圖1 智慧製造生態系（Smart Manufacturing Ecosystem）

我們可發現在此架構中，產品生命周期、生產周期和商業周期聚集和交互的核心為製造金字塔（Mfg Pyramid），製造金字塔由企業經營層的ERP（Enterprise Resource Planning，企業資源規劃系統）、製造運籌層的MOM（Manufacturing Operations Management，製造營運管理）、監控控制系統層包含 SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，數據採集與監控）、HMI（Human Machine Interface，人機介面）、DCS（Distributed Control System，分散式控制系統），以及現場實體設備層 Field Device，共4個層次所構成，描繪出現實製造現場系統與設備間互動關係。另外，系統還能動態地產出員工培訓資料，因人制宜提供所需要的知識，降低學習門檻，協助新進員工快速上手。

在智慧製造的現場，NIST強調，設備不只是要自動運轉，還要能自主操作、規劃控制、防呆設計、甚至自動糾錯。但要讓這些功能真正發揮效果，關鍵在於這些設備產生的資料要能在工廠裡上下流通，讓不同層級之間都能看得到、用得到。

ISA-95標準就是為了這個目標設計的。它是一套讓現場設備和企業管理系統（像 MES、ERP）之間能「講同一種語言」的規範。透過這個標準，設備和系統之間可以順利交換資料、彼此串接，不管是什麼品牌、型號，都能整合在同一個系統裡。

透過這樣的整合，工廠可以自動收集設備數據，減少人工錯誤，並即時掌握產量、品質、能源和材料使用。這不只降低成本、提升效率和品質，也讓企業能更快應對市場需求，朝向更安全、永續的經營目標。

在這製造金字塔中製造運籌層的MOM（Manufacturing Operations Management，製造營運管理）扮演著中轉角色，涵蓋從生產前準備，生產中設備運行，到生產後結果分析等一系列步驟。

MOM 可以彙整來自監控控制層（SCADA/HMI/DCS）的即時生產數據，提供整合性全方位供應鏈視角，讓製造業者可以更有效率地管理整體供應鏈的各個環節，從而應對供應鏈的不確定性。往上提供給企業經營層提供製造業者更準確地預測需求、更即時地調整供應鏈策略，以應對各種不確定性。根據這些數據調整生產策略，以達成可持續發展的目標，幫助管理者了解生產現況，以及即時做出決策。

要完整呈現前述MOM流程需要從「產品定義」、「生產能力」、「生產排程」、「生產績效」四個面向展開具體流程，如下圖所示。

從「產品定義」確認其製作流程與工序安排、工藝條件設定，再搭配「生產能力」的所需人機料法環等資源投入就可進行「生產排程」展開，並透過派報工（check-in、check-out）掌握整體投入產出進度狀況，有效管理整體供應鏈的各個環節情況，近幾年熱門發展的機聯網更讓此面向資訊掌握更貼近現場實際場景。

有了排程規劃與執行實績「生產績效」自然可以進行衡量計算，方便我們評估流程設計與執行差異，科學化提供相關決策資訊，達到更準確地預測需求、更即時地調整供應鏈策略目標。

圖2 MOM流程

以一家模具廠為案例作為實踐說明：

案例廠商為模具廠，每套模具有上百個零件，每個零件有數十道加工製程，每道製程至少5道工序，現況由生管部門在 ERP 系統中進行排程 ，並依工序製作條件及成本與廠內設備稼動狀態，進行委外託工或廠內自製。

委外託工透過採購流程發包、廠內自製則直接派發至SFT（Shop Floor Tracking，廠區生產追蹤系統）進行派報工，生產進度執行狀況再由生管部門會同採購及廠內生管，彙整供應商與廠內進度形成整套模具進度，人工彙整作業繁瑣，缺乏即時性，至少1天落差，且易生疏漏。

圖3 廠區生產追蹤系統 流程說明

為解決系統分散導致人工彙整和資訊落差的問題，參照前述MOM架構，以運籌概念結合排程系統、SCM（Supply Chain Management，供應鏈管理）、MES（Manufacturing Execution System，製造執行系統）、IoT （Internet of Things，物聯網）建構供應鏈雲端智慧運籌，如下圖 所示，以排程來調控整體資源安排與執行情況回報，以成本工時做為績效衡量標的，過程中形成KM（Knowledge Management，知識管理），進行PDCAS （Plan-Do-Check-Act-Standardize，規劃－執行－檢查－行動－標準化）改善循環。

圖4 建構供應鏈雲端智慧運籌

圖5 運籌概念結合排程系統

透過 NIST 提出的智慧製造生態系架構，企業能更有系統地把自己的經營型態和智慧製造的目標做對應，幫助大家理解：發展智慧製造，不只是買幾台自動化設備，而是要從整體營運來規劃和優化。

在這個過程裡，ISA-95 標準扮演很關鍵的角色，它能解決不同設備和系統之間「各說各話」的問題，建立起共通的語言，讓現場機台和管理系統能順利串接、資料能自動流通。透過建構 MOM（製造營運管理） 架構，工廠裡的即時生產數據可以被整合起來，讓管理者能清楚掌握現場狀況，並做出快速、正確的決策。

這樣的資訊串接不只是減少人工作業和錯誤，更能提升效率、降低成本、改善品質，並減少浪費。同時也能讓企業在面對市場需求變化和供應鏈挑戰時，能更靈活應對。對中小型製造業來說，智慧製造不是一次就能完成的投資，而是一個持續優化的過程。從最基本的數據串接和流程整合開始，就能一步步打好管理的基礎，幫助企業提升彈性和競爭力，走向長期、穩健、永續的經營。

本文轉載自《知識管理整合服務資訊網》，經授權刊登。