TWI773120B - 設備效能監控裝置以及設備效能監控方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種設備效能監控裝置以及設備效能監控方法。設備效能監控裝置適用以對設備進行監控。設備效能監控裝置包括監視模組、分析模組以及控制模組。監視模組藉由設備的至少一輸入裝置及/或至少一人機介面的操作狀況以提供關聯於設備的稼動狀態訊息。分析模組並依據稼動狀態訊息產生對應於設備的效能訊息。控制模組依據稼動狀態訊息以及介入劇本來控制處於閒置狀態的設備進入生產狀態。

Description

設備效能監控裝置以及設備效能監控方法

本發明是有關於一種監控裝置以及監控方法，且特別是有關於一種設備效能監控裝置以及設備效能監控方法。

現行的設備效能機制會統計設備的設備效率，例如是設備綜合效率（Overall Equipment Effectiveness，OEE）。現行的設備效能機制主要依據預期的時間損失（例如，停機計劃、維護保養計劃、操作人員換班、操作人員休息）以計算設備的設備效率。應注意的是，現行的設備效能機制並無法獲得非預期的損失時間長度。因此現行的設備效能機制並無法獲得設備的真實設備效率。此外，在無法獲得真實設備效率的前提下，現行的設備效能機制也無法提供正確的設備效率改善策略。

本發明提供一種設備效能監控裝置以及設備效能監控方法。本發明的設備效能監控裝置以及設備效能監控方法能獲得設備的真實設備效率，並且依據真實設備效率提供正確的設備效率改善策略以提高設備的設備效率。

本發明的設備效能監控裝置適用以對至少一設備進行監控。設備效能監控裝置包括監視模組、分析模組以及控制模組。監視模組與所述至少一設備通訊。監視模組藉由所述至少一設備的至少一輸入裝置以及至少一人機介面的至少其中之一的操作狀況來獲知所述至少一設備的狀態，以提供關聯於所述至少一設備的至少一稼動狀態訊息。分析模組耦接於監視模組。分析模組接收所述至少一稼動狀態訊息，並依據所述至少一稼動狀態訊息產生對應於所述至少一設備的至少一效能訊息。控制模組耦接於分析模組。控制模組依據所述至少一稼動狀態訊息以及介入劇本來控制所述至少一設備中處於閒置狀態的設備進入生產狀態。

本發明的設備效能監控方法適用以對至少一設備進行監控。設備效能監控方法包括：藉由所述至少一設備的至少一輸入裝置以及至少一人機介面的至少其中之一的操作狀況來獲知所述至少一設備的狀態，以提供關聯於所述至少一設備的至少一稼動狀態訊息；依據所述至少一稼動狀態訊息產生對應於所述至少一設備的至少一效能訊息；以及依據所述至少一稼動狀態訊息以及介入劇本來控制所述至少一設備中處於閒置狀態的設備進入生產狀態。

基於上述，本發明的設備效能監控裝置以及設備效能監控方法能夠藉由設備的至少一輸入裝置以及至少一人機介面的操作狀況來獲知設備的狀態，以提供稼動狀態訊息。如此一來，本發明能夠依據稼動狀態訊息獲得真實的效能訊息。此外，設備效能監控裝置以及設備效能監控方法還能夠對處於閒置狀態的設備進行介入控制，使得設備從閒置狀態進入生產狀態。如此一來，本發明能夠提高設備的設備效率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的裝置與方法的範例。

請參考圖1，圖1是依據本發明一實施例所繪示的設備效能監控裝置的示意圖。在本實施例中，設備效能監控裝置100耦接於設備E1、E2以對設備E1、E2進行監控。設備E1、E2可以是任意的製造設備或生產設備。在本實施例中，設備效能監控裝置100包括監視模組110、分析模組120以及控制模組130。監視模組110與設備E1、E2通訊。監視模組110藉由設備E1、E2的至少一裝置的操作狀況來獲知設備E1、E2的狀態，並依據設備E1、E2的狀態來提供關聯於設備E1、E2的稼動狀態訊息SI1、SI2。舉例來說，設備E1包括裝置D1~D3。裝置D1~D3可以是輸入裝置或人機介面。裝置D1例如是按鈕，裝置D2例如是鍵盤或滑鼠，裝置D3例如是人機介面。裝置D1~D3***作或不***作時都會提供對應的操作訊息IF1。監視模組110會持續接收操作訊息IF1以獲知設備E1的狀態，並據以提供設備E1的稼動狀態訊息SI1。因此稼動狀態訊息SI1會關聯於裝置D1~D3的操作訊息IF1。同理，監視模組110會持續接收操作訊息IF2以獲知設備E2的狀態，並據以提供設備E2的稼動狀態訊息SI2。稼動狀態訊息SI2會關聯於設備E2的輸入裝置或人機介面的操作訊息IF2。

