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2017智能工厂与工业4.0论坛专辑

智能制造与制造服务的实践

台湾西门子软件工业总经理陈敏智。

西门子安贝格数码化工厂的一向被视为实践工业4.0的模范工厂。台湾西门子软件工业总经理陈敏智指出,过去的产品生命周期,包括产品定义、设计与开发,与生产的生命周期,往往无法集成,而安贝格成功的秘诀,就在于能将两个生命周期集成为一个数码化平台。

陈敏智指出,从两岸高科技电子行业的现况,可以发现台湾业者在前端的产品设计成熟度已经很高,但由于车间对于产品上市的时间,影响度达40?60%,生产的流程规划(Rework、Scrap、Quality escapes、Delays)要用更有效率的工具规划。

但目前的流程管理工具,产生很多沟通成本及错误,设计跟流程没有连通,流程跟制造也没有连通,只能透过ERP来连结,如果是大量生产,问题还不大,但是客制化需求愈来愈高,产品生命周期愈来愈短,未来必须要设法从设计到流程,从流程到制造,都必须要打通。

因此产品设计在导入完成后,陈敏智认为,要有虚拟制造评估及验证,知道怎么生产、怎么规划,才可以减少试制的时间及成本。

未来的制造,机电软在产品设计中缺一不可,然后在流程规划中确认需要哪里些资源,再透过流程模拟,可以知道规划能否运行,如组装会不会有问题,同时还要因应工厂的状况,先做好模拟,了解设计会不会有虚耗,耗电是否合理,产能是否能达到目标等,交给车间生产之前,还可以用PLC连接,做细部微调,全部完成后,再交给车间处理。

陈敏智指出,对很多有意投入智能制造的业者而言,信息化程度,也就是将相关信息打通,已经相当成熟,但产品从研发到功能调试的数码化,才刚要开始,而要做到研发制造一体化,需要MES来串连ERP及现场控制系统。

陈敏智以某公司的实验线蓝图为例指出,PLM能做到一体化平台,执行设计、工程、流程、模拟(产品资料管理、模拟业务管理、流程资料管理)等工作,BOP工作包则可以丢到MOM系统,ERP系统接到订单后,将生产工单交给MOM,MOM再发出执行指令到产线,执行自动化生产。

当产品设计向制造迁移时,程序/档要人工解析和转换,可能会碰到部分信息缺失,反复确认,效率低易出错;而产品的试制过程中,也会出现设计问题多,定位时间长,试制周期占硬件研发周期的1/3~1/4,试制投入大等问题,加上设计验证与制造验证,由于平台隔离实施上多串行,制造验证完全依赖于实物验证,执行效率低,试制质量差。

但透过工业4.0的Digital Twin去驱动转型,业者可以快速反复运算试制验证,设计资料透过结构化及同源,让流程更顺畅,制造程序/档也可自动转换,再透过BOP及虚拟制造模拟,配合在线监控与闭环回馈,解决前述问题。

导入智能制造,还可能让业者可以避免无谓的损失。陈敏智指出,曾有业者在发表产品时,发现有6个产品出状况,透过西门子的解决方案,输入这6个产品的序号后,发现都有驱动器安装顺序的问题,于是及时阻止整批产品出货,及时避免超过1,500万美元以上产品召回损失。

陈敏智强调,将各专业技术集成为一个资料模式,用同一个资料模型来分享,可以减少沟通成本及错误误差,其实就是智能制造的具体实践。

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