首页 新闻中心 新闻详情
2022-04-13
  • 公司新闻
工厂实现自动化前应当做哪些评估?
工要实现自动化,应当如何开始,第一步应该如何做?

要实现自动化,应当如何开始,第一步应该如何做?

    在做导入自动化之前,需要先确认导入自动化所需要达成的目的。因人力成本昂贵,因此要降低人力成本与工厂招人困难就是两种完全不同的目的,后者则为企业的刚性需求,前者所述的是投资报酬率,以实用场景为例,工厂新购入一台自动化设备,设备会出现故障,那对于设备的维修成本与设备折旧,及停机造成的产能损失,且自动化程度高的产线设备,则必须增加一位工程师来维持运作,如果企业的初衷目的只是为了减少一两个生产工作人员的人力成本,或许采用自动化并非不是一个很好的想法。除了上述的观点,在升级工厂自动化常见的目的还有增加工厂产量、改善品质、避免危险与高负荷的人工作业、行销广告等。


    再者就是导入自动化的规模,导入自动化规模与所需投入的成本及后期维护的复杂程度息息相关,甚至呈指数增长。从设备状态监控、XBIM设备云系统(电子资料收集)、自动化制造单元(机械手)、自动线,延伸至实现自动化工厂。要实现最终的目标前提的基础是设备之间具备串联能力,或者通过对鑫引利团队对设备进行硬件施工改造,将设备讯号接出,但设备商或设备特性会有一定的限制。

在实现自动化工厂,通常建议是先从简易又能带来前期效益的做起,循序渐进的改造整个工厂,避免一次投入过多、规模过大却难以回收或维护,毕竟人机料法环与原本的不同,要接手营运会衍生不少新问题要处理。

    就过去自动化工厂的案例来看,将生产工单的信息与设备信息进行梳理、归整至一块,或者建立一个自动化制造单元,成效会更好。前者是将信息归整,节省人工输入信息与信息正确性,在信息导入的时间也得到大幅缩短;后者用于量产型产品效果较佳,待使用者对自动化有信心后再逐步更换其他工作站。


评估事项:

    从自动化制造单元到自动化工厂,前期的评估规划作业相当的重要,但往往却容易被忽略,复杂的制造单元或自动线,可寻找适合厂商规划 Layout 与自动化流程,例如规划一支机器手臂对 N 个机台的制造单元,自动化设备与周边硬体的摆放,检查设备移动中是否会产生干涉(碰撞),自动化模拟并调整出最大的产能或最高的稼动率,以及最适合的数量 N。

    另一个值得注意的是,若硬体建置后才变更 Layout,衍生的重新安装、调教、测试的成本往往相当昂贵,百万以上的代价屡见不鲜。所以,此阶段的规划著重于可行性、效益最大化的评估,而另外需注意的是单一工作站产能变大,可能会因此造成过多的在制品而只好关机停线,反而无法发挥出最大的价值。


机械手臂

    机械手臂应该是多数人对于自动化链条理解的第一想法,也是众多设备中少数的主动性设备,加工设备大多都是处于被动,因而制造单元中的机械手臂控制了多数的物流作业,对于小型工件且制造速度快的制程多搭配四轴手臂,大型且移动较複杂的则以六轴居多,视情况可加装俗称第七轴的走行轴。

    相对于量测或加工,较简易的是进行设备上下料,而目前已有大厂的机械手臂搭配 AOI自动光学检查,可减少累积误差造成的座标定位问题,并根据 AOI 判断取放工件的位置,也可透过 AOI 进行工件尺寸的量测。量测或加工的难度相较之下就高出很多,例如抛光、研磨、焊接等作业,各大机械手臂品牌的强项就各有不同,也因工件形状的複杂与精度要求影响成败。近十年来机械手臂售价已较早年降低不少,甚至接近 50%,对于有意导入自动化的公司也是诱因之一。

 

