■劉 剛 樊重俊

（上海理工大學管理學院）

引 言

隨著2019年3月李克強總理在政府工作報告中指出，要打造工業(yè)互聯(lián)網平臺，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉型升級賦能。這是繼2017年以全面實施戰(zhàn)略性產業(yè)規(guī)劃，加快包括人工智能等技術研發(fā)和轉化、2018年加強新一代人工智能研發(fā)應用，在醫(yī)療、養(yǎng)老、教育、文化等領域推進“互聯(lián)網+”出現(xiàn)在政府工作報告中以來，第三次出現(xiàn)在政府工作報告中。這標示著“智能+”將接棒“互聯(lián)網+”助推產品轉型升級，成為賦能制造行業(yè)的新動力。同時也為實現(xiàn)“中國制造2025”，為我國由傳統(tǒng)制造大國邁向制造強國提供有力的支撐。

智能制造目前還是一個開放性的定義，針對各個工業(yè)大國提出的智能制造戰(zhàn)略，我們可以初步這么理解：

智能制造就是繼自動化制造之后更進一步的制造業(yè)形態(tài)，其核心是數(shù)字化，網絡化、智能化，通過使用智能化設備、物聯(lián)網設備、智能化信息系統(tǒng)以達到產線智能化、供應鏈智能化、管理智能化、決策智能化等，特征是生產現(xiàn)場少人化，甚至是無人化、生產數(shù)據(jù)可視化、生產設備網絡化、生產文檔無紙化、生產過程透明化。最終提升生產效率、產品生產質量。提高對市場的響應速度，滿足客戶的個性化需求（定制化、多批次、小批量），保證產品交付達成率。

1 SMT車間智能化現(xiàn)狀

1.1 SMT車間現(xiàn)狀

SMT(Surface Mount Technology)是電子產品核心組件PCBA(Printed Circuit Norad Assembly)經典的生產方式。經典流程為:上板->印刷->貼片->回流焊->AOI檢測->下板。與傳統(tǒng)的THT（Through-hole Technology）電子組裝工藝相比，SMT工藝可以做到小型化，高密度組裝、高自動化等特性。SMT已成為電子行業(yè)里應用最廣泛的組裝方式。SMT車間作為伴隨SMT技術應用而生的車間，因其使用的生產物料種類較多且多為形狀相近的卷裝物料、生產物料對環(huán)境有溫濕度要求及防靜電要求、需要借助飛達（Feeder）集中在貼片機上貼裝等不同于傳統(tǒng)車間的特性，SMT車間主要管理以下幾方面：

（1）車間溫濕度管理：針對車間溫濕度的管理主要方式是依靠空調等設備進行溫濕度的調節(jié)，利用校準后的溫濕度計進行二次確認并定時性進行手工記錄。

（2）物料供應管理：因SMT生產的工藝特殊性，所需的物料必須一次性供給生產線。否則會造成二次調機的時間浪費或空貼后人工補焊的人工工時浪費，都會給生產成本造成較大的變動。雖然大多公司借用的信息管理系統(tǒng)進行了輔助管理 ，但實際的分揀、搬運、物料交接工作仍由人工完成，比較的耗時耗力，也容易導致人為的二次傷害。

（3）物料防錯料管理：因SMT車間大部分物料形狀相同，但產品的電氣性能參數(shù)卻相差較大，如貼片電容CC0402JRNPO9BN101和CC0402KRX7R8BB104,雖封裝尺寸相同，但容值、耐壓、材質、精度均不相同，再加上表面無絲印標識，在貼裝后也僅能利用相關儀器進行容值的測量。將會給產品的生產帶來不可忽視的影響。因此為了造成生產上的錯貼，管理方式上采用的是事前由品質人員與生產人員共同核對無誤后，將裝載產品的飛達安裝在貼片機對應的位置上，然后在首件時進行再次的測量一些可測量的參數(shù)來確認貼裝的無誤。以耗費大量的人力時間來減少錯誤的概率，此方法將錯誤率降到了相對低點，但在更換物料時卻沒有了這種保障力度，增加了錯料的概率。

