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电子行业如何打造智能SMT工厂?

2019年08月14日 11:36:34 点击量: 文章来源:格创东智

      近年来,在工业4.0、工业互联、物联网、云计算等热潮下,全球众多优秀制造企业都开展了智能工厂建设实践。其中,电子行业由于其行业布局多而广的特性,成为智能制造的关注重点。而电子行业中的SMT领域,智能化可提升空间巨大,也成为了智能制造的实践聚集地。本文将结合格创东智的落地实践,分享笔者对于电子行业打造智能SMT工厂的一点思考。
      目前市场上涌现了许多智能SMT工厂的解决方案供应商,在数据统计、数据显示等可视化上进行了一定的拓展和探究。这些方案主要以看板、统计、显示为主,还不具备真正意义上的智能化。
某公司智能SMT工厂界面信息
      那么,真正的智能SMT工厂应该是什么样子的呢?我们首先来了解一下智能SMT工厂应该具备的基本模块和功能。
      电子行业的智能工厂建设应围绕“精益生产”为核心进行建设和设计。智能工厂仅是一个概念,是“精益生产”现场管理者的工具和助手。它的搭建离不开基本的工厂管理理念,更是TPM这个追求极致的工厂理念的直接执行者,它应当追寻的原则:零缺陷、零浪费、零损失。
      因此,智能SMT工厂的建设以效益最大化、消除浪费为它的设计目标和追求。智能SMT工厂应关注如下模块:产能&设备、品质&良率、成本&效率。
      谈到产能,设备维修保养模块必不可少。需要实现设备重要参数的数据采集、自动点检、自动确认等功能,实现设备状况的初步统计和自动确认。
      这些一方面能为工厂日常点检减少工作量,一方面生成工厂基础数据。对于人员的OEE数据分析、生产的改进、设备的异常预警等都有重要意义。使用大数据分析算法甚至机器学习的算法,对收集的设备关键参数进行分析,可获得实际的设备的寿命预测。
      提前预知和定期检查,让临时的异常情况得到有效控制甚至消除。真正的实现产能和设备利用率的最大化。
      品质&良率
      品质和良率是工厂生产的基础,也是各个工厂管理者平时最关注的对象。在智能SMT工厂中,影响良率和品质的因素是多方面的,其中有几个方面须重点防范和管控。
      首先是物料确认和管理。SMT行业的物料由于其特殊性,主要以人员操作为主,会出现人员操作失误造成物料摆放错误的情况。因此,让系统来改善人员的失误和管理的复杂性,是智能SMT工厂建设必不可少的功能模块。
      其次,信息追踪模块是智能工厂追源的重要组成部分。它通过产品参数和信息的收集和统计,实现对参数的实时监控,还能提供对于后制程异常产品的回溯。
      最后,对于积累的生产数据,比如产品的特性(炉温SPC情况,产品的Cpk情况)、产品的抛料率、印刷质量等进行生产性分析,来实现针对性的改善,由此提升产品的良率和品质。
      成本&效率
      成本和效率是工厂生产的根本,决定了工厂的竞争力。在成本方面,减少浪费和零Loss是真正意义上的极致降本。同样,提升效率可以达到减少消耗和浪费,因此成本往往和效率并行。在成本和效率方面,我们可以从人员的减少、产线的自动切换、自动排程、企业链接和生产监督等方面来提升。
      SMT产线在生产过程中的投料、印刷、贴片、烘烤、AOI检查等基本已经实现了全自动化生产,在人力的减少并没有太多的空间。在物料的供应方面,在产线的切换线方面则是成本和效率的主场。我们可以看如下图示:
      例如,我们通过实现设备自反馈、自叫料(决策)、自实施(AGV搬运)的自能化(智能化)闭环,实现少人甚至无人的生产现场,由此提升效率和降低成本。
      其次,我们再通过系统将仓库物料、人员管理模块、文档模块、基础数据进行接口串接,来实现企业系统的全链接,实现无纸化办公、系统化办公,实现企业内产品和操作信息的全生命周期管理。
      最后,利用大数据算法实现智能排程,替代传统的人工排程方式,利用生产的实时数据反馈产品状态和人员的及时预警,达到实时发现、快速解决的目的。
      智能SMT工厂建设注重流程管理、业务逻辑、人的行为和效率。围绕精益生产的精神:减少浪费、改善永无止境,不断挖掘、深入、并采用更多的技术和方法,加以优化和创新,便能涌现新的应用和创意,给SMT领域的制造业者们带来更多有实际意义的价值和收益。