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組織培養智慧化生產管理系統之開發與應用

資料來源:種苗改良繁殖場/張珈錡 助理研究員

我國蘭花種苗來源主要仰賴組織培養苗生產,組織培養生產流程從母本材料取得開始進行來源標示、蘭花病毒檢驗、生產方法和步驟開發,到接受客戶訂單、進行生產排程,經過反覆的繼代培育,到中母瓶培育、子瓶定植發根,最後方成為產品出貨,整體生產時程極長,一個新品種蘭花從取得材料開始到完成量產交貨平均需時1.5年,其一連串的生產管理不似工業產品生產,將原料、零件投入後經過組裝即成為產品,組織培養需依植物生長表現適時的調整培養程序,也因生產歷時長受到後端種苗、開花株銷售市場影響大,需時時配合客戶進行產程調整,以因應末端產品市場變化,避免供需失衡造成損失。

國際化之組織培養公司基本上皆發展成熟之生產管理系統,靠著詳實的管理,精準地掌握產能,穩定產品品質及累積生產經驗。而國內組織培養生產者雖多達百家以上,但規模多以中、小型家族經營之代工模式為主,對於生產資訊的紀錄與管理仍以人工填寫報表之方式為主,不僅記錄費時影響管理效率,更重要的是長久以來的生產經驗無法有效的累積並加以應用,限制了產業的升級發展。然而資訊化生產管理系統的導入因面臨系統之開發費成本過高、缺乏跨領域資通訊人才之問題,亦造成在導入資訊的過程中容易失敗。因此,本場投入開發「組培瓶苗智慧化生產管理系統」,希望以公部門之資源與人力協助業者加速建構組織培養苗資訊化生產管理模式,有助帶動產業升級。

「組培瓶苗智慧化生產管理系統」管理功能納入了研發、訂單、生產、庫存、出貨及統計分析,相關管理內容分述如下:

1. 研發管理,記錄母本材料之來源、特性、病原檢測紀錄,以及自培植體消毒處理開始至進入正式量化生產前之組培技術開發資訊。

2. 訂單管理,記錄客戶及訂購資訊,並串聯生產與出貨數據,提供每一筆訂單即時生產進度與數量資訊。

3. 生產管理,從培養基生產數量、配製時間、配製人員資訊到每一次繼代培養所用之母瓶數、繁殖瓶數、不良品數等組織培養苗生產數量變化,以及操作時間、培育人員、母瓶來源等皆進行詳細的紀錄。

4. 庫存管理,包括所有類別的入、出庫(例:生產品項、原料、培養基、不良品、報廢等),以及執行品項調撥和盤點之資訊。

5. 出貨管理,連結訂單和生產資訊,紀錄每一筆出貨的訂單來源(客戶、訂購品項、數量、時間等),以及出貨時產品之批號及數量。

6. 統計分析,由生產數據擷取包括:繁殖倍率、不良品、產能、銷售等資訊,輸出成報表、圖表,提供做為生產管理及策略調整之參考資料。

除了上述主要的管理、生產資訊紀錄功能,系統結合二維條碼管理、雲端資料庫系統,改變純人工數據紀錄模式,提高管理效率,並透過網際網路達到快速、即時的資訊傳輸,隨時提供完整、精確的生產履歷溯源紀錄。

目前本系統除於本場植物組織培養試驗室進行示範運行外,也推廣數家組織培養場進行測試,推行的過程中遭遇的最主要的問題即是每一家組織培養場的規模、管理模式不同,舉例:1.人數規模較大的公司,可能對人員進行分組,以組別進行工作指派,而人數較少的公司則針對個別員工進行工作指派;2.部分公司設置生產管理人員、庫存管理人員,分別由管理人員統一進行生產紀錄、庫存管理,部分則由操作人員直接進行生產紀錄;3.瓶苗標籤的產生時機,部分在指派工作時或工作中即預先印製標籤供操作人員即時標記,部分則在完工時進行標記;4.系統功能使用需求差異,部分因規模較小,希望藉由系統改善庫存管理問題即可,部分則需要自研發到出貨進行全面的紀錄與管理。

為解決不同組織培養場管理流程差異性問題,並提高系統客製化程度,本套系統設計了公司參數設定功能,提供包含培養基管控、工作站代碼標示、人員分組、批次開完工及標籤樣式等差異化規格,可由使用者依需求進行設定。另外依據管理功能需求,預先將系統功能進行模組化設計,建置三種模組:1.生產與庫存管理,提供最基本生產管理模式;2.納入訂單與出貨管理,連結客戶、生產和銷售資訊;3.加入研發管理,串聯品項開發階段與量產交貨階段之生產紀錄,使用者可依管理需求選擇基本模組或搭配其他模組使用,也可隨著生產規模擴大,逐步導入各項管理模組。

事實上,要開發一套能夠符合所有組織培養場皆適用之生產管理系統可說是完全不可能,然而我們希望協助業者在生產規模尚小時,即能夠導入資訊化管理模式,藉由系統化管理及大數據分析,發揮經驗擴散效應,一方面讓生產管理更為效率化,一方面則累積經驗逐步完善生產流程,建立高品質且穩定之生產模式,達成穩質、穩量、穩定供應之生產目標,同時也為組織培養生產資訊化發展奠定基礎。

圖1、增加差異性公司參數設定,以符合不同生產流程需求圖1、增加差異性公司參數設定,以符合不同生產流程需求
圖2、系統提供生產資訊統計分析圖表,更使用者參考應用。圖2、系統提供生產資訊統計分析圖表,更使用者參考應用。

▲研發團隊:智慧農業-蘭花領航團隊

聯絡人:張珈錡 助理研究員

電話:04-25825465

E-mail:ru8fu6@tss.gov.tw

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