合肥京東方顯示技術(shù)有限公司 柳壯壯 侯玉強 王 彬 黃林杰 胡澤洋

Seal Room的智能化研究

合肥京東方顯示技術(shù)有限公司 柳壯壯 侯玉強 王 彬 黃林杰 胡澤洋

本文通過對某公司Seal Room中出現(xiàn)的問題點逐一陳列檢討，在某公司利用IE的理念將Seal Room重新進行檢討規(guī)劃以實現(xiàn)Seal Room的智能化，首先從Seal Room的布局上采用“U”型布局，模塊化區(qū)分的方法來避免交叉作業(yè)，其次從電算化推行中導(dǎo)入模塊平臺的方式來避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)相互竄擾，最后對稱重設(shè)備重新組合并檢討了一套物料的自動檢查與校對系統(tǒng)讓物料的準(zhǔn)備過程全程可控，智能防呆；通過以上的規(guī)劃來打造一個智能化的Seal Room.

U型布局；電算模塊化；自檢校對；智能防呆；IE

一、引言

Seal Room介紹：將Seal膠、導(dǎo)電金球、襯墊料，按照嚴(yán)格的比例在Seal Room內(nèi)進行脫泡→混合→填充，再將裝有混合膠的膠管從Seal Room運往產(chǎn)線裝到設(shè)備上，在TFT或CF基板上進行涂布，實現(xiàn)TFT基板和CF基板的成盒.流程如下：

圖1 Seal Room介紹Fig.1. The introduction of Seal Room

在智能制造[1]的趨勢下，很多公司先后都在導(dǎo)入物料電算化，Seal Room電算化的導(dǎo)入可以省去大量的人工核算，數(shù)據(jù)直接體現(xiàn)，讓現(xiàn)場能直接響應(yīng)與管理，大大提高了生成效率，但是目前單一電算化的導(dǎo)入由于作業(yè)過程中存在人機交叉作業(yè)、物料準(zhǔn)備時間緊湊，物料種類搭配繁多等問題，數(shù)據(jù)經(jīng)常相互竄擾而導(dǎo)致電算化的推行困難重重，而目前產(chǎn)線對物料使用過程中的管理仍然完全依靠人員對數(shù)據(jù)的手動計算，手動記錄；混料的核對過程完全依靠人員手動校對，人員的手動管控會有很多的失誤發(fā)生，物料在生產(chǎn)過程中的重要性毋庸置疑，物料完全依靠人員確認(rèn)，如果出現(xiàn)錯誤會造成不可估量的損失。

能不能檢討一款針對于Seal Room物料的管理系統(tǒng)，人員將物料的入庫數(shù)據(jù)，使用規(guī)則等錄入系統(tǒng)，根據(jù)使用需求及計劃由系統(tǒng)自行進行運算，從而推算出物料的使用量、配比、庫存剩余，再將物料的電算化結(jié)果與計劃進行系統(tǒng)自動校對從而減少人員錯誤的發(fā)生，增加效率，實現(xiàn)物料的智能化管理，杜絕人員交叉作業(yè)，讓電算化有效順利的進行核算，減少人員手動計算錯誤，并增加物料準(zhǔn)備過程中的自動校對，減少人員手動操作，達(dá)到物料的精準(zhǔn)使用。

本文對Seal Room的布局利用IE的理念實現(xiàn)“U”型布局和模塊化區(qū)分[2]，每個模塊建立一個電算化平臺，實現(xiàn)模塊內(nèi)的自動計算，防止數(shù)據(jù)相互干擾，并在每個手動環(huán)節(jié)設(shè)立系統(tǒng)的核對標(biāo)準(zhǔn)，將實際操作的每一步物料稱重與系統(tǒng)進行確認(rèn)后由系統(tǒng)自動記錄，讓系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)與手動過程實行自動核對，保證每一種物料的精準(zhǔn)使用。