1.2 車間智能化分析

自1978年改革開放40年來，我國制造業(yè)取得了從一窮二到世界第二大經濟體的令舉世矚目的成就。也讓我國邁進了制造大國的行列。同時在發(fā)展的過程中也存在著許多困境，制約著制造業(yè)更向前一步。主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（1）人口因素：我國是人口大國，改革開放初期，憑借著巨大的勞動力數(shù)量、廉價的勞動力價格因素，吸引了大量的外資到中國投資建廠。巨大的人口紅利為我國制造業(yè)的發(fā)展打下了良好的發(fā)展基礎。隨著社會的發(fā)展，我國逐步進入老齡化社會，導致我國的勞動年齡人數(shù)以百萬之巨縮減，伴之而來的是人口紅利褪去和人口要素成本上升。使之人口紅利優(yōu)勢一去不返。

（2）制造業(yè)附加值：根據(jù)微笑曲線的定義，制造業(yè)是屬于產業(yè)鏈中附加值最低的部分，只能依靠不斷的擴充產能維持獲利。在改革開放初期，鑒于我國供不應求的國內及國際情況，依靠著廉價勞動力，以及政府政策扶持等因素，我國的制造業(yè)開始揚帆起航，遍地開花。面對當前人口紅利褪去，產能供大于求以及互聯(lián)網的飛速發(fā)展，將產品鏈條透明化。在制造問題一定的情況下，各制造車間擴充產能的途徑受到了極大的制約。

（3）車間信息管理系統(tǒng)：據(jù)不完全統(tǒng)計，成功實施實現(xiàn)ERP集成的只占10%～20%。沒有實現(xiàn)集成或實現(xiàn)部分集成的約占30%～40% ，而失敗的卻占50%左右。形成了一種“上ERP找死而不上ERP是等死”的共識。ERP作為建立在信息技術基礎上，整合了企業(yè)管理理念、業(yè)務流程、基礎數(shù)據(jù)、人力物料、計算機軟硬件于一體的先進的、成熟的企業(yè)資源管理系統(tǒng)，可使我們的管理更加準確高效，但在國內的實施應用狀況及應用效果卻差強人意。

當然，改革開放40年來。作為成長為全球第二大經濟體的第一制造大國也迎來了發(fā)展的機遇。宏觀方面，政府推出了一系列政策，2015年，在《政府工作報告》中首次提出“國中制造2025”的宏大計劃；國務院于2015年5月印發(fā)了《中國制造2025》，并在2016到2018年不同程度的提到了“互聯(lián)網+”及智能制造，2019年，在《政府工作報告》中首次提出“智能+”。以推進智能制造為主攻方向，促進制造業(yè)轉型升級，實現(xiàn)制造業(yè)由大變強的歷史跨越。微觀方面，受第四次工業(yè)革命的影響，我國AI產業(yè)，大數(shù)據(jù)技術產業(yè)、芯片產業(yè)、通信技術等產品得到飛速的發(fā)展。催生了一大批智能設備、智能交互、物聯(lián)網設備等產品。為智能制造提供了有力的支撐。

2 SMT車間實施智能化必要性

2.1 應對人口紅利消息

隨著人力成本上升，人口紅利褪去，人們就業(yè)多樣多，制造業(yè)出現(xiàn)了“招工荒”“用工荒”等現(xiàn)象，SMT作為一種高度自動化的電子組裝工序，雖然相對于傳統(tǒng)制造業(yè)需要操作人員數(shù)量相對較少，但仍需要一定數(shù)量的人員去保障物料的供給、機器的操作、產品的檢驗等工作。智能制造將最大限度的減少車間用人數(shù)量，以減少企業(yè)用工風險，同時也可將一些管理人員的枯燥、煩瑣、低附加值的事務性工作給解放出來。充分發(fā)揮員工的主觀性，提升員工工作效率，以發(fā)揮員工最大的人生價值。

