释放智能制造的数据力量
作者 | 物联网智库2023-01-16

屏幕带来的简单且自然的显示与交互方式,使其以前所未有的速度渗透到人们生活的方方面面,在万物互联的时代创造出无尽的想象空间。在此背景下,BOE(京东方)联合物联网智库通过对产业领军企业进行深度访谈,探寻显示产业与物联网的融合创新,并正式对外发布首份《“屏之物联”创新应用案例集》,这是其中的第十篇——工业互联篇

智次方

当前,工业市场需求正在发生日新月异的变化,产品生命周期越来越短,产品定制要求愈发多样,客户对品质的要求越来越高,人力和制造成本也与日俱增……在此背景下,数字化转型成为工业制造领域的主旋律,越来越多的制造企业希望打造智慧化的产线、车间、工厂乃至园区,以实现降本、提质、增效的目标。

然而,由于不同制造企业本身的规模和信息化基础不同,数字化的路径也就不尽相同。数字化首先需要解决的就是数据的采集和展示问题,而后才能进一步挖掘数据背后隐藏的价值。在这个过程中,屏幕成为了数据可视化的重要载体,其背后承载的软件系统则是企业拥抱数字化未来的关键。

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“屏之物联”创新应用案例集

构建数据互联互通的智慧工厂

毫无疑问,越来越多的制造企业已经认识到数据背后潜藏的价值。工厂里的每台设备都是一个塞满数据的宝箱,每条产线都是一条流淌着数据的小河,多年生产经营活动的历史文本更是一个堆满数据的图书馆。然而,企业面临的重要挑战却是如何将散落在各处的数据汇集并进行展示,以指导日常的生产经营。

北京燕东微电子股份有限公司(简称“燕东微”)作为国内知名的集成电路及分立器件制造和系统方案提供商,其产品被广泛应用于消费电子、电力电子、新能源和特种应用等领域。为了借助数字化手段进一步提升管理效率,提高产品质量,提升客户满意度,燕东微基于京东方工业互联网平台的ziMDW/Report(Manufacture Data Warehouse)数据仓库/报表系统打造了智慧数据运营平台。

  • 让数据“看得清”、“找得到”

集成电路产业历史悠久,传统半导体设计制造较为原始和粗放。然而,随着产业的发展和产品复杂度的提升,生产过程中的数据量持续激增,数据的“烦恼”也随之而来。

举例来看,在制品水平是工厂管理者非常关注的核心指标之一,能够直观的反映出产线和设备的运营稳定性。假如有某个站点的在制品数量突然增高,那背后的原因可能是多种多样的,或许是站点出现了断料,或许是站点的设备宕机,又或者是物流出现了问题……如果企业没有数字化的可视平台,不能直观的看清问题所在,就会导致出现意外时需要花费大量的人力和时间去排查相关原因。当然,不只是在制品,包括良率、产量、节拍等关键数据也都会影响产品的生产效率。

除了“看不清”,数据“不好找”是整个行业面临的另一大痛点。对许多传统制造企业而言,其数据散落在各个信息化子系统里。想要单独查询某一个批次产品的底层原始数据时,需要从各个独立系统里去查找,过程十分不便。同时,由于数据运维不是实时性的,各个端口的统计口径往往也不同,统计时还需要花费精力去核对数据的准确性。

在统一采集、汇聚数据的基础上,制造企业还希望能够从数据背后提炼洞察,助力管理者进行精准决策,比如根据市场需求及时调整产品品类和产量,或是对能源数据进行趋势预测以降低成本。

成立于1987年的燕东微,已经在产业里摸爬滚打了三十余年。整体来看,半导体产业虽然已经发展了几十年,但相关解决方案还比较传统,而京东方此前一直在自有工厂的制造和管理流程中推进数字化和智能化改革,积累了丰富的经验。如今,借助京东方长期以来的管理实践,燕东微在其全资子公司北京燕东微电子科技有限公司承接的8英寸集成电路研发产业化及封测平台项目中全面部署了智慧数据运营平台,让数据“看得清”、“找得到”,将产业面临的数据“烦恼”巧妙转变为数据“价值”。

