TWI637250B - 智慧加工調變系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種智慧加工調變系統，其包括加工設備、內部資料單元、外部資料
單元、基礎資料庫、模式資料庫及加工資訊管理單元。內部資料單元事先偵測加工設備狀態。外部資料單元記錄原料相關資訊。每次加工設備加工原料成為產品，加工設備將每次產品對應的內部資料單元及外部資料單元之資訊及產品狀態輸入至將其儲存的基礎資料庫，接者，模式資料庫接收內部資料單元、外部資料單元及基礎資料庫的資訊並據其建立加工模式，加工設備根據加工資訊管理單元接收的加工模式參數而作動，加工資訊管理單元依產品的結果即時修正加工模式，以提升產品良率。
Description
本發明關於一種加工系統，特別是，一種智慧加工調變系統及方法。
在工商業繁榮的時代，人們對科技產品的需求日益增加，工廠需供給的量也隨之增加，生產線的負擔越來越大，往往需快速且準確地出貨以因應人們的需求，雖然自動化科技能解決此種問題，但是一旦加工參數錯了，產品就會跟著出現缺陷，當作業員或工程師發現錯誤時，已經製造出許多有缺陷的產品，導致工廠整體利益的損失。
為了解決上述的錯誤，研究者及發明家發展出資料庫及停止系統，加工設備的加工參數與資料庫的正確加工參數比對，得知加工參數的正確與否，當加工參數錯誤時，啟動停止系統以停止生產，此種方法可避免過多缺陷產品產生，但卻無法即時更改加工參數，還是需要人工重新設定加工參數，如何即時更改加工參數以解決錯誤的加工參數，遂成為待解決的問題。
有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種智慧加工調變系統，用以解決習知技術中所面臨之問題。
基於上述目的，本發明提供一種智慧加工調變系統，其包括加工設備、內部資料單元、外部資料單元、基礎資料庫、模式資料庫及加工資訊管
理單元。加工設備加工至少一原料成為至少一產品。內部資料單元事先偵測加工設備的損耗及加工設備所在的至少一環境狀況。外部資料單元記錄原料之至少一規格、原料之至少一成分及原料之至少一加工參數及方法。每次加工設備加工原料成為產品時，加工設備將每次產品對應的內部資料單元之第一資訊、產品對應的外部資料單元之第二資訊及產品的狀態輸入至將其儲存的基礎資料庫，接者，模式資料庫接收內部資料單元的第一資訊、外部資料單元的第二資訊及基礎資料庫的第三資訊，模式資料庫依據其建立加工模式，並記錄每次加工後的產品的缺陷及良率狀態，加工資訊管理單元接收模式資料庫的加工模式之參數資訊並連接加工設備，加工設備根據加工資訊管理單元接收的資訊作動而對原料加工，同時重複前述之加工設備將產品的對應資訊傳輸至基礎資料庫，基礎資料庫因而累積許多產品的相關資訊，以方便比較產品的缺陷多寡。當產品的缺陷較多時，加工資訊管理單元根據模式資料庫中缺陷較少之產品對應的加工模式之參數資訊而即時更改加工模式之參數資訊，加工設備據以作動，以獲得缺陷較少之產品。
較佳地，更包括輸入單元，工程師使用輸入單元輸入原料之規格及成分或廠商利用資料傳輸的方式傳輸原料之規格及成分至輸入單元，並更改或挑選原料之加工參數及方法及將其傳給外部資料單元。
較佳地，更包括產品外部監測單元及產品內部監測單元，產品外部監測單元及產品內部監測單元分別透過檢測構件得到外部產品檢測結果及內部產品檢測結果。
較佳地，檢測構件為電流影像檢測機、表面應力檢測機、攝影機、紅外線掃瞄機、超音波掃描儀、雷射光掃描儀、X光掃描儀、滲透檢測機、內應力檢測機、磁粒檢測機及光譜儀之其一。
