工厂管理信息化

  	      	      	    	    	      	    
 工厂管理信息化概述 
 
　　目前国内制造企业的信息化正在日益提高，但是在企业生产现场监控管理方面还基本上基于手工在操作。这就出现了所谓的“制造业生产现场黑箱作业”现象。 
 
　　生产现场管理的现状与问题 
 
　　产品销售在这几年间从生产导向快速地演变成市场导向、竞争导向、客户导向， 因而也使得生产现场的状况起了很大的变化，传统现场管理方式己无法应付这新的局面，可将生产型态的变化及引申的问题归纳成以下几点： 
　　(1)产品生命周期缩短 
　　产品汰旧换新加速迫使产品设计，工程及生产部门之间的关系越来越紧密。生产单位不断面临新的零组件，新的设备，新的制造流程及经常性的工程变更，生产现场需要一套实时生产指示系统，有效地指引生产人员作业规范，同时能正确迅速地将生产状况反应给设计制造部门，及时找出新产品生产问题。 
　　(2)少量多样生产型态 
　　由于少量多样的生产型态，现场随时充斥着众多不同的制造工单，不同的在制品、零组件，生产单位必须具备混线生产能力，弹性而有效率地在一天当中应付不同产品生产所需。 
　　(3)市场变化快速难以预测 
　　商场如战场，过去大规模正规作战已不复见，而现在强调的是快速反击部队，能应付全球各地突发状况。生产现场也是要能机动地应付变化快速难以预测的订单式生产型态。  
　　(4)国际性竞争，日益激烈 
　　经济的发展日渐国际化，所面临的不仅是国内竞争而是面对全球各地一流产品的竞争压力。就生产而言，所面临的是要不断提升产质量量及降低生产成本。过去老板生意好做，只把生产现场当做是一黑箱作业，如今在竞争压力下必须将此黑箱作业透明化，找出任何影响质量及成本的问题，并寻求具体的对策。 
 
