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  •  05/21/2024

【聚焦USI制造】熄灯工厂的隐形双手:AMHS自动管理系统


制造业正处于剧烈的变革之中。随着工业 4.0 时代的来临,自动化和智能系统不再是遥不可及的未来概念,而是迈向成功的基石。透过自动化物料搬运系统 (AMHS)等智能管理技术,工业 4.0彻底改变了制造业。

以 AMHS 和智能制造技术为基础的智能工厂,正在悄然改变制造业的营运管理模式,持续为不断变化的制造业未来开创新局。在这个蓬勃发展的产业环境中,USI环旭电子作为电子制造服务(EMS)产业的领先者,站在创新的最前沿,正积极整合自动化物料搬运系统 (AMHS),全力实现智能工厂的愿景。



AMHS 解密:智能制造的中央枢纽

自动化物料搬运系统(AMHS) 等工业智能解决方案将工厂转变为互相连结的生态系统,从端对端,实现真正的智能生产。它是智能制造和工业4.0的骨干,其核心架构是由一系列自动化设备及软体所组成,包含机器人手臂、输送带、智能搬运车等等,透过精密协作,让物料在生产基地内顺畅流动,有效简化制程、提升效率。AMHS在智能制造和工业4.0中扮演着关键性的角色,将传统工厂转型为智能生态系。透过自动化物料搬运,AMHS 大幅降低人力介入,带来以下优势:
  1. 降低产线错误率:重复性高的作业容易产生人为疏失,AMHS可大幅降低此风险,确保物料搬运的一致性与精确性。 
  2. 提升整体产能:自动化系统 24 小时不眠不休地运作,大幅提升生产效率。 
  3. 增强产线弹性:AMHS可程式化设定,以因应生产需求的变化,打造更具敏捷度的生产操作流程。

USI 环旭电子秉持智能与永续的理念,致力于打造「熄灯工厂」的愿景。透过导入 AMHS,USI希望创造一个尽可能减少劳力密集、却能维持高效运作与环境友善的生产环境。

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智能工厂的核心组成:AMHS自动化的完美协作

经由智能制造技术与 AMHS 的结合,可根据即时数据灵活调整产线的生产步调。整个智能工厂要能够协调运作,其中的重点核心必须要精准掌握每个环节,并且具备大量资料运算能力,因此,拥有强大的「控制中心」会是智能工厂顺畅运行的最大关键。接着再透过工业物联网和云端将所有设备共同串联,达到即时零时差的任务执行能力。在USI的熄灯工厂当中,最为重要的五大组成项目包含控制中心、WIP中转仓库、AMHS自动物料管控系统、产品测试平台,以及由大数据所驱动的WMS仓储管理系统。

A.    Control Room / 控制中心
 
USI熄灯工厂控制中心 - 产能即时监控系统

B.    Work-in-Product (WIP) Warehouse / WIP中转仓库
C.    Real-Time Consumption Monitoring by AI Computing / AI运算物料即时监控

 

USI环旭电子关灯车间 - 自动物料运输系统 (AMHS)

D.    AMHS & AGV with Auto Dispatching / 具备自动分派料件能力的料件管理仓储
 
USI环旭电子关灯车间 - 自动化AGV系统

E.    Testing Common Platform / 产品测试通用平台
 
USI环旭电子关灯车间 - 全自动化机器手臂无人测试站

F.    Data-Driven WMS / 大数据仓储管理系统


透过优化物料分配作业以及建立智能自动化供应链,AMHS 逐步为智能生产奠定基础,成为智能工厂最重要的一环。现今的 AMHS 不仅仅是自动化,还能同步利用数据的力量。透过感测器和软体收集有关物料流、设备性能和库存水平的实时数据,接着对数据进行分析,用以优化流程、预测潜在问题并以数据为根本进行决策、持续修正改进。

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于此同时,透过工业物联网的整合,将设备监控、仓储管理系统(WMS)、仓储控制系统(WCS)和制造执行系统(MES)相互对接,整个系统能够即时监控生产中的问题,设备故障预警将能够提前发送讯息至管理人员手中。通过大数据,整体设备效率(OEE)改善20%以上,同时减少95%的问题分析时间。