二、Seal Room布局規(guī)劃

首先在Room的布局上采用“U”型的布局和模塊化區(qū)分，實現(xiàn)Room內(nèi)物料準(zhǔn)備過程不存在交叉作業(yè)，其次在布局的基礎(chǔ)上將Room分成若干個模塊同樣讓物料準(zhǔn)備與使用的每一個部分都單獨出現(xiàn)在一個規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，禁止交叉[3]，并且在Room的物料混合填充去增加隔斷保證物料準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)氣流方向垂直向下以避免物料準(zhǔn)備區(qū)和工具清洗區(qū)Particle竄擾，保證膠的品質(zhì)。

圖2 Seal Room布局與模塊化區(qū)分Fig.2. Layout of Seal Room and its modular division

以上的布局將整個Seal Room進行一個“U”型的布置，在“U”型布局的基礎(chǔ)上，按照作業(yè)流程分為：物料庫存區(qū)（領(lǐng)入毛料的保存）、物料混合填充區(qū)（將毛料進行比例混合和填充）、組裝上機區(qū)（將填充混合膠的膠管組裝與設(shè)備的連接部分）、預(yù)吐檢查上機區(qū)（進行混合膠的預(yù)吐檢查）、拆洗區(qū)（下機物料后進行工具拆洗保存），其中拆洗區(qū)不參與物料的準(zhǔn)備過程；Room內(nèi)的整個人流&物流通道按箭頭所示，從入口穿過清洗區(qū)到達(dá)物料庫存區(qū)，從物料傳送窗口進入物料混合填充區(qū)，混合填充后在組裝上機區(qū)進行管膠配件的組裝，組裝結(jié)束后再進行預(yù)吐檢查后上機。

三、Seal Room電算模塊化的建立

（一）電算模塊化的定義與作用

在某公司Seal Room的電算化推行過程中出現(xiàn)一系列數(shù)據(jù)竄擾的問題，電算化數(shù)據(jù)串聯(lián)后電算的某一步驟數(shù)據(jù)輸入錯誤都會發(fā)生連鎖反應(yīng)導(dǎo)致后面的電算化數(shù)據(jù)全部錯亂，因此我們將數(shù)據(jù)串聯(lián)的方式進行更改，進行模塊化管理。

模塊化管理是將一個整體的過程和體系分割成不同的模塊，每個模塊完成一個特定的子功能，所有的模塊按某種方法組裝起來，成為一個整體，完成整個系統(tǒng)所要求的功能，他能夠?qū)⒁粋€復(fù)雜的系統(tǒng)分解為更好的可管理模塊的方式，因此在我們電算導(dǎo)入時也可以使用同樣的方法將數(shù)據(jù)進行模塊化處理，保證每一個模塊的數(shù)據(jù)進行獨立運算保證整個電算化順利進行。

（二）Seal Room的作業(yè)流程

首先我們對Seal Room的作業(yè)流程進行梳理，作業(yè)流程包括領(lǐng)料、物料解凍、物料脫泡、工具組裝、物料填充、記錄、上機、下機、報廢、清洗等一系列工作，我們按照物料的操作類型進行分類可歸納為如下過程：

圖3 Seal Room流程簡介Fig.3. The introduction of Seal Room process

（三）Seal Room的電算模塊化設(shè)定

通過對流程的梳理，我們可以發(fā)現(xiàn)有些過程有數(shù)據(jù)共通，如果對整個流程進行數(shù)據(jù)電算化，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)有交叉計算不利于計算，我們通過數(shù)據(jù)在作業(yè)中出現(xiàn)的相關(guān)性將流程分為幾個模塊（定義為：庫位），并對庫位進行劃分實現(xiàn)每個庫位獨立化管理，每個模塊單獨電算，數(shù)據(jù)單獨體現(xiàn)，這樣才能在進行電算時不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)相互干擾從而導(dǎo)致整體的失??；模塊化設(shè)定如下：

將庫位進行精準(zhǔn)劃分后我們對每個庫位的電算化進行檢討，我們知道二維碼的出現(xiàn)的給數(shù)據(jù)和信息的集中體現(xiàn)、處理帶來很大的便利，因此在推行電算化平臺時，我們也使用了二維碼。

