什麼是物料控制系統(Material Control System，MCS)-MCS簡介

什麼是物料控制系統(Material Control System，MCS)-MCS簡介

前言:
有一陣子沒有更新網誌，主要是因為畢業後在找工作，然後桌電的處理速度已經慢到讓我無法撰寫一些文章記錄學習內容，因此才耽擱這麼久。今天這一篇要來談談，畢業後找工作的時候，面試某面板廠的「系統開發工程師」，聽到跟「自動化物流」有關的名詞。當下其實不是非常了解，因為網路上那時沒找到這職缺的說明，似乎沒有公開讓人投履歷的樣子，應該是履歷內部推薦被人發現。當下聽到面試主管談到跟物流有關的MCS、DSC，內心就在揣測這是哪個物流系統。因此就將整理後的內容放在正文啦!

正文:

一、系統的起源

談到物流，還是引用以前學過的價值流圖常提到的物流與資訊流，這兩種會在生產過程傳遞的流動。今天要談的物流系統，可以理解成控制實際物料在生產線上的流動並轉換成管理者所需要的資訊流。而舉比較容易理解的內物流作為例子，也就是製造現場的物料流動。前端倉庫也會有所謂的倉儲管理系統(Warehouse Management System，WMS)負責管理從供應商收貨、驗貨、存放等過程。因此我們就從從倉庫端一直到現場的原料倉、線邊倉，到生產線上的載具以及機台自身的儲位來討論。這過程中需要控制的包含了一些自動物料搬運系統(AMHS , Automated Material Handling System)的載具Stocker(註二)、AGV(Automated/automatic Guided Vehicle)上的儲位以及機台的入料、出料位置的儲位，一舉例這樣就至少有3種設備，4處儲位需要被控制。有鑑於有許多組成的元件，需要被控制(Control)與監控(Monitor)，而各處的通訊協定與傳遞的資料格式，都可能因為開發的廠商有差異或硬體差異而有所不同。因此，此時就要有一層Kernel來進行處理，第一個任務是負責對所有不同的設備進行通訊與資料交換，第二個提供所需的資料給負責管理物料流動的上層系統，此處的上層系統可能是:廠內物料追蹤SFT(Shop-Floor Tracking)或是管理物料的帳，如:ERP(Enterprise Resource System)，而如果還分得更細，則會有今天的主角就是物料控制系統(Material Control System，MCS)。
這樣的設計，就如同以前資工必修的作業系統(Operating System，OS)所學過的Kernel的概念，不了解可以上Wikipedia取得說明或是直接參考下圖圖一，就能略知一二。

圖一 Kernel示意圖[1]

二、MCS的功能介紹

如此一來，我們已經歸納MCS粗略的用途:「作為上層的系統與物料相關的設備間的中介層，達成物料搬運」。上述的上層系統會因為各公司系統設計的考量不同，因此有非常多不同的系統、名稱，以台灣的廠商盟立自動化股份有限公司網頁上的所定義的就是製造執行系統(Manufacturing Execution System，MES)。

而這邊在引述一下比較有知名度的電腦整合製造(Computer Integrated Manufacturing，CIM)軟體廠商羽冠電腦[2]的解釋:「接受自製造執行系統的搬運指令後，將搬運指令運算分解，選擇最佳路徑後再分派指示下層的AMHS設備，協助將所需的物料搬運到指定的生產機台上，對於提升全廠運搬效率，具有關鍵性的影響。」

主要MCS的功能可以詳細歸納成以下幾點[3]:

• 搬送路徑指派(路徑規劃、路徑最佳化)
• 管理儲存設備(搬運歷史資料、搬運效率)
• 統籌上層系統給予的搬送命令
• 搬運設備狀態監控與查詢

最後，大概放一張我繪製的我整理的MCS管理的範圍是意圖作個總結，希望這樣的介紹可以讓各位了解一些有導入自動化物料搬運的公司內的MCS。

圖二 工廠物流自動化管理示意圖

結語:

工業自動化或是用最近比較流行的名詞「智慧製造」，一大部分皆有賴於硬體廠商所提供的設備，先不論如何調整硬體設備達成指令，從軟體端到硬體操縱的中間一定有一群的系統開發的人員協助整合這麼多不同的設備，才能夠從夠達到自動化的”控制”與”監控”，如實地完成上層系統的指令。

(註一)

外物流會牽涉到供應鏈的發展，考量的層面非常多。現今常見的方式都可能會委由第三方協助物流，相對複雜，故不在此深究。

(註二)

Stocker的中文翻譯，非常分歧，以台積電TSMC常用單字表來看，寫作「儲存櫃」，但國內許多論文對於Stocker有人稱作:「儲存區」、「晶圓倉儲」，因此本文就以Stocker來稱呼。可參考以下影片了解其運作方式: https://www.youtube.com/watch?v=79O5NzRfC3Q 。

參考文獻:

[1] 維基百科(2018)，「核心 - 維基百科，自由的百科全書」，(取得日期：2018年11月17日)，[available at https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%86%85%E6%A0%B8]

[2] 盟立自動化(股)公司(2018)，「自動倉儲,機器人應用,控制器,資訊設備 - 盟立自動化股份有限公司 - 產品介紹」，(取得日期：2018年11月17日)，[available at http://www.mirle.com.tw/webc/html/product/show.aspx?num=511&kind=154]

[3] 羽冠電腦(2018)，「Unicom System Eng.Corp.羽冠電腦 - CIM知識分享-e化名詞解釋」，(取得日期：2018年11月17日)，[available at www.unicom.com.tw/chinese/05_share/05_noun.php?fid=13]