仪电显示智能制造

文‖《上海国资》记者 金 琳

仪电显示智能制造

文‖《上海国资》记者 金 琳

为了减少人为对产品的影响，进入车间的工人越少越好

“公司员工数量从2008年的504名下降到现在的约400名，但产销量却屡创新高，这就是智能制造带来的好处”，上海仪电显示材料有限公司的“彩色滤光片智能车间试点示范”获得“工业和信息化部”2016年智能制造试点示范项目。

上海仪电显示材料有限公司总经理金新对《上海国资》表示，仪电集团已经制定了智能制造战略，并打造智能制造板块。仪电显示将在智能制造领域不断尝试，并形成可推广可复制的运营模式。

据了解，上海仪电显示材料有限公司是国内首家五代线液晶显示面板配套彩色滤光片专业生产厂商。随着电子产品迭代速度逐年上升，大批量的自动生产方式已无法满足多品种小批量的个性化客户的要求，在原有自动化的基础上建设智能车间成为公司转型发展、保持市场竞争力的必由之路。

金新告诉记者，仪电显示智能化发展分为三个阶段，从自动化，到信息化，最终发展为智能化。目前正在进行第三阶段的智能化转型升级。

柔性生产

曾荣获2016年上海十佳首席信息官的仪电显示信息部长魏凤荣表示，满足市场小批量、个性化的需求，柔性化生产是最佳生产模式。“我们的生产线是全自动化的，这种机械化生产线比较适合工艺稳定的批量化生产。但是，电子产品市场已呈现出个性化、高精专、小批量、多批次的发展趋势。如何在机械化的生产条件下实现柔性化的生产，是我们面对的最大挑战”。

魏凤荣介绍，企业生产的产品规模，最小批次在300—500片之间，“小批量生产需要经常切换，一经切换就会损失产能，如果控制不好，一批产品就得全部报废。”

仪电显示应用智能定位识别自动生产线、车间智能化仓储运输、统一管道供给能源、自动投产与执行管控、以及自动在线检测和数字化工艺品质管控等智能化生产装备与手段，实现先进的智能化制造模式。目前，该公司智能制造试点示范项目建设初见成效，实现每月80多次切换、全天候自动化生产，产量超过原设计能力25%，产品生产周期缩减50%。

“手机屏、电脑屏等液晶屏因为有了我们的彩膜才能呈现出彩色画面”，金新告诉记者。这样一片薄薄的彩膜凭借自主研发技术和创新的柔性化生产方式取得了竞争力，市场占有率高达40%以上，其终端客户覆盖了包括华为、OPPO、VIVO、小米等在内的几乎所有知名手机厂商。

可视化智慧工厂

上海仪电显示材料有限公司的智能车间占地面积近3万平方米，有10个足球场大，总共有23条生产线和上千台的自动化和智能化设备。进入智能车间要经过几道清洁手续，除了露出两个眼睛在外面，其他都需要包裹在无尘服里。现场有23条生产线和一个大型立体仓库相连接。两个机械手，一手拿玻璃，另一个拿隔膜一刻不停地将物品搬入仓库。在没有人员参与的情况下，自动化和智能化设备整齐有序地完成自动化搬运和生产工作。

“现在400名员工中，管理人员和操作工各一半，”魏凤荣说，“我们到日本相关企业去学习，发现环境因素对产品的特性非常重要，为了减少人为对产品的影响，进入车间的工人越少越好。要实现少人化生产，可视化管理是顺利生产的重要手段。”

生产环境可视化

对于生产环境，彩膜的工艺要求也特别苛刻。“洁净度要求每立方米小于等于0.3微米的微尘颗粒不超过1000个，是半导体加工的1/10，对于一些精密设备，每立方米微尘颗粒含量不超过100个。温度保持在23度，相对湿度55%，智能车间有大量温湿度传感器监测和反馈，还有大量的监控设备实时监测生产现场。”

能源管理可视化

在绿色环保方面，工厂实现了废水排放可视化监控。在能源消耗管控方面，其综合能耗和单片产品能耗成本逐年下降。系统上可以可视化显示水、电、气的使用情况，每台设备的能源消耗情况标注得清清楚楚，自动计算出综合效率统计数字。

“在平安生产方面，实现了消防设施可视化点检、消防设备维护有序、化学品仓库可视化管理。”不仅如此，上海仪电显示材料有限公司工厂效率管理智能仪表盘和系统对接在一起，生产线上的状况每45秒就会进行一次更新。一旦生产线出现异常情况，就会启动自动报警程序。对生产、能耗、质量、设备、成本等关键KPI进行一体化整合与展示。同时基于大数据分析实时监测生产线状况，高度实现了工厂整体效率的可视化管理。

工厂效率管理智能仪表盘将工厂整体的运行情况可视化，工厂管理人员对工厂整体生产状况进行把握和管理。现在，项目的第一阶段已经顺利上线并开始运行，并在实际生产中取得了明显的成果。例如，以往通过报表形式进行数据收集与统计需要十几分钟的时间，而现在只需要几秒钟就能够完成。通过工厂效率管理智能仪表盘所提供的直观信息，为今后的生产经营改善提供巨大帮助。

大数据平台

在上海仪电显示材料有限公司实现生产自动化、信息化的背后，是一个大数据平台的支撑。以能源精益管理为例，仪电显示选取一条线做试点，对设备端的水、电、气通过无线物联网进行采集，整合存储到大数据平台上进行分析，形成和生产相关联的能源综合分析管理。

在智能维护方面，大数据平台也发挥着重要的作用。“我们建厂已经9年了，按照原先的设计标准，伺服电机早就到了更换期。但是更换一台设备需要7万美元。我们希望实现设备利用最大化，就要在零件损坏之前提前知晓。于是我们提取了设备的运行参数，建立模型，并进行预测，提前更换相关零件，以提高生产效率。”

魏凤荣告诉记者，值得一提的是工厂实施不久的无线物联网，“刚开始我们心中没底，无线物联网没有在相关工厂应用的先例，这一网络对我们的现有设备会不会产生不良影响？传输信号的安全性和可靠性究竟如何？我们只能一步步试着来，一步步进行验证”。最后发现，无线互联网的安全性和可靠性都不错，有利于在智能制造领域进行推广。

除此以外，虚拟工厂项目也是一次全新的尝试。上海仪电显示材料有限公司和清华大学相关机构进行合作，首次把建筑BIM技术和工业制造领域进行对接。“把所有的生产线进行1：1的建模，可以仿真生产环境。虚拟环境数据和现实环境数据联接，进行预测和分析。”未来可以先在虚拟工厂模拟测验，再进行正式生产。”

上海仪电显示材料有限公司在智能制造升级转型中，已取得了可喜的成果，23条件产线已全部实现互联互通、自动上下料、自动搬运、自动特性检测、自动生产、自动包装的全自化生产，满足市场快速切换的需要。不仅实现了大规模定制的柔性化生产，而且良品率大于95%，稼动率接近80%，创造了按单小批量零库存的生产模式，经营业绩不断创新高。