光電股份

一. 光電股份簡介


北方光電股份有限公司(以下簡稱“光電股份”)隸屬于中國兵器工業集團公司,主要從事光電防務、光學材料兩大業務領域的產品研發、生產與銷售。光電股份是國內光電武器裝備系統科研、生產的重要基地,也是國內外光學材料科研生產的主要供應商。


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二. 項目概述


光電股份的光電車間是典型電子行業,屬于多品種、小批量、單件追溯、按訂單生產模式。產品具有加工工藝精密、質量要求高的特點。


為提高市場競爭力,光電股份對生產車間的信息化建設進行持續性研究,近年來已先后完成ERP、MDM、PLM、門戶等信息化管理系統的建設。隨著信息化的不斷深入,信息化與自動化、精益化的結合仍然需要持續完善和提高。


生產過程中仍然需要解決以下問題


1. 人工調用程序易出錯。由于程序繁多,在驅動設備執行時,人工調用程序易出錯,導致產品加工工藝發生偏差與錯誤。


2. 生產透明度低。人工采集設備運行數據,會造成信息延遲,導致車間生產進度不透明,帶來查詢費時和進度不準確的問題。


3. 生產準備不及時。錫膏攪拌、回溫需要較長時間,人工接收計劃后再開始進行生產準備,導致生產等待時間長,限制了整體產能的發展。


4. 錫膏、鋼網管理不規范。人工操作時為圖方便,錫膏攪拌、回溫未達到標準時間就取過來用,導致特殊物料品質受損,產品質量波動大。


這些問題都極大地限制了光電股份智能化車間的發展。而導致問題的主要原因在于信息化、自動化、精益化沒有深度融合。


為解決以上生產制造過程中的問題,光電股份選擇與佰思杰共同建設電子組件數字化制造管理系統,基于“三化融合”思想打造具有示范性、先進性以及可擴展的數字化車間,最終實現信息化、自動化、精益化與現場制造過程的無縫結合。




三. 項目目標


電子組件數字化制造管理系統的建設主要為實現以下目標:


1. 車間智能化?;谌诤纤枷?,實現產線上料防呆防錯、程序自動推送、生產物料檢查等手段,減少生產異常與等待,節約制造成本。


2. 數據采集實時化。對光電車間生產線進行集成,自動采集設備運行狀態、加工參數等信息,并將生產信息實時上傳。


3. 生產過程透明可追溯。掃描PCB板DM碼,實現產品與設備、物料、工藝參數、檢驗信息等要素信息的關聯,便于后續生產查詢與質量追溯。


4. 質量可控化。通過對錫膏、鋼網等重要生產物料與工裝進行標準化管理,保障工藝的穩定性,實現產品質量可控。


5. 分析決策數字化?;诓杉饺?、機、料、法、環、測等數據進行統計分析,并以看板報表等可視化的形式展示。讓數據驅動業務,進行監控、預測、控制和決策優化。




四. 藍圖設計


生產線是諸多制造因素的匯集地,涉及到制造現場管理中的人、機、料、法、環、測等關鍵元素的管理。同時也是企業信息流和物流的交匯點,設備/產線中控系統需要接收上游系統中的生產指令,并反饋運行狀態參數。


考慮到智能化產線、車間的建設將來會在全廠全面鋪開,因此在設計光電股份電子組件數字化制造管理系統時,既要滿足企業對電子組件數字化管理的功能需求,又要建立開放式的可擴展的信息系統,與整個企業信息化體系融合,為企業的長期發展建立標準化、開放式、可擴展的信息平臺。


以下是光電股份電子組件數字化管理制造系統建設藍圖:


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圖 電子組件數字化制造管理系統建設藍圖



  • 平臺架構上


光電股份電子組件數字化制造管理系統設計最初就定位于柔性的可定制平臺,結合在行業方面積累的豐富的組件庫,使用可視化的快速建模工具,實現針對企業個性化需求的快速定制和定制后的變更。為不同信息系統間的集成建立標準化的、統一的集成接口,以滿足企業不斷提升的集成需求,并且與其他系統建立標準的協作規范,以利于企業信息化的不斷深入發展。


  • 業務功能上


系統功能業務層面將涉及到生產任務確認、生產物料檢查、產線檢查管理、物料管理、生產線過程管理、SMT管理、THT管理、文件管理、程序管理、首件檢驗、維修管理等方面。能完全滿足電子組件生產業務需求,具體業務流程規劃如下:


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圖 電子組件業務流程規劃



五. 應用成效


1. 實現了開工前生產檢查的標準化


在實施系統之前,計劃員制定生產計劃都是以紙質單據來進行生產計劃的安排。車間工人每次都是接受命令后才開始進行生產準備,并檢查產線是否滿足開工條件。這樣生產準備會產生容易受到人為因素的干擾,造成不必要的出錯。