較佳地，更包括即時分析單元，根據外部產品檢測結果及內部產品檢測結果，即時分析單元判斷產品的缺陷狀態為低缺陷密度或高缺陷密度，並記錄產品的缺陷狀態對應的第一資訊及第二資訊且標示其為低缺陷密度資訊或高缺陷密度資訊，且即時分析單元回饋產品的缺陷狀態、產品對應的第一資訊及產品對應的第二資訊回饋給基礎資料庫。
較佳地，更包括電性測量單元，檢測產品的導電率並回饋給基礎資料庫。
較佳地，更包括修正模型單元，根據每次加工後產品的外部產品檢測結果、內部產品檢測結果及產品的導電率，修正模型單元進行加工模式的建立與訓練並建立修正模式。
較佳地，更包括問題分析單元，根據產品對應的第一資訊、第二資訊及第三資訊，進行加工設備的運作問題分析。
較佳地，根據每次加工後產品的外部產品檢測結果、內部產品檢測結果或產品的導電率，模式資料庫簡化加工模式的程序。
基於上述目的，本發明提供一種智慧加工調變的方法，其包括(1)利用內部資料單元事先偵測加工設備的損耗及加工設備所在的至少一環境狀況。(2)利用外部資料單元記錄原料之至少一規格、原料之至少一成分及原料之至少一加工參數及方法。(3)利用加工設備加工至少一原料成為至少一產品。(4)
利用基礎資料庫在每次加工設備加工產品時儲存產品對應的內部資料單元之第一資訊、產品對應的外部資料單元之第二資訊及產品的狀態。(5)利用一模式資料庫接收內部資料單元的第一資訊、外部資料單元的第二資訊及基礎資料庫的第三資訊，模式資料庫依據其建立加工模式，並記錄每次加工後的產品的缺陷及良率狀態。(6)利用加工資訊管理單元接收模式資料庫的加工模式之參數資訊，且加工資訊管理單元連接加工設備。(7)輸入模式資料庫的加工模式之參數資訊到加工資訊管理單元，加工設備根據加工資訊管理單元接收的資訊作動而對原料加工，且加工設備將每次產品對應的內部資料單元之第一資訊、產品對應的外部資料單元之第二資訊及產品的狀態輸入到基礎資料庫且基礎資料庫將其儲存，當產品的缺陷較多時，加工資訊管理單元根據模式資料庫中缺陷較少之產品對應的加工模式之參數資訊而即時更改加工模式之參數資訊，以獲得缺陷較少之產品。
承上所述，本發明之智慧加工調變系統及方法，其可具有一或多個下述優點：
(1)本發明之智慧加工調變系統，透過加工資訊管理單元及時更改加工模式之參數資訊，讓缺陷產品的出現率下降，產品的良率上升。
(2)本發明之智慧加工調變系統，透過產品外部監測單元、產品內部監測單元、即時分析單元及電性量測單元的分析，對加工模式之參數資訊加以修正，提升產品的品質。
10‧‧‧內部資料單元
20‧‧‧外部資料單元
30‧‧‧基礎資料庫
40‧‧‧模式資料庫
50‧‧‧加工資訊管理單元
60‧‧‧加工設備
70‧‧‧輸入單元
80‧‧‧產品外部監測單元
90‧‧‧產品內部監測單元
100‧‧‧問題分析單元
110‧‧‧即時分析單元
120‧‧‧電性量測單元
130‧‧‧修正模型單元
S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S28‧‧‧步驟
第1圖為本發明之智慧加工調變系統及方法之第一實施例的方塊圖。
第2圖為本發明之智慧加工調變系統及方法之第一實施例的流程圖。
第3圖為本發明之智慧加工調變系統及方法之第二實施例的方塊圖。
第4圖為本發明之智慧加工調變系統及方法之第三實施例的方塊圖。
本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
