新廠啟用半年生產效率提高3成,今年更有3家臺廠計劃導入自家工廠
去年10月中,新漢在林口華亞科技園區啟用了一座3千坪智慧工廠,強調所有生產流程皆采自動化、智慧化方式生產,不僅大幅減少作業人力,也提高工廠管理效率。
臺灣老牌工業計算機硬件商新漢,去年底啟用了首間工業4.0智慧工廠,近日也對外公開內部細節,結合智慧機械、工業物聯網與云端技術整合工廠OT信息,打造出自動化云端戰情中心,可實時呈現工廠生產與營運信息,更利用工廠自動化、智慧化幫助工廠提高多達3成生產效率,而且更省人力。新漢更要借助這次建廠實戰經驗,要從傳統工業硬件代工,變身工業4.0解決方案商。
3千坪工業4.0示范工廠首度曝光
新漢智慧工廠,就在林口的華亞科技園區、位于新漢承租辦公大樓的2樓,占地將近3千坪。新漢去年砸了2億元,共花了3個月打造成首座工業4.0示范工廠,并建置有兩條SMT產線與一條DIP產線,去年10月正式投產,主要以網通與網安設備代工生產為主。
不同于其他生產工廠,新漢這座智能工廠已全面導入自動化生產,來取代傳統人工操作,從零件備料、電路組件焊接、DIP插件,到硬件組裝、功能測試及產品裝箱,皆改由自動化生產、檢測,再搭配人工目檢,因此,只需要配置原先工廠一半的人力,大約180名作業員,就能完成相同作業,或甚至獲得更高的生產效率。
不只自動化生產,新漢工廠內所有制程機臺或檢測設備,也都全面導入IoT感測技術,以取得這些設備的實時運作數據,再回傳到新漢自行開發的云端戰情中心,方便管理者或決策者實時掌握全廠生產信息。新漢在這座云端戰情中心,整合了9大應用模塊、11項功能,可以實現實時掌握工廠制造信息、預知維護、會統4.0管理決策、廠務視訊、信息安全、網絡管理、設施監控、產線監控,以及電力監控。
為實現工業物聯網應用,新漢還采用開放架構,讓工廠產在線不同機臺相連互通,可以自行檢測與調整制程步驟,以提高制程質量。例如從SPI錫膏印刷檢測機的IoT設備,檢測出錫膏印刷的厚薄度不符規范,便會反饋到前一個制程步驟,再由印刷機依據檢測結果自動調整偏移參數,重新印刷出正確厚度,再進到下一個制程動作。
新漢自行開發一套工業4.0云端戰情中心,提供有9大應用模塊、11項功能,可以實時呈現工廠生產與營運信息細節。
為實現工業物聯網應用,新漢采用開放架構,讓工廠產在線不同機臺可以相連互通,可以自行檢測與調整制程步驟,以提高制程質量。
工業4.0發展的兩大關鍵:智慧機械、工業物聯網
新漢董事長林茂昌表示,工業4.0有重要的兩只腳,第一只腳是透過機臺、制程自動化與協作機器人,來達到機械智能化功能,而第2只腳則是工業物聯網,藉助開放架構,讓所有智慧機械可以相連互通,再加上各種必要的傳感器與裝置搜集產線數據,將這些數據送上云,加以分析與應用,才是一個完整的工業4.0解決方案。這正是新漢打造工業4.0戰情中心的關鍵心法。
首先,在制造產線端,該戰情中心整合ERP與MES制造執行系統,除了可以將當月訂單和出貨進度以可視化圖表在屏幕上來呈現,也能呈現MES系統上的信息,包含預期生產數量、目標數量以及實時生產力,這些信息也能在產線組裝區架設的信息廣告牌都看得到,讓現場管理者可以更快掌握生產狀況,并依據作業員當前生產進度,現場指揮調度。
為了縮短營運決策時間,新漢也與政大合作開發一套會統4.0管理決策系統,能夠依據物料生產成本、生產工單及作業時間,自動計算當日生產產品的毛利成本,并自動產出相關報表,不需要等到隔月報表產生才知道,就能依據每日可賺得的利潤實時修正營運策略,讓決策者下達決策可再早一步。這套新系統將在今年6月開發完成。
其次,從戰情中心的屏幕上,也能夠實時監控SMT與DIP產線設備的運作情況,主要是藉由機連網的方式擷取機臺設備的數據與參數,以便在戰情中心實時呈現這些設備使用狀況,包括稼動率、爐溫和良率等,可提供現場產線人員做為實時的參數調整,以提高生產良率。另外也可以隨時監看工廠各設施的環境變化情況,包括溫度、濕度和落塵量與二氧化碳等,而且每條產線皆配置多組攝影機,可以將產線生產狀況呈現在屏幕上。讓公司高層管理者即使遠在國外,也能觀看工廠產線實時生產狀況,并依據生產進度實時做出調整指示。
尤其,為了確保工廠產線可以正常運作,避免因為機臺故障造成產線中斷停擺帶來的嚴重損失,新漢也特別針對產線的重要設備,如壓縮機,回焊爐、洗滌器風扇等加入預防性診斷維護機制,主要是透過機器學習技術,從這些設備上安裝的震動傳感器搜集大量訓練數據,建立機器學習預測模型,以偵測設備健康狀況,新漢已經能做到機臺還沒發生異常之前,就能提前通知廠房執行維護動作,以避免產線非預期性停機發生。
另外,SMT產線區還設置有機臺信息廣告牌,可以實時呈現生產在線各種機臺的運作狀況,一旦發生異常,便會發出警示,并同步顯示在戰情中心的屏幕上。加上有了去年臺積電產線中毒事件的前車之鑒,新漢新廠也特別強化了OT資安防護能力,可以實時偵測OT網絡內是否有不正常的流量,并從中找出有問題的機臺,通知管理者立即處理,以避免感染其他機器。
新漢表示,新智慧工廠自去年10月啟用至今,已經幫助工廠生產效率提升至少20~30%,新漢更將這次工業4.0建廠建置經驗輸出,變成產品販賣,目前已有晶技、加高電子、泰藝電共3家頻率組件廠今年將在自家工廠內導入該公司的工業4.0方案。
新漢更大目標是要從傳統工業硬件商,變成軟硬整合的工業4.0解決方案商。除了智能制造外,新漢也計劃要將工業4.0核心技術,運用在不同行業,包括智慧醫療、智慧商業及智慧監控等。
新漢針對重要產線生產設備,也加入預防性診斷維護機制,還搭配機器學習模型以預測設備健康狀況,可提前通知廠房進行維護,以避免產線無預警停機。(攝影/余至浩)
在組裝作業區,現場管理者可從屏幕面板上查看MES系統上的生產信息,包含預期生產數量、目標數量以及實時生產力,以便于更快掌握生產進度。(攝影/余至浩)
在最后產品組裝流程上,還導入RFID卷標,自動感測記錄每一站完成的組裝項目,以取代每站人員都要以掃描儀掃描條形碼的動作,以節省作業員換件的工時。(攝影/余至浩)