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組合式整廠智慧製造系統介紹
作者
王儷芬、林依潁
刊登日期:2025/03/04
摘要
傳統連續型生產模式在多元化需求下存在其局限性,尤其發生在生產階段的問題,往往不僅僅局限於生產過程本身,還涉及事前的規劃設計、生產前的原物料準備以及事後的品管檢測。此外,資訊化產線難以取得外部供應鏈資訊,導致問題發生時難以追蹤和肇因分析。為了因應這些挑戰,組合式智慧製造服務系統擴充方案包括開發生產流程彈性化部署與監控管理模組,支援生產流程彈性化製程規畫,允許業者建立重複加工或迴圈製程,確實掌握製程進度。同時,開發供應鏈資料整合模組,加速平台整合外部供應鏈資訊,協助應用程式如沉浸式遠距協同取得完整營運資訊,減少外部資料整合時間,從而提升整體營運效率。
Abstract
The traditional continuous production model has its limitations under diversified demands, especially with issues arising during the production phase. These issues are not only confined to the production process itself but also involve pre-production planning and design, raw material preparation, and post-production quality control. Additionally, information-based production lines struggle to obtain external supply chain information, making it difficult to track and analyze the root causes of problems when they occur.To address these challenges, the expansion plan for the Combined Smart Manufacturing Service System includes the development of flexible deployment and monitoring management modules for production processes. These modules support non-continuous process planning, allowing businesses to establish reprocessing or loop processes and accurately manage process progress. Simultaneously, the development of supply chain data integration modules accelerates the platform's integration of external supply chain information, assisting applications such as immersive remote collaboration to obtain comprehensive operational information. This reduces the time required for external data integration, thereby enhancing overall operational efficiency.
前言
組合式整廠智慧製造服務平台致力於提供一體化的營運流程管理解決方案,結合國內系統整合商(System Integrator, SI)發展數據驅動運籌生態系,打造可重組及擴充之服務方案平台,生產者可以透過無程式碼部署的方式,幫助企業輕鬆建構符合自身需求的智慧製造系統[1]。
服務平台的設計架構可分為建立、部署、執行服務方案,以及整合APP產出成果四個階段。如圖1所示,使用者在友善的圖形化介面中,透過簡單的拖拉式操作將各種應用程式(Application, APP)按照需求擺放到對應的營運階段中,包括規劃、準備、生產、監控、服務五大階段,並在應用程式間建立連接線,用以定義該服務方案的APP執行順序。服務平台使用流程定義語言(XML Process Definition Language, XPDL)[2]定義工作流程程序,透過JSON(JavaScript Object Notation)格式做標準化資料結構定義,以建立應用程式之間的共通標準格式。由任務處理器進行任務分配與進度追蹤,藉此實現高效的智慧化協同運作。後續,提供自定義營運報表功能,使用者可以根據自身需求設計報表模板,加速彙整各應用程式執行產出結果。因此,企業可以更靈活應對生產過程中的變化,快速調整和優化生產流程,提升整體營運效率和競爭力。
然而,營運流程中的連續型生產模式,已難以滿足產業多元化的需求,生產過程中常因突發問題影響整體流程,而這些問題並非僅發生在當下生產階段,還與事前的規劃設計、生產前的原物料準備以及事後的品管檢測息息相關。為此需要透過重複加工與迴圈製程,以再次確認生產過程並重新執行。此外,由於資訊化產線擁有上下游供應鏈斷鏈問題,於生產過程中難以取得外部供應鏈資訊,導致問題發生時難以追蹤與進行肇因分析。
為了解決上述問題,透過組合式整廠智慧製造服務系統進行擴充,開發生產流程彈性化部署與監控管理模組,支援生產流程彈性化製程規劃,供業者建立回退或迴圈等彈性化生產流程規劃,提供更具彈性的方式部署生產流程,協助管理者確實掌握製程進度;並以第三方資料庫整合模組,加速平台整合外部供應鏈資訊,協助APP如沉浸式遠距協同取得完整營運資訊,減少外部資料整合時間。
組合式整廠智慧製造系統
本文分成兩個部分,第一部分介紹生產流程彈性化部署與監控管理模組,說明組合式整廠智慧製造服務平台為了因應半自動化產線需求,設計生產流程的回退與迴圈製程規劃部署方案。第二部分則介紹第三方資料庫整合模組,說明服務平台如何通過設計統一的資料串接介面,支援三種不同的資料庫系統(Microsoft SQL Server、MongoDB、AWS DynamoDB),以整合外部異質資料串接作業,提高異地資料整合的便利性。
生產流程彈性化部署與監控管理模組
該模組以任務處理器為核心,整合彈性化製程部署與執行狀態監控功能,為製造業提供高效且可靠的智慧生產管理解決方案。如下圖2所示,模組由三個主要部分構成:彈性化製程圖形化部署介面、流程解析分派與控管,執行狀態回報機制,接下來將依序進行說明。
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2025年03月號
(單篇費用:參考材化所定價)