从工业4.0、中国制造2025概念提出以来,制造业智能化成为了各行业关注的焦点。 “印刷电路板”作为电子产品之母,近几年新建工厂多以智能化工厂为主。
不同于半导体、液晶面板等行业在智能制造中近二十年的经验积累, PCB行业在智能化建设方面,多还在“摸着石头过河”的阶段。 杰达自2018年,已为鹏鼎控股、珠海方正、黄石广合建制了5座智能化工厂。 但这只是起点!
一座智能化工厂的好坏或者说能力高低是如何体现的呢? 其实智能化的概念并不是单纯的看自动化程度有多高、信息化系统是否完备,省了多少人、自动搬送有多少。 最重要的点,是工厂这个主体,对外部态势变化的感知能力。 让我们通过一个简单的场景来进行说明,在传统PCB工厂,当机台进行料号更换时,需要工程/工艺部门制作相关参数后再通过流程卡发放到现场,现场人员再跟进作业指示进行调整,而后将对应的在制品上机生产。 制作参数->发放参数->调整设备->在制品作业->作业后确认各个环节都需要“人”的介入,复杂的参数甚至还要进行多次的确认。 在“智能化工厂”的场景下,我们只需要人工完成“制作参数”这个环节,并将参数电子化,后续的步骤都可通过系统加设备自动化来完成。这大大提高了工厂的响应速度,降低了各个环节交互的成本及风险。
那么如何从0建设一座PCB的智能化工厂呢?
主要有这三个大的阶段:
一、 信息流的打通
以ISA95框架为例
从Level0 的设备端,到Level4的ERP计划端,信息流需要打通,最低限度要打通ERP->MES->EAP/SCADA->Equipment这样的通路。使得从订单->工单->在制品->设备做动变成一个通过信息流交互的整体。 这样的通路打通,也是智能化工厂的基础,没有这个基础,其他的周边系统必定事倍功半。
二、 周边系统的配套
一个智能化工厂需要完备的周边系统,不同的周边系统有着不同的职责分工。第一点所提的信息流打通只是最低限度的系统要求,要做到从计划->资源->生产->品质->交付的整体智能化,需要各个系统的配合。
下图可以简单的说明一个智能化工厂的相关系统
备注:在PCB智能工厂,目前不推荐使用RMS和RTD系统,主要原因为CP值较低
在这一点中,尤其容易发生偏差的是,系统权责划分不清,比如ERP系统功能下沉,或者自动化系统功能上浮。 从短期看,可以节省一部分成本,但从长期来看,会导致整个智能化工厂的信息化系统发生冗余,未来升级难度大。
三、 大数据分析平台的建立
在完成以上两步后,我们建立了完整的工厂数字化转型的基础,接下来就是要充分发挥这些辛苦收集庞大数据的效益。因为当信息通路打通,周边系统完备后,一个工厂会产生海量的数据,包含了生产履历、人机料法环等生产变异、及大量的机台状态数据。 如何把数据“变现”是这一个阶段需要解决的问题。 这时,如EDA(工程数据分析)、或YMS(良率管理系统)这些需要海量数据样本支撑的系统,就会发挥其价值。经过分析提炼后的工程数据,在企业级平台整合后,累积经验、提升效率、改善良率、积累研发与生产的经验,达到DFM (Design for Manufacturing) 面相制造设计的境界,从而充分发挥企业级数字化转型平台的整合效益。
以上,一个智能化工厂从0开始,需要分阶段,分步骤的进行实施。
杰达在PCB行业的智能化工厂建制积累了丰富的经验,能够为不同的客户提供从蓝图设计到实施落地的一站式服务。
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