因应制造服务化趋势的智能工厂管理

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「智能工厂」的概念众说纷纭，但对均豪精密电脑整合制造系统处副处长苏长鼎而言，智能工厂其实与电脑整合制造(CIM)的关系相当密切，因此其中最大的关键，就是善用电脑累积知识的能力。「没有知识，就没有智能。」苏长鼎说：「1个能够善用知识、善用信息的工厂，其实就是智能工厂。」

企业全员参与　才能完整建立CIM
但想要建立CIM，绝对不是买1个软件系统到厂内安装而已。「CIM的意义在于能找到1个新的管理方式。」苏长鼎诠释CIM的意义：「CIM不只是1个解决方案，而是1个新的管理哲学，必须是企业全员都积极参与的事务。」

苏长鼎指出，其实CIM的概念在1973年就已经提出，主要是因为企业往往同时存在一些要克服的问题，包括库存、制造等，不是用单一处理方式就能解决，所以要用整体的角度思考，导入各种资源，包括网络技术、多样性电脑设备及通讯技术，透过1个整合的方案，才能有效的达到目标。

因此，智能工厂的CIM建置与管理的基础，在于设备必须具有整合能力，能够提供正确的信息及回馈，才能真正发挥功能，因此设备也必须有共通规格(Common Specification)，才能上传信息、彼此联系，再透过详实记录，遇到任何问题时，可以还原真相，方便日后找出解决方案，才能让智能工厂的建置与管理更加容易。

苏长鼎认为，智能工厂的CIM基本架构最上层为执行管理层，下面则是不同的区域控制层。「执行管理层指的通常就是制造执行系统(Manufacturing Execution System；MES」，就像中央政府。苏长鼎说：「区域控制层就像地方政府，与执行管理层之间透过信息系统(Message System)做沟通。」

因此企业透过CIM，不但可以掌握产品何时完成，还可以提供更进一步的客户服务，如提供从订单开始到产品制造完成入库为止的生产信息，遇到异常状况的反应也可以更加迅速，促进更有效的工厂运转与生产。

根据制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association；MESA)的报告指出，CIM的效益指标包括，降低前置与生产周期时间平均值为35%；减少数据数据输入时间平均值达36%，降低在制品(WIP)平均值32%，改善产品品质(良率)平均值为22%，降低交班文书工作平均值为67%，都有相当显着的改善。

其中WIP System也属于核心系统，必须对生产和生产流程做出反应，如100个半成品，下一站要到哪里，就需要MES来判断执行。

信息系统在CIM架构中，也扮演着相当重要的角色。「如果有1个好的信息系统，就像老板可以在全球各地对员工发E-mail一样，生产线可以随时告知MES应该处理的信息。」苏长鼎说：「如液晶面板厂为了避免机台因为闲置而造成问题，区域控制层就可以做到设备与设备之间的协调，让制造流程最佳化。」

提高生产效率　创造更高利润

智能工厂的价值在竞争日益激烈的太阳能产业尤其重要，因为太阳能产业已经不是有生产就有利润的时代，必须努力提高生产效率。但苏长鼎指出，太阳能产业要导入智能工厂的概念，目前仍会遭遇许多挑战，如因为没有使用到酸制程，因此不能像面板或半导体产业一样，在材料中加入ID，因此很难追踪各个材料在制造过程的问题。

「如果不知道材料是那一片，就很难做分析或追踪。」苏长鼎说：「生产线如果无法提供正确的信息，制程的转换效能也会有不同的结果。」

此外，太阳能产业转换效能提升因素相当复杂，就算将设备制程的能力调到最好，也不见得就能转换成效能，「就像在篮球队的每一个位置放入最好的球员，不见得就会成为最强的球队。」苏长鼎说。

因此要做改善的动作，就得克服追踪的困难。「不可能百分之百，但至少要能做到99%以上。」苏长鼎说：「只要能够追踪，就可以事先将材料的各种信息回馈给设备工程师，以便调整制程。」

如此一来，就像是设备旁边有1双眼睛在看，不仅可以做到侦错及预防，EDA及FDC的功能也能够因此延伸，针对弱点或较差的地方作调整，动态调整品质。「如果遇到材料的品质不一，系统就可以先处理比较一般正常的材料。」苏长鼎说：「再透过设备的调整，处理品质比较异常的材料，进而提高生产效率。」

至于区域控制层，主要用来协调设备之间的生产，以面板厂为例，由于生产线非常长，前端的工程师可能无法掌握后端的状况，需要很多操作员在生产线之间来回穿梭，工作非常辛苦。

苏长鼎指出，其实只要透过控制系统监看生产线的状况，遇有异常(如用红色警示)，IT管理人员再用无线电通知操作员去解决就行了，除了可以减少人力外，因为问题解决的速度加快，生产效率也因此提升。

此外，苏长鼎也指出，如果是独立生产的机台设备，有时会堆积不少成品，现场往往也很难注意到，其实只要透过监视器控制成品的堆积状况，一样可以控制设备之间的协调与整合，提高生产效率。

「设备一定要提供完整的能力，是最重要的基础。」苏长鼎说：「如果电脑整合制造作的好，就能善用信息，让工厂变得更有智能。」