　　制造执行系统 - MES 
 
　　针对以上的种种生产现场管理中的弊端，结合多年的制造业生产现场管理系统项目实施经验，结合先进技术，经过多年的研发，推出了制造执行系统–MES。制造企业需要有一种现场信息流自动化系统(Frontline Data Automation)来解决其生产现场监控管理的问题，这类系统如果是运用在工厂制造现场，我们称之为制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)。MES可说是一种由下而上(Bottom Up)实时掌握现场状况的信息管理系统。 
　　在实施MES之前，公司ERP系统与生产现场之间透过人为方式沟通，使生产现场如同黑箱作业，无法掌握实时正确信息。而导入MES之后除了提供现场信息流自动化之外，它扮演承上启下的功能。如图所示： 
　　MES功能与特点 
　　将现场管理分成五个功能层次，依序是：
(1) 追踪功能(Tracking)
(2) 监督功能(Monitoring) 
(3) 控制功能(Controlling)
(4) 管理功能(Management)
(5) 信息查询功能（Search Information） 
　　以下我们就此五大功能进行简单描述。 
　　(1)追踪功能 
　　它的特色是尽量利用自动辨识技术，传感器或是与设备仪器的联机，能自动搜集现场生产信息，而下达的生产指示也可透过各类电子显示装置实时告之作业人员，达到无纸化(Paperless)的境界。传统人工收集方式，需透过层层人工操作程序，才能到达管理者手中。 
　　MES资料收集方式有以下之优点： 
　　1)实时性。在现场事件发生的同时便立刻以电子资料型式纳入MES处理。 
　　2)正确性。利用电子科技处理，免除人为因素，使正确性由百分之一以上，降至十万分之一以下。 
　　3)高度完整性及使用性。现场事件经过计算机处理，可合并相关资料，存入计算机数据库中。 
　　(2)监督功能 
　　实时掌握了制造资源的最新状况及历史过程，再加上制程或作业规范，便可做到监督的功能。MES 随时将追踪的状况与设定的标准加以比较，如发生异常则立即透过计算机网络通知相关人员处理。 
　　制程规格的监督，例如某类产品需要使用特殊规格的材料或组件，须经过某些制造程序，或者是成品要求某些包装配件，这些要求在作业人员实际工作时透过自动辨识技术或与设备的联机，很方便地让 MES 得知作业情形，与事先设定的标准比对，达到实时核对效果。 
　　制程质量的监督，实时收集所有现场的质量资料，并就不同制程、品检、修护、站别、产品时间区段或制令做统计分析，并立即反应给相关单位，达到质量预警效果。此项功能的发挥，可以大量减少工作现场因人为疏忽造成产品再加工或损坏，因而降低了直接人工及物料成本，达到质量预警效果。 
　　生产设备的监督，随时了解各重要生产设备的状况，如发生异常能实时提供维修，并机动调整生产活动。 
　　(3)控制功能 
　　制程监督功能有了以后，便可以再进一步将制程中各个独立的自动化物料搬运备，自动检测设备及自动化生产设备联机起来，构成较完整的自动化系统，发挥整合的效果。 基本上，各自独立的自动化设备只是解决了某项制程的生产瓶颈，而此自动作业之前后仍须人力的配合，并未能充份发挥昂贵设备的功能。 MES 掌握了生产最新状况(status)、制程规则(rules)及规划系统所设定的生产目标(goal)可以有效地整合控制个自独立的自动化设备，提升整厂的生产效率。 
　　(4)管理功能 
　　现场信息自动实时收集除了提供做现场监督、控制之外, 最重要的功能是做为现场管理之用。MES 将现场实时收集的资料，以及监督控制的状况都立即存入数据库中，不但有最新的状况也有长期储存的历史资料，利用数据库强大的查询、分析、报表功能，使得传统人工方式无法达到的管理功能得以在MES 中实现，亦使现场管理达到Just-In Time (JIT)的境界。  
　　(5)信息查询功能 
　　传统的生产现场信息的查询都是基于手工的操作，好一点的是把各种生产报表、单据、窗体数据输入计算机中进行汇总；进而得出各种信息。但这中做法不能保证信息的实时性、准确性及全面性，人为的资料误差多。有了MES系统，各种基础信息存在MES系统，业务资料实时从生产线上采集而来；保证了信息的实时性；同时由于资料是一点输入，整体共享，保证了信息的一致性；又由于信息来自整个生产现场的投料、加工、组装、质检、维修、包装、入库等所有流程，保证了信息的全面、准确性。 
　　为了方便管理层及客户的需要，我们结合电子商务技术，开发出基于Internet技术的MES门户。管理层过去想要了解生产状况，一定要亲临生产现场找一堆人来问，而且得到的信息一定不准确；或客户想了解自己的订单在制造商的生产进度，那得通过左打电话右打电话。而有了PTMES门户，这一切都在弹指之间。 
 
　　SFCS能带来的效益 
 
　　结合企业目前的生产管理现状和客户的需求，我们对SFCS上线前和上线后的生产现场管理进行比较，从中不难看出SFCS的效益来。 
　　(1)流程卡管理 
 
导入前
目前企业一般在生产中没有实行这一制度，在先进的企业都会实行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片，作业员完成一制程须将日期、人员、生产信息填写在流程卡上，在成品包装前，收集起来，以备日后维修查询之用。 
 
导入后
不但能把流程卡管理这一制度建立起来，同时因为系统的大部分生产资料的收集均通过条形码设备、自动化设备，大大加快了资料收集的速度，生产线的效率不但没有降低，反而得到了大大的提高。每一流程卡附上该在制品序号条形码，作业员完成一制程后，利用条形码输入序号，及生产资料(例如:不良代码也印制成条形码)，SFCS自动并入时间，工作站，人员资料，存入流程卡数据库中。 
 
