柔性电子制造智慧工厂解决方案

1、柔性电子制造智慧工厂解决方案科技自动化与智慧工厂中国科技自动化联盟简介智慧工厂1.0中国电子制造业现状实现柔性电子制造智慧工厂关键技术柔性电子制造智慧工厂实现路径柔性电子制造解决方案特点主要内容中国科技自动化联盟倡导并实践中国智慧工厂的国际化组织愿景和目标中国科技自动化联盟是以“科技自动化”为核心理念的，以科技创新与 自动化相结合为主题的，从事科技自动化相关技术和产品研发、 生产、 销售、应用、服务等业务的企业、事业单位自愿组成的行业性联盟。联盟长期目标：成为中国一流的科技与自动化合作创新平台，成为具 有国际影响力的智能制造国际组织，助推中国企业和研究机构的技术创 新和产业转型。联盟近期目标：

2、积极实践联盟提出的智慧工厂1.0理论框架，利用2 3年时间，初步建成智慧工厂开放平台，联盟成员达到100家，各类工 作组达到20个以上，形成一批智慧工厂联盟标准、规范和最佳实践， 指导一批企业建设自己的智慧工厂1.0。中国科技自动化联盟China Sci-tech Automation Alliance面向科学研究、技术研发、先进制造业先进制造 自动化科学研究技术研发 自动化自动化科学研究 自动化技术研发 自动化先进制造 自动化传统生产自动化行业性联盟 非盈利组织由领先企业、研发机构及专家网络自愿组成丰富的官产学研用资各方优质资源全产业链垂直及横向整合以科技创新与自动化相结合为主题推动自动化与

3、科技双螺旋式共同发展推广更先进、更高效、更灵活的自动化系统， 为中国制造向中国创造的转变贡献力量全价值链组织政府/官方机构专业服务投资商联盟/协会组织教学科研 机构技术研发 组织厂商系统集成/代理OEM最终用户专家协作网络优势互补、资源共享、多方共赢联盟自动化厂商定位解析联盟单位会员数量变化73家率先提出智慧工厂1.0中国制造业的近期目标1.0智慧工厂开放平台运动中国制造业第一个自下而上的集智运动互联网众包+众筹模式面向全社会、全行业个人为主体、公众贡献内容IP免费开源期望的输出智慧工厂白皮书体系、框架标准、规范指南、案例发展现状：截止2016年8月，联盟共发起成立12个开 放平台工作组，吸引

4、几十家企业、百余位专家加入智慧工厂研究院智慧工厂研究院是依托中国科技自动化联盟成立的实体公司。旨在面向 工业（制造业）企业和组织，提供转型升级和建设智慧工厂的一站式全生命周 期服务。包括：战略规划、现状诊断、顶层设计、项目实施、过程监理、行业 研究、展览展示、培训教育等。我们还将围绕数据信息知识进行持续投资，以构建自己的核心能力，打造智能制造产业智库研究特点：全面的解决方案；完整的软、硬件集成方案；高水准的管理要求服务产品：战略规划与顶层设计自动化集成改造数字化工厂建设自动化与信息化融合1.0中国制造业的近期目标智慧工厂的定义在制造业一系列科学管理实践的基础上深度融合智能科学技术、信息通信技术

5、和科技自动化技术围绕数据、信息和知识建立核心竞争力的新一代制造业企业及其生态系统。智慧工厂以创造全新客户价值和最佳用户体验为最高宗旨， 涵盖了广泛的协作网络和知识集合。自动化工厂、信息化工厂、智能化工厂之后， 现代制造业企业发展的新的高级阶段。智慧工厂整体框架以数据能力为标志的企业诊断模型中国电子制造业现状生产设备万国制造多数企业采用国内外设备混合成线产品订单变化多端产品订单不固定、更不稳定产品与设备标准不统一产品与设备标准：GJB、QJ、HB、IPC等自动化程度较高SMT生产线设备高度自动化进行了一定程度的信息化改造使用了ERP、MES等信息系统，但成效各异由于没有顶层设计，系统不能协调运行

6、。生产设备是游离的信息孤岛未能将所有设备与企业信息网络互联互通调研案例：A公司做了很大的努力，将物料库存降成了20天， 但依然占用资金4亿元。B企业为扩大产能新增3条SMT生产线，但运营中发 现，企业总效益不仅没有提升，由于固定资产和员工 数量的增加，反而有所下降。C公司平均每周有来自30个客户、380种产品订单。 资源冲突现象层出不穷。D企业统计发现：平均每1个月，会有大约3天的物 料不知所踪。智能化升级，可以完美解决上 述问题。但是，升级一定要在顶层 设计的指导下，首先解决生产线信 息孤岛问题。实现柔性电子制造智慧工厂关键技术柔性制造智慧工厂关键技术之一：产品数字化：不仅仅是CAD，更关键

