技术 TECHNOLOGY 71
2024.09 金属板材成形
将零件加工的实际流动资讯可视化,如每个工序的加工时间、
等待时间和数量、换料时间或换模时间。零件每次加工的实
际资讯,用价值流图(VSM)突显实际流动资讯,关注每次
加工实际状况异同、以及和标准之间的差异,是分析检讨加
工途程浪费的重要资讯。
加工途程的浪费与优化,是运用加工途程的实际流动数
据优化产线,创造加工途程的改善价值。以精实管理的浪费
观点,检视 VSM 可以发现加工途程的浪费,最明显的是等
待时间、换模时间、换料时间等每次的差异。重视这些差异
才能落实、检讨、优化 SOP,如等待时间冗长、换料与换
模的时间不一致,需要深入检讨包括人员、设备、SOP 的
步骤,找到这些变异的因子并解决它。除了确保每次都可以
在标准时间内完成,若发现不合理并改善它,近一步优化标
准时间。内外换模、加工批量大小、急单与插单、交期变动等,
都是隐藏在加工现场的浪费问题,这些问题是管理需要重视
的议题,应设法改善、精进与优化加工产线和 SOP。
设备与零件的生产资讯,是将机联网的报工资讯,透过
资讯工具的整理归纳运算,自动产生管理需要的设备生产力
与零件完工的生产日(时、周或月)报表。每一台设备加工
的零件、工序、数量等加工日志资料,都被机联网采集并汇
整为加工日志资料,经由资讯系统的运算,快速且正确产生
每一台设备的加工产量资讯,以及每一项零件的每个工序已
完工、预计完工与交期资讯。
加工厂需要掌握现况、突显问题,追求途程连起来、缩
短交期,创造与顾客一起受惠的价值,以上的精实加工价值
模式,可以提升加工厂的产值与缩短交期。
设备稼动率或 OEE(Overall Equipment Effectiveness,
整体设备效率)是检视加工设备有效产出的指标。加工途程
的浪费与优化,是衡量加工产线的精实指标。设备稼动率高,
不一定能够缩短零件加工的交期。反之,工序连贯、没有异
常停机、最少浪费的精实加工途程,一定可以提高设备稼动
率。
价值模式决定采集数据
2023 年底在某企业的智慧制造产品研发会议上,一位
资讯技术主管拿出一个白板,上面写了很多他可以从机器上
采集到的各种数据,他苦恼的说:我可以从机床上采集到这
些数据,但是不知道这些数据要做什么用?这个发言告诉我
们,数据采集的技术问题比较容易克服。数据应该要创造什
么价值,才是智慧制造的关键课题和挑战。
输入(Input)资料,透过逻辑运算处理(Process)产
出(Output)结果,及时输入正确资料,立即呈现作业加值
成果,是资讯系统创造价值的模型。从机器上采集数据是为
了协助设备使用者以及他的客户创造价值,所以我们应该先
确定,为顾客理清现况、突显问题、解决痛点的数据价值模式,
再根据顾客的价值模式,决定应该采集设备哪些数据。输入
资料就是 IoT(Internet of Things)要从设备采集的数据,
所以“价值模式决定采集数据”,是我回覆提问者的解决方案。
也就是说,数据都有,可以创造价值的数据,就是要采集的
对象。
价值模式需要的数据 IoT 从机器上取得后,可以直接或
间接使用,譬如电流、压力、变形,作动次数等可以直接使用。
但温升、作动时间、运动距离、换模时间、等待时间、加工
时间等,须采集两个或以上的复数数据,经过比较演算的结
果才能使用。
低成本的数据采集
采集设备的运转实际状态数据,可从设备的内部控制系
统和外部感测器两大类取得。善用控制器的资讯,以最低成
本取得价值模式需要的数据,是精实管理的精髓。
设备的控制系统,若无法提供价值模式需要的数据,则
需追加外部感测器,这是不得已需要增加的成本。如上所述
的设备健康管理及计算 OEE 需要的良率数据,需要增加适
当的外部感测器(Sensor)、转换器(Converter)和数据
撷取介面(Interface)等物料成本。故机器的线上量测系统、
温度感测器、应变规等,需要追加费用,才能得到需要的数据。
活用设备控制系统既有的控制命令与回授讯号,譬如开
始加工时间、结束加工时间、换刀指令、直线运动的距离、
伺服马达电流等,控制器都有这些数据,不需要增加额外的
材料成本。多样少量加工的 F 企业,导入精实数位加工系统,
包含加工途程 VSM 化、加工途程的浪费与优化、设备与零
件的生产资讯、设备稼动率等,这些价值模式需要的数据,
设备的控制系统都可以取得,不需加装外部感测器,数据采
集的成本很低,善用这些数据创造的价值无限大。