看“老工艺”如何一步步解锁新智能

作者:研华科技 文章来源:MM《现代制造》 点击数:369 发布时间:2019-05-05
打通人、机、物、料,一步步‘解锁’工厂的智慧功能,使我们在升级制造过程中的一个需求。”吴家瑞表示,在具体的实施层面,倾向于分步去实现智能化。而选择和研华合作,主要是研华提供的一整套半开放式的系统与他们的需求非常匹配。据介绍,研华的智慧工厂设备联网系统的实施,充分考虑到勤昆科技的具体规划需求,分步分阶段地实施。
看“老工艺”如何一步步解锁新智能

成立于2006年的勤昆科技(昆山)有限公司,经营业务涉及设计、开发和生产非金属制品模具,生产精冲模、精密型腔模、电脑用、通讯用、刀片式与机架式服务器用连接器、接插件等新型电子元器件,以及大中型电子计算机、便携式微型计算机、高档服务器制造,电脑用机箱、外壳等五金件开发、生产等。

“简单来说,我们主要是为卡式服务器及机架式服务器的五金件进行制造。这个产业已经有好几十年的历史。”勤昆科技(昆山)有限公司制造处资深经理吴家瑞介绍到。这些运转了十多年的“老工艺”生产线上制造的是对接现代智能化设备硬件不可或缺的零部件,但是随着智能技术的迭代速度加快,电子产品的生产周期也越来越短,对制造业数字化、智能化升级的呼声也日益强烈。

图1 光在勤昆的昆山工厂,就有170台大小型号不一的机器设备,如何统一控制管理一直是个难题
图1 光在勤昆的昆山工厂,就有170台大小型号不一的机器设备,如何统一控制管理一直是个难题

“随着中美贸易关系的问题以及人口红利消失等其他外部因素,我们对于未来几年的产业、经济景气度都比较忧虑。因而也开始寻求应对的突破口。”吴家瑞指出,对他们而言,最好的解放方案,就是利用智能工厂、工业互联等技术来提高工厂生产、管理效率,提升自身的竞争力。

“一键管理”老设备是最大难题

勤昆科技(昆山)有限公司想要解决的第一个痛点十分单纯,就是不类型的老设备如何实现统一管理控制,一直以来,勤昆科技对于设备的管理都是通过人工完成的,包括机器信息的收集、效率监控、产线制造状态以及产能等信息的传达。这样的方式造成很大的管理成本,同时效果并不理想。这种“人肉传递”信息的方式,不但费时费力,还常常潜藏着不少隐患。吴家瑞介绍,相关的工人往往每天需要耗费至少一个小时去收集前一天的所有相关生产数据,再向产线组长汇总所有数据,而如果想要了解产线的实时动态信息,也往往需要等待一个小时以上才能得到信息反馈。

 

图2 勤昆科技昆山工厂
图2 勤昆科技昆山工厂

信息收集不及时,效率监控仅以达标进行管理,无法细化检视,产能信息落后,产能与投入不够透明,作业灵活性规范化综合水平较低……这些工厂生产管理上的痛点,带来的直接问题就是,设备利用低下以及信息化程度不高。“没有效率同时还把人困在其中,这种模式必须快速改善。”吴家瑞说。

以勤昆科技现有的冲床车间和NCT车间为例,生产现场数控机台部分均为单站式作业,机台需有人看守,通过人工登记,做区域看板管控、刀具人工管理等,这样的方式就难以及时反馈每一台设备的闲置状况或是故障信息,整体的设备产能产量低,大部分并未将性能发挥到最大化。而在工厂管理层面,虽然已经实施了部门级的软件方案,如PDM系统、CRM系统和物流系统等,但其信息采集仍为人工作业:如人工操机纸单作业、机修、领班以及QC人工巡检,使得各部门间信息交流不畅,大大制约着企业的生产及发展。

吴家瑞指出,设备间独立运行、设备状态和人员信息无法及时获取、信息化基础几乎为零、管理层无法做出快速准确的决策,是长期以来困扰他们的问题。如何通过一套智能化、数字化的系统来精准地控制产线上所有设备的状态,甚至实现“一键管理”所有设备、产线,是勤昆科技希望升级工厂的首要目的。