　　(2)制令追踪管理  
 
导入前
利用每日生产表格由生产单字节长填写各制令投入产出，人员出勤等资料，再汇总计算出各制令进度。然而组装生产线流程快速，生产主管永远无法得知各制令目前的进度。 
 
导入后
每站（需管制的站点）需刷流程卡序号，计算机可自动计算出其所属制令在各生产单位详细过程及最近状况，主管办公室之计算机可得知全厂一分钟前制令最新状况。如果主管远在国外，只要其能进入SFCS报表系统，了解整个工厂的制令运行情况变成了弹指之间的事。 
 
　　(3)在制品追踪管理 
 
导入前
如果没有对WIP仓库进行有效的管理，常造成一堆不良品、待修品积压在现场。 
 
导入后
利用流程卡完整数据，SFCS可追踪每一在制品最新位置、状态，统计整理后，可以依制令别，产品别或现场区段，追踪在制品分布状况。 
 
　　(4)Burn-In 管理 
 
导入前
不同机种 Burn-In时间长短不同，虽然Burn-In Room多用PLC，自动输送带控制, 但是仍须由人在现场操作，掌握信息不足，无法对Burn-In限空间做有效地利用。 
 
导入后
透过SFCS与Burn-In Room PLC联机，可以利用普天SFCS直接控制PLC，进行在制品进出Burn-In之控制，可以有效掌握Burn-In时间及空间利用。 
 
　　(5)包装监督 
 
导入前
相同产品，因不同地区客户，需配置不同文字手册，电源等包装材料，但因混线生产，易生错误（如放置两本文字手册、电源线多放了一条等）。 
 
导入后
可立即给予包装人员明确包装指示，避免疏忽，或是进一步整合防呆系统可进一步当错误时立即发出警示。 
 
　　(6)品质监控管理 
 
导入前
品质资料由品管站输入品质表格中，但因是人工填写，资料有限，而完整的检修资料是填写在流程卡中，数量多，少有工厂输入计算机，因此多是事后整理品质报表做为未来品质改善，但又因子据不完整、不正确, 不容易找到真正原因。 
 
　　根据我们与客户的交流与生产现场参观，品质状况得不到实时的更新，品质管控中所需要的P管制图、Pn管制图、 -R管制图等重要的品质图表均有人工事后绘制，不能实时了解生产现场的状况，各种品质管制图几天得不到更新。 
 
导入后
检测修护、维修资料全由条形码，或计算机立即输入，或从测试检测仪器中实时取出资料进行分析，现场可连接品质看板，实时显示最新品质状况，并可做完整详细统计分析，有效找出品质问题。为品管部门提供实时、动态的P管制图、Pn管制图、 -R管制图；再也不用为了要向大客户提供这些管制图而手忙脚乱了。  
 
　　(7)出货管理 
 
导入前
须利用人工记录那些出货序号，给那一位客户，以做售后服务，也因缺乏实时核对能力，常在出货之机种及数量上发生错误，造成不小的损失。 
 
导入后
出货同时，刷读外箱序号条形码，可立即核对，如不符出货条件，可立即告之出货人员。同时把出货信息上传ERP系统。 
 
　　(8)自动化设备整合 
 
导入前
企业用的资料机床等设备多独立运作，效益不高，设备管理也不佳。 
 
导入后
将SFCS与资料机床 等整合，可自动得取生产信息及设备状况，与资料机床等整合，可自动得取测试资料。 
 
　　(9)现场物料管理 
 
导入前
企业每天一条线生产10多张工单，因混线生产，无法掌握实际生产状况，常发生造缺料停线。 
 
导入后
SFCS可以随时掌握最新各制令，各机种组装数量，可以实时计算出现场物料状况，以预做供料准备，有效降低这方面人力及缺料现象。 
 
　　(10)售后服务 
 
导入前
也不知其何时出货，很难提供有效的售后服务。客户回修之产品，企业可以方便地找出出货时间、出货客户（有出货条形码管理系统）；但如果想了解该产品在生产时的信息，由于出货没有与生产资料进行整合，要找出其原来的生产信息，须花费相当大的人力。 
 
导入后
SFCS提供追踪功能，可以掌握每一成品完整流程卡资料、当时生产现场的状况及出货时间、出货客户，追踪成品在生产中的各种记录，可提供客户完整的售后服务。