2021-08-31
楊于嫺
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Sandvik堅信科學數據，是優化的基礎建設，一切的改善，都來自真實數據模型。Sandvik的Gimo工廠以全面性的『數據驅動服務』為目的，從研發、庫存、生產製程到客戶訂單的數位數據一條龍策略，為數位轉型藍圖，定義了大方向。 Sandvik的Gimo工廠，是透過哪6種數位轉型的方式，做到從下單到生產，都可以不需要透過人工，就可以自動化完成的呢？
《延伸閱讀：從下單到生產都可自動化完成的數位轉型之路-上 》
世界經濟論壇表示，SANDVIK的Gimo工廠入選燈塔工廠的主要原因，是因為『Digital Thread』全數位的生產流程。透過貫穿從訂單、設計到生產全流程的『Digital Thread』，大幅度地提高產能利用率，即使在沒有人員參與的狀況下，系統也可以自動依據客戶需求，自動調整設計和生產條件參數。
世界經濟論壇和麥肯錫歸納Gimo數位轉型的四大特點：『參數設計』、『全數位生產流程Digital Thread』、『商業智慧(BI)分析』及『即時過程處理系統』。我們將內容細化為數位轉型的6種方式，說明如下：
Gimo從設計的3D圖 CAD/CAM檔案開始、到量產時的條件和時間安排，都是全參數設計。全參數設計，是指公司所有的產品，有一套完整的設計標準規則和邏輯限制，每個數據資訊(如尺寸、公差等)都有關聯性。所以每次設計變更，都會依據相同的條件，進行關聯性變化。
參數設計讓Gimo可以不需要人工，就可以產生新的設計圖，自動且快速地，為客戶量身訂製並製造產品。這是因為Gimo的產品特性，每個產品類似，但尺寸不盡相同。每次客戶在網路上確定訂單後，系統就會依據客戶提供的需求內容(spec、材質和產品交貨的時間等)，自動量身訂做，客製化地產生所有相關資訊，如設計圖、報價，及生產時所需要的所有資料和參數，並提高41%的製造生產量。
參數設計連結PLM系統，整合後續的生產過程，從訂單資料、庫存管理，一直到生產製造等所有生產過程中的各流程中的價值鏈，都能透過全面自動化，快速安排好後續的生產排程等。
最特別的是，可以做到『非接觸式轉換』，即使在無人參與的情況下，該系統也可以自動更改設計參數及生產模式。如此讓第一線員工可以作更有價值的工作，增加38%第一線員工生產率。
SANDVIK將產品生產週期與參數式設計的整合分析，已有15年的歷史。這些數據結合BI上的資訊，更準確地預估每個產品的成本，協助快速決策的品質。這讓Gimo廠以非常精確的工具庫存水平量，達到明顯更好的設備利用率。
SANDVIK是數據收集狂，使用數據分析已有25年了。現在為設備增加感測器後，每天更收集收集4億個資料，做為未來有新的數據模型要分析時，以備不時之需。
現在和與2004年相比，刀具產量增加了55％。這是因為Gimo收集全方位的生產時的即時數據，除了設備本身的控制器數據外，也另外加裝感測器，收集各方面（如壓力，溫度，振動和聲音）的環境數據。將數據歸納後，可協助在設備突然發生停機之前，就先發現問題，提高設備的OEE。
數據協助Gimo在預知保養/預測性維護方面，減少非計劃性停機，同步提高產能利用率，並縮短了交期。
加工過程中，常有非正常狀況發生。如刀具、工件換刀等位置偏移，或是零件鬆動、放置方向錯誤，或加工程式選擇錯誤等問題，智慧化的軟體系統平台都可協助避免這些問題發生，讓生產效率能大幅提升。
SANDVIK有些客戶（如航空工業）使用的材料相當昂貴，智慧化的軟體系統平台，可偵測加工刀具的品質。若發現已有損毀，就會主動發送警告訊息，避免材料報廢，和成本等損失。
目前更使用生產過程時，收集的科學大數據，建構撞機預測模型，期待未來能透過擁有”撞機檢測”和”機器學習”能力的智慧模型。除預測並避免機台的碰撞，更可同時進行設備改善控制，並延長機床零件的使用壽命。
目前Gimo使用無人搬運車（AGV），能夠24小時無修運轉，讓各廠區間物料的流動和使用率，都能實現最佳化。
工廠中也是高度自動化的，如機器人可進行多種任務工作，所以在晚班實施無人工廠模式，機器人可以自行進行生產製造的過程。
結語
SANDVIK的Gimo工廠以全面性的『數據驅動服務』為目的，從研發、庫存、生產製程到客戶訂單的數位一條龍策略，為數位轉型藍圖，定義了大方向。讓員工擁有不同領域的專業能力，且鼓勵員工在擁抱錯誤中找到創新價值，讓全公司從基層到主管，由下到上的發起，都能找到優化的著眼點。
SANDVIK堅信科學數據，是優化的基礎建設，一切的改善，都來自真實數據模型，所以從十多年前就開始瘋狂收集各式。SANDVIK整間公司上上下下，都有著數位科技瘋狂的DNA。為了進行人機互動的實驗，有4個員工在身上植入RFID晶片。這讓他們在自己身上擁有BI報告、可以用手就可以交換名片或進行數位支付等功能。
Gimo的數位轉型從未停止，我們可以感受到他們全公司從下到上都興奮地持續前進，未來將把人工智慧和機器學習的技術帶入工作流程中。
文：楊于嫺 企劃撰寫
參考資料：
《來自第四次工業革命前沿的最新洞見》白皮書。世界經濟論壇與麥肯錫公司合作撰寫。
《工業富聯燈塔工廠》白皮書。工業富聯、億歐智庫及騰訊雲合作撰寫。
Sandvik on industrial revolution and the smartest little tool-house in Sweden(pt1)
Sandvik on industrial revolution and the smartest little tool-house in Sweden(pt2)
Sandvik on industrial revolution and the smartest little tool-house in Sweden(pt3)
Sandvik Coromant: Factory of the future
The digital lighthouse in manufacturing
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