如第1圖及第2圖所示，其為本發明之智慧加工調變系統及方法之第一實施例的方塊圖及本發明之智慧加工調變系統及方法之第一實施例的流程圖。在此時實施例，先說明本發明之系統，其包括加工設備60、內部資料單元10、外部資料單元20、基礎資料庫30、模式資料庫40及加工資訊管理單元50。加工設備60加工至少一原料成為至少一產品。內部資料單元10事先偵測加工設備60的損耗及加工設備60所在的至少一環境狀況。外部資料單元20記錄原料之至少一規格、原料之至少一成分及原料之至少一加工參數及方法。每次加工設備60加工原料成為產品時，加工設備60將每次產品對應的內部資料單元10之第一資訊、產品對應的外部資料單元20之第二資訊及產品的狀態輸入至將
其儲存的基礎資料庫30，接者，模式資料庫40接收內部資料單元10的第一資訊、外部資料單元20的第二資訊及基礎資料庫30的第三資訊，模式資料庫40依據其建立加工模式，並記錄每次加工後的產品的缺陷及良率狀態，加工資訊管理單元50接收模式資料庫40的加工模式之參數資訊並連接加工設備60，加工設備60根據加工資訊管理單元50接收的資訊作動而對原料加工，同時重複前述之加工設備60將產品的對應資訊傳輸至基礎資料庫30，基礎資料庫30因而累積許多產品的相關資訊，以方便比較產品的缺陷多寡。當產品的缺陷較多時，加工資訊管理單元50根據模式資料庫40中缺陷較少之產品對應的加工模式之參數資訊而即時更改加工模式之參數資訊，加工設備60據以作動，以獲得缺陷較少之產品，讓產品的良率上升。
除此之外，工程師可使用輸入單元70輸入原料之規格及成分或廠商利用資料傳輸的方式傳輸原料之規格及成分至輸入單元70，並更改或挑選原料之加工參數和方法及將其傳給外部資料單元20。方便工程師手動輸入之前缺陷較少產品的加工參數及方法，或是刪除缺陷較多產品的加工參數及方法，減少錯誤的發生，廠商也可利用內部傳輸的方式，加快傳遞速度及避免人為疏失。
更值得一提的是本發明之方法，其包括(1)S21：利用內部資料單元10事先偵測加工設備60的狀態，其包括加工設備60的損耗及加工設備60所在的至少一環境狀況，環境狀況可為加工設備60所在環境的溫度或濕度。(2)S22：利用外部資料單元20記錄原料之至少一規格、原料之至少一成分及原料之至少一加工參數及方法。(3)S23：利用加工設備60加工至少一原料成為至少一產品。(4)S24：利用基礎資料庫30在每次加工設備60加工產品時儲存產品對應的內部資料單元10之第一資訊、產品對應的外部資料單元20之第二資訊及
產品的狀態。(5)S25：利用模式資料庫40接收內部資料單元10的第一資訊、外部資料單元20的第二資訊及基礎資料庫30的第三資訊，模式資料庫40依據其建立加工模式，並記錄每次加工後的產品的缺陷及良率狀態。(6)S26：利用加工資訊管理單元50接收模式資料庫40的加工模式之參數資訊，且加工資訊管理單元50連接加工設備60。(7)S27：輸入模式資料庫40的加工模式之參數資訊到加工資訊管理單元50，加工設備60根據加工資訊管理單元50接收的資訊作動而對原料加工，同時，加工設備60將每次產品對應的內部資料單元10之第一資訊、產品對應的外部資料單元20之第二資訊及產品的狀態輸入到基礎資料庫30且基礎資料庫30將其儲存。(8)S28：當產品的缺陷較多時，加工資訊管理單元50根據模式資料庫40中缺陷較少之產品對應的加工模式之參數資訊而即時加工模式之參數資訊，重複S27步驟中的加工設備60根據加工資訊管理單元50接收的資訊作動而對原料加工，而獲得缺陷較少之產品。可將上述的方法應用在其他設備上，例如：砂輪機、濺鍍機，並未限定其在某個工業領域上。