  • 搭建统一的数据平台

搭建统一的数据平台

在新厂区中,智慧数据运营平台将散落在各系统的数据进行统一的采集、清洗、整合、汇总,形成各个维度的数据集市,搭建完整的数据仓库,利用各类的图表进行前端展示,让客户能够从多维度,实时直观的了解工厂生产情况。

具体而言,该平台主要分为日常业务报表和管理驾驶舱两大角色,日常业务报表主要服务于部门主管及工程师,使其快速、准确的对产线生产过程进行管控和改善。管理驾驶舱则主要服务于高层管理,使其根据公司的实时生产经营情况和市场情况,快速做出合理的企业战略经营决策。

有了该平台后,管理者无需再去人工统计产线每天的关键数据,通过屏幕上的报表便可快速、一目了然地知晓生产的具体情况,在出现设备作业量明显低于平均水平、工人作业水平明显低于平均值、在制品数量突然增高等异常情况时也能及时预警并解决,从而提升产线的整体产品质量与生产效率。

同时,数据的充分共享和透明使得燕东微各个部门和业务之间的沟通效率得到了质的提升。一方面,因为有了统一的数据标准,不同部门对各自运维的数据负责,管理变得更加便捷;另一方面,数据统计口径的一致性也有利于领导层更好地进行生产管理、客户管理、成本管理、战略分析等,从而实现更加精准地决策。

借助数字化手段,燕东微能够以更高的标准、更高的质量、更高的效率向客户提供集成电路和分立器件产品以及服务。客户能够基于此进一步开发产品并推向市场,由此加强了自身的市场竞争力。

燕东微信息化总监邱晓凯表示:“京东方通过其工业互联网平台赋能了燕东微的快速转型。智慧数据运营平台的搭建为我们提供了良好的数据治理和数据分析工具,让我们能够做到生产的实时监控、业务的精细管理、部门的高效沟通,以及对未来战略的精准决策。”

打造安全、高效的智慧工业园区

智慧工业园区

对工厂而言,高效地组织生产是其第一要务。车间里的产线和设备固然会直接影响产品的生产效率,但车间也只是整个工业园区的组成部分之一,园区里的其他信息化系统能否和生产系统相互协同,从而让园区里的人员、车辆、设备都能高效地运转,是工业园区持续“进化”的方向。

芜湖长信科技股份有限公司(简称“长信科技”)成立于2000年,专注触控显示行业二十余载,在砥砺奋进中成长为国内该行业为数不多具有核心竞争力的领先企业。公司目前是全球最大的ITO导电玻璃制造商,TFT液晶基板减薄技术在国际上综合能力最强,车载触控显示模组综合实力位居国内前列,手机LCM模组为国内高端手机品牌指定供应商。

在多年的发展过程中,长信科技的生产经营能力不断提升,但同时也面临着市场和客户的双重挑战,这对其生产效率和管理水平提出了更高的要求。为了从容拥抱工业4.0时代,长信科技借助京东方工业互联网平台,将其子公司芜湖长信新型显示器件有限公司(简称“长信新显”)的工厂,打造成了“安全、智能、高效、绿色”的智慧工业园区。

  • 助力产线稳定地生产

作为公司重点发展的厂区,长信新显工厂既是长信科技新业务的发展地,也是承载公司员工梦想的起飞地,所以一直被公司寄予厚望,从规划之初就希望将智慧和互联的基因融入其中。

放眼工业园区里的诸多区域,生产车间是其中的核心。为了保证生产的连续性,网络的稳定十分关键。如果生产网、办公网和安防网混同在一起,一旦某张网络出现故障,势必都会“牵连”到生产。而在新显工厂,京东方帮助其在网络架构层面将三网进行了物理隔离,并且做到了双链路和堆叠,从而最大程度保证了生产网的稳定与安全。

