自動(dòng)化生產(chǎn)製造現(xiàn)場(chǎng)管理的統(tǒng)計(jì)分析隨著資訊科技的進(jìn)步、網(wǎng)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)達(dá)、電腦運(yùn)算速度的增加，以及資料蒐集和儲(chǔ)存技術(shù)持續(xù)改進(jìn)，加速了大數(shù)據(jù)的累積以及統(tǒng)計(jì)資料的取得。有效結(jié)合大數(shù)據(jù)分析概念與生產(chǎn)管理統(tǒng)計(jì)分析，從現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)傳送的大數(shù)據(jù)資料中擷取出有效的資料，可以發(fā)掘先前未知且潛在有用的資訊，并協(xié)助提高生產(chǎn)效能、創(chuàng)造更高的附加價(jià)值。
例如由生產(chǎn)機(jī)臺(tái)傳輸每日操作紀(jì)錄，累計(jì)一段期間的大數(shù)據(jù)，將機(jī)臺(tái)的開(kāi)機(jī)時(shí)間、故障時(shí)間、保養(yǎng)時(shí)間、換模具時(shí)間…等資料擷取出來(lái)，提供生產(chǎn)單位建立生產(chǎn)績(jī)效、機(jī)器定期保養(yǎng)、模具維修保養(yǎng)、生產(chǎn)稼動(dòng)率…等資訊，進(jìn)而分析了解機(jī)器稼動(dòng)率、機(jī)臺(tái)故障週期、機(jī)器保養(yǎng)頻率、機(jī)器保養(yǎng)時(shí)間、模具耗損週期、模具損耗頻率、及模具保養(yǎng)時(shí)間…等有價(jià)值的生產(chǎn)管理資訊，提供自動(dòng)化機(jī)器生產(chǎn)管理與提高機(jī)器效能的決策參考。
一、利用大數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品製程
依循生產(chǎn)力4.0的概念，智慧工廠分成三階段；第一階段是傳輸大量資料讓電腦記憶與學(xué)習(xí)，讓電腦依循人類的指令做事；第二階段就是讓電腦來(lái)取代人類做一些簡(jiǎn)單且繁瑣的決策與行動(dòng)；第三階段就是設(shè)計(jì)更先進(jìn)的硬體設(shè)備，來(lái)達(dá)到更多更省人力的事情。以少量多樣的化的製程為例，不同產(chǎn)品會(huì)經(jīng)過(guò)很多工作站、不同機(jī)臺(tái)和各種製程，其過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量資料，包含設(shè)備參數(shù)、製程參數(shù)、生產(chǎn)時(shí)間…等大數(shù)據(jù)，并具有複雜的關(guān)連性。例如表1。
將設(shè)計(jì)研發(fā)單位與生產(chǎn)技術(shù)單位的資料傳輸?shù)皆贫舜髷?shù)據(jù)，爾后如有類似的製程就可以由大數(shù)據(jù)來(lái)擷取資料做修改后變成新的產(chǎn)品製程，因此會(huì)降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)與變更的作業(yè)時(shí)間，縮短新訂單試作開(kāi)發(fā)的時(shí)間，進(jìn)而增加接單成功的機(jī)率。另外由于有大數(shù)據(jù)可擷取資料，新製程移轉(zhuǎn)的速度也變快，轉(zhuǎn)量產(chǎn)的問(wèn)題也較少，有利于后續(xù)客戶下單后的生產(chǎn)管理與品質(zhì)管理。
二、利用大數(shù)據(jù)分析設(shè)備效能
機(jī)臺(tái)加工過(guò)程中，可經(jīng)由感應(yīng)器收集巨量資料并即時(shí)監(jiān)控，因此當(dāng)有製程品質(zhì)逐漸偏離、設(shè)備精密度變差的狀況時(shí)，就可提早進(jìn)行預(yù)防性保養(yǎng)、維修，并建立設(shè)備的預(yù)防保養(yǎng)，以維持產(chǎn)品製程穩(wěn)定性并提升良率。也可以透過(guò)長(zhǎng)期量測(cè)、統(tǒng)計(jì)與分析生產(chǎn)過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)，評(píng)估該機(jī)臺(tái)是否在正常運(yùn)作的模式下運(yùn)作，甚至發(fā)展成先進(jìn)設(shè)備控制的預(yù)警系統(tǒng)。例如表2.1、表2.2、表2.3。
