1 方案背景與目標
電子組裝行業(yè)的繁雜多樣性,在全球化競爭與分散制造日趨盛行的當下更加突出。積極應對貿(mào)易戰(zhàn)爭和環(huán)保議題、快速應對市場需求的轉(zhuǎn)變、克服勞動力缺乏和降低供應鏈風險,企業(yè)需要更快更有效的轉(zhuǎn)型,以確保制造的競爭優(yōu)勢與獲利能力。從始至終,對于電子組裝制造業(yè)者而言,改善產(chǎn)品質(zhì)量與交期、提升生產(chǎn)效率、降低制造直接/間接成本是不變的主題,有幸的是在數(shù)字化時代我們擁有了更好的實踐路徑與方式。
在制造轉(zhuǎn)型實踐之路上,臺達深知單一場域的有限需求是容易被滿足的,但電子組裝所面臨的挑戰(zhàn),涉及人、機、料、法、環(huán)、測多個方面,不僅僅是單一信息系統(tǒng)或者設備/線體就能夠應對。想實現(xiàn)完整的制造轉(zhuǎn)型,就需要從精益規(guī)劃、工藝價值流重塑、自動化設備升級、人員作業(yè)輔助、人/機/料/法/測的實物流與數(shù)據(jù)流在制造現(xiàn)場與信息系統(tǒng)中有機互動等多個方面持續(xù)改善。這其中對于實施廠商的制造經(jīng)驗、服務能力、產(chǎn)品的完整性與可擴展性等,提出了很高的要求。
臺達于其全球制造體系推行臺達智能制造(DSM,Delta Smart Manufacturing)行之有年,范圍覆蓋網(wǎng)通、電源、汽車電子、自動化組件等多個產(chǎn)品,逐步形成一套完整且可水平推廣的智能制造服務模型與產(chǎn)品體系,包含端到端的顧問咨詢服務(診斷咨詢-實施導入-上線輔導)、以及完整的產(chǎn)品矩陣:從底層的自動化設備(Equipment)、設備聯(lián)網(wǎng)(EAP)、到IT層面的應用-制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、品質(zhì)管理系統(tǒng)(QMS)、設備管理系統(tǒng)(EMS)和數(shù)據(jù)可視化與分析(SVP)。
基于此,臺達推出電子組裝業(yè)智能制造解決方案 DIAMOM,實時管理生產(chǎn)進度、在制品質(zhì)量、設備稼動/狀態(tài)/異??炫?、倉儲物流運作、直接作業(yè)人員效率等制造關(guān)鍵KPI,覆蓋電子組裝工廠端到端的完整工作流管理(從原材料收貨到成品揀選發(fā)貨的完整實物流與信息流),讓制程、產(chǎn)品、質(zhì)量、設備、物流等數(shù)據(jù)盡呈現(xiàn)于戰(zhàn)情室,方便整廠目視化管理和多職能人員協(xié)作。
2 方案詳細介紹
DIAMOM提供的電子組裝-全流程端到端管理方案,具備如下三大行業(yè)特色:
ü 電子組裝行業(yè)先進實踐總結(jié):聚焦電子組裝產(chǎn)業(yè),基于乙方對外與對外服務經(jīng)驗,集成多場景的最佳實踐(流程/作業(yè)),內(nèi)化在產(chǎn)品管理能力中;
ü 端到端一體化管理,DIAMOM集成WMS-MES-EMS-SPC等多套系統(tǒng),實現(xiàn)從原材料入庫到成品發(fā)貨端到端一體化物料/制造/質(zhì)量/設備管理;
ü 強軟硬整合與數(shù)據(jù)分析應用,DIAMOM集成設備聯(lián)網(wǎng)平臺EAP-EAS,滿足電子組裝業(yè)標準/客制設備聯(lián)網(wǎng)與反控需求,不僅用于在線數(shù)據(jù)分析,還可結(jié)合質(zhì)量管理/生產(chǎn)力管理等需求,提供回控功能。
其中核心產(chǎn)品模組簡介如下:
2.1 MES生產(chǎn)流程管理解決方案