智能工厂与 AMHS 的强大加乘效果

A.  改善成本效益
  • 导入AI运算功能:改善检查逃脱率90%以上,每年成本节约RMB$260k。
  • 过去三年整体生产效率提高了2倍以上:品质损失改善20%以上,节省管理支出达 RMB$70M以上。
B.  提升生产效率
  • USI 环旭智能立体仓储:结合仓储管理系统(WMS)、无人搬运车(AGV)、调度派送系统及机械手臂,实现及时化(JIT)生产,站与站之间的物流由调度系统指挥无人搬运车加上机械手臂传送,实现半成品(WIP)库存进而降低半成品(WIP)库存量。使工厂空间运用更为弹性,进而达到无人化的目标。
  • 即时数据分析及制程管理:来自于各项生产品质的巨量数据,均由 I4.0 工控系统解析及连续式统计制程(In-Line SPC)管控,提供产线主管判断及采取行动,大幅降低响应前置时间(Lead Time),提升整体设备效率(OEE)及生产良率。
C.  优化安全层级
  • 目前USI熄灯工厂共有数百台的机械手臂、无人搬运车(AGV),以及1座智能仓储,所有系统高度整合,从设计端即纳入熄灯工厂规划,所有机械手臂及测试治具的数据皆透过 I4.0 EAP系统联网,可以即时分析机台总运作时间(MTBA)及整体设备效率(OEE),进一步将数据用于协助所有改善活动。
  • 熄灯工厂所有异常均能由I4.0工控系统自动判别修复或透过战情中心远端处理,并同时配合AI功能,协助管理人员自动判断异常,所有警示讯息皆传送至管理人员的通讯装置,真正实现节省人力的目标。

USI 环旭熄灯工厂的未来蓝图

随着 AMHS 和其他智能制造技术的采用,高科技产业正大幅转向智能生产。采用并适应智能制造技术,为未来的智能生产做好准备,对于制造商尤其重要。USI 环旭电子在AMHS 的路途上正大步迈进,未来势必会看到更令人振奋的进展:

培育支援智能自动化的卓越人才

虽然 AMHS 自动化物料搬运系统让许多作业得以自动化,但人类的专业知识依旧是不可或缺的关键。制造商必须投资员工培训计画,让其具备操作、维护和持续改善 AMHS 系统所需的技能,才能发挥自动化的最大效益。

扩大人工智慧 (AI) 的导入程度

人工智能不仅能在优化 AMHS 方面发挥关键作用,实现预测性维护、即时流程调整,甚至还能为物料处理任务提供自主决策。因此,USI 将继续加强其人工智能计算核心,未来的项目包括增强机器视觉感测能力、提升I4.0工控系统的运算能力,以及扩大自动监控和管理的范围。

携手人机协作机器人(Cobot) 共创高效产线

未来的 AMHS 将朝向人机协作的趋势发展。具备与人类安全互动功能的合作型机器人 (Cobot),就像产线上的得力伙伴,可以胜任需要灵敏度或人类判断的任务,例如产品检测、组装等,而传统的工业机器人则负责重物搬运以及重复性高的工作。透过人机协作,分工合作可以发挥各自的优势,创造出效率更高、更弹性的生产线。


USI环旭电子积极导入自动化物料搬运系统 (AMHS),并持续创新研发,持续为智能制造领域铺路。我们的未来蓝图是实现 80% 至 100% 的自动化水准,包含设备全面互联,以及直接及间接人力效率提升 70%,进而达成最佳化的制造成本。

AMHS 的成功导入正是它在智能制造领域扮演关键角色的最佳例证。透过设备网路化整合、大数据分析以及 AI 即时运算,使整个智能工厂可以协同运作。这不仅让我们能达成既定目标,未来期待能将该能力扩大至各个全球基地的生产线,吸引客户订单。整合多项自动化生产能力,这让USI环旭电子能够持续走在业界前端,蓄势迎接智能制造的新时代!

 

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