請參閱第3圖，其為本發明之智慧加工調變系統及方法之第二實施例的方塊圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。
再者，更包括產品外部監測單元80、產品內部監測單元90及即時分析單元110。每次加工設備60加工原料為產品時，產品外部監測單元80及產品內部監測單元90分別透過檢測構件得到外部產品檢測結果及內部產品檢測結果，而電流影像檢測機、表面應力檢測機、攝影機、紅外線掃瞄機、超音波掃描儀、雷射光掃描儀、X光掃描儀、滲透檢測機、內應力檢測機、磁粒檢測機及光譜儀之其一，根據產品和檢測技術的不同，外部產品結果可為產品
的平整度、外觀、延展性之其一，內部產品結果內部缺陷度、穿透率、吸收率、反射率，而未限制外部檢測結果及內部檢測結果的測量範圍，接著即時分析單元110根據外部檢測結果及內部檢測結果判斷產品的缺陷狀態，而將產品分類為低缺陷密度或高缺陷密度，即時分析單元110記錄產品的缺陷狀態對應的第一資訊及第二資訊且標示其為低缺陷密度資訊或高缺陷密度資訊，最後回饋產品的缺陷狀態、產品對應的第一資訊及產品對應的第二資訊回饋給基礎資料庫30，累積許多產品對應的第一資訊及第二資訊，利於工程師分析及改善加工參數。
另外，每次加工設備60加工原料為產品時，問題分析單元100根據產品對應的第一資訊、第二資訊及第三資訊，進行加工設備60的運作問題分析，尋找加工設備60的損壞及問題點，讓加工過程能順利進行。
請參閱第4圖，為本發明之智慧加工調變系統及方法之第三實施例的方塊圖。於本實施例中，相同元件符號之元件，其配置與前述類似，其類似處於此便不再加以贅述。
值得一提的是，更包括修正模型單元130。當加工設備60加工原料為產品後，即時分析單元110依據外部檢測結果及內部檢測結果判定產品為高缺陷密度，根據外部檢測結果、內部檢測結果及即時分析單元110的判定，修正模型單元130據以重新建立與訓練加工模式並建立修正模式，而再次遇到高缺陷密度產品時能依照修正模式而重新建立新的加工模式，修正加工參數之資訊，以提升良率。除此之外，另有電性量測單元120分析關於電子類的加工產品，進行產品的導電率檢測並回饋其給基礎資料庫30，益於工程師進行產品的電性分析，修正模型單元130也根據產品導電率的結果加以修正加工參數之
資訊及更改加工模式，避免導電不良的產品出現。再者，根據每次加工後產品的外部產品檢測結果、內部產品檢測結果或產品的導電率，模式資料庫40簡化加工模式的程序，去除不必要的流程，加速生產流程，降低加工模式的程序複雜度。
綜上所述，本發明之智慧加工調變系統及方法，加工資訊管理單元50在加工後的產品為缺陷較多時即時更改加工模式之參數資訊，減少多缺陷的產品產生，還有輸入單元70供工程師使用，以更改適當的加工參數並把多缺陷產品的加工參數刪除，除此之外，另有產品外部監測單元80、產品內部監測單元90、即時分析單元110及電性量測單元120的分析，累積許多的產品的外部檢測結果、產品的內部檢測結果、產品的缺陷結果及產品導電率，利於工程師分析即改善加工過程，還有問題分析單元100針對加工設備60的問題分析及修正模型單元130修正加工模式，使加工過程更趨完善，提高產品良率。總而言之，本發明之智慧加工調變系統及方法具有如上述的優點，增進產品良率，減少多缺陷的產品產生。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
Claims (10)
