環旭電子 | 【聚焦USI製造】熄燈工廠的隱形雙手：AMHS自動管理系統

05/21/2024

【聚焦USI製造】熄燈工廠的隱形雙手：AMHS自動管理系統

製造業正處於劇烈的變革之中。隨著工業 4.0 時代的來臨，自動化和智能系統不再是遙不可及的未來概念，而是邁向成功的基石。透過自動化物料搬運系統 (AMHS)等智能管理技術，工業 4.0徹底改變了製造業。

以 AMHS 和智能製造技術為基礎的智能工廠，正在悄然改變製造業的營運管理模式，持續為不斷變化的製造業未來開創新局。在這個蓬勃發展的產業環境中，USI環旭電子作為電子製造服務（EMS）產業的領先者，站在創新的最前沿，正積極整合自動化物料搬運系統 (AMHS)，全力實現智能工廠的願景。

AMHS 解密：智能製造的中央樞紐

自動化物料搬運系統（AMHS）等工業智能解決方案將工廠轉變為互相連結的生態系統，從端對端，實現真正的智能生產。它是智能製造和工業4.0的骨幹，其核心架構是由一系列自動化設備及軟體所組成，包含機器人手臂、輸送帶、智能搬運車等等，透過精密協作，讓物料在生產基地內順暢流動，有效簡化製程、提升效率。AMHS在智能製造和工業4.0中扮演著關鍵性的角色，將傳統工廠轉型為智能生態系。透過自動化物料搬運，AMHS 大幅降低人力介入，帶來以下優勢：

降低產線錯誤率：重複性高的作業容易產生人為疏失，AMHS可大幅降低此風險，確保物料搬運的一致性與精確性。
提升整體產能：自動化系統 24 小時不眠不休地運作，大幅提升生產效率。
增強產線彈性：AMHS可程式化設定，以因應生產需求的變化，打造更具敏捷度的生產操作流程。

USI 環旭電子秉持智能與永續的理念，致力於打造「熄燈工廠」的願景。透過導入 AMHS，USI希望創造一個盡可能減少勞力密集、卻能維持高效運作與環境友善的生產環境。

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智能工廠的核心組成：AMHS自動化的完美協作

經由智能製造技術與 AMHS 的結合，可根據即時數據靈活調整產線的生產步調。整個智能工廠要能夠協調運作，其中的重點核心必須要精準掌握每個環節，並且具備大量資料運算能力，因此，擁有強大的「控制中心」會是智能工廠順暢運行的最大關鍵。接著再透過工業物聯網和雲端將所有設備共同串聯，達到即時零時差的任務執行能力。在USI的熄燈工廠當中，最為重要的五大組成項目包含控制中心、WIP中轉倉庫、AMHS自動物料管控系統、產品測試平台，以及由大數據所驅動的WMS倉儲管理系統。

A. Control Room / 控制中心

USI熄燈工廠控制中心 - 產能即時監控系統

B. Work-in-Product (WIP) Warehouse / WIP中轉倉庫
C. Real-Time Consumption Monitoring by AI Computing / AI運算物料即時監控

USI環旭電子關燈車間 - 自動物料運輸系統 (AMHS)

D. AMHS & AGV with Auto Dispatching / 具備自動分派料件能力的料件管理倉儲

USI環旭電子關燈車間 - 自動化AGV系統

E. Testing Common Platform / 產品測試通用平台

USI環旭電子關燈車間 - 全自動化機器手臂無人測試站

F. Data-Driven WMS / 大數據倉儲管理系統

透過優化物料分配作業以及建立智能自動化供應鏈，AMHS 逐步為智能生產奠定基礎，成為智能工廠最重要的一環。現今的 AMHS 不僅僅是自動化，還能同步利用數據的力量。透過感測器和軟體收集有關物料流、設備性能和庫存水平的實時數據，接著對數據進行分析，用以優化流程、預測潛在問題並以數據為根本進行決策、持續修正改進。

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於此同時，透過工業物聯網的整合，將設備監控、倉儲管理系統(WMS)、倉儲控制系統(WCS)和製造執行系統(MES)相互對接，整個系統能夠即時監控生產中的問題，設備故障預警將能夠提前發送訊息至管理人員手中。通過大數據，整體設備效率(OEE)改善20%以上，同時減少95%的問題分析時間。

