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分析制程大数据实时监控生产线效率 日月光提升黏晶制程3%效率

制造业走向数码化的大势已定,但未来制造业者面临的问题,除了思索如何将过去以人工抄写的资料转变为数码化之外,更重要的是如何有效整顿并利用每日产出多达数十万笔的大数据。资策会数码所去年以「制程大数据实时分析系统」荣获素有科技界奥斯卡奖之称的「全球百大科技研发奖(R&D 100 Awards)」的肯定,这项技术主要可将生产过程中的多重来源数据进行交叉比对,并透过实时分析提高制程能见度。据悉,全球半导体封装龙头日月光将制程大数据分析系统导入封测产业里的黏晶制程,藉此改善低效作业,提升其3%的制程效率。

资策会通过产业盘点指出,目前制造业的需求大致可分为两类,一是希望透过设备故障预警与自动化优化设备效益,二则是提升产品良率与设备稼动率优化制造产能。过去工厂内部动辄数百甚至数千个生产机台长期运转大多仰赖人工监控机台,查找低效肇因,不仅耗时耗力,更缺乏对整体产能、效能、质量与瓶颈问题的通盘了解,对业者来说,制程状况的能见度非常低。

纵使产业数码化到了一定阶段可以改善过去人工作业的部分问题,但制造业的资料丰富,除了横跨各流程,更加上机台、传感器、影像、信息系统等多种资料来源,而这些资料更具有非同步、产生快速、量大、异质等特性,使得资料在收集、处理、分析到应用的过程均有不同程度的挑战。目前在数据收集的需求层面上,市场已陆续开发相关解决方案,难度不高,但相对较欠缺对于多源数据资料的集成与实时分析。

资策会数码转型研究所(以下称数码所)组长余承叡则指出,由资策会数码所开发的制程大数据实时分析系统,其在技术上首先克服目前巨量资料属性关联查询与交叉比对的复杂度,因此举例来说,光是从机台效率的监控,便可驱动系统进一步分析,其与订单交期或作业员绩效之间的是否具有交互影响。而这些过去看似毫无关联的数据,在交叉比对之下,可针对工厂每一笔数据的产生实时回应与分析,这是与过去资料分析稍有不同之处。

为达到巨量资料的实时分析,一般业者可能还会面临资料库储存日渐庞大的问题,而数码所在背后即运用实时串流分析来处理多重来源的大量资料。余承叡解释,所谓实时串流就好比使用者透过串流平台欣赏影音视频,用户可一边下载一边观看,基于此种传输原理,针对生产在线的每笔资料能够立即分析作出回应,相较从历史资料库进行处理与分析,可简化系统基本架构建置。

余承叡指出,目前该制程大数据实时分析系统已陆续导入国内半导体封测、塑料押出与电池组装等产业。如全球半导体封测龙头日月光将其导入黏晶制程,联机分析数千台的封装设备,透过系统内的「实时效率监控模块」针对黏晶机台资料进行实时分析,可在低效制造期间提供低效作业警示,据悉已能提升3%的制程效率,日月光资深副总周光春指出,对于封测产业而言,已是很显著的效率提升。

在实时监控与分析机台运行效能下,生产在线何机台效率表现较佳、何较差,也关乎生产排程的优化,余承叡指出,对于业者而言,若能优化产能控管能力,将生产线原有机台做最佳化利用,也就不需要再额外考量扩充产线。甚至藉由生产资料、制程配方与机台报修纪录的交互分析,业者除粗估可年省数千万设备与人力维运费用外,也可提高订单报价的准确度。