2.2 將數(shù)據(jù)轉化為資源

隨著社會的進步，科技的發(fā)展。企業(yè)數(shù)據(jù)成為除了傳統(tǒng)勞動力、土地和資本三個要素之外的新的生產要素。在傳統(tǒng)制造業(yè)管理中，企業(yè)的數(shù)據(jù)的功效僅用于生產管理過程中的簡單數(shù)據(jù)分析，還達不到成為資源的高度。因此需要借助于人工智能設備、大數(shù)據(jù)相關算法。將企業(yè)數(shù)據(jù)升華為企業(yè)的生產資源和商業(yè)資源。

2.3 保證數(shù)據(jù)的準確性、及時性與全面性

當前企業(yè)在數(shù)據(jù)記錄主要的問題有以KPI為導向，以人工記錄方式為主。由于社會人的主觀性以及精力有限。這導致企業(yè)現(xiàn)存的數(shù)據(jù)出現(xiàn)失準、不及時以及不全面的現(xiàn)象。智能制造將使用智能傳感器根據(jù)需要進行數(shù)據(jù)的采集并使用傳數(shù)據(jù)傳輸網絡將數(shù)據(jù)及時的傳輸?shù)綌?shù)據(jù)倉庫。以保證數(shù)據(jù)的準確性、及時性及全面性。

2.4 決策參考更加全面，更加富有客觀性

企業(yè)中的數(shù)據(jù)包括管理數(shù)據(jù)，生產數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)、政策數(shù)據(jù)等。而企業(yè)相關管理人員在做決策時，僅能依賴于自己所積累的經驗，由于人的經驗與相對于行業(yè)等相關知識又是小巫見大巫。因此從這方面來說，人員的決策更加具有客觀局限性。智能制造利用大數(shù)據(jù)技術的5V特性與人工智能技術，進行全面的分析與決策。

3 SMT車間實施智能化管理系統(tǒng)策略

智能制造是以信息流為主導，來控制企業(yè)內部供應鏈中的物流。因此企業(yè)進行數(shù)字化也是智能制造的關鍵。因此SMT車間智能化的策略分為以下幾步：

3.1 企業(yè)信息數(shù)字化

企業(yè)信息數(shù)字化就是將企業(yè)中所使用的物料、設備、人員等信息進行數(shù)字化，因此企業(yè)需要擁有一套標準的企業(yè)編碼規(guī)則。以方便智能系統(tǒng)進行區(qū)分與識別。原則上是要遵循簡單易記性、分類展開性、單一性、一貫性、伸縮性、組織性、完整性和適應電腦管理。

3.2 企業(yè)數(shù)據(jù)采集智能化

針對企業(yè)數(shù)據(jù)采集智能化是指利用信息傳輸網絡，將存儲在RFID標簽中的數(shù)據(jù)化信息進行讀寫操作。

3.3 信息交互的智能化

企業(yè)信息分為執(zhí)行類信息和反饋類信息。當系統(tǒng)接收到相對應的執(zhí)行指令時，信息通過傳輸網絡將信息傳達到對應的智能執(zhí)行設備，由智能設備進行自主的執(zhí)行工作；當系統(tǒng)接收到反饋類信息時，由傳輸網絡將信息傳輸?shù)綄娘@示設備進行顯示，以供管理者知悉當前生產狀況。

3.4 企業(yè)數(shù)據(jù)的智能化

企業(yè)數(shù)據(jù)的智能化是指構建企業(yè)級數(shù)據(jù)庫，并利用數(shù)據(jù)的ETL技術，進行數(shù)據(jù)的整合。并利用數(shù)據(jù)挖掘技術與機器學習進行數(shù)據(jù)的深度分析與學習。

4 結 語

制造業(yè)生產方式經歷了數(shù)字化制造到網絡化制造，再到即將到來看智能化制造。通過人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術對管理管理數(shù)據(jù)進行挖掘，可以更為準確地發(fā)現(xiàn)和尋找管理漏洞，從而提高工作效率，減少運行成本。同時以智能技術為支撐，通過歷史數(shù)據(jù)積累并應用智能分析手段為客戶或企業(yè)提供按需或主動獲取的服務。