- 一種智慧加工調變系統，其包括：一加工設備，加工至少一原料成為至少一產品；一內部資料單元，事先偵測該加工設備的損耗及該加工設備所在的至少一環境狀況；一外部資料單元，記錄該原料之至少一規格、該原料之至少一成分及該原料之至少一加工參數及至少一方法；一基礎資料庫，當每次該加工設備加工該產品時，儲存該產品對應的該內部資料單元之一第一資訊、該產品對應的該外部資料單元之一第二資訊及該產品的一狀態；一模式資料庫，接收該內部資料單元的該第一資訊、該外部資料單元的該第二資訊及該基礎資料庫的一第三資訊，該模式資料庫依據其建立一加工模式，並記錄每次加工後的該產品的缺陷及良率狀態；一產品外部監測單元或一產品內部監測單元，透過一檢測構件得到一外部產品檢測結果或一內部產品檢測結果；一即時分析單元，根據該外部產品檢測結果或該內部產品檢測結果，該即時分析單元判斷該產品的缺陷狀態為一低缺陷密度或一高缺陷密度，並記錄該產品的缺陷狀態對應的該第一資訊及該第二資訊且標示其為一低缺陷密度資訊或一高缺陷密度資訊，且該即時分析單元回饋該產品的缺陷狀態、該產品對應的該第一資訊及該產品對應的該第二資訊回饋給該基礎資料庫；以及 一加工資訊管理單元，接收該模式資料庫的該加工模式之參數資訊並連接該加工設備；其中，該模式資料庫輸入該加工模式之參數資訊到該加工資訊管理單元，該加工設備根據該加工資訊管理單元接收的該模式資料庫的該加工模式之參數資訊作動而對該原料加工，且該加工設備將每次該產品對應的該內部資料單元之該第一資訊、該產品對應的該外部資料單元之該第二資訊及該產品的該狀態輸入到該基礎資料庫且該基礎資料庫將其儲存，且該模式資料庫記錄每次加工後的該產品的缺陷及良率狀態，當該產品的缺陷較多時，該加工資訊管理單元根據該模式資料庫中缺陷較少之該產品對應的該加工模式之參數資訊而即時更改該加工模式之參數資訊，該加工設備據以作動，以獲得缺陷較少之該產品。
- 如申請專利範圍第1項所述的智慧加工調變系統，更包括一輸入單元，工程師使用該輸入單元輸入該原料之該規格及該成分或廠商利用資料傳輸的方式傳輸該原料之該規格及該成分至該輸入單元，並更改或挑選該原料之該加工參數及該方法及將其傳給該外部資料單元。
- 如申請專利範圍第1項所述的智慧加工調變系統，其中該檢測構件為電流影像檢測機、表面應力檢測機、攝影機、紅外線掃瞄機、超音波掃描儀、雷射光掃描儀、X光掃描儀、滲透檢測機、內應力檢測機、磁粒檢測機及光譜儀之其一。
- 如申請專利範圍的1項所述的智慧加工調變系統，更包括一電性測量單元，檢測該產品的導電率並回饋給該基礎資料庫。
- 如申請專利範圍第1項所述的智慧加工調變系統，更包括一修 正模型單元，根據每次加工後該產品的該外部產品檢測結果或該內部產品檢測結果，該修正模型單元進行該加工模式的建立與訓練並建立一修正模式。
- 如申請專利範圍第4項所述的智慧加工調變系統，更包括一修正模型單元，根據每次加工後該產品的該導電率，該修正模型單元進行該加工模式的建立與訓練並建立一修正模式。
- 如申請專利範圍第1項所述的智慧加工調變系統，更包括一問題分析單元，根據該產品對應的該第一資訊、該第二資訊及該第三資訊，進行該加工設備的運作問題分析。
- 如申請專利範圍第4項所述的智慧加工調變系統，其中，根據每次加工後的該外部產品檢測結果、該內部產品檢測結果或該產品的導電率，該模式資料庫簡化該加工模式的程序。
