【國資智庫】上海儀電：智能製造如何「智」

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儀電集團已經制定了智能製造戰略，並打造智能製造板塊。儀電顯示將在智能製造領域不斷嘗試，並形成可推廣可複製的運營模式。在原有自動化的基礎上建設智能車間已成為公司轉型發展、保持市場競爭力的必由之路。

來源：上海國資

作者：金琳

「公司員工數量從2008年的504名下降到現在的約400名，但產銷量卻屢創新高，這就是智能製造帶來的好處」，上海儀電顯示材料有限公司的「彩色濾光片智能車間試點示範」獲得「工業和信息化部」2016年智能製造試點示範項目。

上海儀電顯示材料有限公司總經理金新對《上海國資》表示，儀電集團已經制定了智能製造戰略，並打造智能製造板塊。儀電顯示將在智能製造領域不斷嘗試，並形成可推廣可複製的運營模式。

據了解，上海儀電顯示材料有限公司是國內首家五代線液晶顯示面板配套彩色濾光片專業生產廠商。隨著電子產品迭代速度逐年上升，大批量的自動生產方式已無法滿足多品種小批量的個性化客戶的要求，在原有自動化的基礎上建設智能車間成為公司轉型發展、保持市場競爭力的必由之路。

金新告訴記者，儀電顯示智能化發展分為三個階段，從自動化，到信息化，最終發展為智能化。目前正在進行第三階段的智能化轉型升級。

曾榮獲2016年上海十佳首席信息官的儀電顯示信息部長魏鳳榮表示，滿足市場小批量、個性化的需求，柔性化生產是最佳生產模式。「我們的生產線是全自動化的，這種機械化生產線比較適合工藝穩定的批量化生產。但是，電子產品市場已呈現出個性化、高精專、小批量、多批次的發展趨勢。如何在機械化的生產條件下實現柔性化的生產，是我們面對的最大挑戰」。

魏鳳榮介紹，企業生產的產品規模，最小批次在300—500片之間，「小批量生產需要經常切換，一經切換就會損失產能，如果控制不好，一批產品就得全部報廢。」

儀電顯示應用智能定位識別自動生產線、車間智能化倉儲運輸、統一管道供給能源、自動投產與執行管控、以及自動在線檢測和數字化工藝品質管控等智能化生產裝備與手段，實現先進的智能化製造模式。目前，該公司智能製造試點示範項目建設初見成效，實現每月80多次切換、全天候自動化生產，產量超過原設計能力25%，產品生產周期縮減50%。

「手機屏、電腦屏等液晶屏因為有了我們的彩膜才能呈現出彩色畫面」，金新告訴記者。這樣一片薄薄的彩膜憑藉自主研發技術和創新的柔性化生產方式取得了競爭力，市場佔有率高達40%以上，其終端客戶覆蓋了包括華為、OPPO、VIVO、小米等在內的幾乎所有知名手機廠商。

可視化智慧工廠

上海儀電顯示材料有限公司的智能車間佔地面積近3萬平方米，有10個足球場大，總共有23條生產線和上千台的自動化和智能化設備。進入智能車間要經過幾道清潔手續，除了露出兩個眼睛在外面，其他都需要包裹在無塵服里。現場有23條生產線和一個大型立體倉庫相連接。兩個機械手，一手拿玻璃，另一個拿隔膜一刻不停地將物品搬入倉庫。在沒有人員參與的情況下，自動化和智能化設備整齊有序地完成自動化搬運和生產工作。

「現在400名員工中，管理人員和操作工各一半，」魏鳳榮說，「我們到日本相關企業去學習，發現環境因素對產品的特性非常重要，為了減少人為對產品的影響，進入車間的工人越少越好。要實現少人化生產，可視化管理是順利生產的重要手段。」

對於生產環境，彩膜的工藝要求也特別苛刻。「潔凈度要求每立方米小於等於0.3微米的微塵顆粒不超過1000個，是半導體加工的1/10，對於一些精密設備，每立方米微塵顆粒含量不超過100個。溫度保持在23度，相對濕度55%，智能車間有大量溫濕度感測器監測和反饋，還有大量的監控設備實時監測生產現場。」

在綠色環保方面，工廠實現了廢水排放可視化監控。在能源消耗管控方面，其綜合能耗和單片產品能耗成本逐年下降。系統上可以可視化顯示水、電、氣的使用情況，每台設備的能源消耗情況標註得清清楚楚，自動計算出綜合效率統計數字。

「在平安生產方面，實現了消防設施可視化點檢、消防設備維護有序、化學品倉庫可視化管理。」不僅如此，上海儀電顯示材料有限公司工廠效率管理智能儀錶盤和系統對接在一起，生產線上的狀況每45秒就會進行一次更新。一旦生產線出現異常情況，就會啟動自動報警程序。對生產、能耗、質量、設備、成本等關鍵KPI進行一體化整合與展示。同時基於大數據分析實時監測生產線狀況，高度實現了工廠整體效率的可視化管理。

工廠效率管理智能儀錶盤將工廠整體的運行情況可視化，工廠管理人員對工廠整體生產狀況進行把握和管理。現在，項目的第一階段已經順利上線並開始運行，並在實際生產中取得了明顯的成果。例如，以往通過報表形式進行數據收集與統計需要十幾分鐘的時間，而現在只需要幾秒鐘就能夠完成。通過工廠效率管理智能儀錶盤所提供的直觀信息，為今後的生產經營改善提供巨大幫助。

在上海儀電顯示材料有限公司實現生產自動化、信息化的背後，是一個大數據平台的支撐。以能源精益管理為例，儀電顯示選取一條線做試點，對設備端的水、電、氣通過無線物聯網進行採集，整合存儲到大數據平台上進行分析，形成和生產相關聯的能源綜合分析管理。

在智能維護方面，大數據平台也發揮著重要的作用。「我們建廠已經9年了，按照原先的設計標準，伺服電機早就到了更換期。但是更換一台設備需要7萬美元。我們希望實現設備利用最大化，就要在零件損壞之前提前知曉。於是我們提取了設備的運行參數，建立模型，並進行預測，提前更換相關零件，以提高生產效率。」

魏鳳榮告訴記者，值得一提的是工廠實施不久的無線物聯網，「剛開始我們心中沒底，無線物聯網沒有在相關工廠應用的先例，這一網路對我們的現有設備會不會產生不良影響？傳輸信號的安全性和可靠性究竟如何？我們只能一步步試著來，一步步進行驗證」。最後發現，無線互聯網的安全性和可靠性都不錯，有利於在智能製造領域進行推廣。

除此以外，虛擬工廠項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相關機構進行合作，首次把建築BIM技術和工業製造領域進行對接。「把所有的生產線進行1：1的建模，可以模擬生產環境。虛擬環境數據和現實環境數據聯接，進行預測和分析。」未來可以先在虛擬工廠模擬測驗，再進行正式生產。」

上海儀電顯示材料有限公司在智能製造升級轉型中，已取得了可喜的成果，23條件產線已全部實現互聯互通、自動上下料、自動搬運、自動特性檢測、自動生產、自動包裝的全自化生產，滿足市場快速切換的需要。不僅實現了大規模定製的柔性化生產，而且良品率大於95%，稼動率接近80%，創造了按單小批量零庫存的生產模式，經營業績不斷創新高。

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