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富強鑫用六大情境帶您直擊智慧生產核心
注塑成型生產管理是具有組織計劃與監(jiān)督調節(jié)的生產活動，傳統(tǒng)的注塑成型生產管理是以手寫統(tǒng)計，容易衍生諸多風險與無法即時對策的問題，如：品質不穩(wěn)定、生產效率差等，導致生產管理改善的效果無法彰顯。
富強鑫集團(FCS) PIM實驗室以智慧注塑成型機控制器為主體，發(fā)展智能制造工廠系統(tǒng)iMF 4.0 (intelligent ManuFactory 4.0)，透過OPC-UA通訊協(xié)定收集必要的周邊設備與制程感測器資訊，使用乙太網路即時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)生產趨勢、生產異常自動統(tǒng)計、制程參數紀錄等報表，實踐工業(yè)4.0行動運算、分析與優(yōu)化，以提升生產效率與降低生產浪費，下述情境將說明如何利用智慧制造解決傳統(tǒng)生產瓶頸。 圖/ iMF 4.0智能制造工廠系統(tǒng)架構 情境1：巡廠人員透過機臺控制面板逐一巡視設備稼動與產能，設備稼動與產能無法有效統(tǒng)計，且生產管理耗時費工，無法集中資源解決生產問題。 解決方案：生產執(zhí)行看板匯整各產線產能狀態(tài)，設備OEE生產趨勢預警、異常停機與生產異常原因分類統(tǒng)計，巡廠人員透過生產執(zhí)行看板的目視管理，可迅速且即時地針對生產問題給予暫時對策，以提升生產效率與降低不良品產生。 圖/ FCS創(chuàng)鑫智能制造工廠之生產管理系統(tǒng) 情境2：整體設備效率OEE是由設備稼動率、生產效率與生產良率所組成。傳統(tǒng)OEE依賴巡檢人員手寫紀錄生產作業(yè)數據，提交至生產管理單位(戰(zhàn)情室)后，經過分類統(tǒng)計的轉譯過程，方能擬定異常對策。作業(yè)數據收集容易遺漏或錯誤，且轉譯過程耗時費力，無法快速解析真因，致使生產效率低落與生產成本提高。 解決方案：iMF 4.0透過OPC-UA通訊功能模組，取得注塑成型周邊設備與環(huán)境監(jiān)控感測器資訊，并將此資訊自動上傳云端系統(tǒng)，降低人工作業(yè)之遺漏與錯誤風險。 iMF 4.0 之OEE功能模組搭配OPC-UA通訊功能模組執(zhí)行數據自動收集與統(tǒng)計分析，免去人工作業(yè)之謬誤；同時搭配生產執(zhí)行管理功能模組以快速解析設備稼動率、生產效率與生產良率之異常真因，協(xié)助戰(zhàn)情室快速擬定對策。 iMF 4.0 之生產執(zhí)行管理功能模組透過行動裝置快速點選回填停機原因與生產異常種類，上傳云端紀錄、分類、產出統(tǒng)計報告，協(xié)助戰(zhàn)情室掌控線上稼動狀態(tài)與判別異常真因，達到走動管理與即時預防生產異常的目的。 圖/ iMF 4.0智慧制造工廠之系統(tǒng)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行為，致使成型能力產生偏移，監(jiān)控機臺成型過程的參數變化無法直接有效確保成型品的良莠。 解決方案：?iMF 4.0提供品質與環(huán)境感測功能模組能直接而有效地監(jiān)視熔體在模穴里的流動行為，系統(tǒng)透過感測器的回饋，讓生產作業(yè)員能迅速發(fā)現制程能力偏移并即時回應執(zhí)行對策。 情境4：生產現場以機械手臂取出成型品以降低人力需求，然機械手臂無法即時鑒別成型品品質良莠，因此生產現場需額外增加人力執(zhí)行機邊品檢，無法真正達到節(jié)省人力的目的。 解決方案：iMF 4.0之品質與環(huán)境感測功能模組可鑒別成型品質，并搭配機械手臂自動檢出疑似NG產品以減少生產人力投入成本。 情境5：雖然iMF 4.0之品質與環(huán)境感測功能模組搭配制程能力監(jiān)視功能模組能直接而有效回饋熔體在模穴里的流動變異，但仍需靠作業(yè)人員依據分析結果進行機臺設備的調控。 解決方案：iMF 4.0之熔體黏度抑制控制功能模組搭配品質與環(huán)境感測功能模組可根據回饋的熔體流動變異情況自行微調機臺成型參數，以確保產品重量的一致性。 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生充填不平衡現象，生產作業(yè)人員需時時監(jiān)控各穴的流動行為并手動調控各穴熱澆道溫度，以確保充填平衡，此作業(yè)需仰賴人工與資深人員之技術經驗。 解決方案：iMF 4.0之多模穴熔體流動控制功能模組搭配品質與環(huán)境感測功能模組可根據各模穴回饋之流動不平衡狀態(tài)，搭配熱澆道溫度自動調控使熔體流動達到均一。 圖/ 邁向工業(yè)4.0步驟 iMF 4.0智能制造工廠系統(tǒng)有別于一般遠端監(jiān)控系統(tǒng)及傳統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，除監(jiān)視與記錄注塑機成型作動參數(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(jiān)控的有效性。 圖/ 智能制造工廠實景 此外，FCS針對注塑場域規(guī)劃，以OT萃取場域的生產特征，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(tǒng)計、變量分析與人工智能(AI)執(zhí)行數值的分類、解析，提升異常排除對策的擬定與執(zhí)行的即時性，大幅度增加資料再利用的附加價值，簡化生產管理、降低管理人力成本，適合中小企業(yè)管理應用。
