文‖《上海國(guó)資》記者 金 琳

儀電顯示智能制造

文‖《上海國(guó)資》記者 金 琳

為了減少人為對(duì)產(chǎn)品的影響，進(jìn)入車(chē)間的工人越少越好

“公司員工數(shù)量從2008年的504名下降到現(xiàn)在的約400名，但產(chǎn)銷(xiāo)量卻屢創(chuàng)新高，這就是智能制造帶來(lái)的好處”，上海儀電顯示材料有限公司的“彩色濾光片智能車(chē)間試點(diǎn)示范”獲得“工業(yè)和信息化部”2016年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目。

上海儀電顯示材料有限公司總經(jīng)理金新對(duì)《上海國(guó)資》表示，儀電集團(tuán)已經(jīng)制定了智能制造戰(zhàn)略，并打造智能制造板塊。儀電顯示將在智能制造領(lǐng)域不斷嘗試，并形成可推廣可復(fù)制的運(yùn)營(yíng)模式。

據(jù)了解，上海儀電顯示材料有限公司是國(guó)內(nèi)首家五代線(xiàn)液晶顯示面板配套彩色濾光片專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)商。隨著電子產(chǎn)品迭代速度逐年上升，大批量的自動(dòng)生產(chǎn)方式已無(wú)法滿(mǎn)足多品種小批量的個(gè)性化客戶(hù)的要求，在原有自動(dòng)化的基礎(chǔ)上建設(shè)智能車(chē)間成為公司轉(zhuǎn)型發(fā)展、保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路。

金新告訴記者，儀電顯示智能化發(fā)展分為三個(gè)階段，從自動(dòng)化，到信息化，最終發(fā)展為智能化。目前正在進(jìn)行第三階段的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

柔性生產(chǎn)

曾榮獲2016年上海十佳首席信息官的儀電顯示信息部長(zhǎng)魏鳳榮表示，滿(mǎn)足市場(chǎng)小批量、個(gè)性化的需求，柔性化生產(chǎn)是最佳生產(chǎn)模式?！拔覀兊纳a(chǎn)線(xiàn)是全自動(dòng)化的，這種機(jī)械化生產(chǎn)線(xiàn)比較適合工藝穩(wěn)定的批量化生產(chǎn)。但是，電子產(chǎn)品市場(chǎng)已呈現(xiàn)出個(gè)性化、高精專(zhuān)、小批量、多批次的發(fā)展趨勢(shì)。如何在機(jī)械化的生產(chǎn)條件下實(shí)現(xiàn)柔性化的生產(chǎn)，是我們面對(duì)的最大挑戰(zhàn)”。

魏鳳榮介紹，企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)模，最小批次在300—500片之間，“小批量生產(chǎn)需要經(jīng)常切換，一經(jīng)切換就會(huì)損失產(chǎn)能，如果控制不好，一批產(chǎn)品就得全部報(bào)廢。”

儀電顯示應(yīng)用智能定位識(shí)別自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)間智能化倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、統(tǒng)一管道供給能源、自動(dòng)投產(chǎn)與執(zhí)行管控、以及自動(dòng)在線(xiàn)檢測(cè)和數(shù)字化工藝品質(zhì)管控等智能化生產(chǎn)裝備與手段，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的智能化制造模式。目前，該公司智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目建設(shè)初見(jiàn)成效，實(shí)現(xiàn)每月80多次切換、全天候自動(dòng)化生產(chǎn)，產(chǎn)量超過(guò)原設(shè)計(jì)能力25%，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮減50%。

“手機(jī)屏、電腦屏等液晶屏因?yàn)橛辛宋覀兊牟誓げ拍艹尸F(xiàn)出彩色畫(huà)面”，金新告訴記者。這樣一片薄薄的彩膜憑借自主研發(fā)技術(shù)和創(chuàng)新的柔性化生產(chǎn)方式取得了競(jìng)爭(zhēng)力，市場(chǎng)占有率高達(dá)40%以上，其終端客戶(hù)覆蓋了包括華為、OPPO、VIVO、小米等在內(nèi)的幾乎所有知名手機(jī)廠(chǎng)商。

可視化智慧工廠(chǎng)

上海儀電顯示材料有限公司的智能車(chē)間占地面積近3萬(wàn)平方米，有10個(gè)足球場(chǎng)大，總共有23條生產(chǎn)線(xiàn)和上千臺(tái)的自動(dòng)化和智能化設(shè)備。進(jìn)入智能車(chē)間要經(jīng)過(guò)幾道清潔手續(xù)，除了露出兩個(gè)眼睛在外面，其他都需要包裹在無(wú)塵服里?，F(xiàn)場(chǎng)有23條生產(chǎn)線(xiàn)和一個(gè)大型立體倉(cāng)庫(kù)相連接。兩個(gè)機(jī)械手，一手拿玻璃，另一個(gè)拿隔膜一刻不停地將物品搬入倉(cāng)庫(kù)。在沒(méi)有人員參與的情況下，自動(dòng)化和智能化設(shè)備整齊有序地完成自動(dòng)化搬運(yùn)和生產(chǎn)工作。

“現(xiàn)在400名員工中，管理人員和操作工各一半，”魏鳳榮說(shuō)，“我們到日本相關(guān)企業(yè)去學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)品的特性非常重要，為了減少人為對(duì)產(chǎn)品的影響，進(jìn)入車(chē)間的工人越少越好。要實(shí)現(xiàn)少人化生產(chǎn)，可視化管理是順利生產(chǎn)的重要手段?！?/p>

