實現設備聯網數位化 賦能精實智造

曹永誠解析 設備水晶球ＡＰＰ

發布時間： 2019-10-07 16:35:09

面對製造業關注的工業4.0、智慧製造、人工智慧等新議題時，曹永誠總能用務實的思維和化繁為簡的論述，讓實現的路徑變得清晰可視。一場以「精實智造」為題的研討會已於台中開始熱烈展開，鼎新電腦雲暨工業互聯網事業處曹永誠副總經理亦擔任講師之一，為我們介紹鼎新工業互聯網平臺的相關新知以及設備水晶球工業ＡＰＰ應用功能與效益。以終為始的工業4.0不是空談的世紀騙局曹永誠以生活故事引題，指出「問對問題」才能獲得對的答案，與其花時間了解「什麼是工業4.0」，不如思考「為何有工業4.0」。當全世界這麼多的資源、這麼多的國家都在導入實踐工業4.0，這絕不是一場世紀騙局，而是長期製造業不得不面對的問題：少量多樣、產品生命週期愈來愈短、長期的產能過剩的問題。若忽視不管、不跟著改變的話，就會變成溫水煮青蛙，等到發現水太熱時，可能就已經被煮熟了。

因此智慧製造、柔性生產，這些運用自動化、智慧化、大數據與ＡＩ等新技術以來提升供新競爭力的手段，就已是常見的轉型手法。但是企業不會因為購買一台昂貴設備、導入一套軟體或是挖角高階人材就會突然而增加競爭力。要提高工廠的競爭力只有一個辦法，那就是提升「管理制度與能力」看是否符合智慧化的需求程度。

引用孟子「徒善不足以為政，徒法不能以自行」，曹永誠認為管理資訊系統的建置，就是讓管理者在轉型前的重點工作；但很可惜，許多企業的通病僅把管理的視角聚焦在當下的時間點，例如現在這個時間點、這個機台、這筆工訂單上；卻鮮少關注到工單與工單之間，或這個產線與產線之間的這種中長期趨勢變化。因此在下決策時只能以當時的數據與情境等片面的資訊來做決定，而單憑經驗和當時反應所作出的決策，品質當然是不會太好的。

Gartner 談雙模ＩＴ 鼎新實踐穩敏雙態

那麼有沒有新興科技支持快速變化中的管理挑戰呢？大數據、雲計算、ＡＩ人工智慧、智能設備、物聯網等…技術逐漸成熟，正深刻地改變各行各業的商業模式，影響企業內部全方面的管理領域，例如行銷、研發、供應鏈、製造生產和服務收費…等。因此企業如何順利進行數位化轉型，才能立足在競爭日趨激烈的競爭市場。

資訊ＩＴ部門也由支持單位，轉化成為引領甚至主導企業數位化轉型的樞鈕，但資訊長(ＣＩＯ)們卻會發現，傳統的ＩＴ模式無法對應數位化轉型的新挑戰，Gartner 在二○一四年提出了雙模ＩＴ的理念，用於幫助企業ＣＩＯ一邊保證企業的穩健經營，一邊引領企業數位化轉型。

曹永誠進一步解說，穩態的傳統ＩＴ是強調效率、安全和可靠性，在企業內部普及應用的一整套系統，例如企業資訊化的根基：ＥＲＰ系統，在企業不同營運發展過程扮演重要的角色。然而在快速變化的競爭環境，創新ＩＴ應該是非線性、強調敏捷性與創新性，並大量運用即時數據進行工作，例如智慧決策、數位營銷。在企業需求尚不明確、大量嘗試創新，而新技術、新應用與新商業模式也不斷推陳出新的時候，這樣的創新ＩＴ，正是敏態的應用。

在二○一八年的南京世界智慧製造大會中，鼎新亦發表完整的穩敏雙態的ＩＴ數智產品策略，從穩態的ERP、ERPII、與智能+ 系列產品，以及運用雲端服務敏態產品，將管理的視角從決策營運層至作業層，往下貫穿到生產製造與設備層，全方位為企業數位化轉型提供數據服務。

工業智慧雲釋放精實數據價值

鼎新認為，企業不論實施資訊系統或採購自動化設備，最終一定要形成價值。從數據沉澱變成有用的資訊再形成可賦能的知識，最後結合企業管理產生價值。這個數據價值轉化鏈條，無論對於大的軟體系統還是小的應用，無論是穩態或是敏態，都是適用的。

▲穩敏互補的工業APP，全方位的設備即時智慧管理

運用IIOT 的技術，將所有機台設備與人工的數據都傳送到雲端， 然後將老師傅的知識與經驗提煉成智慧元件，或是以ＡＩ、大數據分析來建構數學模型，達到模擬、預測與優化；再與資訊系統緊密結合，以幫助管理資訊流程的智慧化，能在對的時間，做對的事情，產生效益與價值。

而鼎新工業智慧雲正是在ＭＥＳ (生產製造執行系統)以下，機台設備以上，介接ＩＴ與ＯＴ的敏態應用。這樣的應用的數據價值在於，Ｉ Ｔ與ＯＴ的充分融合，結合鼎新在製造企業三十多年的管理經驗，造就了設備水晶球等工業ＡＰＰ，能夠更快速地在生產現場產生價值。

