以即時生產管理系統建構智慧工廠

台塑網科技股份有限公司 台塑網CIM事業群 行銷顧問 孫偉晉

回顧製造e化管理演進的歷史，台塑網科技行銷顧問孫偉晉指出，早期的人工生產先是發展到自動化及機械化，而隨著單元控制(Cell Control)、中央監控(SCADA)、可程式邏輯控制器(PLC)、分散式控制系統(DCS)技術漸漸成熟，製造e化管理的趨勢開始導入LIMS、SPC、SQC及設備監控，進而發展出製造執行系統(MES)，往上更進一步延伸到客戶關係管理(CRM)、企業資源規劃(ERP)及供應鏈管理(SCM)，最後才能達到商業智慧(BI)，而隨著雲端化的趨勢下，智慧工廠的管理趨勢也漸漸成形。

誠如台塑集團創辦人王永慶所言：「賺到一塊錢，不見得賺到一塊錢，省了一塊錢，就真的賺到一塊錢。」孫偉晉指出，在人工生產的階段，可以記錄的資料還不夠多，頂多只能記錄幾天，碰到生產量需要變大時，就會很難做預測。因此，生產管理的精髓在於即時更新資訊，包括人員績效、計畫產出、目前產出、設備稼動率及訂單資料等，透過科學的紀錄方式，才能掌握成本，進而提升利潤。

事實上，工廠現場及管理常見的問題，都可以靠導入e化系統來解決。如在未導入e化系統時，工廠現場的加工記錄，多半是由現場人員用人工記錄到Excel或紙上，資料容易過時，自然無法立即知道與掌握現場狀況。

但如果導入e化系統後，設備加工時，所需的加工資訊技術不但是即時記錄於資料庫中，而且可以即時產生各種報表，讓各部門可以即時查詢，其他的管理問題，如品質、保養及倉儲，也都因為生產資訊的即時掌握，而能保持資訊的一致性及即時性。

想要即時掌握生產資訊，就需要MES。孫偉晉指出，MES的主要功能在於追蹤、管理製造活動中的在製品(Work In Process；WIP)、原物料、機台狀況、製程預定生產狀況與實際生產結果，以便即時滿足來自客戶與製造現場的需求，幫助管理單位做出正確決策。

MES的主系統功能模組可以分為生產模型設計，包括產品管理、機台管理、製程及批號管理設定等；在製品追蹤管理，則是可以用Step by Step的功能設計，有效規範使用者的操作流程，提供完整的在製品所需功能，如批號產生與建立、批號分批或併批、批號不良報廢、重新指派批號或變更批號製程位置等；設備自動化功能則可依目前生產批號，傳送製程指令到機台，同時自動收集機台狀況，如溫度、壓力等資訊，以確認機台及生產狀況，並根據所蒐集的資料，進行統計製程管理，也可針對異常警報進行管理。

MES在建構企業生產資訊整合流程中，扮演相當重要的角色。一般的製造流程，通常是由ERP系統告知訂單或工單狀況，MES就可利用物料倉庫等資訊，建立生產批次流程，再透過加工站的機台設備提供的數據，不斷地回傳生產加工資訊、扣料明細等資訊給ERP，而在成品完成後，通過質量檢驗後，送入成品倉庫，再將良品庫存資訊回傳給ERP，最後再透過ERP下達出貨命令，MES則是在出貨後回傳出貨結果。

孫偉晉以家具生產為例說明，當原料在實木製程階段進行裁版、貼邊及鑽孔的製造過程後，才能進入噴漆、組裝的流程，最後才能入庫。但在人工管理的階段，如果師傅在實木製程階段時，多做或少做一點，長期下來因為會影響考績，多少會影響同仁之間的感情，但透過MES，就能將每個人的工作量，予以有效管理。此外，透過MES也可以重新規劃不同的生產流程，甚至加入一些確認機制，如用Barcode來確認資料正確性，不但操作上比較直覺，也比較不容易出錯，

由前述流程可以看出，導入MES後對生產流程將會提供許多幫助。MESA協會曾針對MES對生產的效益作出統計，包括交班時的文書工作可以降低或排除67%，排除書面作業浪費的時間達55%，降低或消除資料進入時間36%，縮短前置與製造週期時間35%，減少在製品35%，改善產品品質22%，縮短新人教育訓練時間22%，降低成本11%。

孫偉晉引述西門子的資料指出，企業導入MES後所產生的效益，包括生產前置時間平均減少27%，生產週期減少45%，資料輸入時間減少75%，庫存減少24%，交班紙上作業減少61%，不良品率減少18%，進而達成產品效益提升，資料正確可靠性更高，庫存減少，增加客戶滿意度等，不但可提升產能，更能增加利潤。