智能工廠與 AMHS 的強大加乘效果

A. 改善成本效益

導入AI運算功能：改善檢查逃脫率90%以上，每年成本節約RMB$260k。
過去三年整體生產效率提高了2倍以上：品質損失改善20%以上，節省管理支出達 RMB$70M以上。

B. 提升生產效率

USI 環旭智能立體倉儲：結合倉儲管理系統(WMS)、無人搬運車(AGV)、調度派送系統及機械手臂，實現及時化(JIT)生產，站與站之間的物流由調度系統指揮無人搬運車加上機械手臂傳送，實現半成品(WIP)庫存進而降低半成品(WIP)庫存量。使工廠空間運用更為彈性，進而達到無人化的目標。
即時數據分析及製程管理：來自於各項生產品質的巨量數據，均由 I4.0 工控系統解析及連續式統計製程(In-Line SPC)管控，提供產線主管判斷及採取行動，大幅降低響應前置時間(Lead Time)，提升整體設備效率(OEE)及生產良率。

C. 優化安全層級

目前USI熄燈工廠共有數百台的機械手臂、無人搬運車(AGV)，以及1座智能倉儲，所有系統高度整合，從設計端即納入熄燈工廠規劃，所有機械手臂及測試治具的數據皆透過 I4.0 EAP系統聯網，可以即時分析機台總運作時間(MTBA)及整體設備效率(OEE)，進一步將數據用於協助所有改善活動。
熄燈工廠所有異常均能由I4.0工控系統自動判別修復或透過戰情中心遠端處理，並同時配合AI功能，協助管理人員自動判斷異常，所有警示訊息皆傳送至管理人員的通訊裝置，真正實現節省人力的目標。

USI 環旭熄燈工廠的未來藍圖

隨著 AMHS 和其他智能製造技術的採用，高科技產業正大幅轉向智能生產。採用並適應智能製造技術，為未來的智能生產做好準備，對於製造商尤其重要。USI 環旭電子在AMHS 的路途上正大步邁進，未來勢必會看到更令人振奮的進展：

培育支援智能自動化的卓越人才

雖然 AMHS 自動化物料搬運系統讓許多作業得以自動化，但人類的專業知識依舊是不可或缺的關鍵。製造商必須投資員工培訓計畫，讓其具備操作、維護和持續改善 AMHS 系統所需的技能，才能發揮自動化的最大效益。

擴大人工智慧 (AI) 的導入程度

人工智能不僅能在優化 AMHS 方面發揮關鍵作用，實現預測性維護、即時流程調整，甚至還能為物料處理任務提供自主決策。因此，USI 將繼續加強其人工智能計算核心，未來的項目包括增強機器視覺感測能力、提升I4.0工控系統的運算能力，以及擴大自動監控和管理的範圍。

攜手人機協作機器人(Cobot) 共創高效產線

未來的 AMHS 將朝向人機協作的趨勢發展。具備與人類安全互動功能的合作型机器人 (Cobot)，就像產線上的得力夥伴，可以勝任需要靈敏度或人類判斷的任務，例如產品檢測、組裝等，而傳統的工業機器人則負責重物搬運以及重複性高的工作。透过人機協作，分工合作可以发挥各自的優勢，創造出效率更高、更彈性的生產線。

USI環旭電子積極導入自動化物料搬運系統 (AMHS)，並持續創新研發，持續為智能製造領域鋪路。我們的未來藍圖是實現 80% 至 100% 的自動化水準，包含設備全面互聯，以及直接及間接人力效率提升 70%，進而達成最佳化的製造成本。

AMHS 的成功導入正是它在智能製造領域扮演關鍵角色的最佳例證。透過設備網路化整合、大數據分析以及 AI 即時運算，使整個智能工廠可以協同運作。這不僅讓我們能達成既定目標，未來期待能將該能力擴大至各個全球基地的生產線，吸引客戶訂單。整合多項自動化生產能力，這讓USI環旭電子能夠持續走在業界前端，蓄勢迎接智能製造的新時代！