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IT+OT如何鏈接?讓老師傅的經驗值結合智控現場,邁向未來管理樣貌

以前的老師傅都是靠前人傳承、多年經驗,依靠人體感官或是紙本文件筆記管理,現在的現場師傅依靠行動IT技術,以及物聯網與機聯網加上感測器,讓經驗可以複製保留,描繪未來現場管理樣貌。豪力輝將IT+OT的串聯與想像搬到眼前,透過關鍵引流產品、與5G FR1獨立組網與5G FR2+4G雙模非獨立組網的架構,經由邊緣運算伺服器與CorePro平台,高速傳輸資料到雲端紀錄透過數據的採集定時回報,藉此提升加工精度與設備妥善率,隨時掌握機台的健康指標。

作者

Panpooh

565

・2021/11/02


聞名工具機業界的豪力輝,專精研製各種高精密銑床與磨床機械配件,其總經理黃士瀅於「IT+OT融合創新 賦能數位化轉型」活動中,以先行者之姿,展示IT+OT+5G的場域情境,示範如何利用上下游供應鏈,以及工業設備與工業軟體的整合。


機加工市場 現場提速與機台穩定為首要


機加工市場的挑戰與目前趨勢是什麼?「產品品項變多,短交期佔比越高,訂單批量越小。」黃士瀅說。


黃士瀅舉例,交期的壓力日漸提高,他以數據說明,兩週內需交貨的訂單筆數佔58.33%,而隔天需交貨佔11.96%。


若是生產線場有任何閃失導致暫停,就有可能造成損失,預防產線停工與機台穩定,就是工具機零組件業者很重視的問題。


黃士瀅以日本銑床代工的零件品質異常案例說明,日本客戶訂購機加工件十套,初始機台組確認為沒問題而批量生產,不過之後卻發現做壞了,原因是切削水溫度異常導致工件尺寸異常。


豪力輝工作人員發現,當各站點的資訊無法掌握時,就會發生很多問題。因此以IoT解決方案,統計螺母座軸承失效時間,安裝IoT感應器,偵測異常震動與異常溫升。


「所以現場的提速就更顯重要!」這些鮮明的案例讓他們決定導入TPS精實管理,重塑公司文化與產線文化。


現場提速挑戰 掌握機台可視化資訊節奏


黃士瀅說,資訊揭露就是掌握資訊節奏,「其實就是機台的可視化。」


其中包括製令資訊、機台資訊與機台零組件資訊,最重要的還有異常資訊。為了讓訂單交期達成率提升並縮短生產週期降低庫存,導入TPS讓資訊揭露更即時,也希望生產可以平準化,讓豪力輝可掌控生產節拍與排程有效性。


「我們也希望提供工具讓現場師傅可以掌握。」為了強化現場的掌控能力,使用行動APP揭露機台資訊,「沒想到大家普遍習慣它的介面,因為天天都用手機。」黃士瀅笑著說。


由此,如何提高包含設備妥善、排產應變、後拉搬運、現場可視四能力,並具備生產效率與快速反應的智慧工廠效益,將是IT+OT融合應用的藍圖願景。


「若機台設備報警,下一步該做什麼呢?」黃士瀅問。


通過感測器報警,MES發送警訊,APP傳送警示訊息,通過TENGRM回報,MES與水晶球報警,MES開始進行故障報修,並開立維修單,提升設備的妥善能力。


接著是機台維修的任務重排,進行當日任務改派,或是工作卸載。透過智能調校到一定的可信度後,利用提升排產應變能力,以及5G即時影像監控、無人搬運、現場可視化等新應用,再動態安排AGV無人搬運車來搬運、AOI、設備報警、感測器及MES、APS等產線虛實整合智能化,達到幾乎零時差的接軌。


黃士瀅說明,依托數據的採集定時回報,透過網路雲端等技術融入管理,將可提升企業智能製造的應變能力。



經過一年多的運作,黃士瀅分享,豪力輝訂單達交率從原本58.5%上升到80%,庫存增長率從原本13%下降到1.35%,生產週期也縮短為從平均八九十天到現在二十五天,「成效是明顯的。」


從工位出發邁向智控現場


黃士瀅建議工廠必須具備機台設備智慧工能輔助現場管理,包含預兆保養,可靠度確保與故障排除。


他說,以前的老師傅都是靠前人傳承、多年經驗,依靠人體感官或是紙本文件筆記管理,現在的現場師傅依靠行動IT技術,以及物聯網與機聯網加上感測器,讓經驗可以複製保留,描繪未來現場管理樣貌。


他以排削機削水溫度異常警告、與螺桿軸承座的溫度補償,來解說智慧功能的重要性,例如:排削機濾網清潔或溫度異常等警示,螺桿軸承座讓使用者依據實測溫度與螺桿/刀具伸長對應關係,建立對應表;當發生溫度上升並對應到對應表時,就將補償資訊送給CNC控制器。



如何量化製造現場中老師傅的專業經驗,讓這些經驗可以保存並轉化數據價值?


黃士瀅解釋鏈結IT與OT是最大挑戰,若設備一旦發生異常狀況,只能靠有經驗的老師傅來處理,但師傅人數時間有限,現場人員又無法快速判斷處理,往往造成許多難以估計的浪費。


因此豪力輝建構了全方位的數據蒐集,未來擴廠智慧產線,將現場製造工藝數位化、標準化、透明化,降低人員管控機台任務。


以先行者之姿打破IT與OT藩籬


豪力輝將IT+OT的串聯與想像搬到眼前,透過關鍵引流產品、與5G FR1獨立組網與5G FR2+4G雙模非獨立組網的架構,經由邊緣運算伺服器與CorePro平台,高速傳輸資料到雲端紀錄,透過數據的採集定時回報,藉此提升加工精度與設備妥善率,隨時掌握機台的健康指標。


回首整合過程,黃士瀅也不諱言,非僅止於機聯網。為了實現IT+OT+5G應用,這段整合與應用的過程所花的時間非常久,「原本IT+OT的界線是很難打破的。」


很多人問他如何選擇IT+OT整合平台?他說,生產製造IT+OT的融合還需要時間進化,也需要自適應的能力,因此訂閱式的服務算是目前最佳解,可以快速部署、取得軟硬體資料,最終回歸軟體與數據的採集應用。


因此,透過IT+OT+5G的深度融合,透過下往上的工具機生態系與策略夥伴平台,提升豪力輝數位化到數位優化、進而數位轉型三大階段,讓數據驅動管理,累積定量的數據資產,創造出新的商業模式,打造數據驅動的新價值網路。

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