智能指示燈讓你讀懂設備的心裡話

2022-08-03

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隨著時代的變遷,傳統生產模式已經無法應付市場需求,因此全世界都在積極推動製造業數位化升級轉型,但你是否對於機台設備過於老舊、品牌繁雜沒辦法統一管理、無法做到可視化管理而煩惱?如果是,那你更不能錯過接下來要提到的內容,一起來看如何利用簡單的智能指示燈,達到串聯設備機台,並讓資訊透明化,可以即時處理任何問題。

製造業想要數位轉型的主要目的無非是縮短製造週期、增加年收營業額。想要做到如此,那就要把握一個大原則:提升設備綜合效率OEE!那該怎麼做呢?可視化管理是唯一的不二法門。

 

什麼是可視化管理呢?就是讓現場設備機台一切的異常能都夠顯現,並迅速研擬對策加以處理,讓設備機台可以快速恢復工作。但想要知道設備的運作狀態是否異常,就得先讓設備會說話,並即時告訴現場人員!因此讓設備單機智動化聯網化,做到即時收集數據資料並傳遞便是重要環節之一。

 


數位系統整合設備數據資料的價值

可視化的意義在於發現問題並解決,並進行設備數據的採集,之後可以進行數據資料分析,如:設備運行狀態、稼動率分析、主軸轉數、編程資訊、妥善率的安排等,當數據聯網做完分析報表後可以做數據應用,像是刀具管理、刀、治具匹配、參數管理控制、設備預知保養等。

 

讓我們可以在設備還沒真的故障停機前,就能派人進行維修,或在異常停機、換料停等時,做到即時發現並處理,這樣不僅能降低巡檢人力成本,還可以減少因意外停機造成的停工損失,相對產能也會提升,才能真正體現可視化所帶來的影響和效益!

 


設備聯網化所面臨的痛點

1.品牌種類過多:因為成本和其他因素的考量,造成廠內設備機台品牌多樣、型號不一。

2.設備過於老舊:以傳統製造業來說,可能廠內會有20年以上的設備機台持續服役中,或是有些產品製程工段是屬於傳統設備的,如:傳統沖床、手搖铣床等。

3.是否有設備聯網化需求:有些小型工廠內機台數量不多,年營收不高,為了進行可視化管理而導入聯網設備,成本過高,相對來說較不划算。

4.沒有資訊化經驗:工廠老舊,廠內沒有設置網路佈線,更不要說運用IT+OT進行組織化管理。

 

知道困難點後,再來就是如何改善了,聯網化最終目的是收集數據資料,讓現場人員和管理者有辦法進行可視化管理,既然如此,如何運用收集回來的數據資料才是重點所在。因此設備單做到單機智動化,讓現場人員可以掌握機台本身情形,收集到足夠準確、詳細的數據資料後,並即時進行應對作業才是首要任務。

 

傳統三色燈的缺點

傳統的作法便是連接三色指示燈,提醒現場人員機台的運作狀況,但傳統指示燈卻有許多不足的地方,像是:

1.呈現狀態過於簡單:僅以紅、黃、綠三色分別代表故障、待機、運行等顯示運作狀態。

2.無數據可協助製程優化:無法計算機台操作時間、顯示工時倒數,以及結束時間,導致機台產生無謂的閒置,因而降低生產效率。

 

因此我們可以知道單靠傳統三色燈不但無法達到可視化管理,甚至連掌握設備機台本身的運作情況,這種基本的要求都無法達到。那麼就讓我們來瞭解智能指示燈是如何解決加工設備所遇到的困難點,並進一步幫助我們達到可視化管理吧!