使用系統后,產線生產前的檢查動作放在系統中執行,利用系統對檢查項的判定,再決定開工的條件是否滿足,從而能夠系統化的解決生產檢查的工作,使生產作業更加標準化。



2. 實現了生產過程追溯管理與物料追溯管理


在實施系統之前,無物料條碼標識,產品信息與具體生產方式無法有效,無法進行全過程追溯。


使用系統后,產線通過引進激光打碼機設備,在每個產品生產前在激光打碼設備中打印一個身份標識(2X2mm二維碼),結合產線安裝的相機實時讀取產品加工過程,并通過物料管理模塊,做到產品生產使用物料生產路徑過程實施監控記錄,實現產品生產的全追溯。

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圖 自動掃碼識別PCB板信息


3. 實現了生產前程序推送,防止產線使用錯誤的程序文件


在實施系統之前,生產程序由作業員手工輸入。程序繁多,在驅動設備執行時,人工調用程序易出錯,導致產品加工工藝發生偏差與錯誤。


使用系統后,通過在系統中建立的設備臺賬信息,可以在每臺設備中添加使用的程序。同時,在生產檢查時進行校核,并在開工時將設備程序推送到對應設備中,達到設備使用程序的統一管理與下發,避免生產產品與程序的不匹配而造成的浪費。


4. 實現了設備狀態監控及設備參數的采集


在實施系統之前,依靠人工對設備狀態和參數進行監控與填報,這樣無法在第一時間發現設備異常。


使用系統后,通過與設備硬件進行集成,系統可對設備的工況信息(狀態、能耗、工藝參數等)進行實時采集。同時基于采集到的數據信息,系統可進行多維度的統計分析,并將結果以可視化的方式進行展示,為生產人員及設備使用人員提供必要的數據支撐。


5. 實現了生產過程數據透明化


在實施系統之前,人工采集生產過程中的數據,并填報在紙質版的記錄卡上。一方面會造成信息延遲,另一方面填報數據異常會導致進度不準確、易缺失的問題。


使用系統后,通過與印刷機、貼片機、AOI、X光機等生產或檢驗設備集成,系統會自動采集相應的生產過程、檢驗過程信息,并進行報工反饋。反饋的時候,根據預定義要求,系統可以檢查匯報內容是否完整,有效地進行防錯、防漏管理。系統不僅可以實現生產過程無紙化采集,也可以保存結構化的數據包,便于后續進行生產數據追溯查詢。同時,通過生產看板可以反饋生產進度,最終實現了生產進度的透明化、智能化過程控制。


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圖 生產過程管控透明化


6. 實現料站表、鋼網的防呆防錯


在實施系統之前,人工進行料站表、鋼網管理時易發生進料錯誤、鋼網取錯的現象,導致生產異常,增加了企業生產成本。


通過系統化的管理,將料站表的防錯及站位上料進行系統化的管控,避免貼片機站位與物料的不匹配,同時也能夠進行物料的追溯。


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圖 上料防錯智能化


使用系統后,鋼網的管理是用系統化的管理防止錯拿、錯用,當鋼網與產品關聯時,生產過程中進行防錯機制,達到正確的使用鋼網。


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圖 鋼網管理流程


7. 實現錫膏的標準化管控


在實施系統之前,錫膏、導電膠等特殊物料都由人工管理,缺少實時監督和標準化的管控。若錫膏回溫、攪拌等預處理達不到要求,易發生錫膏品質受損現象,最終造成產品質量波動大等問題。


使用系統后,通過系統化的管理,將錫膏的預處理在系統中進行卡控,嚴格按照錫膏的處理工藝執行,保證錫膏使用達到合格的狀態。

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圖 錫膏管理標準化


8. 實現可視化展示,提升用戶工作效率


在實施系統之前,生產數據由人工進行統計分析,工作費時費力。


使用系統后,系統可基于自動采集到的數據進行統計分析和可視化展示,用于幫助管理人員查詢和分析生產情況,為決策提供有效依據。為方便報表展示和車間現場目視化管理,管理者通過統一的報表門戶入口,可以在車間的顯示屏上輪播顯示這些看板。


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圖 可視化看板



六. 總結


光電股份電子組件數字化制造管理系統不僅能幫助企業解決生產過程中的問題,其更大的價值在于幫助企業優化現行的管理流程和模式。通過電子組件數字化制造管理系統的實施,實現了對產線的設備有序連接,產線業務流程的梳理規范,物料工裝的防呆防錯,現場執行的實時監控。管理者可及時掌握產線運行狀況,及時處理生產異常情況,保障生產的順利進行?;谖锪蠗l碼標識,可實現對產品生產過程、質量過程的追溯管理,對后續質量問題持續改善提供了決策數據。整體來說,電子組件數字化制造管理系統的成功建設為光電股份塑造了全新形象,真正的做到企業信息化的標桿。