# 智慧工廠 第二期報告
### [怎麼樣才算是一個智慧工廠？](https://buzzorange.com/techorange/2018/07/30/factory-in-the-future/)

* **智慧工廠是一個伴有具體「機制」的概念。此機制的核心部分，主要是以資訊系統的樣貌呈現**

以上圖為例 KPI(關鍵績效指標)為最頂層的階級像金字塔一樣一層又一層環環相扣，然後再以工廠所需的需求來添加並將所需要的功能統整後稱為ERP(基礎系統)。
智慧工廠之中的前提是，利用網路把現存於工廠的各種工廠自動化機器、設備、電力等基礎架構、單獨的管理系統等，都串連起來。而這些資訊不只用在生產第一線而已，還必須傳輸到以掌管生產資料的 ERP 為首的基礎系統，以及經營高層用於做決策的資訊系統，再予以活用
### **1.ERP系統涵蓋了的主要商務應用如下:**
財務管理、人力資源管理生產、製程管理、供鏈管理等等
因為智慧工廠的系統可以分成控制類與資訊類
控制類的電腦系統，和資訊類的系統連上線。那麼，這些以控制類稱之的系統，是什麼樣的系統呢？
所謂控制類的系統，正如其名稱所示，就是用於控制機器的電腦最具代表性的是名為PLC的機器，
### **2.PLC(可程式化邏輯控制器):**
是由過去在汽車製造等自動化系統中使用的「繼電器裝置」發展而來，PLC之所以脫穎而出是因為其穩定性與精準性足夠。
<----常見的PLC

PLC所使用的系統並非我們家用電腦簡單的windows，而是利用RTOS即時作業系統（Real-time operating system），又稱實時作業系統，它會按照排序執行、管理系統資源，並為開發應用程式提供一致的基礎，用於管理上才能有效提升效率。

即時作業系統與一般的作業系統相比，最大的特色就是「即時性」[1]，如果有一個任務需要執行，即時作業系統會馬上（在較短時間內）執行該任務，不會有較長的延時。這種特性保證了各個任務的及時執行。

### **3.MES(製造執行系統)**
在產品從工單發出到成品完工的過程中，傳遞信息以優化生產活動的作用。包括：資源管理、工序管理、單元管理、生產跟蹤、性能分析、人力資源管理、設備維護管理、過程管理、質量管理和數據採集。這讓我明白MES能夠立即做出處理，幫助對於生產成本過高，生產品質缺陷或者是延遲交付，做為生產線必要的條件，上面那幾項就像拼圖一樣，對智慧工廠來說缺一不可。

### **4.SFC(現場監控系統)**
SFC是主要控管半成品的生產活動,用來確保生產資源的正確性與績效。
功能包括：提供各製令單的數量給製品管理及會計用、提供設備的效率、使用率和生產力、提供實際產出資料供產能用。SFC能幫助工廠提高產能，降低工作複雜度，減少人為工作疏失，提高產品的良率。
這告訴了我SFC能掌握生產進度、製造狀況以及協助排程及異常狀況處理。

而在智慧工廠裡主要以三種型式與資訊類系統取得連線。
#### 1.由FA取得設備的資訊
FA(工業自動化)是由各項應用設備結合起來的，像是車床、沖壓床、鑄造機、研磨壓機、自動打包機、送料機等等，而它的組成方式是將加工自動化設備和FML(柔性製造線)連接，配合，CAD(計算輔助設計)，和CAM(計算輔助製造)，然後在中央計算機統一下協調工作，而達到全廠房自動化的系統，對比傳統手搖式機台，這種自動化設備，能讓工人做到最簡單的動作，對於人員的經驗、技術與體力要求下降，安全性也提高也無須性別限制，同時提升成本與品質。
#### 2.收集PLC的資訊
而PLC(可程式化邏輯控制器)的技術之前的工廠在生產線，要調整繼電器控制系統過於耗時，而使用PLC，PLC比起傳統繼電器，具有容易修改，安裝，診斷不佔空間的優點，而且PLC的程式通常以階梯圖方式呈現，就是圖畫，所以比較簡單比較好寫。它同時加入了高速的通訊網路，高功能的函式指令，資料的收集與分析能力，如日常生活中會出現的紅綠燈的控制、定時灑水器，自動溫控，自動化農場，自動感應們，計分投籃機等很多功能。
#### 3.收集MES的資訊
MES(製造執行系統)保證了企業內部及供應商間生產活動訊息的流動，使得企業與工廠或流程系統間能連接起來統整，因為製造現場的流程較為複雜而需要開發一套流程系統，而MES與其他企業連接生產管理也有密切關係，而其中起到了(Information Hub)訊息集線器的作用，能完整地提供生產線的數據，而ERP需要MES的製造，生產，成本等數據，讓企業能給予客戶明確的相關數據，而MES也需要從其他的系統中獲取相關數據才得以在工廠中運作，像是MES的生產調度的數據則來自於ERP的數據，PDM(產品數據管理)則給MES生產的操作、工藝、配方、參數等數據。

### **5.KPI(關鍵性指標)**
傳統KPI設計都會循著**SMART**原則:
**「S」** Specific (具體)：用一個特定的指標作為衡量基準
**「M」** Measurable (可衡量)：可以透過數據呈現
**「A」** Attainable (可實現)：數字不會過高，是可以被實現的
**「R」** Relevent (相關性)：與組織的成功息息相關
**「T」** Time-bound (時限)：在一定的時間限制內
#### **對KPI的反思**
**OKR（Objectives and Key Results, 關鍵績效評量）**
OKR主要定義為**目標（Objective）** 從中找出會影響這個目標的 **關鍵指標(Key Results)** 這種方式不同於傳統的KPI，這種是由下而上，容易上團隊團員有一致向心力，有共同目標。


### **心得**

看完這篇文章後，發現現在對於智慧工廠採取必要的行動基本上就是希望可以刪減不必要的成本在人力上，盡而把成本放在重要的地方上，還有機器人能做出與人相同的動作，從大腦發訊息到自己的四肢，做到"即時動作"，再來就是這則新聞所說的"電力消費"這項，他會算出做出一件東西來大概要花多少電力去完成，還有待機時間，這些也被考量進去，雖然這些並不是一次就能夠做出來，不過再繼續努力，我相信再過不久，智慧工廠將會是一個重要的開端。

隨著工業 4.0 蓬勃發展，工廠自動化已成為必經之路。所謂的工廠自動化所指的是運用自動裝置系統，控制生產流程與設備，整合電腦技術、自動化技術、感測激光技術、機械設備等條件，使產品能自動製造，或部分加工自動完成的技術。透過工廠自動化系統，將各種自動化設備、生產線整合起來，搭配電腦程式設計、MES 製造系統，由中央電腦統一管理，根據資策會統計，目前全球智慧工廠的規模超過每年2千億美元，預估3年後將達3千億美元這代表什麼呢?
這代表接下未來15年內，將有預估超過90%的的農產業及製產基礎零件的不需要太多技術性的工廠進行產業轉型成IIOT。
因此產生的就是物聯網、智能設備與機器人應用構建適用性高的智慧工廠，**MES**將會是智慧工廠建置與邁向工業 4.0 的決勝關鍵與主軸。