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富強鑫用六大情境帶您直擊智慧生產(chǎn)核心
注塑成型生產(chǎn)管理是具有組織計劃與監督調節的生產(chǎn)活動(dòng)，傳統的注塑成型生產(chǎn)管理是以手寫(xiě)統計，容易衍生諸多風(fēng)險與無(wú)法即時(shí)對策的問(wèn)題，如：品質(zhì)不穩定、生產(chǎn)效率差等，導致生產(chǎn)管理改善的效果無(wú)法彰顯。
富強鑫集團(FCS) PIM實(shí)驗室以智慧注塑成型機控制器為主體，發(fā)展智能制造工廠(chǎng)系統iMF 4.0 (intelligent ManuFactory 4.0)，透過(guò)OPC-UA通訊協(xié)定收集必要的周邊設備與制程感測器資訊，使用乙太網(wǎng)路即時(shí)上傳制程數據至云端，建置制造資源資料庫將其轉換為整理設備效率(OEE, overall equipment effectiveness)生產(chǎn)趨勢、生產(chǎn)異常自動(dòng)統計、制程參數紀錄等報表，實(shí)踐工業(yè)4.0行動(dòng)運算、分析與優(yōu)化，以提升生產(chǎn)效率與降低生產(chǎn)浪費，下述情境將說(shuō)明如何利用智慧制造解決傳統生產(chǎn)瓶頸。 圖/ iMF 4.0智能制造工廠(chǎng)系統架構 情境1：巡廠(chǎng)人員透過(guò)機臺控制面板逐一巡視設備稼動(dòng)與產(chǎn)能，設備稼動(dòng)與產(chǎn)能無(wú)法有效統計，且生產(chǎn)管理耗時(shí)費工，無(wú)法集中資源解決生產(chǎn)問(wèn)題。 解決方案：生產(chǎn)執行看板匯整各產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能狀態(tài)，設備OEE生產(chǎn)趨勢預警、異常停機與生產(chǎn)異常原因分類(lèi)統計，巡廠(chǎng)人員透過(guò)生產(chǎn)執行看板的目視管理，可迅速且即時(shí)地針對生產(chǎn)問(wèn)題給予暫時(shí)對策，以提升生產(chǎn)效率與降低不良品產(chǎn)生。 圖/ FCS創(chuàng )鑫智能制造工廠(chǎng)之生產(chǎn)管理系統 情境2：整體設備效率OEE是由設備稼動(dòng)率、生產(chǎn)效率與生產(chǎn)良率所組成。傳統OEE依賴(lài)巡檢人員手寫(xiě)紀錄生產(chǎn)作業(yè)數據，提交至生產(chǎn)管理單位(戰情室)后，經(jīng)過(guò)分類(lèi)統計的轉譯過(guò)程，方能擬定異常對策。作業(yè)數據收集容易遺漏或錯誤，且轉譯過(guò)程耗時(shí)費力，無(wú)法快速解析真因，致使生產(chǎn)效率低落與生產(chǎn)成本提高。 解決方案：iMF 4.0透過(guò)OPC-UA通訊功能模組，取得注塑成型周邊設備與環(huán)境監控感測器資訊，并將此資訊自動(dòng)上傳云端系統，降低人工作業(yè)之遺漏與錯誤風(fēng)險。 iMF 4.0 之OEE功能模組搭配OPC-UA通訊功能模組執行數據自動(dòng)收集與統計分析，免去人工作業(yè)之謬誤；同時(shí)搭配生產(chǎn)執行管理功能模組以快速解析設備稼動(dòng)率、生產(chǎn)效率與生產(chǎn)良率之異常真因，協(xié)助戰情室快速擬定對策。 iMF 4.0 之生產(chǎn)執行管理功能模組透過(guò)行動(dòng)裝置快速點(diǎn)選回填停機原因與生產(chǎn)異常種類(lèi)，上傳云端紀錄、分類(lèi)、產(chǎn)出統計報告，協(xié)助戰情室掌控線(xiàn)上稼動(dòng)狀態(tài)與判別異常真因，達到走動(dòng)管理與即時(shí)預防生產(chǎn)異常的目的。 圖/ iMF 4.0智慧制造工廠(chǎng)之系統概念 情境3：外在環(huán)境、原料變異、設備老化等因素影響注塑成型熔體在模穴里的流動(dòng)行為，致使成型能力產(chǎn)生偏移，監控機臺成型過(guò)程的參數變化無(wú)法直接有效確保成型品的良莠。 解決方案：?iMF 4.0提供品質(zhì)與環(huán)境感測功能模組能直接而有效地監視熔體在模穴里的流動(dòng)行為，系統透過(guò)感測器的回饋，讓生產(chǎn)作業(yè)員能迅速發(fā)現制程能力偏移并即時(shí)回應執行對策。 情境4：生產(chǎn)現場(chǎng)以機械手臂取出成型品以降低人力需求，然機械手臂無(wú)法即時(shí)鑒別成型品品質(zhì)良莠，因此生產(chǎn)現場(chǎng)需額外增加人力執行機邊品檢，無(wú)法真正達到節省人力的目的。 解決方案：iMF 4.0之品質(zhì)與環(huán)境感測功能模組可鑒別成型品質(zhì)，并搭配機械手臂自動(dòng)檢出疑似NG產(chǎn)品以減少生產(chǎn)人力投入成本。 情境5：雖然iMF 4.0之品質(zhì)與環(huán)境感測功能模組搭配制程能力監視功能模組能直接而有效回饋熔體在模穴里的流動(dòng)變異，但仍需靠作業(yè)人員依據分析結果進(jìn)行機臺設備的調控。 解決方案：iMF 4.0之熔體黏度抑制控制功能模組搭配品質(zhì)與環(huán)境感測功能模組可根據回饋的熔體流動(dòng)變異情況自行微調機臺成型參數，以確保產(chǎn)品重量的一致性。 情境6：多模穴模具常因模具加工、組裝精度或熔體的流變行為產(chǎn)生充填不平衡現象，生產(chǎn)作業(yè)人員需時(shí)時(shí)監控各穴的流動(dòng)行為并手動(dòng)調控各穴熱澆道溫度，以確保充填平衡，此作業(yè)需仰賴(lài)人工與資深人員之技術(shù)經(jīng)驗。 解決方案：iMF 4.0之多模穴熔體流動(dòng)控制功能模組搭配品質(zhì)與環(huán)境感測功能模組可根據各模穴回饋之流動(dòng)不平衡狀態(tài)，搭配熱澆道溫度自動(dòng)調控使熔體流動(dòng)達到均一。 圖/ 邁向工業(yè)4.0步驟 iMF 4.0智能制造工廠(chǎng)系統有別于一般遠端監控系統及傳統制造執行系統(MES)，除監視與記錄注塑機成型作動(dòng)參數(機臺參數)，更將視角延伸至成型制程參數(材料參數) ，強化成型參數監控的有效性。 圖/ 智能制造工廠(chǎng)實(shí)景 此外，FCS針對注塑場(chǎng)域規劃，以OT萃取場(chǎng)域的生產(chǎn)特征，IT與OT串聯(lián)機臺設備的訊息，將三者有效融合，并大量運用統計、變量分析與人工智能(AI)執行數值的分類(lèi)、解析，提升異常排除對策的擬定與執行的即時(shí)性，大幅度增加資料再利用的附加價(jià)值，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理、降低管理人力成本，適合中小企業(yè)管理應用。