將生產(chǎn)設(shè)備的稼動(dòng)狀況直接傳到云端大數(shù)據(jù)，可以擷取每日/每週/每月甚至每年的機(jī)器運(yùn)作資料，分析機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率。當(dāng)機(jī)器有非正常停機(jī)或故障的狀況，生產(chǎn)管理人員就能掌握狀況，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)排程。 設(shè)備管理人員也可監(jiān)督機(jī)器的使用狀況，依據(jù)稼動(dòng)頻率與機(jī)器耗損狀況做預(yù)防保養(yǎng)與維修。
三、利用大數(shù)據(jù)分析生產(chǎn)瓶頸
同樣的，大數(shù)據(jù)分析亦可以應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)管理以降低生產(chǎn)週期時(shí)間，透過(guò)分析各個(gè)階段在製品(WIP)的高低和工廠物流的狀況，調(diào)整機(jī)器與人力配置來(lái)維持產(chǎn)線順暢。例如表3。
將生產(chǎn)線的即時(shí)資訊傳到云端大數(shù)據(jù)，可以擷取每日/每週/每月甚至每年的生產(chǎn)在製品流動(dòng)狀況。當(dāng)機(jī)器有非正常停機(jī)或故障的狀況，在製品的流動(dòng)就有異常狀況，這時(shí)生產(chǎn)管理人員就需要深入了解原因，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)排程，不能影響瓶頸製程的進(jìn)度。生產(chǎn)單位主管也須隨適應(yīng)變，以免影響交期。
四、利用大數(shù)據(jù)監(jiān)督品質(zhì)與預(yù)防改善
大數(shù)據(jù)分析也可以對(duì)于生產(chǎn)線品質(zhì)管理有幫助。在生產(chǎn)製程中，一定會(huì)有品質(zhì)檢查的動(dòng)作，將品質(zhì)檢查的資料傳至云端大數(shù)據(jù)。由于每條高科技生產(chǎn)線都有許多感應(yīng)器，感應(yīng)器都會(huì)紀(jì)錄許多的數(shù)據(jù)，這些大量的數(shù)據(jù)亦可擷取資料應(yīng)用在生產(chǎn)線的統(tǒng)計(jì)製程品質(zhì)管理，藉由各管制圖的製作來(lái)了解製程品質(zhì)管制狀況，結(jié)果可用來(lái)做早期預(yù)測(cè)產(chǎn)品品質(zhì)，并作防範(fàn)與改善。也可用來(lái)做生產(chǎn)程序控制。例如表4.1、表4.2、表4.3。
另外，如果傳至云端的品質(zhì)不良數(shù)據(jù)中有細(xì)部的分類資料，可以與產(chǎn)品的品質(zhì)與缺陷相連，也可擷取作為不良原因分析，找出是機(jī)器或模具或人員的問(wèn)題進(jìn)行矯正預(yù)防。例如表4.4、表4.5、表4.6。
再用QC七大手法的層別法及散布圖4.7、圖4.8、圖4.9的分析，可以推斷出機(jī)器5與作業(yè)員2產(chǎn)出不良率較高，為改善的重點(diǎn)；而模具不同造成的不良率比較不明顯，不過(guò)當(dāng)同一模具使用頻率較高時(shí)，其不良率就會(huì)升高，也就需要做模具保養(yǎng)。
五、結(jié)論
透過(guò)強(qiáng)大的資訊系統(tǒng)和運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析，有如採(cǎi)礦作業(yè)，要從巨量如山的大數(shù)據(jù)中挖出有用的資料。隨著技術(shù)的發(fā)展和分析能力的進(jìn)步，我們?cè)絹?lái)越容易從大數(shù)據(jù)找出有用的資訊來(lái)提升生產(chǎn)效益和品質(zhì)，大數(shù)據(jù)分析儼然將成為輔助管理者做決策的基礎(chǔ)和推動(dòng)智慧工廠的關(guān)鍵。臺(tái)灣製造業(yè)的工程科技方向已定調(diào)為生產(chǎn)力4.0，而發(fā)展智慧機(jī)械聯(lián)網(wǎng)、善用大數(shù)據(jù)分析，才能使製造業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)製造、銷售等更具有效能與競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而提高少量多樣化訂單生產(chǎn)力，創(chuàng)造更高的附加價(jià)值。
參考資料
【1】2014年11月10日DIGITIMES中文網(wǎng)
【2】電電時(shí)代第91期， 2015.07