系统整合

    系统中和也是在自动化工厂里重要的评估一环,通过系统帮助工件传递出制造信息,以此完成整段的加工流程,关键就在于工件身分的辨识。当工件进入到制造单元时,透过工件或载具上的条码或 RFID无线射频辨识。以感测器辨识身分,与 MES 取得相对应的制程配方 ID、派工信息、EDC 等等,ID 合法的工件进行加工并收集资讯回报 MES,如进出站时间、EDC、使用的设备等,非法的则移至排出口。

至于要进行弹性制造,则少不了上下位系统整合,一方面须要依工件更换设备上的配方,另一方面需搭配弹性夹治具、自动换爪、自动换模系统、自动刀仓,才可减少换线时间,硬体在这部分有时反而是最难的项目。

  • 相关内容
  • 鑫引利目前服务了建材加工、机械制造、设备制造等领域,已为国内30个省级行政区,全球超过72个国家和地区的加工生产型企业,提供了诸多的订单自动化处理软件、智能设备系统、MES云系统产品,助力《中国制造2
  • 在远古时代,同类物种若身体感到不适,因为没有标准化的语言与精确的词汇,只能通过肢体语言进行交流,则会出现词不达意。 在古代,人若身体微恙,虽然感到身体不适,但也得亲自到医馆给大夫诊治。错过了黄金治疗时间,则延误诊断,难免发生感染、併发病症风险的可能性…… 回到现代社会,疫情侵袭,限制了人类日常生活、工作的自由与移动性,亦难免影响企业营运、制造现场的运作,下列为常见现象: (1)无法了解透明即时的现场状况: 工厂员工错流上班,远程工作的管理者,厂长、生产管理人员、物料控制人员,因工作必须性,需要确认现场进度,目前只能通过电话、邮件的方式联系;而工厂里现场生产人员,因工厂开展的分流工作,疲于奔波传递纸本表单流程、增加生产工作,可能更无法及时回复支援单位问题。 (2)针对性处理问题,欠缺整体性: 由于客户提出的标准要求,为能达到现场生产作业的需要,通常企业内部将自行开发程序系统。为满足哪些功能,则进行该功能的研发,虽然短期满足了需求,一旦人员流动,则可导致传承各系统开发逻辑困难、各微系统之资讯无法整合之困扰。 (3)缺乏完整链条数据,不利诊断决策: 在发生品质或者客户投诉的情况下,管理者无法第一时间掌控完整的生产与品质之间的数据,且如果数据只有纸本资料,人员无法到长整理搜集信息,将导致管理回应速度延迟,除了风险无法即时管控,亦影响企业形象。 上述常见问题现象,是许多管理者正面临的挑战,面对外部大环境震荡与内部挑战! MES化生产,助制造工厂实现数字化生产 思维转型、迎接改变 迎向数字化转型,需要上至管理阶层、下至各部门与现场执行人员,其心态接受数位化平台所带来的改变。管理阶层需有决心投入预算、授权关键成员力行转型工作;各部门与现场执行人员须接受改变过去作业习惯,将数字化转型视为提升工作效率的助力而非阻力。 第一步、物联化系统整合: 若制造现场看成为人体结构、则生产流程、机台、物料等生产资源如同骨架、器官与肌肉;那么制造执行系统 MES 则如同灵魂般重要;从企业接获订单后,进行生产至完工,除了累积生产运行中所发生的相关数据、整合制造生产相关核心业务流程,并判别使用生产资源正确性的机制。透过 MES 系统之功能,将实体制造现场环境以建模方式导入至 MES 系统,并与机台数据阶段性整合,后续通过系统即可查询控制面板、数据看板,如此便能于即时掌握制造现场即时生产进度、机台概况等信息。 第二步、实行生产透明化: 过去模糊不清的制造现场进度,若人员不在现场,只能以口头确认生产进度;或是想掌握今日总生产量,得等到生产人员收集的纸本纪录才能了解前一天的生产状况,对于管理阶层欲参考生产资讯进行决策,相当不方便。透过导入完整功能的制造管理平台,以鑫引利科技的易用性轻量MES系统为例,提供三大利器揭开制造现场迷雾: (1)生产实时报工:提供生产人员实时查询生产线上生产批的即时状态、数量等资讯。