為了便於說明，本實施例以兩個設備E1、E2來示例。本發明的設備效能監控裝置100能夠對一個或多個設備進行監控，並不以本實施例的設備數量為限。

在本實施例中，分析模組120耦接於監視模組110。分析模組120接收稼動狀態訊息SI1、SI2。分析模組120依據稼動狀態訊息SI1產生對應於設備E1的效能訊息EE1，並依據稼動狀態訊息SI2產生對應於設備E2的效能訊息EE2。舉例來說，分析模組120會整合一特定時間長度（一天、一週、一個月、一季或一年）的稼動狀態訊息SI1以產生對應於設備E1的效能訊息EE1。分析模組120也會整合稼動狀態訊息SI2以產生對應於設備E2的效能訊息EE2。在本實施例中，效能訊息EE1可以是關聯於設備E1的設備綜合效率（Overall Equipment Effectiveness，OEE）的報表或顯示於設備效能監控裝置100的輸出裝置（未示出）的資訊。效能訊息EE2可以是關聯於設備E2的設備綜合效率的報表或顯示於設備效能監控裝置100的輸出裝置的資訊。

在此值得一提的是，設備效能監控裝置100能夠藉由設備E1、E2的至少一輸入裝置（如裝置D1、D2）以及至少一人機介面（如裝置D3）的實際操作狀況來獲知設備E1、E2的狀態，藉以提供對應的稼動狀態訊息SI1、SI2。如此一來，設備效能監控裝置100能夠依據稼動狀態訊息SI1、SI2獲得真實的效能訊息EE1、EE2。

在本實施例中，控制模組130耦接於分析模組120以及設備E1、E2。控制模組130接收稼動狀態訊息SI1、SI2。控制模組130依據稼動狀態訊息SI1、SI2以及介入劇本ITSC來控制處於閒置狀態的設備進入生產狀態。藉由控制模組130的介入操作，設備E1、E2的效能可以被提高。

在本實施例中，監視模組110以及控制模組130分別可以與設備E1、E2進行有線通訊或無線通訊。

在本實施例中，稼動狀態訊息SI1、SI2分別包括閒置訊息。介入劇本ITSC記載了允許控制模組130對處於閒置狀態的設備進行介入操作的至少一個劇本。舉例來說，分析模組120會依據關聯於人機介面（如裝置D3）的顯示訊息以及遲遲未進行確認操作的操作狀況來判斷設備E1的閒置狀態，以獲知設備E1的閒置原因，並依據設備E1的閒置原因提供對應於設備E1的閒置訊息。因此，控制模組130藉由稼動狀態訊息SI1的閒置訊息獲知設備E1進入閒置狀態，並且可利用一輸入操作以進入生產狀態。上述的閒置狀態被確認為是設備E1準備進入下一階段的作業的暫停狀態，而上述的確認操作是進入下一階段的輸入操作。上述的閒置狀態符合介入劇本ITSC中的其中一個劇本。因此，控制模組130會提供控制訊號CS1以完成對設備E1的輸入操作。設備E1進入生產狀態。如此一來，設備E1的效率（或稼動率）會增加。此外，藉由控制模組130的介入操作，設備效能監控裝置100還能夠防止設備E1、E2的誤操作。

在本實施例中，監視模組110、分析模組120以及控制模組130例如是具有運算功能的電子裝置、元件（如，微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合）或具有相似運算功能的程式。

請同時參考圖1以及圖2，圖2是設備的設備綜合效率的示意圖。時間長度T10被表示為總可用時間長度。時間長度T10包括時間長度T20、T21、T22。時間長度T20被表示為計劃工作時間長度。時間長度T21被表示為維護保養時間長度。時間長度T22被表示為停機時間長度。時間長度T21、T22是預期的設備停止生產的計劃時間長度。時間長度T20包括時間長度T30、T31。時間長度T30被表示為淨工作時間長度。時間長度T31被表示為可用性損失的時間長度，例如是設備的操作人員交接、換班所要花費的時間長度。也就是說，淨工作時間長度是計劃工作時間長度減去可用性損失的時間長度的結果。時間長度T30包括時間長度T40、T41。時間長度T40被表示為毛生產時間長度。時間長度T41被表示為績效損失時間長度，例如是操作人員用餐、休息所要花費的時間長度。也就是說，毛生產時間長度是淨工作時間長度減去績效損失時間長度的結果。時間長度T40包括時間長度T50、T51。時間長度T50被表示為淨生產時間長度。時間長度T51被表示為品質損失時間長度，例如是設備在生產的過程中等待操作人員確認的時間長度。