分步式将智能注入“老工艺”

“打通人、机、物、料,一步步‘解锁’工厂的智慧功能,使我们在升级制造过程中的一个需求。”吴家瑞表示,在具体的实施层面,倾向于分步去实现智能化。而选择和研华合作,主要是研华提供的一整套半开放式的系统与他们的需求非常匹配。据介绍,研华的智慧工厂设备联网系统的实施,充分考虑到勤昆科技的具体规划需求,分步分阶段地实施。

项目改造的一期工程,主要是冲压车间和NCT车间的智能化改造。研华为其提供了一个开放式的系统平台,可以全面实现冲压车间、NCT车间机台设备的数据采集、设备联网,极大地提升工厂的整体生产管理效率。目前一期工程已经接近完成,已经实现了他们“一键管理控制机台的梦想”。

图3 研华智能工厂云端整合方案
图3 研华智能工厂云端整合方案

具体来说,整体解决方案结合研华iFactory SRP(Solution-Ready Packages解决方案包)标杆化KPI管理看板及后台数据分析,帮助勤昆的工厂找到数据可视化方法,对设备生产进行有序化管理,实现资讯即时到达、目标自动检核,同时具备预警通知及协调资源功能,将人员作业步骤电子化、资讯化,让生产更具备弹性。管理者可随时随地掌控现场生产信息及管理绩效指标,也可以通过云平台服务,实现远程同步,使运维更加方便快捷。

其中,战情室平台,可以提供持续分析,协助管理者发现异常与改善空间,持续优化人机料法环各项环节,进而达成最佳化。冲压智能化解决方案,则通过在智能冲压设备监测客户端电脑软件界面输入员工号,系统就可以随时开始监控整个生产作业过程——包含当前人员信息、机台状态和模具状态,而输入当前条码/工单,系统就能自动串联后台系统并按照对应状态切换不同监控功能。 此外,NCT+镭射智能化解决方案、线切割+放电智能化解决方案以及ESOP系统解决方案也都可以实现类似的一键管理监控。

智能工业互联将是未来的发展趋势

随着勤昆的智慧工厂项目第一阶段——冲压车间、NCT车间的智能化改造的完成,吴家瑞表示,在实际的生产运作中初步感受到智能化的优势,因而对于后续的进一步升级改造充满期待。

吴家瑞特别提到,通过引入iFactory SRP解决方案,真正实现了将“智能+制造”两个核心的对接。通过将各种制造资源要素(人、机器、能源等)与制造过程(设计、生产、物流、销售和服务)等数字化,使得所有的信息可以通过IT+OT技术进行采集管理,进而通过系统集成,可以对信息融合中的数据进行挖掘利用,并反馈优化制造过程和资源要素。这样一来,就打通了各个系统间的信息沟通壁垒,工厂管理者可以很容易的获取所有生产相关信息,并更具实际情况实时做出运维决策,在不同系统间获取数据的价值。

以机台设备管控为例,“系统管控+自动预警”实现对机台进行信息化管理之后,就能以系统计量工作量的方式评核当前人力指标,机台机稼动率提升30%以上,单一机台产出率大大提升。而在信息采集层面,效果也很明显,“通过导入相关系统后,资讯的传递比原来提前8h(一个班次),并可以实时预警与记录,预警提速2h通报。大大提升的工厂运转效率。

值得一提的是,此次研华为勤昆定制的一整套智慧工厂方案整合了灵活的架构设计、开放的系统平台,无论是网络架构、硬件配置、通讯方式的选择还是软件组态编程均考虑了系统扩展的问题。系统扩展具有简易、向上兼容、节约以及模块化等特性,后续可以通过模块化方式,轻松实现其他智能化功能的拓展,如智能楼宇及其系统集成、生产执行系统MES等。借由物联网让设备联网“落地”,从机器设备单机的智能化以及机器间的互联互通起步,让生产对策更精准,让生产制造现场的数据产生价值,是制造业智能升级的方向。

“未来,智能化、工业互联一定会成为传统制造行业的必选项。”吴家瑞说,下一步勤昆的计划是将智能化扩展至更多的车间,最终实现全厂的智能化。