7、的是通过仿真、协同工 具及其它细分软件对产品的性能、可制造性、可测 试性等进行仿真与数字化转换，形成可以在信息系 统中“加工制造”的数字产品柔性制造智慧工厂关键技术之二：最小数字 工位装配图BOM料站表设备程序文件生产工位数字化：划分出不同操作工位的最小工位，并通过核定 其输入与输出信息，形成能够在信息系统中运营的 最小数字工位作业指导书操作者设备操作指导书所用设备生产时间所用物料所用工装生产中的问题输入输出柔性制造智慧工厂关键技术之三：消除信息孤岛：将企业内不同厂家、不同自动化设备之间实现 横向集成、互联互通。柔性制造智慧工厂关键技术之四：贯通纵向数据与信息：生产任务与数据能够及时下达；生产

8、运营与设 备状态能够实时上传统测智能化加工设备DNC机器人中央控制室现场安灯系统现场监视系统智能加工中心与生产线智能化仓储/运输与物流智能化生产执行过程管控智能化生产控制中心智慧工厂高级计划排程执行过程调度数字化物流管控数数字字化化质质量量检检测公共资源定位系统AGV自动化立体仓库智智能能老老化化系系统柔性电子制造智慧工厂实现路径“3不要”与“3要”不要在落后的工艺基础上搞自动化 不要在落后的管理基础上搞信息化不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化智能制造标准规范要先行 智能制造支撑基础要强化 赛博物理CPS理解要全面智慧工厂9大核心要素创新型企业文化CPS模型先进管理（精益、 TQM等）体系

9、标准化体系数字化设计开发智能产品与服务智能生产系统智能供应链信息管理系统智慧工厂构建的第一步智慧工厂1.0每家企业在工程技术、生产制造、信息化基础 和供应链等方面的发展上各不相同。因此，智 慧工厂的构建应立足现实：完善企业精益化运营管理，建立标准化科学 管理流程针对性地选用高度自动化的智能设备、生产 线等基础设施将自动化生产设备集成到企业运营和制造执 行系统之中；建立和完善CAD、CAPP、CAM基础上的 PDMPLM， 提升工程管理维度的智能化并 延伸到产品售后服务和技术支持。智慧工厂1.0的分步建设过程1.依据数据能力成熟度参考标准对工厂现状评价。2.根据公司实际现状，识别智慧工厂构建切入

10、点3.确定目标，拟定方案规划，制定实施计划等。4.方案的评审及修订。5.项目组按项目计划实施方案。6.按智慧工厂1.0模型验收及评估。工厂现状评估智慧工厂1.0 切入点检讨智慧工厂1.0 建构方案方案实施成效评估通过？项目成功的基本要素项目成功符合实际的解决方案方案得到彻底的贯彻执行足够的资源政策、时间、人、财、物云 端 一 流 资 源智 能 采 购用户需求即时交互（ERPAPP）交 付 管 理模块商硬件系统信息系统订单信息流实物生产流生产监控流知识型员工智能物料智慧生产智能仓储物流知识型员工生态系统自动换模系统智能检测系统节能系统智能分拣包装智能仓储自动供料互联的智慧工厂智能化加工制造单元全

11、流程实时监控，可视化（WEB/APP）中央监控系统（CCS）ERPEAMPLMMDM智能排产(APS)机台状态 管理（MDS）生产执 行管理（MES）维护管理（TPM）能源管控 (EM)原材料中 央供料系统 (CMS)工艺数 据管理（PDM）仓储管理（WM）质量管理（SPC）生产效 率管理（OEE）产品交付跟踪 质量信息反馈 实时监控预警通透化管理 智能决策价值决策系统生产状态可视订单资源自动预测、报警物料需求直连 按需及时配送 可制造性设计 标准化柔性电子制造解决方案特点应用范围：小批量：数十件、数件、甚至单件的订单需求品种多：需要经常性切换生产工艺与流程差异大：功能、尺寸与复杂程度变化大，

12、需要使 用不同工装与检测仪器个性化：生产进程中的每一件都可能不完全相同电子制造智慧工厂构建切入点：在提升工艺水平、完善精益管理、 完成产品与生产工位数字化的前提下， 重点落实消除信息孤岛，实现柔性化的 生产流程柔性化生产管理流程示例：红色为AGV物流图 蓝色为工艺流程图客户订单成品库充足发运PCBA半成 品中间库 充足PCBA组装工单PCBA生产/测试组装生产产品 组装工单YYNN柔性化生产流程示例：红色为AGV物流图 蓝色为工艺流程图工艺流程特点说明：SMT生产线配置采用喷印与印刷相结合：对于极小批量订单，采用喷印焊膏方式对于较大产量订单，采用印刷焊膏方式将再流焊机与选择性波峰焊机串联：对于混装电路，再流机作为固化炉，选择性波峰焊机进行焊接，然后 再进入ICT测试流程对于纯表贴工艺、通孔再流焊工艺等，再流焊接完成后，组件可以直 接转向ICT工位选择性波峰焊可以低能耗、灵活地焊接不同产品板产品装配采用模块化工位和协同机器人进行装配和功能测试老化采用智能老化设备，灵活进行不同条件的切换与实时记录产品标签可采用激光打印，实现单件生产物流采用AGV执行智能配送柔性化生产物流与信息流程示例：以数据能力作为标志分阶段规划方