圖4 Seal Room電算模塊化區(qū)分Fig.4. Modular division of Seal Room zooming

四、電算模塊化二維碼的設(shè)定

（一）二維碼設(shè)定的目的

圖5 二維碼介紹Fig.5. The introduction of QR code

（二）毛料二維碼設(shè)定

目的：防止人員對信息進行手動抄寫和確認(rèn)時出錯。

對Seal Room內(nèi)的所有的物料實行二維碼編寫（廠商提供），二維碼內(nèi)要體現(xiàn)物料的型號、重量、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期等一系列信息。

（三）工具二維碼設(shè)定

目的：防止物料填充后，工具原本的數(shù)據(jù)排序混亂對物料的使用量計算錯誤。.

電子天平通過對空膠管的稱量，鏈接標(biāo)簽打印機機實行自動標(biāo)簽打印，標(biāo)簽上要包含二維碼和序號，二維碼內(nèi)要包含空膠管的類型及重量等數(shù)據(jù).

（四）膠管二維碼設(shè)定

目的：與工具二維碼的數(shù)據(jù)進行對比，核算物料的使用量.

混料進行填充后對管膠進行稱重，稱重確定后由天平直接導(dǎo)入電腦的電算化平臺，通過對膠管的填充前和填充后質(zhì)量對比得到膠管內(nèi)Seal膠的重量，并記錄時間，再根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入的物料核算公式得出膠管內(nèi)物料的涂覆片數(shù)，實現(xiàn)物料的電算化，不需要人為進行干預(yù)，計算結(jié)果以二維碼的形式顯示，二維碼內(nèi)要包含物料的類型、涂覆片數(shù)和到期時間及空管的重量.

（五）剩余毛料的二維碼設(shè)定

目的：減少人員手動計算和填寫，防止出錯.

通過對膠盒內(nèi)小料空瓶內(nèi)的剩余毛料稱重，天平直接連接打碼機，直接打印出二維碼，通過對原廠數(shù)據(jù)的修改，得出剩余毛料的二維碼，二維碼內(nèi)要包含物料的型號、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期等其它原廠不動的信息，唯一變動的數(shù)據(jù)為剩余重量.

（六）下機物料的二維碼設(shè)定

目的：物料使用后物料的使用量會變化，取消人員手動核算，由系統(tǒng)自動核算剩余物料使用量.

物料下機后在天平上進行稱重并直接導(dǎo)入電算化平臺，電算化平臺通過與原空管的重量對比，得出剩余物料的重量，再由電算化平臺將數(shù)據(jù)傳到標(biāo)簽打印機，由打印機直接打出二維碼，二維碼內(nèi)包含物料的類型、涂覆片數(shù)和到期時間及空管的重量.

通過以上各作業(yè)流程二維碼的設(shè)定，我們可以得到每個流程內(nèi)各種信息的合成，信息合成后我們對每一個電算模塊進行具體實施過程的檢討與分析。

五、電算化平臺的具體實施

圖6 電算模塊化在產(chǎn)線的體現(xiàn)示意圖Fig.6. The schematic diagram of computer modularization

（一）庫位1 電算化平臺實施

庫位1 的設(shè)定用于物料的盤點和查詢，盤點時只要根據(jù)物料的數(shù)據(jù)庫存量與實物進行比對，直接進行數(shù)據(jù)盤點，摒棄傳統(tǒng)的物料稱量、記錄、手動核算；生產(chǎn)計劃確定后，根據(jù)生產(chǎn)計劃使用量直接查詢庫位1的數(shù)據(jù)，就可以得出缺料的種類和數(shù)量，直接領(lǐng)取，減少人員盤點的過程，便于庫存量的管理；庫位1 只記錄Seal膠和小料的總數(shù)量，總數(shù)量=入庫數(shù)量-使用量+毛料使用后剩余量.