- 一種智慧加工調變系統，其包括：一加工設備，加工至少一原料成為至少一產品；一內部資料單元，事先偵測該加工設備的損耗及該加工設備所在的至少一環境狀況；一外部資料單元，記錄該原料之至少一規格、該原料之至少一成分及該原料之至少一加工參數及至少一方法；一基礎資料庫，當每次該加工設備加工該產品時，儲存該產品對應的該內部資料單元之一第一資訊、該產品對應的該外部資料單元之一第二資訊及該產品的一狀態；一模式資料庫，接收該內部資料單元的該第一資訊、該外部資料單元的該第二資訊及該基礎資料庫的一第三資訊，該模式資 料庫依據其建立一加工模式，並記錄每次加工後的該產品的缺陷及良率狀態；一產品外部監測單元、一產品內部監測單元或一電性測量單元，該產品外部監測單元或該產品內部監測單元係透過一檢測構件得到一外部產品檢測結果或一內部產品檢測結果，該電性測量單元係檢測該產品的導電率並回饋給該基礎資料庫；以及一加工資訊管理單元，接收該模式資料庫的該加工模式之參數資訊並連接該加工設備；其中，該模式資料庫輸入該加工模式之參數資訊到該加工資訊管理單元，該加工設備根據該加工資訊管理單元接收的該模式資料庫的該加工模式之參數資訊作動而對該原料加工，且該加工設備將每次該產品對應的該內部資料單元之該第一資訊、該產品對應的該外部資料單元之該第二資訊及該產品的該狀態輸入到該基礎資料庫且該基礎資料庫將其儲存，且該模式資料庫記錄每次加工後的該產品的缺陷及良率狀態，當該產品的缺陷較多時，該加工資訊管理單元根據該模式資料庫中缺陷較少之該產品對應的該加工模式之參數資訊而即時更改該加工模式之參數資訊，該加工設備據以作動，以獲得缺陷較少之該產品；其中，根據每次加工後該產品的該外部產品檢測結果、該內部產品檢測結果或該產品的導電率，該模式資料庫簡化該加工模式的程序。
- 一種智慧加工調變的方法，其包括：利用一內部資料單元事先偵測一加工設備的損耗及該加工設備所在的至少一環境狀況； 利用一外部資料單元記錄一原料之至少一規格、該原料之至少一成分及該原料之至少一加工參數及一方法；利用該加工設備加工至少一該原料成為至少一產品；利用一基礎資料庫在每次該加工設備加工該產品時儲存該產品對應的該內部資料單元之一第一資訊、該產品對應的該外部資料單元之一第二資訊及該產品的一狀態；利用一模式資料庫接收該內部資料單元的該第一資訊、該外部資料單元的該第二資訊及該基礎資料庫的一第三資訊，該模式資料庫依據其建立一加工模式，並記錄每次加工後的該產品的缺陷及良率狀態；利用一產品外部監測單元或一產品內部監測單元，透過一檢測構件得到一外部產品檢測結果或一內部產品檢測結果；利用一即時分析單元根據該外部產品檢測結果或該內部產品檢測結果，判斷該產品的缺陷狀態為一低缺陷密度或一高缺陷密度，並記錄該產品的缺陷狀態對應的該第一資訊及該第二資訊且標示其為一低缺陷密度資訊或一高缺陷密度資訊，且該即時分析單元回饋該產品的缺陷狀態、該產品對應的該第一資訊及該產品對應的該第二資訊回饋給該基礎資料庫；以及利用一加工資訊管理單元接收該模式資料庫的該加工模式之參數資訊，且該加工資訊管理單元連接該加工設備；輸入該模式資料庫的該加工模式之參數資訊到該加工資訊管理單元，該加工設備根據該加工資訊管理單元接收的該模式資料庫的該加工模式之參數資訊作動而對該原料加工，且該加工設備將每次該產品對應的該內部資料單元之該第一資訊、該產品 對應的該外部資料單元之該第二資訊及該產品的該狀態輸入到該基礎資料庫且該基礎資料庫將其儲存，且該模式資料庫記錄每次加工後的該產品的缺陷及良率狀態，當該產品的缺陷較多時，該加工資訊管理單元根據該模式資料庫中缺陷較少之該產品對應的該加工模式之參數資訊而即時更改該加工模式之參數資訊，以獲得缺陷較少之該產品。
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