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富强鑫用六大情境带您直击智慧生产核心
注塑成型生产管理是具有组织计划与监督调节的生产活动，传统的注塑成型生产管理是以手写统计，容易衍生诸多风险与无法即时对策的问题，如：品质不稳定、生产效率差等，导致生产管理改善的效果无法彰显。
富强鑫集团(FCS) PIM实验室以智慧注塑成型机控制器为主体，发展智能制造工厂系统iMF 4.0 (intelligent ManuFactory 4.0)，透过OPC-UA通讯协定收集必要的周边设备与制程感测器资讯，使用乙太网路即时上传制程数据至云端，建置制造资源资料库将其转换为整理设备效率(OEE, overall equipment effectiveness)生产趋势、生产异常自动统计、制程参数纪录等报表，实践工业4.0行动运算、分析与优化，以提升生产效率与降低生产浪费，下述情境将说明如何利用智慧制造解决传统生产瓶颈。 图/ iMF 4.0智能制造工厂系统架构 情境1：巡厂人员透过机台控制面板逐一巡视设备稼动与产能，设备稼动与产能无法有效统计，且生产管理耗时费工，无法集中资源解决生产问题。 解决方案：生产执行看板汇整各产线产能状态，设备OEE生产趋势预警、异常停机与生产异常原因分类统计，巡厂人员透过生产执行看板的目视管理，可迅速且即时地针对生产问题给予暂时对策，以提升生产效率与降低不良品产生。 图/ FCS创鑫智能制造工厂之生产管理系统 情境2：整体设备效率OEE是由设备稼动率、生产效率与生产良率所组成。传统OEE依赖巡检人员手写纪录生产作业数据，提交至生产管理单位(战情室)后，经过分类统计的转译过程，方能拟定异常对策。作业数据收集容易遗漏或错误，且转译过程耗时费力，无法快速解析真因，致使生产效率低落与生产成本提高。 解决方案：iMF 4.0透过OPC-UA通讯功能模组，取得注塑成型周边设备与环境监控感测器资讯，并将此资讯自动上传云端系统，降低人工作业之遗漏与错误风险。 iMF 4.0 之OEE功能模组搭配OPC-UA通讯功能模组执行数据自动收集与统计分析，免去人工作业之谬误；同时搭配生产执行管理功能模组以快速解析设备稼动率、生产效率与生产良率之异常真因，协助战情室快速拟定对策。 iMF 4.0 之生产执行管理功能模组透过行动装置快速点选回填停机原因与生产异常种类，上传云端纪录、分类、产出统计报告，协助战情室掌控线上稼动状态与判别异常真因，达到走动管理与即时预防生产异常的目的。 图/ iMF 4.0智慧制造工厂之系统概念 情境3：外在环境、原料变异、设备老化等因素影响注塑成型熔体在模穴里的流动行为，致使成型能力产生偏移，监控机台成型过程的参数变化无法直接有效确保成型品的良莠。 解决方案： iMF 4.0提供品质与环境感测功能模组能直接而有效地监视熔体在模穴里的流动行为，系统透过感测器的回馈，让生产作业员能迅速发现制程能力偏移并即时回应执行对策。 情境4：生产现场以机械手臂取出成型品以降低人力需求，然机械手臂无法即时鉴别成型品品质良莠，因此生产现场需额外增加人力执行机边品检，无法真正达到节省人力的目的。 解决方案：iMF 4.0之品质与环境感测功能模组可鉴别成型品质，并搭配机械手臂自动检出疑似NG产品以减少生产人力投入成本。 情境5：虽然iMF 4.0之品质与环境感测功能模组搭配制程能力监视功能模组能直接而有效回馈熔体在模穴里的流动变异，但仍需靠作业人员依据分析结果进行机台设备的调控。 解决方案：iMF 4.0之熔体黏度抑制控制功能模组搭配品质与环境感测功能模组可根据回馈的熔体流动变异情况自行微调机台成型参数，以确保产品重量的一致性。 情境6：多模穴模具常因模具加工、组装精度或熔体的流变行为产生充填不平衡现象，生产作业人员需时时监控各穴的流动行为并手动调控各穴热浇道温度，以确保充填平衡，此作业需仰赖人工与资深人员之技术经验。 解决方案：iMF 4.0之多模穴熔体流动控制功能模组搭配品质与环境感测功能模组可根据各模穴回馈之流动不平衡状态，搭配热浇道温度自动调控使熔体流动达到均一。 图/ 迈向工业4.0步骤 iMF 4.0智能制造工厂系统有别于一般远端监控系统及传统制造执行系统(MES)，除监视与记录注塑机成型作动参数(机台参数)，更将视角延伸至成型制程参数(材料参数) ，强化成型参数监控的有效性。 图/ 智能制造工厂实景 此外，FCS针对注塑场域规划，以OT萃取场域的生产特征，IT与OT串联机台设备的讯息，将三者有效融合，并大量运用统计、变量分析与人工智能(AI)执行数值的分类、解析，提升异常排除对策的拟定与执行的即时性，大幅度增加资料再利用的附加价值，简化生产管理、降低管理人力成本，适合中小企业管理应用。