不只是网络,生产设备的稳定性同样重要,而判断设备是否存在故障隐患则必须在其实现互联的基础上通过数据分析来实现。在实际建设过程中,新显工厂部署的自动化设备涉及多个厂家、多种PLC型号,而京东方则采用自有EAS产品,通过Ethernet/IP通讯解决了数据采集的重重挑战,使得工厂管理者能够基于可视化的数据实时了解设备的运行状况。

无论是稳定的网络,还是稳定的设备,都是工厂得以高效生产的“地基”。以此为基础,京东方还助力新显工厂实现了ERP、MES、PLM等系统的互联互通,这能够进一步消除冗余,实现人员的自动化管理,以“精益”的理念节约作业人员,提高生产节拍,提升管理效率。

随着长信新显和京东方交流的逐渐深入,京东方也把更多在实践中积累的智能工厂和智慧园区理念分享给了长信新显,这使得后者对于未来工厂的蓝图有了更为清晰的认知。与此同时,双方的合作也从生产环节扩展到了整个工业园区的方方面面。

  • 支撑园区高效的运营

传统的工业园区存在数据分散无法关联、系统之间相互调用能力差、多平台界面不利于管理、多平台功能重复、无法实现多场景联动等痛点——而这些痛点归根到底都是数据的问题。

为了助力长信新显从源头上解决挑战,打造新式工业互联园区,京东方帮助其建设了标准化的、可扩展的数据中心,以此作为所有业务的承载,从而为整个集团化的数据管理奠定坚实的基础。

而后,基于京东方工业互联网平台的ziPark园区管理系统,新显工厂通过整合人员车辆管理、视频监控、安防、生产制造等众多业务,连岛成路,打造工业互联网园区平台,以三维方式将园区的环境、能耗、人员、车辆、设备等数据进行可视化呈现,从而有效、及时地做到事前预警、事中监控、事后分析,大大提高了园区的管理效率。

ziPark园区管理系统

在人员和车辆管理方面,平台通过对接门禁系统、人脸识别系统、停车管理系统,可以精益化管理企业的人员车辆状态,包括区域人员信息统计、人员分布情况、园区车辆状态、出入记录、停车场数量等信息,实现对企业人员和车辆状态的实时监控,进而更好地调度人员和车辆的工作。

在安全管理方面,统一的可视化平台可对园区的关键卡口、厂区周界、建筑物的关键区域进行全方位管控,通过5G专网实时回传监测数据,发现异常状况并实时告警,帮助园区安防人员投入成本降低50%。

在产线管理方面,看板能够清晰呈现整条产线的投入/产出数量、良品率、总投入和总产出,管理人员点击设备可以实时查看设备名称、设备状态、设备运行时长、上次PM时间以及宕机原因等关键信息,并在出现问题时及时预警,提高设备的整体运维效率。

在能源管理方面,平台还可全面展示园区、楼宇、楼层的能耗数据,统计各区域中各类能源的用量,通过对园区各类设备的能耗监控,对能源数据进行趋势预测,推进园区内能源的统一管理和节能优化,帮助园区能源消耗降低40%。

长信科技副总裁陈伟达表示:“如果说传统的信息化是将企业的业务搬到线上,那么数字化则是在此基础上更高阶的追求,它将原本各自独立的信息系统相互打通,并结合自己的管理目标和业务逻辑进行数据的整合和分析,最后用有价值的结果优化业务,指导企业经营。面向数字化时代,我们和京东方共同打造了一个集企业运营、企业生产、企业管理多维一体的智能运营管理平台,为园区管理者提高园区运行效益以及园区管理效率提供了数据决策支撑。”

本章总结

随着制造业转型步入深水区,以京东方为代表的智能制造企业正将其多年实践积累的经验,以软件系统的形式沉淀成为数字化解决方案,用以赋能更多的制造企业——用先进的数据采集、数据治理和数据分析工具帮助制造企业消除数据互联互通的难点;用完整的数字化解决方案帮助客户实现提质、降本、增效。这也和国家智能制造的发展趋势不谋而合。未来,在“屏之物联”战略的指导下,京东方将携手更多制造业领先合作伙伴,面向工业互联场景持续输出经验和实践,共同打造中国制造业数字化转型的标杆。


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