当客户或管理者需追踪某生产批进度,确认是否能够达交,即可透过在制品管理查询功能,掌握进度信息。 (2)工厂数字大屏 :满足不同管理需求,可用于汇总集团多地工厂多台设备的实时生产进度与情况,以简易、快速方式灵活运用即时看板,并置于制造现场、办公室、战情室或迎宾大厅,实现目视化管理。 (3)报表系统:当老板、厂长等管理者想了解当周工厂的生产数据,即可通过系统直接查看了解,无须等待至次日,由专人收集才可查看。 第三步、生产的可追溯性: 如果工厂里仍使用纸本记录生产与品质检验信息,当发生客诉或品质异常事件,人员只能翻找历史纸本资料,寻找蛛丝马迹,相当费时费力。透过厦门鑫引利科技的XBIM数字工厂系统,各功能管理模组,于制造历程勾稽生产信息,包含工单、生产批/序号、物料、人员、机台、模具、制程参数等,生产人员仅需透过系统查询功能或制作管理报表,便能快速掌握正逆向生产资讯,以利佐证分析,提升生产履历追溯效率,进而提升企业形象。 完善精实管理数字化阶段之后,运用 MES 系统所积累的数据:蜕变的基石,分析演算法,实现预测性、预防性管理,达到制造智能化、提升企业营运绩效。
  • 当下自动化应用已愈发成熟,在交通、能源、电信、制造、国防、设施等领域,都有自动化的身影,本文将以自动化的应用性进行阐述与介绍。 谈及自动化生产,须首要了解什么是自动化? 我们定义“自动化”是以电子、机械等装置,来替代部分或是全部工人的作业、提升生产工人的制造能力、防止人员进行危险作业及出现工作风险的概率,通过监控与控制过程里一系列的执行步骤,以此来实现提供产品或服务,因而制造设备本身或是环境监控也属于工厂自动化的一环。 自动化 ≠ 智慧制造 在2013年的汉诺威工业博览会上,首次提出工业4.0后,世界各国也逐步推出各自的制造远景规划;例,我国推出的中国制造2025,在这大环境下,使得有关智慧制造、自动化工厂的相关议题也变得火热起来,但自动化与智慧工厂两者还是相差甚远。智慧工厂不仅包含自动化,同时具备了独立的信息与思考,而要给予这些信息与思考的行为,就还须结合物联网、大数据、AI、边缘计算等技术才具备智慧的元素。 而自动化是实现智慧工厂里的其中一环,自动化适用在重复性高、动作单一、工作环境危险性高的生产行为,其产生的效益较高,也可把它理解称为少样多量的生产模式会比较适合自动化,多样少量并非不适合,只是自动化的可靠度与成本可能是个难题。 自动化即可完成无人生产线! 在工厂的生产人员,每日的任务就是重复不停的上料、下料、堆垛,重复上数百次,也无须进行任何机台的调试或者工件的检验与测量,在这种情况下可以采用机械手臂来取代上下料人员重复性、单一的工作方式,在“机台加上机械手臂”就自成了一个自动化制造单元。一旦工厂自动化制造单元数量多起来,接着面临的问题将是,需要帮助这些制造单元补料工作维持在一个饱和的工作量,以此就会需要有补料人员协助,由此可以考虑建置自动化物流系统进行补料,如输送带等,再延伸到库房进出料,自动堆垛,后续则可以开始考虑建置自动仓储系统。 因此,进行工厂在实现自动化的过程,会逐渐看到工厂生产人员的逐步减少。 传统工厂转型智慧工厂! 工厂在逐渐向智慧制造方向靠拢的过程中,会从传统制造、转向数智化、自动化,最终实现智慧制造,这一过程是逐步向上线性的发展过程。国内多数的工厂仍处于依靠堆积工人进行任务的生产,特别在小型、中型制造工厂更是如此,未来必定是向智慧制造发展靠拢,且过程漫长,企业可从最浅的工厂数字化作为切入,在未来的过程中一步步的去完善制造链。 鑫引利科技为钢结构行业数字化整体解决方案。
  • 导入自动化工厂,首当其冲势必需要了解自动化系统的5个层级解决的事情,其潜在的作用。