實踐智慧工廠重要關鍵:智慧製造定義、案例及應用一次說明

東元於西元 2000年起進行企業資源計畫系統(ERP)的導入,隨後並啟用生產執行系統(SAP/MES),對於整廠生產流程的透明化發揮了重大效益,也成為踏入智慧製造的重要支柱。為了國際競爭優勢和大量客製化的需求,東元電機邱純枝董事長和經營團隊決定挑選節能馬達的核心製程-電工生產,做為智慧生產的示範產線,逐步進行全球工廠自動化和智慧化的推動。這條智慧產線不但成為業界標竿,也在2018年獲得經濟部工業局「智慧機械金質獎」的肯定。東元的智慧製造目前已從台灣工廠,擴展到中國大陸、越南等東南亞工廠,也進一步投資打造無人化全自動馬達生產線,朝向低碳、數位轉型之路穩健邁進,以實現「節能、減排、智能、自動」的公司願景,創造更有價值與競爭力的未來。

智慧製造、智慧工廠定義為何?

  • 智慧製造

    智慧製造講的是一個點(設備)、一條線(生產線),裡面的設備具有能產生有價值的數據,並且設備能加以監視、控制、警告、通知、自動調整等功能,讓設備管理人員、作業人員能迅速了解製造情報,以作出正確判斷、快速下定決策,降低生產中停止時間。更進一步能夠依據過往數據,建議生產最佳方案,提高產線生產效率。

  • 智慧工廠

    智慧工廠則是將工廠中每一臺設備、生產線串聯起來變成一個面,能集合工廠中所有訂單資訊、零件齊料狀態、生產進度狀態、設備資訊、產品品質情報等內容,加以整合出全廠的訊息中心,能夠快速作出判斷跟處置。

應用智慧工廠有何好處?5大效益說明

而智慧工廠就好像「大腦」跟分布在身體中的「神經」與「受器」:「受器」是設備中的感測器、偵測器;「神經」是具備快速且不斷線的通訊品質;「大腦」則具有智慧,能判斷多項情報、資訊,最後下決策甚至自動調整。因此若擁有一個有智慧的工廠,即可達到以下優點:

優點

說明

提高生產力、生產效率

監測生產節拍,並提供給管理人員正確的節拍時間及設備間的工時平衡率,建議最佳優化的生產節拍

提高生產、管理品質

透過產品數據量測,自動產出統計分析,及時提供產品狀態,即時監控品質

提升設備妥善率

藉由設備狀態監測,可了解設備故障時的維修時間紀錄、維修品紀錄,並自動完成設備的狀態履歷。且由系統通知下次保養預測,監控人員即可確實維修、更換零件

確保零件、訂單交期

透過系統監控每一筆訂單完成狀態、產品流向,精準預測交貨時間、完成時間,提升顧客滿意度

提升工作安全與員工士氣

充分運用系統能減少人員對數據的分析、資料檢查的無效作業,充分發揮管理人員效率,生產決策有效,提升人員士氣


如何實踐智慧製造?3大關鍵步驟解析

但製造該怎麼有「智慧」?由於「智慧製造」的重要核心目標為:有效率、有品質、準交期,而東元集團深知這樣的關係,因此依照以下3大關鍵步驟,紮實打下基礎。

步驟1:找出痛點

初期, 不先貿然投資自動化設備,而是先招集各工廠主管、技術人員,透過分析與討論,針對4個大方向:設備盤點、製程盤點、資訊盤點與能耗盤點,來盤點製造相關數據,以找出整個東元中最重要的痛點。

步驟2:討論實施計畫

而後才討論智慧製造推進的可行性課題、預估效益、預估投資內容。整個分析後,訂出實施步驟與計畫,接下來就是落實地執行各個專案內容。

步驟3:團隊協力具體實行

東元在高階主管的授權下,整個專案的執行必須秉持「不怕失敗、持續改善」的精神,充分讓各位執行者發揮,且在每件執行專案的內容與設計,都必須由團隊中每位成員同意、確認是可行的前提下進行。所以在討論階段所花費的時間,可能是執行時所花費的 2~3倍,務必確認到每件事的「目的」是非常清楚, 然後才找到最適合的「手段」。

而在這樣的規劃下,東元電機於西元 2000年起進行企業資源計畫系統(ERP)的導入,隨後啟用生產執行系統(SAP/MES),對於整廠生產流程的透明化發揮了重大效益。且為了國際競爭優勢和大量客製化的需求,東元決定挑選節能馬達的核心製程—電工生產,做為智慧生產的示範產線,逐步進行全球工廠自動化和智慧化的推動。

智慧工廠概念執行重點為何?「此要素」很重要

然而,要順利完成上述的 3大步驟,實踐智慧工廠的運作有何重要因素?若以東元電機的經歷為例,則為其中的「議題」。在盤點完成相關的資料內容,才能夠定義出好的「議題」,而這個階段不僅是最難的,也是專案執行中的成敗關鍵。因為每個單位都會有各自的本位主義,所以要承認既有的問題,捨棄或改善目前的做法是困難的。

往往提出來的改善課題可能只能解決眼前問題,而不是較長遠的策略課題,所以好好明確定義出整個公司的「議題」,才能找到好的解決方案,再來訂出所有策略課題要執行的先後順序。

智慧製造、智慧工廠應用案例

那麼,實際上智慧工廠的概念已有成功執行了嗎?就讓我們再以東元本身的例子來說明。

痛點

 馬達的固定子無法加快生產速度

從設計與製造層面一起討論,發現定子繞銅線的方式會造成設備無法使用治具輔助和自動化的問題, 所以招集許多單位的人員,共同檢討如何在不降低產品品質情況下,又能做出可提升效率的自動化設備

討論實施計畫

 銅線繞法

東元開發設計人員提出了有效率的銅線繞法,可以維持馬達運轉效率,又可以讓馬達的自動化程度提升,才有了日後東元引以為傲的「高效電工自動線」

具體實行

 提高產能

將原本只有每天20臺的固定子生產能力提升到了每天100臺,相當於5倍的產能提升


更藉由這次的自動化案搭上「智慧製造」的戰略,讓電工的自動線從投料的檢測、製程中的參數、完成品的檢查數據, 通通透過 IOT物聯網的方式蒐集起來,每一顆的定子生產都會貼上自己的條碼,透過條碼就可以很快的查詢到當時所生產的品質數據,並透過數據得知可能的品質問題、追蹤問題批號找到品質的風險批,進而盡快改善問題。

智慧製造未來如何發展?東元電機引領方向

東元的智慧製造目前已從臺灣工廠,擴展到中國大陸、越南等東南亞工廠,也進一步投資打造無人化全自動馬達生產線,朝向低碳、數位轉型之路穩健邁進,以實現「節能、減排、智能、自動」的公司願景。

東元電機務實地從「產品智慧化」、「管理智能化」、「作業自動化」這3個重要面向,厚積薄發的穩固發展「智慧製造」,衷心希望東元電機的智慧製造經驗與產品,能夠為你帶來更多的 「智慧製造」想像並提供幫助!

自動化設備應用案例

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「全自動印刷包裝設備:血清罐裝機、開槽機、罐裝機」 介紹鏈接

「全自動金屬加工設備:壓鑄機周邊設備」 介紹鏈接

「全自動製筆設備:鉛筆機流水線」 介紹鏈接

「全自動木工設備:木工封邊機」 介紹鏈接

自動化設備與智能系統產品

https://www.teco.com.tw/products/electro

低碳工業解決方案

https://www.teco.com.tw/solution/low-carbon