（二）庫位2 電算化平臺實施

庫位2用于物料確認(rèn)和物料使用量的確定物料確認(rèn)平臺用于確認(rèn)需要準(zhǔn)備某產(chǎn)品物料時各毛料的種類、重量；而以上的數(shù)據(jù)需要在電算化平臺建立初期在系統(tǒng)上手動進行各參數(shù)的設(shè)定，形成數(shù)據(jù)庫；根據(jù)工程設(shè)定的固定片數(shù)對應(yīng)的管膠重量，導(dǎo)出目標(biāo)片數(shù)需要的管膠重量即：管膠重量f（x）=（目標(biāo)片數(shù)*設(shè)定管膠重量/設(shè)定片數(shù)）；目標(biāo)Cup的稱膠量，小料重量和物料總量的計算，根據(jù)目標(biāo)管膠重量f（x）在系統(tǒng)中輸入需要的管數(shù)及每Cup填充管數(shù)，推算出需要的物料總量，每Cup的膠量及小料的需求量；Room人員根據(jù)需要的物料總量，進行物料解凍和打包發(fā)貨，而每Cup的物料量f（y）及物料需求總量的計算方法為：每CUP物料量f（y）=f（x）*每Cup填充的管數(shù)+浪費量f（z）；總需求的管膠數(shù)（管膠數(shù)由人為根據(jù)產(chǎn)能需求手動輸入）；管膠實際涂布片數(shù)的計算：管膠填充后通過對膠管填充前和填充后的重量差得出管膠的實際重量f（A）,再根據(jù)工程設(shè)定的數(shù)據(jù)進行對比，算出管膠的實際涂布片數(shù)f（B）即：實際涂布片數(shù)f（B）=設(shè)定涂布片數(shù)*管膠實際重量f（A）/設(shè)定的管膠重量。

（三）庫位 3 電算化平臺的實施

所有待上機物料在管膠稱重確定后系統(tǒng)自動記錄時間并自動設(shè)定為保質(zhì)期的開始時間，再根據(jù)此款seal膠的理論壽命，算出膠管的到期時間并在系統(tǒng)中自動生成，即到期時間=開始時間+seal膠的壽命；3-2下機物料在推送到Seal Room后進行稱重，根據(jù)系統(tǒng)中記錄的空膠管重量算出膠管內(nèi)的物料剩余量，再根據(jù)剩余量算出剩余物料還能涂布的片數(shù)，下機物料若重復(fù)使用則到期時間不變，仍然處于滾動計算狀態(tài)，這樣在庫位3可以看到每款型號的膠的各種狀態(tài)，不用人員到場確定并計算.

（四）庫位4的電算化平臺的實施

物料上機后，物料的到期時間仍然不會變動，但是剩余物料還可以涂布的片數(shù)f（c）則需要產(chǎn)線設(shè)備自動記錄投入的片數(shù)，由系統(tǒng)自動運算后再顯示f（c）=實際涂布片數(shù)-已涂布片數(shù)，根據(jù)對4個庫位的電算化設(shè)定，可以讓我們了解日常生產(chǎn)過程中各庫位的現(xiàn)狀，有利于合理安排生產(chǎn)和物料的及時裝備，并且通過收集各庫位的電算化的數(shù)據(jù)進行對比，還可以適當(dāng)?shù)倪M行物料浪費量的把控，將物料的浪費量設(shè)定在最大范圍，從而減少物料的實際浪費。

六、物料智能檢查與校對系統(tǒng)平臺建立

（一）物料自動檢查與校對平臺建立的目的

Seal Room物料的混合過程是我們物料準(zhǔn)備過程中最主要的一部，它需要將Seal膠、導(dǎo)電金球和襯墊料按照嚴(yán)格的比例進行混合，傳統(tǒng)的物料準(zhǔn)備過程對于Seal和小料的比例放入完全依靠人員去確定人員出錯概率較大，每個Cup量是否放入小料也沒有一種檢查核對的方法；通過對工具的檢討我們發(fā)現(xiàn)混料的過程完全依靠依靠單一的稱重功能的天平，無法實現(xiàn)物料的檢查與校對，通過設(shè)備檢討和核對平臺的建立讓物料準(zhǔn)備的每一步都有人員和系統(tǒng)的自動核對和系統(tǒng)拍照留存，讓每一步都有系統(tǒng)自動監(jiān)管，智能防呆。