應注意的是，時間長度T31、T41、T51可能會因為無法預期的狀況而被延長。時間長度T31、T41、T51的延長是現行設備效能監控所無法偵測到的無形損失。設備E1、E2的輸入裝置或人機介面的實際操作狀況會忠實反映出設備E1、E2的真實可用性損失、真實績效損失以及真實品質損失。因此，設備效能監控裝置100能夠獲得真實的效能訊息EE1、EE2。

在本實施例中，在獲得效能訊息EE1、EE2後，分析模組120能夠分析出設備E1、E2的生產流程的缺陷。分析模組120依據效能訊息EE1、EE2來更新設備E1、E2的生產流程，進而優化設備E1、E2的效率。在一些實施例中，分析模組120也能夠依據效能訊息EE1、EE2來更新控制模組130的介入劇本ITSC。

請同時參考圖1以及圖3，圖3是依據本發明第一實施例所繪示的設備效能監控方法的方法流程圖。本實施例的設備效能監控方法可適用於設備效能監控裝置100。在步驟S110中，設備效能監控裝置100藉由設備E1、E2的輸入裝置及/或人機介面的操作狀況來獲知設備E1、E2的狀態，並據以提供關聯於設備E1、E2的稼動狀態訊息SI1、SI2。在步驟S120中，設備效能監控裝置100依據稼動狀態訊息SI1、SI2產生對應於設備E1、E2的效能訊息EE1、EE2。在步驟S130中，設備效能監控裝置100判斷設備E1、E2是否進入閒置狀態。當設備E1、E2都沒有進入閒置狀態時，表示設備E1、E2都在稼動（正在生產）中。因此，回到步驟S110。

在另一方面，舉例來說，當設備E1進入閒置狀態時，設備效能監控裝置100會依據稼動狀態訊息SI1以及介入劇本ITSC來控制處於閒置狀態的設備E1進入生產狀態。步驟S110~S140的實施細節可以在圖1的實施例中獲得足夠的教示，因此恕不在此重述。

在一些實施例中，步驟S130可以在步驟S110與步驟S120之間。

請同時參考圖1以及圖4，圖4是依據本發明第二實施例所繪示的設備效能監控方法的方法流程圖。本實施例的設備效能監控方法可適用於設備效能監控裝置100。第二實施例中的步驟S210~S240可以在圖1、3的實施例中獲得足夠的教示，因此恕不在此重述。在本實施例中，設備效能監控裝置100會在步驟S250中判斷設備E1、E2的狀態或產能是否發生異常。設備效能監控裝置100能夠藉由效能訊息EE1、EE2及/或人機介面的顯示來判斷設備E1、E2的狀態或產能是否發生異常。舉例來說，當設備E1的狀態被判斷出發生異常（例如原料即將不足或物件損壞等異常狀態）時，設備效能監控裝置100會在步驟S260中提供狀態警報。另舉例來說，當設備E2的產能被判斷出發生異常（例如產能低於一閾值或效能低於預設的效能）時，設備效能監控裝置100會在步驟S270中提供產能警報。再舉例來說，當設備E1、E2沒有發生異常時，設備效能監控裝置100會回到步驟S210中的操作。

在一些實施例中，步驟S250可以在步驟S210~S240之間進行。也就是說，步驟S250的判斷操作可以在任何時間點被執行。本發明並不以本實施例為限。

在一些實施例中，設備效能監控裝置100能夠藉由效能訊息EE1、EE2或稼動狀態訊息SI1、SI2紀錄設備E1、E2的實際稼動時間長度，並設備E1、E2的實際稼動時間長度提供對應的保養預警。

綜上所述，本發明的設備效能監控裝置以及設備效能監控方法能夠藉由設備的至少一輸入裝置以及至少一人機介面的操作狀況來獲知設備的狀態，並據以提供稼動狀態訊息。如此一來，本發明能夠依據稼動狀態訊息獲得真實的效能訊息。此外，設備效能監控裝置以及設備效能監控方法還能夠對處於閒置狀態的設備進行介入控制，使得設備從閒置狀態進入生產狀態。如此一來，本發明能夠提高設備的設備效率以及避免誤操作的發生。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:設備效能監控裝置

110:監視模組

120:分析模組

130:控制模組

CS1、CS2:控制訊號

D1~D3:裝置

E1、E2:設備

EE1、EE2:效能訊息

IF1、IF2:操作訊息

ITSC:介入劇本

S100~S140:步驟

S210~S270:步驟

SI1、SI2:稼動狀態訊息

T10、T20、T21、T22、T30、T31、T40、T41、T50、T51:時間長度

圖1是依據本發明一實施例所繪示的設備效能監控裝置的示意圖。 圖2是設備的設備綜合效率的示意圖。 圖3是依據本發明第一實施例所繪示的設備效能監控方法的方法流程圖。 圖4是依據本發明第二實施例所繪示的設備效能監控方法的方法流程圖。