生產(chǎn)環(huán)境可視化

對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境，彩膜的工藝要求也特別苛刻?！皾崈舳纫竺苛⒎矫仔∮诘扔?.3微米的微塵顆粒不超過(guò)1000個(gè)，是半導(dǎo)體加工的1/10，對(duì)于一些精密設(shè)備，每立方米微塵顆粒含量不超過(guò)100個(gè)。溫度保持在23度，相對(duì)濕度55%，智能車(chē)間有大量溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)和反饋，還有大量的監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)?！?/p>

能源管理可視化

在綠色環(huán)保方面，工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了廢水排放可視化監(jiān)控。在能源消耗管控方面，其綜合能耗和單片產(chǎn)品能耗成本逐年下降。系統(tǒng)上可以可視化顯示水、電、氣的使用情況，每臺(tái)設(shè)備的能源消耗情況標(biāo)注得清清楚楚，自動(dòng)計(jì)算出綜合效率統(tǒng)計(jì)數(shù)字。

“在平安生產(chǎn)方面，實(shí)現(xiàn)了消防設(shè)施可視化點(diǎn)檢、消防設(shè)備維護(hù)有序、化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)可視化管理?！辈粌H如此，上海儀電顯示材料有限公司工廠(chǎng)效率管理智能儀表盤(pán)和系統(tǒng)對(duì)接在一起，生產(chǎn)線(xiàn)上的狀況每45秒就會(huì)進(jìn)行一次更新。一旦生產(chǎn)線(xiàn)出現(xiàn)異常情況，就會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警程序。對(duì)生產(chǎn)、能耗、質(zhì)量、設(shè)備、成本等關(guān)鍵KPI進(jìn)行一體化整合與展示。同時(shí)基于大數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線(xiàn)狀況，高度實(shí)現(xiàn)了工廠(chǎng)整體效率的可視化管理。

工廠(chǎng)效率管理智能儀表盤(pán)將工廠(chǎng)整體的運(yùn)行情況可視化，工廠(chǎng)管理人員對(duì)工廠(chǎng)整體生產(chǎn)狀況進(jìn)行把握和管理?，F(xiàn)在，項(xiàng)目的第一階段已經(jīng)順利上線(xiàn)并開(kāi)始運(yùn)行，并在實(shí)際生產(chǎn)中取得了明顯的成果。例如，以往通過(guò)報(bào)表形式進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)需要十幾分鐘的時(shí)間，而現(xiàn)在只需要幾秒鐘就能夠完成。通過(guò)工廠(chǎng)效率管理智能儀表盤(pán)所提供的直觀信息，為今后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)改善提供巨大幫助。

大數(shù)據(jù)平臺(tái)

在上海儀電顯示材料有限公司實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、信息化的背后，是一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的支撐。以能源精益管理為例，儀電顯示選取一條線(xiàn)做試點(diǎn)，對(duì)設(shè)備端的水、電、氣通過(guò)無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行采集，整合存儲(chǔ)到大數(shù)據(jù)平臺(tái)上進(jìn)行分析，形成和生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的能源綜合分析管理。

在智能維護(hù)方面，大數(shù)據(jù)平臺(tái)也發(fā)揮著重要的作用?！拔覀兘◤S(chǎng)已經(jīng)9年了，按照原先的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，伺服電機(jī)早就到了更換期。但是更換一臺(tái)設(shè)備需要7萬(wàn)美元。我們希望實(shí)現(xiàn)設(shè)備利用最大化，就要在零件損壞之前提前知曉。于是我們提取了設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，建立模型，并進(jìn)行預(yù)測(cè)，提前更換相關(guān)零件，以提高生產(chǎn)效率?！?/p>

魏鳳榮告訴記者，值得一提的是工廠(chǎng)實(shí)施不久的無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，“剛開(kāi)始我們心中沒(méi)底，無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有在相關(guān)工廠(chǎng)應(yīng)用的先例，這一網(wǎng)絡(luò)對(duì)我們的現(xiàn)有設(shè)備會(huì)不會(huì)產(chǎn)生不良影響？傳輸信號(hào)的安全性和可靠性究竟如何？我們只能一步步試著來(lái)，一步步進(jìn)行驗(yàn)證”。最后發(fā)現(xiàn)，無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的安全性和可靠性都不錯(cuò)，有利于在智能制造領(lǐng)域進(jìn)行推廣。

除此以外，虛擬工廠(chǎng)項(xiàng)目也是一次全新的嘗試。上海儀電顯示材料有限公司和清華大學(xué)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，首次把建筑BIM技術(shù)和工業(yè)制造領(lǐng)域進(jìn)行對(duì)接。“把所有的生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行1：1的建模，可以仿真生產(chǎn)環(huán)境。虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)和現(xiàn)實(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)聯(lián)接，進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。”未來(lái)可以先在虛擬工廠(chǎng)模擬測(cè)驗(yàn)，再進(jìn)行正式生產(chǎn)。”

上海儀電顯示材料有限公司在智能制造升級(jí)轉(zhuǎn)型中，已取得了可喜的成果，23條件產(chǎn)線(xiàn)已全部實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、自動(dòng)上下料、自動(dòng)搬運(yùn)、自動(dòng)特性檢測(cè)、自動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)包裝的全自化生產(chǎn)，滿(mǎn)足市場(chǎng)快速切換的需要。不僅實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模定制的柔性化生產(chǎn)，而且良品率大于95%，稼動(dòng)率接近80%，創(chuàng)造了按單小批量零庫(kù)存的生產(chǎn)模式，經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)不斷創(chuàng)新高。