制造執(zhí)行系統(tǒng) MES (Manufacturing Execution System) 是智能工廠的核心樞紐,以高效/穩(wěn)定為目標優(yōu)化生產(chǎn)管理模式,協(xié)助企業(yè)建置標準化生產(chǎn)流程,建立生產(chǎn)防跳站、防錯料機制,實時生產(chǎn)進度監(jiān)控與換線預測,完整實現(xiàn)制造過程中人、機、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)信息采集與管制,達成全生產(chǎn)履歷追溯,精準追蹤在制品(WIP)生產(chǎn)進度。功能舉例:
n 人員管理:提供人員崗位實際工時的管理,達到內(nèi)部稽核效果,并提供數(shù)據(jù)給ERP作為成本分析參考;
n 工程數(shù)據(jù)收集:收集產(chǎn)品量測數(shù)據(jù)及生產(chǎn)制程參數(shù),供后續(xù)進行質(zhì)量的追蹤與分析;
n 物料管理:對于原物料的流向與放置,提供線邊、在線管理,方便人員追蹤物料使用情況。在管理上結(jié)合領(lǐng)料、退料、耗用作業(yè),以達到物料數(shù)量、位置的精準管理;
n 配方管理:制造設備的生產(chǎn)參數(shù)透過系統(tǒng)集中化管理。換線時支持版本比對、自動下載,快速換線,縮小失誤發(fā)生機率;
n 生產(chǎn)管理:透過工單實時進度追蹤,監(jiān)控工單達成率,同步更新生產(chǎn)時程預估,提高對交期的掌握度;
n 在制品管理:設定工藝路線,確保產(chǎn)品在正確的生產(chǎn)步驟上,并卡控產(chǎn)品流向(防跳站機制)以減少人員操作上的失誤,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低維修成本;
n 質(zhì)量管理:對產(chǎn)品/制程參數(shù)/設備做主動式抽樣把關(guān),透過檢驗計劃的配置,自動推送和監(jiān)控檢驗計劃的執(zhí)行與回饋,落實產(chǎn)品在各階段的質(zhì)量控管,達成質(zhì)量剛性。
透過MES系統(tǒng)管控,對上接收ERP系統(tǒng)生產(chǎn)計劃,對下監(jiān)控實體設備制造流程并收集數(shù)據(jù),進行更深入的制程質(zhì)量分析,讓生產(chǎn)更有彈性,達到穩(wěn)定制程、生產(chǎn)順暢、質(zhì)量管理等效益,為數(shù)字化工廠建立基礎(chǔ)。
2.2 EMS設備管理解決方案
對車間產(chǎn)線內(nèi)資產(chǎn)管理與維護,提供設備全生命周期管理。透過設備點檢/保養(yǎng)日歷維護,自動推送點檢與保養(yǎng)任務并監(jiān)控執(zhí)行情況。在預防性維修執(zhí)行過程中,支持點檢/保養(yǎng)異常自動創(chuàng)建維修工單,提高作業(yè)效率。監(jiān)控設備稼動效率、狀態(tài)與故障報警,管理零備件庫存,實現(xiàn)設備的高效管理和維護,提升設備OEE、降低管理人員負擔,清晰量化維保成本。
2.3 QMS品質(zhì)管理解決方案
質(zhì)量管理方案對車間全生產(chǎn)過程進行質(zhì)量管控,異常及時預警,針對品質(zhì)異常立即發(fā)送警報,并可透過設備聯(lián)網(wǎng)回控停線,確保零不良品流出。結(jié)合實時SPC數(shù)據(jù)監(jiān)控,提升設備制程參數(shù)、產(chǎn)品檢測結(jié)果等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的一致性與穩(wěn)定性,基于趨勢變化及時發(fā)出預警,降低產(chǎn)品不良風險,提高異常處理效率。
2.4 WMS倉儲物流解決方案
倉庫管理以原物料管理、車間內(nèi)配送、WIP/成品管理為核心,依循生產(chǎn)計劃串連倉儲與搬運設備實現(xiàn)按需供給,控管與優(yōu)化倉庫內(nèi)各類資源的存儲與移動。比如原材料倉透過彈性化自定義上架與揀料策略,加速人員作業(yè);車間內(nèi)配送基于站點物料消耗與低水位預警,拉式物料配送,降低線邊物料堆積與產(chǎn)線待料停機風險。
