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2019-05-15

精密機構(gòu)智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)及應(yīng)用升級 ——助力6C行業(yè)智能運營及應(yīng)用生態(tài)體系構(gòu)建

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鴻富錦精密電子(成都)有限公司系鴻??萍技瘓F2010年在成都組建,總投資額約為美元21億元,項目首期總投資額為美元2.99億,注冊資本金95000萬美金,是富士康科技集團在西部打造的以平板計算機制造、電子顯示面板制造、6C科技整合服務(wù)等業(yè)務(wù)龍頭的電子信息產(chǎn)業(yè)基地,并在軟件開發(fā)、精密模具生產(chǎn)、工業(yè)4.0、現(xiàn)代物流、電子商務(wù)、綠色智慧教育生態(tài)等領(lǐng)域不斷突破,成為四川先進(jìn)制造生產(chǎn)力的現(xiàn)代化企業(yè)。

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圖1  富士康成都廠區(qū)布局圖

 


一、項目概況

在工業(yè)4.0和中國智能制造2025大潮流下,智能制造已成為制造業(yè)核心競爭力,而智能生產(chǎn)的最優(yōu)路徑就是“智能裝備搭載工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,運用大數(shù)據(jù)運算分析技術(shù)進(jìn)行智慧統(tǒng)籌運營。”成都富士康McEBG智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)項目于2016年9月1日啟動,主要為解決產(chǎn)銷不平衡、信息系統(tǒng)分散等問題,通過數(shù)據(jù)高效挖掘,信息系統(tǒng)串接,專家系統(tǒng)結(jié)合人工智能分析,最終實現(xiàn)生產(chǎn)制造管理智能化決策。
1. 項目背景
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)導(dǎo)入之前企業(yè)運營管理未達(dá)成高度信息集成化、智能化管理模式。各部門信息系統(tǒng)雖能夠獨立完成生產(chǎn)運營管理,但數(shù)據(jù)互聯(lián)互通效率低,協(xié)同制造能力不足。通過多年制造經(jīng)驗積累,提取企業(yè)運營關(guān)鍵指標(biāo)主要包括:人員指標(biāo)、設(shè)備參數(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、品質(zhì)信息、環(huán)安能耗。應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理優(yōu)化是企業(yè)順應(yīng)中國制造2025宏觀發(fā)展規(guī)劃,實現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型的必由之路。
目前國內(nèi)外企業(yè)信息化平臺系統(tǒng)已初具規(guī)模,但在制造業(yè)集成應(yīng)用尚不成熟。普遍存在通用性低、可靠性不足、迭代能力弱。若直接導(dǎo)入富士康使用,則需要富士康對現(xiàn)有生產(chǎn)式進(jìn)行大規(guī)改變。遂開發(fā)基于富士康BEACON平臺的企業(yè)應(yīng)用級智能云網(wǎng)制造系統(tǒng),旨在通過制造數(shù)據(jù)自動感知、實時采集,分布式管理等技術(shù),連接制造應(yīng)用微平臺,實現(xiàn)資源統(tǒng)一分配、協(xié)同調(diào)度。集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、顯示和應(yīng)用于一體,推動工廠數(shù)字化和智能化,減少不良浪費,提升生產(chǎn)效率。

2.項目簡介
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)目前從人、機、料、法、環(huán)五大類別,針對關(guān)鍵數(shù)據(jù)節(jié)點進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、分析,并在生產(chǎn)車間重點采集和監(jiān)控位置安置電子看板,顯示現(xiàn)場產(chǎn)能/良率/WIP/入庫等相關(guān)數(shù)據(jù),系統(tǒng)通過對比現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)與生產(chǎn)執(zhí)行計劃,改變傳統(tǒng)信息傳遞方式,提升決策效率,使得各階層主管可以隨時查看最新可視化報表,數(shù)據(jù)時效性提高。
實現(xiàn)制造、倉儲、物流、質(zhì)量監(jiān)控等各環(huán)節(jié)的一體化智能管控,簡化工作流程,節(jié)約大量人工和時間成本,實現(xiàn)公司提質(zhì)、增效、降本、減存最終目標(biāo)。

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圖2  智能云網(wǎng)制造運營監(jiān)控中心
 