100:設備效能監控裝置

110:監視模組

120:分析模組

130:控制模組

CS1、CS2:控制訊號

D1~D3:裝置

E1、E2:設備

EE1、EE2:效能訊息

IF1、IF2:操作訊息

ITSC:介入劇本(intervention script)

SI1、SI2:稼動狀態訊息

Claims (11)

1. 一種設備效能監控裝置，適用以對至少一設備進行監控，其中該設備效能監控裝置包括：一監視模組，與該至少一設備通訊，經配置以藉由該至少一設備的至少一輸入裝置以及至少一人機介面的至少其中之一的操作狀況來獲知該至少一設備的狀態，以提供關聯於該至少一設備的至少一稼動狀態訊息；一分析模組，耦接於該監視模組，經配置以接收該至少一稼動狀態訊息，並依據該至少一稼動狀態訊息產生對應於該至少一設備的至少一效能訊息；以及一控制模組，耦接於該分析模組，經配置以依據該至少一稼動狀態訊息以及一介入劇本來控制該至少一設備中處於一閒置狀態的設備進入一生產狀態，其中該介入劇本記載允許該控制模組對處於該閒置狀態的一對應設備進行一介入操作的至少一個劇本，其中當該閒置狀態符合準備進入下一階段的生產作業的暫停狀態時，該控制模組對該對應設備進行該介入操作，從而使該對應設備進入下一階段的生產作業。
2. 如請求項1所述的設備效能監控裝置，其中：該至少一稼動狀態訊息分別包括一閒置訊息，該分析模組還經配置以判斷該至少一設備中的一第一設備的閒置狀態以獲知該第一設備的閒置原因，並依據該第一設備的閒 置原因提供對應於該第一設備的一閒置訊息，該控制模組依據該閒置訊息以及該介入劇本來控制該至少一設備中處於一閒置狀態的設備進入該生產狀態。
3. 如請求項1所述的設備效能監控裝置，其中該分析模組還依據該至少一效能訊息更新該至少一設備的生產流程。
4. 如請求項1所述的設備效能監控裝置，其中該分析模組還依據該至少一效能訊息更新該控制模組的該介入劇本。
5. 如請求項1所述的設備效能監控裝置，其中該分析模組還經配置以：依據該至少一效能訊息判斷該至少一設備的狀態或產能是否發生異常；當該至少一設備中的一第一設備的狀態被判斷出發生異常時，提供對應於該第一設備的狀態警報；以及當該第一設備的產能被判斷出發生異常時，提供對應於該第一設備的產能警報。
6. 一種設備效能監控方法，適用以對至少一設備進行監控，其中該設備效能監控方法包括：藉由該至少一設備的至少一輸入裝置以及至少一人機介面的至少其中之一的操作狀況來獲知該至少一設備的狀態，以提供關聯於該至少一設備的至少一稼動狀態訊息；依據該至少一稼動狀態訊息產生對應於該至少一設備的至少一效能訊息；以及 依據該至少一稼動狀態訊息以及一介入劇本來控制該至少一設備中處於一閒置狀態的設備進入一生產狀態，其中該介入劇本記載允許該設備效能監控方法控制對處於該閒置狀態的一對應設備進行一介入操作的至少一個劇本，其中依據該至少一稼動狀態訊息以及該介入劇本來控制該至少一設備中處於該閒置狀態的設備進入該生產狀態的步驟包括：當該閒置狀態符合準備進入下一階段的生產作業的暫停狀態時，對該對應設備進行該介入操作，從而使該對應設備進入下一階段的生產作業。
7. 如請求項6所述的設備效能監控方法，其中該至少一稼動狀態訊息分別包括一閒置訊息，其中提供關聯於該至少一設備的該至少一稼動狀態訊息的步驟包括：判斷該至少一設備中的一第一設備的閒置狀態以獲知該第一設備的閒置原因，並依據該第一設備的閒置原因提供對應於該第一設備的一閒置訊息。
8. 如請求項7所述的設備效能監控方法，其中依據該至少一稼動狀態訊息以及一介入劇本來控制該至少一設備中處於該閒置狀態的設備進入該生產狀態的步驟包括：依據該閒置訊息以及該介入劇本來控制該至少一設備中處於一閒置狀態的設備進入該生產狀態。
9. 如請求項6所述的設備效能監控方法，還包括：依據該至少一效能訊息更新該至少一設備的生產流程。
10. 如請求項6所述的設備效能監控方法，還包括：依據該至少一效能訊息更新該控制模組的該介入劇本。
11. 如請求項6所述的設備效能監控方法，還包括：依據該至少一效能訊息判斷該至少一設備的狀態或產能是否發生異常；當該至少一設備中的一第一設備的狀態被判斷出發生異常時，提供對應於該第一設備的狀態警報；以及當該第一設備的產能被判斷出發生異常時，提供對應於該第一設備的產能警報。

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