而工業智慧雲的三大應用，服務與應用的對象可分為：

(一)營運主管的智慧管理-作到即時、移動化的便捷操作

a)管理視角可見：產量、異常狀態、能源耗用、模治夾具/刀具耗損、WIP、交貨狀態…等

b)使用模組： 即時數據圖表呈現、異常管理、智慧通報

(二)執行人員的智慧協同-作到動態與協作的執行成效

a)提供工程師與作業員的即時線上引導，讓決策智慧化並提升執行效率

b)功能模組：智慧動態知識庫、智慧協助與引導、智慧點檢/巡檢

(三)機台設備的智慧製造-達到預測預警與優化

a)提升機台產能與良率、成本降低、品質提升

b)功能模組：FDC(異常偵測與分類)、PdM(預知保養)、VM(虛擬量測-製程預測)、R2R(前饋/回饋補償與修正)、OEE(設備稼動)

工業智慧雲 小應用產生大效益

曹永誠以實際案例-某扣件廠為例，雖然這家企業的資訊化程度成熟，利用APS、MES與ERP建立強健的營運基礎，但這些資料皆是屬於交易型的記錄，雖是營運所需，但如同昨天的報紙新聞一般，並不會為企業效能帶來大躍進。因為在智慧化的缺口往往就是缺乏敏態工具。透過持續並即時的大量數據，提高工廠運作的彈性應變能力，滿足客戶高度不確定性的需求變更，以穩敏互補綜效來提高企業的競爭力。

回到工業APP應用本身，小應用為何也可以有大效益呢？基於穩態系統應用之上，設備水晶球APP，可以即時獲得設備數據了解產線狀況，確保產能OEE效能最大化；而智慧點檢APP透過設備數據與主動引導，更能在全程監控之下，提高人員的警覺，讓每一個環節都對品質帶來保證。

設備水晶球APP  提高設備OEE水準

企業內部IT和OT融合起來，創造新的價值。拿設備水晶球APP來說，以五台機器為例，大概一天就可以安裝完畢，三天就可以上線了。效益體現出來最多一個月的時間，企業就可以看到改善。同時，這個APP可以和既有資訊系統整合，也可以不整合，也就是無宿主模式。採用訂閱的方式，即開、即享、即用。

               ▲設備水晶球：打造透明生產現場，提升OEE

設備水晶球所呈現的即時畫面，讓老闆可以隨時隨地可視化管理監看全局與產值、生產主管可以控進度，而技術人員可以監看產出與績效。對於早晚二班或三班輪制的工廠而言，更能提高換班資訊的落差與交接說明的時間成本。

從應用的角度來講，設備水晶球為什麼可以產生這樣的效益？或者說為什麼可以提升OEE呢？在製造企業實際管理中，導致OEE損失的大概可歸結有六大暗礁，包括換線時間、計畫外的停機、生產效率損耗等。以我個人在客戶現場輔導的經驗看，這樣的現象很普遍，但企業卻苦於沒有一個工具和方法去量化，比如究竟是換線時間導致OEE的水準較低，還是人員素質導致加工效率達不到預期表現。對於企業而言，缺少適切的工具做問題的聚焦，以取得進一步改善的方向。

從設備水晶球APP介面可以看到，當生產現場出現設備停機時，作業人員或設備維修人員就可以直接輸入歸因，現在是在做換模還是計畫內的停機，或是在待料。以下的案例是透過狀態堆疊圖作根因分析的實例- 消失的半小時產能閒置：

上方的狀態堆疊圖，能有效反映出停機的真實原因，其中哪些問題才是企業真正應該聚焦和改善的關鍵。從冷冰冰的數據，到把數據收集上來，進而以直觀的圖表方式即時呈現，企業的管理人員就有了方向，可以善用實際數據找到缺失與執行改善。這也客觀上回答了前面的問題，為什麼設備水晶球這樣一個小小的APP在生產現場，6個月時間，就可以讓OEE的水準達到5個百分點的提升。

設備點檢APP接續而發

設備水晶球對企業而言，通過設備聯網數位化，提升OEE，打造透明工廠第一步。而在工業互聯網架構下，鼎新也正在積極發展除了設備水晶球之外，更多的工業APP應用。例如將被動轉化為自主引導的設備點檢APP、維修/叫修服務、設備售服雲監控平台、設備異常偵測與早期預警、設備能耗智慧管理、工業互聯平台…等。鼎新希望與企業一起探索更多智慧製造的落地實踐，邁向網路化和智慧化的數位化轉型階段。

穩敏互補 持續推動數位化轉型

在這個快速變遷，同時充滿著新機會、新技術，卻又滿佈新威脅的時代，建構全方位的穩態資訊系統，以維持公司高效率的營運基礎，已經變成企業最基礎的基本功了。但若僅止於此，無法快速應變市場並善用新技術以掌握新機會的話，公司將逐漸落後於競爭者。面對新時代不可擋的大趨勢，以穩敏互補，透過工業互聯網新架構，善用工業APP等敏態新工具以提升公司新競爭力，從精實生產與智慧製造開始，持續推動數位化轉型，目前看起來，這應該是最有效率的路徑之一。

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