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随需求应变产能扩充计划 供应链数码分身降低投资风险

以往供应链以群聚模式降低运输与沟通成本,然市场不确定性因素增加,不管对建厂、产能扩充计画等来说都是非常大的挑战。竹科管理局

中美贸易战促成台厂陆续回流备战,出走中国大陆难免打乱供应链布局,以往供应链以群聚模式降低运输与沟通成本,然而随著市场不确定性因素增加,且工厂迁移也非数月、半年即可完成,不管对建厂、产能扩充计画等来说都是非常大的挑战。

不过事实上,近年制造业早已不约而同朝向数码转型,中美贸易战俨然只是时机催熟的重要转折点,因此业界也看好此时将是台湾全力冲刺智能制造的最佳时机。其中,连续两年被Gartner纳入十大技术趋势的数码分身(Digital Twins),其概念始自产品研发、生产规划、生产工程、生产执行直至维运服务等的整个产品生命周期,透过在虚拟环境下进行各种情境的模拟与测试,能够预先挖掘问题,借以改善实体环境中,产品或生产过程中的缺陷。而特别是其由于在数码而非实体环境下进行模拟与测试,相对能以更低成本的模拟结果降低决策者投资失误的风险。

事实上,制造业早期已有数码化的概念,但西门子软件工业解决方案顾问张志成指出,相较于产品研发面向已可成熟透过CAE软件针对产品效能进行虚拟测试,执行如结构或热流分析,以降低产品在研发设计时的失误,但此数码模拟的概念大多仅止于此,并未延伸到后续生产规划与制造阶段,因此制造业者通常无法在实际投入产线建置前,预先得知生产线配置与制程规划是否符合预期效益,而实际上生产制造过程中所出现的失误与低效才是制造业者最大的成本风险所在。

特别是应对弹性生产需求,业者往往无法为了少量多样的生产型态大幅扩充产能,因此对于制造业者来说,更应思考如何在不大幅更动原有产线设计,以及不影响现有生产线运行的情况下,除将产能利用率最佳化,也可快速应变新的需求,或在市场波动下进行产能扩充或缩减。

而数码分身则将数码模拟的做法从产品研发面向触及到生产制造领域,透过数码模拟,制造业者可在实际投产前,在低成本的软件环境下测试,以预期产线规划与设计是否符合效益。举例来说,在规划新厂的过程中,可借重工厂的数码分身预先进行厂房布置、生产工程规划,包括产线的配置是否导致机台闲置时间过长、设备利用率有无达到最大化,或验证物流系统设计的准确性,例如AGV路径规划是否正确、无缝接轨的配送调度等,以及组装的模拟验证。

而在人机共工模式下,目前许多组装或检测流程仍以人为主,因此对于人机的模拟、人员的模拟也为业者必要考量之一。象是考量人与机台如何配置的情况下,模拟各自作业速度是否搭配顺畅、根据作业范围的可达区域,人机之间应保留多少安全距离才不会互相干涉。特别针对人员模拟,也可检视其疲劳度、视野与作业姿势等,如西门子Tecnomatix中的Process Simulation Human即可根据行业标准所定义的人体资料库,依据性别、年龄等资料针对人工任务进行模拟,从过程中找出不良操作。

针对数码工厂对于供应链管理所带来的益处,达梭系统大中华区总裁张鹰对此则表示,以往供应链是以群聚模式来降低运输与沟通成本,然而随著市场不确定性增加,且工厂迁移也不是3个月、半年就可以完成,不管对建厂、人力资源管理或制造执行系统管理(MES)等都是非常大的挑战。

而透过数码分身的导入,产品信息就能在无时差、无区域限制的情况下,以端到端的方式直接传递到制造端,这让任何的设计变更都可准确实时的送至供应链的工厂端,在正确的时间生产正确的产品,当信息数码化且连结在一起后,让工厂管理更有效率。

甚至进一步从原本的制造执行系统管理(MES)提升到制造营运管理(MOM)层级,对于不管是OEM、ODM亦或是Supplier来说,不再只局限于关心制造现场的问题,而是可扩展到针对物料的供应计画,以及产品、零件的履历追溯,当任何供应链有异常时均能在最短时间内查出受影响的产品,及其目前的状态与去处,从而降低风险。

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