 

智能指示燈

智能指示燈讓機台說出真心話

智能指示燈除了優於傳統三色燈的顯示作用,還可簡單快速進行報工、調機、工時、數量的資訊即時顯示,讓主管隨時可以快速瞭解製造現場設備上下料、換刀等時間是否符合目標,以及工作人員的即時狀態,更能挖掘發生無效工時的問題原因提高設備稼動率和生產效率

 

智能指示燈側邊有三面可以顯示原始顏色燈號,另一面是顯示秒數的數字,並將數字以三位數方式做呈現。自動計算綠燈到黃燈總共花多少時間,下次運行時便會自動顯示出。


接下來就用CNC的設備來舉例各種燈號所代表的意義:

1.運行狀況顯示(綠/藍燈):綠色燈號,以秒數計時呈現;藍色燈號則是用分鐘來計算,利用綠、藍兩種燈號,讓現場操作人員能夠精確掌握設備機台運行剩餘時間。


2.待機狀況顯示(黃燈):設備運行結束便會亮黃燈,黃色代表運行數量;紅色為操作時間,提醒現場人員待機時間長短;紫色是操作平均時間,提供現場人員最近三次上下料、素材清潔操作時間的平均值,方便主管階級進行人員效率管理及改善。


3.異常狀況顯示(紅燈):計算設備從異常發生後的時間。


4.除外工時顯示(紫燈):顯示素材操作交換時間,如:換刀、換模換料,便於主管對現場人員效率做調度安排、改善。


智能指示燈運作優點和帶來的效益

1.設備運用廣泛不論國內外各種廠牌、型號的機台,都可以透過指示燈清楚呈現機台運作情形。


2.提升人員工作效率:以數字倒計時方式清楚呈現機台運作剩餘時間,操作人員無需時刻緊盯設備,減少疲憊感。


3.功能多樣化:除了倒數計時外,還能呈現運行數量、上下料、人員操作平均時間,且在此階段不需用到電腦、也無須進行連網、甚至是人員操作,真正達到單機自動化的要求。


4.有效改善距離傳輸問題採用藍牙無線連接,降低機台間訊號干擾的發生。


5.機台串聯:若廠區範圍不大,只要在連線能力範圍內,一個藍牙接收器可以將設備每一秒的生產狀況、數量的數據資料收集起來,且廠區內不須佈線連網;若廠區範圍很廣,也可以透過有線網路、外部網路的方式,將各個接收器做資訊串聯,再往雲端或是資料主機做拋轉,每一個製程段都會有一個專屬接收器,再用原始網路做串聯即可。


6.節省成本:建立完整無線環境後,資料數據都可以透過無線環境來收集、回傳,且透過智能指示燈建構起來的藍牙環境做回傳,可以省掉很多網路佈線的成本。甚至是利用智能指示燈當中繼點,縮短每一台設備從發電處到指示燈的距離,降低送電的功率,延長電池壽命。


7.方便進行人員控管:利用原有的ID卡和卡座感應,將智能指示燈跟ID卡做連結,並利用藍牙將資料回傳,清楚記錄下設備操作人員和操作時間。


8.安裝方便、醒目:為了讓操作人員能夠對設備機台的狀況一目了然,會將智能指示燈安裝在設備最高處、或無線裝置收發處,好架設也便於資訊做回傳。且與傳統三色燈的配線相同,都是三條線訊線加上一個共點所組成,無須在控制器上做修改。

 

先隨著工業4.0的發展,想要做到機聯整合,必須先從單機智動化,像是利用智能指示燈連網進行生產線數據資料的擷取,幫助我們更瞭解機台設備的狀況,達到單機智慧化(可視化)的作用。

 

但重要的是將這些數據收集起來後聯網傳送到後台再以數位軟體系統工具做分析,像是利用MES進行製造流程的控管、用APS來規劃生產排程、品質的控管,達到設備平台化,提高產品生產效率、良率、品質和可靠性,從「製造」向「智造」轉變,提升管理和生產過程的智慧化水平,再逐步擴展到工廠智慧化,這便是機聯整合的三步驟,也是中小企業進行數位轉型的依據。


 



參考資料:立允智造科技

 

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