3. 項目目標(biāo)

(1)建立McEBG工程、生產(chǎn)、品質(zhì)、運營系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息平臺;
(2)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集流程E化,簡化作業(yè)流程,提升企劃決策響應(yīng)時間;
(3)三階層生產(chǎn)戰(zhàn)情報告自動生成、結(jié)果智能分析、數(shù)據(jù)異常自動預(yù)警;
(4)生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)保留及查詢,形成生產(chǎn)經(jīng)驗履歷。


二、項目實施概況
1. 項目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
(1)智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)總體功能架構(gòu)
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)總體架構(gòu)主要分為:終端設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)采層、應(yīng)用平臺層、數(shù)據(jù)中心型層及運營管理層。
通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線進(jìn)行設(shè)備集中控制,梳理各制造環(huán)節(jié)工業(yè)機理,分析定義出人員、設(shè)備、產(chǎn)能、良率等關(guān)鍵有效數(shù)據(jù)來源,布建智能裝備和數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)設(shè)施,接入SCADA系統(tǒng)對產(chǎn)品在制造環(huán)節(jié)各制程生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)測,依托協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和邊緣計算備實現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的歸一化和邊緣集成,完成車間數(shù)據(jù)向云端平臺集成。工、生、品、經(jīng)四管系統(tǒng)數(shù)據(jù)分類調(diào)用,形成人流、金流、技術(shù)流、訊流、物流、過程流六流模型庫,便于不同階層管理者進(jìn)行數(shù)
據(jù)使用、流程優(yōu)化、系統(tǒng)整合及企業(yè)運營決策。

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圖3  總體功能架構(gòu)

 

(2)智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)功能架構(gòu)
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)目標(biāo)是從市場、資源、制造三部分進(jìn)行管理,制造段數(shù)據(jù)采集、分析、統(tǒng)計、預(yù)警是重點應(yīng)用項目。
主要包含車間計劃管理、設(shè)備管理、品質(zhì)追溯管理、車間物料管理、備品管理、人員出勤管理等。采集數(shù)據(jù)經(jīng)過清洗過濾后,在線自動生成各類WEB報表(產(chǎn)線產(chǎn)出、良率、報廢數(shù)、物料利用率、良率、在制品庫存狀態(tài)、工單實時進(jìn)度、設(shè)備良率分析、設(shè)備稼動率OEE、多車間對比分析、關(guān)鍵缺陷及原因等),并對各廠部每日/月/季度/年綜合效率進(jìn)行智能分析。另外,根據(jù)海量數(shù)據(jù)記錄,對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測,對產(chǎn)能進(jìn)行智能排配,對資源(人力/設(shè)備/能源)等優(yōu)化配置,供不同職能管理人員進(jìn)行資源統(tǒng)一調(diào)度、分配。

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圖4  系統(tǒng)功能架構(gòu)

 

2. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)

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圖5  網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)

 

3. 具體應(yīng)用場景和應(yīng)用式
(1)產(chǎn)能監(jiān)控
快速掌握各廠區(qū)、產(chǎn)品的生產(chǎn)實績,生產(chǎn)主管通過系統(tǒng)第一時間提取生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息,及時分析問題及驗收執(zhí)行成果,并依據(jù)時時信息制定行動計劃或確認(rèn)重要決策。

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圖6  生產(chǎn)戰(zhàn)情

 


 
(2)良率監(jiān)控

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研發(fā)智能檢測裝備,關(guān)鍵工站&制程品質(zhì)數(shù)據(jù)自動采集,少許工站數(shù)據(jù)人工錄入,智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)與物料批次綁定,使用在線SPC和專業(yè)工具,按照一定計算邏輯,自動生成每日TOP不良因素、出貨良率、報廢率、SI批退率、綜合效率等相關(guān)報表。若出現(xiàn)趨勢異常,則即時分析、預(yù)警,實現(xiàn)品質(zhì)數(shù)據(jù)采集分析。各生產(chǎn)、品質(zhì)單位主管可根據(jù)自己管理的管轄范圍查閱良率狀況,嚴(yán)控不合格品的產(chǎn)生。

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圖8  不良因素智能分析


 

