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善用模組化功能 打造貼身MES系統

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對企業來說,要創造利潤只有2種方式,降低成本與增加銷售,對自動化設備來說,透過良好的品質控管來增加銷售,雖然有其必要,不過其效益需要長期累積才能顯現,但多數企業主對自動化設備的要求,除了提升良率外,降低成本也是其重點之一。

良率的提升主要是靠硬體設備的精準度,至於降低成本就需由管理軟體著手,利用管理軟體所來提升工作效率、降低人為錯誤,並產生製造現場數據,來縮短生產週期、降低生產成本、減少資料輸入錯誤與人為錯誤。

目前產業的製造管理軟體,主要是以MES(製造執行系統)為主,由於MES之前多為整套銷售,對企業而言不但價格過於昂貴,其功能也未必全都需要,在成本考量下,MES過去多為大型製造業所用。

MES與上下層系統的互動。資料來源:台塑網

MES與上下層系統的互動。資料來源:台塑網

不過如今中小企業需求漸起,適合中小企業的架構也逐一出現,因此現在的MES廠商多將系統設計為模組式,企業只需按照本身需求選擇,即可打出最適合的製造執行系統,利用MES來提升生產速度與良率,並降低生產成本,成為中小企業面對競爭激烈的市場環境中的選擇之一。

中小企業吸引廠商目光

以製造業為經濟命脈的台灣,業者導入MES已有一段時間,不過囿於價格,多以大型製造商為主要導入對象,現在MES並沒有標準報價,由於涉及現場生產流程,MES貼合導入企業作業而有所不同,必須採用客製化設計,產品無法標準化生產,價格自然不可能降低,企業要建置一套完整的MES架構,價格都在新台幣千萬元以上,即使只有部分功能模組,價格也都不斐,高價格築起了高門檻,中小企業不易跨越,自動化製造廠商就只能找尋資源雄厚的大型製造業。

不過,台灣的大型製造業數量終究有限,另一方面,台灣經濟命脈的主要支撐仍是中小企業,因此在大型企業開發殆盡之後,廠商開始將目光轉往中小企業,並針對中小企業族群開發出對應產品。

現在MES廠商所提供的產品,都是將各個功能設計成單獨模組,列成選項提供給需求者參考,企業再依照需求選購組成系統,各廠商的功能選項不一,不過大致來說相差不遠,不同廠牌之間的產品差異在於介面設計、系統穩定度與日後維修升級的細膩度,至於主要功能選項則相去不遠,包括生產追蹤系統、品質管理系統、機台預修保養、物料控管系統、載具管理系統、報表入口網頁、零配件管理系統等,以下將就這些功能選項逐一簡單介紹。

功能模組架構自動化製造系統

生產追蹤管理是利用建置在產線上的讀取器,讀取每個產品批號,記錄每批產品的進出產線時間,目前的產品批號以條碼為主,作業人員持掃描器讀取資料,未來若RFID成為供應鏈主流技術,則貨品讀取會更快。

生產追蹤管理讀取產品訊息後,就可利用網路將訊息即時送往後端系統,廠管人員可即刻在電腦上追蹤工單(Work order)進度,也可利用此系統進行生產順序排程,掌握出貨順序。

品質管理系統是在生產過程中蒐集資料,並運用統計的分析方式,即時發現異常的現象加以處理,以降低生產損失。品質管理系統可區分為幾個部分,包括資料蒐集、統計檢驗、呈現、處置等,資料蒐集由生產追蹤管理負責,統計檢驗則代表品質管理系統所能提供的檢驗規則,當系統檢驗出不良品趨勢增高後,便通知生產工程師進行處理。

零配件管理主要負責工廠中所有機台與零配件的管理,並建立與生產過程之間的互動關係,因此關於生產中的零配件及零配件庫存管理都是相關的項目。零配件的系統規劃目標,應該包括機台基本資料維護、生產追蹤管理模組整合、零配件進出與庫存管理。在後端電腦上,也可將所有機台進行顏色管理,利用不同顏色標示機台狀況,讓管理者不在現場也能即時監控生產狀況。

物料管理系統在整個生產控管中是相當重要的一環,雖然不是主要的控管產品,但是卻關係著整個生產順暢與否和產品成本高低等問題。物料管理系統必須囊括了幾個物料管控作業,提供完整的歷史紀錄及單據列印等功能,主要的作業包括物料維護、物料發退、生產過站自動扣料、結合ERP之庫存模組。

載具管理顧名思義即是管理生產線中的載具,這個功能的重要性,雖不如前述幾個系統,不過若長期未加管理,也有可能造成物料損失。例如曾有某製造商的產品出貨後迭生污損,遭客戶退回,經層層檢視MES系統仍無所獲,後來才發現是因載具髒污造成,這類小細節平時並不會引起太大注意,不過一旦發生仍然敗事有餘。載具管理包含了載具屬性管理、載具狀態控管、載具動作控管、載具查詢等。

價格與流程之間的取捨

報表入口網頁多設計成屬於可獨立的單一模組,功能為單純的報表呈現介面,提供1個入口來透過連結的方式外掛MES標準、客製化報表,另也有廠商設計成利用網頁超連結方式來外掛其他系統的報表,並透過使用者權限的設定,讓不同權限的使用者可以看到不同權限設定後的報表。

上述的功能是目前各軟體廠商針對中小企業所設計,由於採模組方式設計,因此企業可依本身所需挑選,就重要性來選擇。生產追蹤管理為核心模組,是必然選擇的項目,再加上品質管理系統、物料控管系統、報表入口網頁,就成為現在中小企業最主要的自動化製造管理架構。

前述功能幾乎每家軟體廠商都會提供,真正報價還端視專案其他配合事項,大致而言,價格都在新台幣500萬?800萬之間,除了客製化架構外,現在也有廠商針對中小企業推出標準化架構,以標準化生產來壓低產品價格,讓中小企業在價格上較有空間。

不過標準化的產品調整彈性較低,企業可能要犧牲本身某一部分作業流程來配合,因此若採用此一產品,也可能就要在價格與流程之間,做某一程度的取捨考量。

系統加上管理策略 架構方見其功

不過製造業因產品有別,所需的專業技術也不盡相同,再加上MES不像消費性電子產業般,資訊豐富且透明,因此多數企業對其了解並不深,獲得資訊的管道除了同業間耳聞的成功案例外,就只有導入前廠商的介紹。然而自動化架構龐大、價格昂貴,如果未於導入前有深入了解,將有可能被廠商牽著鼻子走,當實際運作時發現解決不了問題,屆時騎虎難下,將反受其害。

花了大錢導入MES系統的企業主,多半會認為系統建置完成後,不必怎麼去管理便會自動運作,而且會認為只要系統一導入,便可立即看到驚人改變,過去的弊病將馬上一掃而空。事實上,自動化軟體只是企業經營的輔助工具之一,還是要配合管理策略才能奏效,依一般的建置經驗,套系統為企業所帶來的績效,至少需要半年才能見其功效。

目前MES系統所提供的自動化系統基本功能包括生產追蹤、品質管理、機台保修、物料控管、報表製作、警示管理等,都只是提供製造現場的各項數據,企業主與廠管人員可以藉此數據作為管理時的參考,提升廠管品質,而不是只要導入後,就奢望能一舉解決所有問題,因此企業導入後,還必須配合管理策略來處理系統所產生的數據,MES方能發揮效能。