（二）設(shè)備與系統(tǒng)平臺設(shè)定

我們發(fā)現(xiàn)生活中有許多稱重設(shè)備都帶有不同的其它功能，比如超市用的稱重機具有稱重后自動打碼的功能，通信行業(yè)使用的二代證讀卡拍照儀，具有識別身份證和拍照的功能，我們將兩種設(shè)備的功能融合到Room的天平上，檢討一款稱重打碼校對一體機再配合我們的自動檢查與校對平臺（平臺的數(shù)據(jù)通過電算化平臺核算的各物料的重量進行導(dǎo)入）實現(xiàn)對物料準(zhǔn)備過程的精準(zhǔn)把控，如圖7所示。

設(shè)備檢討結(jié)束之后我們對稱重過程中的數(shù)據(jù)對比提前設(shè)定，如果稱重的重量與系統(tǒng)自動和算的重量數(shù)據(jù)相同則可以進行下一步稱重和混料操作，如果不匹配則系統(tǒng)無法進行下一步操作，核對過程如圖8所示。

圖7 一體機檢討簡介Fig.7. The introduction of all-in-one review

圖8 自動檢查與校對系統(tǒng)在作業(yè)流程中的體現(xiàn)Fig.8. Automatic checking and proofreading system

（三）小料稱重的自動校對平臺

小料在設(shè)備上掃碼核對小料種類，小料稱重后，在天平上確定重量克數(shù)后與自動校對系統(tǒng)里的目標(biāo)小料重量進行核對（提前設(shè)定誤差）若在誤差內(nèi)則為正確，若在誤差以外系統(tǒng)提示NG，重新進行稱量確定，核對OK后并拍照保留。

（四）Seal膠的自動校對平臺

空Cup稱量后按天平確定鍵系統(tǒng)自動保留數(shù)據(jù)，然后將Seal膠在設(shè)備上掃碼核對Seal膠種類，放入Seal膠稱重后，由兩個值確定膠量與自動校對系統(tǒng)里的目標(biāo)Cup膠量進行核對（提前設(shè)定誤差）若在誤差范圍外系統(tǒng)提示NG，重新稱重，核對OK后進行拍照留存，核對結(jié)束。

（五）混料的自動校對平臺

Cup內(nèi)膠量稱量完成后，再將小料放入Cup，按天平上確認(rèn)鍵后與系統(tǒng)自動保留的Cup內(nèi)膠量+小料重量相加的結(jié)果進行對比，若數(shù)據(jù)正確直接拍照保留，核對結(jié)束；

通過以上幾個核對平臺的核對，讓我們能保證我們放入的Seal膠和小料的種類都是正確，放入的重量都是正確，不會出現(xiàn)有小料漏放的情況，進行三步矯正，實現(xiàn)物料系統(tǒng)的自動檢查與校對，智能防呆。

七、總結(jié)

通過Seal Room的“U”型布局和模塊化區(qū)分來杜絕人員的交叉作業(yè)，通過物料電算模塊化平臺的建立，杜絕人員手動核算，讓物料的準(zhǔn)備過程全部進行數(shù)據(jù)獨立化計算，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并有效防止數(shù)據(jù)竄擾錯誤，讓電算化順利的進行，減少紙質(zhì)表單的記錄，節(jié)約紙張；通過一體機和智能檢查校對系統(tǒng)讓混料的過程接收系統(tǒng)的監(jiān)管確保混料過程無人員Miss發(fā)生，使Seal Room的物料準(zhǔn)備過程，有序、精準(zhǔn)；從以上三個方面對Room實施從系統(tǒng)化的管理，從而打造一個智能化Seal Room。

[1]呂鐵,韓娜. 智能制造:全球趨勢與中國戰(zhàn)略[J].人民論壇·學(xué)術(shù)前沿,2015,(11):6-17.

[2]劉樹華,魯建廈,王家堯.精益生產(chǎn)[M].北京:機械工業(yè)出版社.2009.

[3] 大野耐一.豐田生產(chǎn)方式[M].保定:河北大學(xué)出版社, 2006.

柳壯壯（1990-），男，安徽合肥人，合肥京東方顯示技術(shù)有限公司。