智慧工廠之人機協作規劃與導入 -以IPC系統測試製程為例

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蕭奇邦(Chi-Pang Hsiao) 查詢紙本館藏

畢業系所

工業管理研究所在職專班

論文名稱

智慧工廠之人機協作規劃與導入 -以IPC系統測試製程為例

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摘要(中)

隨著2011年德國提出工業4.0議題後，智慧工廠的發展也被提到了快車道上，傳統依靠人力為主的工廠要如何朝向智能化、自動化及人機協作的智慧工廠 (Smart Factory) 發展呢? 本研究將以工業電腦 (IPC) 產業的系統組裝工廠為例，以限制理論 (TOC) 進行流程痛點及瓶頸分析，進一步研究開發創新技術的人機協作 (HRC) 解決方案：包含研究開發混流測試平台 (MTP) 、測試程式模組化系統，再透過串聯廠內製造執行系統 (MES) 以建構多機混流測試流程的人機協作模式，預期達成提升產量、減少人力、降低成本及節省廠房使用面積等效益。更進一步以此研究為基礎，建構發展智慧工廠的痛點人才培育機制及智能橫向組織、持續精煉各類數據並發掘流程痛點、擴大技術應用與創新解決方案及方案導入檢討等四步驟並形成管理循環方法論，並以此做為少量多樣 (Small-Volume Large-Variety) 生產模式邁向智慧工廠道路上的里程碑。

摘要(英)

With the proposal of Industry 4.0 by Germany in 2011, the development of the smart factory has been growing faster and faster nowadays. How can traditional factories that used to rely mainly on manpower could develop towards a smart factory that is equipped with intelligence, automation and human-robot collaboration? This study will take the system assembly factory of the IPC industry as an example, to analyze the pain points in the process ,and also bottlenecks within the Theory of Constrains (TOC); furthermore, it also provides human-robot collaboration (HRC) solutions for innovative technologies, including the R&D of mixed testing platform (MTP), and the system of testing program module. Then building a human-robot collaboration mode of multi-machine mixed testing process by connecting the manufacturing execution system ( MES). It is expected to harvest benefits such as growth in output, reductions in both manpower and cost and efficiency in plant space utilization. Furthermore, this study could serve as a foundation for developing, first, a pain-point talent cultivation mechanism and intelligent horizontal organization within a smart factory; second, continuous refinement of various data in order to discover pain points hidden in process; third, extending technology applications, and the last, reviews of programs. With these four steps, a management cycling methodology will be formed. This methodology is a milestone of the Smart Factory for the Small-Volume Large-Variety production model.

關鍵字(中)

★ 工業4.0
★ 智慧工廠
★ 工業電腦
★ 限制理論
★ 人機協作
★ 痛點人才
★ 少量多樣

關鍵字(英)

★ Industry 4.0
★ smart factory
★ IPC
★ TOC
★ HRC
★ pain-point talent
★ SVLV

論文目次

摘要　　　　　　 i
ABSTRACT ii
誌謝　　　　　　 iii
目錄　　　　　　 iv
圖目錄 List of Figures vi
表目錄 List of Tables viii
第一章緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 研究方法 2
1-3 研究範圍與對象 2
第二章文獻探討 4
2-1 智慧工廠發展探討 4
2-2 人機協作 (HRC) 發展探討 7
2-3 限制理論 (TOC) 9
2-4 人機協作 (HRC) 研發流程標準化 10
第三章研究內容與方法 12
3-1 IPC生產流程瓶頸分析 12
3-2 測試製程現況痛點分析與策略方案 15
3-2-1 現況痛點分析 15
3-2-2 策略構思與行動方案 18
3-3 人機協作站體裝置研究與開發 19
3-3-1 設計「一人多機站體」 19
3-3-2 站體細部結構設計開發 23
3-4 產測程式模組化方案規劃與開發 26
3-4-1 解耦 27
3-4-2 重構 28
第四章實機製作驗證及標準化 29
4-1 混機測試平台 (MTP) 實機製作與驗證 29
4-1-1 不良品流程設計變更 29
4-1-2 整合產品測試流程 30
4-2 開發人機協作 (HRC) 軟硬體串聯介面程式 31
4-3 建立測試製程人機協作模式標準流程 32
4-4 建立日常點檢維護及耗材自製機制 33
第五章理論 35
5-1 混流生產流程 (HPP & MTP專利) 35
第六章結論與建議 38
6-1 研究結論與效益 38
6-1-1 有形效益 38
6-1-2 無形效益 39
6-2 後續研究建議 40
參考文獻 42
附錄 44

參考文獻

[1] 汪建南，馬雲龍，[工業4.0 的國際發展趨勢與台灣因應之道]，國際金融參考資料，第六十九輯，2016年12月。
[2] 楊錦洲(Yang, Ching-Chow)，[工業4.0與智能製造Industry 4.0 and Smart Manufacturing]，Quality Magazine．Chinese Society for Quality，Vol. 56 No.07， JUL 2020.
[3] Roland Berger Strategy Consultants，“Industry 4.0: The New Industrial Revolution. How Europe will Succeed”，Think Act，March 2014.
[4] David，[工業4.0與機械4.0範疇及內涵]，科技產業資訊室 (iKnow)， 2015年10月28日。
[5] 維基百科，機器人，最後修訂於2022年3月17日，取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA。
[6] Tampa Bay Times NIE，“Robotics timeline”，sources: BBC, NASA, the History of Computing Project, history-computer.com,Into Robotics, roboticoncology.com, the Tech Museum of Innovation, World History Encyclopedia.
[7] 環球科學雜誌，機器人發展簡史，2007年2月1日。取自http://www.sina.com.cn。
[8] 犀靈機器人培訓發表于科技，現在就告訴你，什麼是人機協作機器人，2017年11月28日，取自https://kknews.cc/tech/3xokx48.html。
[9] (以)高德拉特（Eliyahu M. Goldratt）、科克斯（Jeff Cox）著，目標:簡單有效的常識管理，齊若蘭譯，遠見天下文化，台北，民國九十五年。
[10] 曾渙釗，[限制理論釐清真目標]，中華高德拉特協會，七十一期，2010 May。
[11] 曾渙釗，[供應鏈及企業資源管理ERM大辭典]，安瑟管理顧問公司，2019/11/29。
[12] 顏永海，[限制理論在產品組合的應用—以導線架廠為例]，國立交通大學管理學院(工業工程與管理學程)碩士班碩士論文，2004年6月。
[13] 馬可·顏西提（Marco Iansiti）、卡林·拉哈尼（Karim R. Lakhani）著，領導者的數位轉型，李芳齡譯，遠見天下文化，台北，民國一百一十年。

指導教授

葉英傑

審核日期

2022-4-25

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