2.5 EAP設備聯(lián)網(wǎng)解決方案
EAP設備聯(lián)網(wǎng)解決方案,核心解決兩個議題:怎么聯(lián)和聯(lián)什么,前者的重點在于廣泛的通信協(xié)議支持,后者在于如何與設備廠商定義接口內(nèi)容。對于前者,EAP設備聯(lián)網(wǎng)方案支持多種國際通信協(xié)議,透過簡易靈活設定快速聯(lián)網(wǎng);對于后者,臺達基于國際標準和自身實踐總結(jié)的設備聯(lián)網(wǎng)建議規(guī)格,涵蓋了從設備基礎(chǔ)連網(wǎng)能力、在制品管理、設備狀態(tài)管理、配方管理等多個面向,與制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、統(tǒng)計制程管制系統(tǒng)(SPC)等全面整合,可達成提高設備稼動率、完善在制品管理、達成全履歷追溯與有效風險管控等多項效益。
2.6 SVP可視化管理解決方案
秉持KPI管理經(jīng)驗,可視化管理解決方案核心在于讓管理層更清晰掌握制造過程與結(jié)果數(shù)據(jù)(以及兩者的關(guān)聯(lián)性),以數(shù)據(jù)驅(qū)動車間生產(chǎn)改善閉環(huán),提升車間生產(chǎn)與管理綜效。其關(guān)鍵內(nèi)容包含以制造(Production)、質(zhì)量(Quality)和設備(Machine)三大面向展開的KPI結(jié)果指標與過程量,及其關(guān)聯(lián)分析,不僅實現(xiàn)制造流程的透明化(數(shù)據(jù)可視),更為管理層分析產(chǎn)能/質(zhì)量損失提供可信任的數(shù)據(jù)分析和原因指向,加速制造改善的PDCA循環(huán)。
3 代表性及推廣價值
臺達提供顧問咨詢、診斷建議、解決方案實施與系統(tǒng)整合完整服務,協(xié)助客戶制定智造藍圖。遵循“數(shù)據(jù)與流程服務于制造管理改善”原則,基于不同客戶的管理側(cè)重選擇合適的應用場景,將過往累積的最佳應用(best practice)導入客戶案場,提升管理綜效,且兼具成本效益。臺達解決方案的模塊化設計,更是為不同群體的客戶,因應生產(chǎn)規(guī)模不同、自動化能力不同、倉儲內(nèi)物流管理方式不同等主要面向,特別優(yōu)化產(chǎn)品設計,透過不同模塊選配與集成,滿足不同群體客戶的核心需求。
以臺達導入案例的某電子廠為例,該廠的主要問題為:
(1)客戶眾多,產(chǎn)品管控方式以及嚴謹程度不一;
(2)產(chǎn)線換型頻繁,需縮短換線時間以提供充足的上線前置作業(yè);
(3)廠內(nèi)物料丟失嚴重,需管理物料進出與耗用記錄;
(4)大客戶交期短,反應時間需及時,系統(tǒng)需支持生產(chǎn)臨時插單;
為此臺達總結(jié)過去50年的電子制造經(jīng)歷與管控模式以及導入顧問經(jīng)驗, 為該廠建置MOM管理系統(tǒng),建立料件與配方比對機制,自動驗證物料上機內(nèi)容;串接機臺記錄投料與生產(chǎn)數(shù)據(jù),自動驗證料件加載生產(chǎn)參數(shù)配方并于生產(chǎn)中盤點料件余量;建立在制品與多序號關(guān)聯(lián)對應,提升在制品投入與管控;建立倉儲物料管理機制,強化來料管控與上料點檢作業(yè),并與AGV自動搬送整合。經(jīng)過臺達顧問協(xié)助診斷問題與導入改善方案實施后現(xiàn)場顯著改善,舉例如下:
(1)系統(tǒng)化控管物料與庫位,減少人員作業(yè)時間;
(2)投料自動驗證與質(zhì)量實時監(jiān)控取代人工操作,減少人員干涉降低錯誤產(chǎn)生機率;
(3)生產(chǎn)配方自動下載換線與產(chǎn)線實時管理;
為客戶帶來實質(zhì)性效益,包含紙本作業(yè)降低67%,產(chǎn)線生產(chǎn)效率提升35%,縮短換線整備時間36%等。