(3)自動化核心設(shè)備監(jiān)控分析
開發(fā)TPM微應(yīng)用,實時收集自動化生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù),掌握產(chǎn)出、稼動、故障時間與首末件不良率分析等信息,依據(jù)產(chǎn)線人員所在線別、工段、工站、工位,以圖形化、顏色標(biāo)記,查看授權(quán)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。具備「快速報修」功能,在設(shè)備出現(xiàn)故障時短信及時通知維修人員,有效提升設(shè)備稼動率,降低設(shè)備故障對產(chǎn)能的影響。

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圖9  設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控

 

(4)人員出勤
每日生產(chǎn)在職人力、出勤人力、離職人力統(tǒng)計,準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)人力情況,根據(jù)生產(chǎn)計劃需求及調(diào)整直接人力,避免某些工站人力富?;虿蛔悖瑢?dǎo)致當(dāng)日產(chǎn)能不達(dá)標(biāo)。

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(5)能耗監(jiān)控

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實時生產(chǎn)能耗監(jiān)控,一旦達(dá)到能耗預(yù)設(shè)范圍值或供給故障,及時警報顯示,避免因能耗不足或超標(biāo)導(dǎo)致生產(chǎn)異?;虺霈F(xiàn)生產(chǎn)事故。另外,于廢水排放口,安裝監(jiān)測設(shè)備,實時在線監(jiān)測,每10秒向環(huán)保局傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù),同步Apple合作伙伴IPE網(wǎng)站,進(jìn)行公眾監(jiān)督。

4. 安全及可靠性
(1)關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護(hù):在采取傳統(tǒng)安全防護(hù)基礎(chǔ)上,采用多重安全防護(hù)體系,對APP端、云端、設(shè)備端進(jìn)行通訊協(xié)議加密和訪問安全認(rèn)證。數(shù)據(jù)庫通過副本實時、定期備份,用戶身份簽名認(rèn)證,防止賬號偽造攻擊,賬號體系加密防止拖庫和撞庫等暴力攻擊,采用分布式數(shù)據(jù)中心,進(jìn)行云安全管理、云安全運維。
(2)可靠性:建立監(jiān)控中心全程可視化,出現(xiàn)任何人員、設(shè)備、物料、數(shù)據(jù)、信息安全問題能夠及時發(fā)現(xiàn)并報警,并有專人定期檢查更新安全系統(tǒng),避免數(shù)據(jù)存儲出現(xiàn)隱性異常問題。

5. 其他亮點
(1)實時化、圖形化,互動型看板,整合生產(chǎn)資訊,將目標(biāo)達(dá)成、瓶頸工站等重要指標(biāo)自動匯算、透過顏色呈現(xiàn)實時更新。

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(2)智能、綠色的工廠SCADA系統(tǒng)

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圖14  SCADA 系統(tǒng)

 


三、下一步實施計劃

1. 整合McEBG 智能制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺McEBG 智能云網(wǎng)制造云平臺,是依托現(xiàn)有追溯系統(tǒng),實現(xiàn)核心層制造、檢測、物流、能耗等設(shè)備集群信息自動采集,突破原有信息多元錄入造成信息偏差問題,實現(xiàn)工、生、品、經(jīng)四管系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源一致,并通過專家決策系統(tǒng)實“四管六流”信息及不同產(chǎn)品處之間經(jīng)驗型共享,機構(gòu)件加工與成品組裝協(xié)同制造。同步在McEBG智能制造云平臺導(dǎo)入過程中實現(xiàn)三大升級:

(1)核心層資訊集成平臺化資訊集成升級;
(2)拉動式制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)升級;
(3)技術(shù)優(yōu)勢型企業(yè)向?qū)<蚁到y(tǒng)型化企業(yè)升級;

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     圖15  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺

 

2. 智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)完善及推廣
完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集點,優(yōu)化數(shù)據(jù)源,對各個制程、產(chǎn)品、物料、設(shè)備進(jìn)行全面布局,智能生產(chǎn)中橫向整合、縱向拓展、端對端集成工、生、品、經(jīng)四管系統(tǒng),人流、物流、過程流、訊息流、現(xiàn)金流、技術(shù)流六流數(shù)據(jù),進(jìn)而實現(xiàn)核心數(shù)據(jù)全面采集監(jiān)控數(shù)據(jù)深入分析應(yīng)用。
在內(nèi)部應(yīng)用完善后,對智能智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)進(jìn)行APP封裝,向集團內(nèi)部其他園區(qū)推廣,同步向集團外企業(yè)推廣,通過對不同領(lǐng)域的定制化功能升級,完善系統(tǒng)功能,升級成為工業(yè)領(lǐng)域通用系統(tǒng)功能,為其他企業(yè)提供智能制造全面解決方案。


