2021-08-31
楊于嫺
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日立HITACHI經歷過雷曼兄弟的衝擊,造成財務赤字。為了優化集團的成本結構,規劃『全方位的智能轉型藍圖』。日立是如何從零開始,逐步從基礎的設計資料數位化開始,後續藉由IoT物聯網技術,透過平台整合,逐步達到全工廠的價值鏈優化呢?
日立(HITACHI)的Omika廠主要都是企業型客戶,生產工業用的機械設備,產品多為訂製化,且對品質和售後服務要求高。因生產的多為少量多樣的產品,為滿足不同客戶的個性化需求,並能在產線中,高度混合多類型的小批量生產,保持關鍵流程的生產可靠性,如最重要的品質穩定,及物料供應穩定、流程運作穩定等狀態。
能夠因為智慧製造和工業4.0的技術,獲選為燈塔工廠,是因為Omika廠在能夠維持品質不變的前提下,在設計及製造階段,利用物聯網(IoT)等技術和系統軟體的相關應用,將產品的生產交貨週期,大幅下降了50%時間。在鴻海集團工業富聯(FII)的不同類型的製造業,數位轉型的分類中,是『全場景客戶價值』中『產品主軸』類型的企業。
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日立HITACHI
▌ 燈塔工廠入選廠區:Omika
▌ 位置:日本日立市
▌ 成立時間:約50年(Omika廠)
▌ 規模:2450人(Omika廠)
▌ 產品:工業機械/設備等
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日立集團在2011年開始為期五年的『日立智能轉型計劃』,遭受雷曼兄弟的衝擊,財務出現赤字。為了優化集團的成本結構,開始推動整體基礎性改革。
為期五年的『日立智能轉型計劃』中的數位轉型藍圖是什麼呢?尚未全面數位化前,日立就將『JIT即時生產』當作生產準則,提高現場效率,整合研發階段3D設計的CAE / CAD / CAM等資料檔案。中期為擴大知識的利用範圍,將設計和製造相關知識數位化,並收集設備製造的實時生產資訊,以加快決策速度。近期透過物聯網(IoT)和軟體系統數位平台,達到全工廠的價值鏈優化。
Omika廠業務部總經理Hanami Hideki:我們是透過先思考客戶需要什麼,為了支持生產過程中,生產品質和運行的穩定性,所以建立了整合開發、製造和維護各階段的資訊管理平台系統
Omika廠一直致力於透過數位轉型,以提高製造效率和品質改善,並優化人員和零件等不同資源的分配。Omika廠的轉型方式,可以分為『產品生產和設計的高效流程』和『對客戶穩定不間斷的維修服務』兩大類型。
從內部開始,針對產品的生產製造、製程設計、產品設計、產品驗證等各階段流程,進行產品生產和設計的流程優化。並透過軟體系統平台,收集產品生產過程中的各種資訊(包含人員、物料和設備),應用軟體系統中的數位資訊,以數據可視化來消除過程中的浪費,並經由下述4階段不斷循環優化,達到可視化消除過程中的浪費。
讓主管快速掌握各產線即時進度,可提早進行延遲等問題對策或了解員工狀況等。使用80,000個感測器、RFID或條碼等等技術,讓主管快速掌握各產線即時進度,可提早進行延遲等問題對策或了解員工狀況等。工作中的顯示器,會出現具體的工作內容說明。說明檔案是系統自動建立的,以3D圖的方式顯示。
製造現場要收集即時的生產數據資訊,若是由人員自行輸入,是非常困難且費時的。所以Omika廠在工作站上,使用八個方向的攝影機,來確認生產過程中進行了哪些動作。並搭配「每完成一個階段後,顯示器會切換到下一個工作,以畫面切換的時間,判斷為工作時間」的方式,讓系統自動記錄工作時間。若花費的比預期的時間久,則會視為異常,將記錄到工作的改善記錄中,並用圖像化的分析,將問題可視化,用以改善及新產品設計和計畫時的參考。
根據前兩階段的數據資訊,在產品設計階段,就開始進行產品優化。並以降低每個訂單所產生的設計及採購時間為目的,在產品設計時,就是使用標準化零組件,減少特殊零組件需要再額外設計和生產的比例。
取得生產、製程和研發等三階段的即時數據資訊(如零件數量、生產製程及標準工時等),優化整廠的生產計畫、零件採購數量,降低庫存成本,並持續提高模擬和真實的接近程度。
『工廠模擬器』不像一般預測系統需要先具備詳細的BOM,即可在產品設計尚模糊的狀況下,規劃中長期的生產計畫。根據客戶的訂單及交貨日期,全面性地預測,包含採購、製造、檢驗及運輸等整體過程的時間。
針對客戶端,提供穩定、快速且不間斷的維修服務。如此可協助客戶提高設備的操作及維護效率,並維持設備運作穩定性,讓客戶不會因為設備無預警的停工,造成更大的損失。
就像是客戶的外部CRM系統,數位平台整合日立累積的軟、硬體各領域技術資訊,結合客戶全歷史數據(如零件更換及交貨時間等資料),協助客戶進行定期/預先保養,及優化零件庫存管理等。提供客戶累積有關操作和維護的知識,在平台上查看所有操作及維護的歷史記錄,並提供工作手冊及系統配置圖等整體知識資訊。
客戶可以選擇讓日立進行設備遠程監控,如此即可迅速執行各種維修相關,從故障檢測到問題復原等各階段的工作,提高檢測到復原的速度。若是距離較為偏僻遙遠的設備,此方式能提高維護人員的工作分配和執行效率。
結論
日立的Omika工廠,為了避免生產過程中,非預期性的停機問題發生,同時維持生產品質,讓工廠內部能夠『穩定』生產流程,所以利用軟體系統的數位化平台,串起各價值鏈中的各流程,且持續性地進行全面性的生產和研發的各流程優化,最後達到縮短一半交貨時間的成果。
為了協助客戶端的設備可以『穩定』運行、更有效的設備操作,提供客戶全年無修的服務管道,優化設備保養及零件的庫存管理,並建立客戶設備知識庫,這些付出最終讓日立節省了50%的交貨時間,因而得到燈塔工廠的殊榮。
日立也持續不斷演進,未來在工作指導書等各方面,正考慮以AR技術,協助第一線員工提高生產的效率;也正進行建構感測器的數據,結合AI模型的模式,驗證新科技如何提高製造現場效益的可能性。
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。
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