IoT物聯網/機聯網

想要產線智慧化,系統軟體來幫忙

企業都希望能透過自動化升級,做到降本增效,從機台設備的自動化改造開始,到產線自動化的升級,但這樣還遠遠不能達到「產線智慧化」階段,那該怎麼做呢?

作者

莊馥綺

634

・2023/04/27

傳產轉型:自動化vs智慧化

很多傳統產業對於「自動化」的做法就是以「人力」搭配「自動化設備」來進行生產,但對於仰賴人力的製造業來說,缺工一直是一個頭痛的問題。為了縮短製造週期、減少庫存、確保品質的一致性,被迫轉型及改革,為了減少成本、提生產線效能、增加產品良率、達到產品標準化,許多企業主期待以智慧機械來取代重複性高、危險性高的工作,但真的是導入幾台機械手臂AGVAMR機器人智慧倉儲後,就可以輕鬆做到嗎?

 

自動化

自動化簡單來說就是運用自動裝置系統軟體,搭配科技技術和機械設備等,讓產品能自動被製造出來,或是做到部分自動加工完成,達到減少人力成本、提升人員製造能力、防止人員進行危險作業等目的,但不代表可以用機械設備完全取代人力

 

了解更多:自動化是什麼?自動化產線導入事前部屬要點有哪些?

 

智慧化

在自動化的基礎上,讓設備在工業物聯網的IoT平台內互通資訊蒐集數據資料進行大數據分析,再由人工智慧學習判斷預測未來產能運作,達到自行感知、決策、執行等製造模式,讓企業提升產業競爭力。

 

傳統數據資料蒐集困難點

過去製造業在蒐集數據上,都是以人力來進行,如果想要知道機械設備的狀況,就委派人員去巡廠、蒐集機台資訊,但這樣不但很費工耗時,也無法取得即時性數據資料,上層無法有效掌握生產流程。

 

 


產線智慧化需求

想要從自動化提升到智慧化,其中的關鍵就是「數據蒐集」,無論是設備、產線等任何的數據,都是要求蒐集得越細、越精準的高品質數據,但如果想依靠人力取得這樣的數據資料,實在是太耗成本了,成效也不高,因此必須透過IoT(物聯網/機聯網)技術來取得

 

 

IOT系統建置

「如何採集最底層設備狀態及資料」是IoT首要注意的一點,在設備安裝感測器後,IoT會不斷地記錄來自各種感測器的數據,但因為設備的類型、型號非常多種,為了串接兩種不同協定的網路裝置,會透過閘道器協定網路資料訊息進行運算;如果發現蒐集來的數據類似「異常數據」則必須釐清為何會出現此類數據。如果是因為感測器的連結設備發生故障所導致的異常值,那就是不可清理的必要數據,因此為了確定數據是否為必要數據,可以安裝多個感測器,並將這些感測器的數據相互比對。

 

稼動率監控系統軟體

IoT系統建置完成,可以加上稼動率監控系統軟體,把生產資訊上傳到雲端平台,搭配上直覺性可視化生產界面,讓管理者可以用手機或是戰情室螢幕清楚掌握整個廠內,甚至是跨廠的生產資訊、異動警示、機台稼動情況等。

 


產線智慧化:倉儲及產線移載

在整個製造現場中,跟生產部門最緊密連結的絕對是倉儲相關的部門(負責即時供料,維持整個產線的運作),但常常會發生因為這兩個部門運作模式不一樣,而導致部門間的物料、資訊流通不順,進而降低生產效率,甚至是出現管理上的漏洞。

 

倉儲部門困擾點

倉儲作業管理效能,通常取決於庫存料件種類、數量和掌握資訊的精準度,但多數生產人員為了避免生產時發生耗時、物料不足必須從新領料,影響生產效能的情形發生,在申請生產料件時,通常申請的數量會比生產所需的數量還來得多,導致很多時候發生帳料對不起來的情形。

 

智慧化系統軟體,打造資訊即時化

整個廠區的資訊都能做到即時串接時,可以利用系統軟體協助我們提高整體效率,像是當料件送至碼頭時,人員刷條碼後就可以知到產線是否已開工,如果開工的話可以利用AGV將料件移轉到產線邊做即時補料,其他部分則轉至倉大倉,當儲位跟料件做綁定時,可以透過RFID、條碼方式變更儲位,或是透過PDA照射儲位後,就可以輕鬆知道還有多少庫存,而且系統有跟MES進行綁定,人員進行點料時每個料件都可以準確扣帳避免發生人員失誤導致料件跟帳不一致的情形,如果要進行移載,也可以透過人力揀選運送,或是搭配AGV、AMR等設備進行移載,不僅省時還省力

 

 

產線智慧化實際案例

案例一:腳踏車製造產業

腳踏車手把有分左右邊,還有好幾種型號、款式,如果都以人力進行區分,太過耗時與費力,因此利用CCD照射腳踏車手把,自動判斷左右邊手把,再由機台設備去進行加工,當手把再產線上流動時,因為會將手把放在tray盤上,每個tray盤上都有搭配RFID,只要一掃描,就可以清楚知道裡面的產品,並且將生產紀錄自動上傳到系統平台上,任何

 

案例二:面板廠-包裝自動化

該廠為了能提升後段包裝到倉儲以及出貨部分的效率,經過規劃後從開箱、補箱、箱子到產線上由人員放置產品後,自動封箱、秤重、讀標、分類,到最後堆棧時,因為前面已經有讀取標籤,箱體跟所屬棧板位置可以自動綁定,系統會依照工單的需求,機械手臂會依照系統訊息移動到正確位置進行自動堆棧,並且在出貨時會自動判斷要出哪一條線或是進倉儲的,並放在該棧板上面,完成後會跟ERP進行交握,滿站出料時也會自動通知人員或是跟派車系統交握,讓AGV或是AMR機器人進行移載。

 

案例三:健身飛輪自動組裝產線

為了避免飛輪跟飛輪之間的接觸面刮花,會疊上墊片來防止摩擦,但會導致些微的傾角,雖然原有的產線上已配有CCD,但辨識上還是有難度,因此採用3D視覺技術整合機械手臂應用。透過採用index入料模式,確保機械手臂能組裝正確。並搭配視覺補正,可以進行自動鎖附螺絲及自動放料。

 

 

想要產線智慧化,絕不能漏了這一點

產線智慧化最首要的任務不是導入多先進的技術、設備、系統軟體,而是公司整體人員目標是否明確一致、意見是否整合,在統一決定權窗口後,並詳細了解工廠整體運作情況,組件好專案團隊、建立良好的溝通管道後,在尋求專業團隊的協助,才是重中之重,如果連這一步都做不到,即便後續導入完成,也會陸續有許多問題浮出水面,甚至是降低生產效率、影響企業整體營運和形象。



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參考資料:靈祈科技


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