3. 提升BIG DATE 獲取與AI應(yīng)用能力
通過創(chuàng)新整合現(xiàn)有通訊媒介、通訊方式,引入集團工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)BEACON平臺技術(shù),以最小投入實現(xiàn)核心層設(shè)備集群企業(yè)云構(gòu)建。在數(shù)據(jù)采集過程中,通過進(jìn)行KPI指標(biāo)檢討,明確定義工業(yè)企業(yè)中的“關(guān)鍵、有效、微觀、納米”數(shù)據(jù),實現(xiàn)核心層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)價值最大化,提升數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用能力,筑基人工智能系統(tǒng)化應(yīng)用。



四、項目創(chuàng)新點和實施效果

1. 項目先進(jìn)性及創(chuàng)新點
(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性自檢:確保生產(chǎn)走動采集數(shù)據(jù)都能準(zhǔn)確保存,在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)基數(shù)及參照當(dāng)量,如CNC某制程段,因設(shè)備性能不同,單片產(chǎn)品加工時間為10min~15min,故每小時單臺機產(chǎn)出不超過6pcs,一旦超過規(guī)定值,電子看板會顯示異常,避免質(zhì)量、加工程序、加工參數(shù)異常,并對該段時間加工數(shù)量作隔離處理,人員確認(rèn)后匯總至系統(tǒng),防止錯誤數(shù)據(jù)影響決策判斷;                                                                                                                                     
(2)報表自動生成:生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集匯總后自動生成并附帶當(dāng)班重大異常及解決對策說明,每周/每月會自動匯總周報/月報及異常履歷表,以便后續(xù)查閱;
(3)時效性:實時電子看板系統(tǒng)每2分鐘刷新一次數(shù)據(jù),真正做到數(shù)據(jù)實時匯總,報表實時更新,第一時間全面掌握制造加工過程的實時數(shù)據(jù)。


2. 實施效果
(1)提升生產(chǎn)效率:各階主管可以隨時掌握每日達(dá)成、每周達(dá)成、每月達(dá)成,產(chǎn)能、良率、人力… 關(guān)鍵指標(biāo),以便實時依據(jù)市場、客戶反饋及需求預(yù)測調(diào)整后續(xù)生產(chǎn)計劃,對資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,以更優(yōu)方式響應(yīng)市場變化。由「事后檢討」轉(zhuǎn)為「事中控制與事前預(yù)防」,提升應(yīng)變效率。
(2)提升設(shè)備異?;貞?yīng)、解決時間加速:數(shù)據(jù)實時更新匯總,每天不需要再進(jìn)行耗費大量時間進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。改善跨單位異常反應(yīng)、溝通處理效率,增強管理力與提升有效稼動率。
(3)時時紀(jì)錄品檢,實時較調(diào)降低重工成本:首末件、換刀、每日設(shè)備點檢等運維作業(yè),均依據(jù)品檢紀(jì)錄進(jìn)行針對性的保養(yǎng)與較調(diào)。
(4)預(yù)估刀具更換,提前備料提升稼動:掌握每把刀具使用壽命、預(yù)估更換需求時間;提前通知刀具庫進(jìn)行備料、校調(diào),有效提升設(shè)備稼動。



聲明

本報告所載的材料和信息,包括但不限于文本、圖片、數(shù)據(jù)、觀點、建議,不構(gòu)成法律建議,也不應(yīng)替代律師意見。本報告所有材料或內(nèi)容的知識產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有(注明是引自其他方的內(nèi)容除外),并受法律保護(hù)。如需轉(zhuǎn)載,需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授權(quán)許可,任何人不得將報告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、轉(zhuǎn)載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用,不得將報告的全部或部分內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)方式傳播,不得在任何公開場合使用報告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者,本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。

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