屏幕帶來的簡單且自然的顯示與交互方式,使其以前所未有的速度滲透到人們生活的方方面面,在萬物互聯的時代創造出無盡的想象空間。在此背景下,BOE(京東方)聯合物聯網智庫通過對產業領軍企業進行深度訪談,探尋顯示產業與物聯網的融合創新,并正式對外發布首份《“屏之物聯”創新應用案例集》,這是其中的第十篇——工業互聯篇。
當前,工業市場需求正在發生日新月異的變化,產品生命周期越來越短,產品定制要求愈發多樣,客戶對品質的要求越來越高,人力和制造成本也與日俱增……在此背景下,數字化轉型成為工業制造領域的主旋律,越來越多的制造企業希望打造智慧化的產線、車間、工廠乃至園區,以實現降本、提質、增效的目標。
然而,由于不同制造企業本身的規模和信息化基礎不同,數字化的路徑也就不盡相同。數字化首先需要解決的就是數據的采集和展示問題,而后才能進一步挖掘數據背后隱藏的價值。在這個過程中,屏幕成為了數據可視化的重要載體,其背后承載的軟件系統則是企業擁抱數字化未來的關鍵。
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毫無疑問,越來越多的制造企業已經認識到數據背后潛藏的價值。工廠里的每臺設備都是一個塞滿數據的寶箱,每條產線都是一條流淌著數據的小河,多年生產經營活動的歷史文本更是一個堆滿數據的圖書館。然而,企業面臨的重要挑戰卻是如何將散落在各處的數據匯集并進行展示,以指導日常的生產經營。
北京燕東微電子股份有限公司(簡稱“燕東微”)作為國內知名的集成電路及分立器件制造和系統方案提供商,其產品被廣泛應用于消費電子、電力電子、新能源和特種應用等領域。為了借助數字化手段進一步提升管理效率,提高產品質量,提升客戶滿意度,燕東微基于京東方工業互聯網平臺的ziMDW/Report(Manufacture Data Warehouse)數據倉庫/報表系統打造了智慧數據運營平臺。
讓數據“看得清”、“找得到”
集成電路產業歷史悠久,傳統半導體設計制造較為原始和粗放。然而,隨著產業的發展和產品復雜度的提升,生產過程中的數據量持續激增,數據的“煩惱”也隨之而來。
舉例來看,在制品水平是工廠管理者非常關注的核心指標之一,能夠直觀的反映出產線和設備的運營穩定性。假如有某個站點的在制品數量突然增高,那背后的原因可能是多種多樣的,或許是站點出現了斷料,或許是站點的設備宕機,又或者是物流出現了問題……如果企業沒有數字化的可視平臺,不能直觀的看清問題所在,就會導致出現意外時需要花費大量的人力和時間去排查相關原因。當然,不只是在制品,包括良率、產量、節拍等關鍵數據也都會影響產品的生產效率。
除了“看不清”,數據“不好找”是整個行業面臨的另一大痛點。對許多傳統制造企業而言,其數據散落在各個信息化子系統里。想要單獨查詢某一個批次產品的底層原始數據時,需要從各個獨立系統里去查找,過程十分不便。同時,由于數據運維不是實時性的,各個端口的統計口徑往往也不同,統計時還需要花費精力去核對數據的準確性。
在統一采集、匯聚數據的基礎上,制造企業還希望能夠從數據背后提煉洞察,助力管理者進行精準決策,比如根據市場需求及時調整產品品類和產量,或是對能源數據進行趨勢預測以降低成本。
成立于1987年的燕東微,已經在產業里摸爬滾打了三十余年。整體來看,半導體產業雖然已經發展了幾十年,但相關解決方案還比較傳統,而京東方此前一直在自有工廠的制造和管理流程中推進數字化和智能化改革,積累了豐富的經驗。如今,借助京東方長期以來的管理實踐,燕東微在其全資子公司北京燕東微電子科技有限公司承接的8英寸集成電路研發產業化及封測平臺項目中全面部署了智慧數據運營平臺,讓數據“看得清”、“找得到”,將產業面臨的數據“煩惱”巧妙轉變為數據“價值”。
搭建統一的數據平臺
在新廠區中,智慧數據運營平臺將散落在各系統的數據進行統一的采集、清洗、整合、匯總,形成各個維度的數據集市,搭建完整的數據倉庫,利用各類的圖表進行前端展示,讓客戶能夠從多維度,實時直觀的了解工廠生產情況。
具體而言,該平臺主要分為日常業務報表和管理駕駛艙兩大角色,日常業務報表主要服務于部門主管及工程師,使其快速、準確的對產線生產過程進行管控和改善。管理駕駛艙則主要服務于高層管理,使其根據公司的實時生產經營情況和市場情況,快速做出合理的企業戰略經營決策。
有了該平臺后,管理者無需再去人工統計產線每天的關鍵數據,通過屏幕上的報表便可快速、一目了然地知曉生產的具體情況,在出現設備作業量明顯低于平均水平、工人作業水平明顯低于平均值、在制品數量突然增高等異常情況時也能及時預警并解決,從而提升產線的整體產品質量與生產效率。
同時,數據的充分共享和透明使得燕東微各個部門和業務之間的溝通效率得到了質的提升。一方面,因為有了統一的數據標準,不同部門對各自運維的數據負責,管理變得更加便捷;另一方面,數據統計口徑的一致性也有利于領導層更好地進行生產管理、客戶管理、成本管理、戰略分析等,從而實現更加精準地決策。
借助數字化手段,燕東微能夠以更高的標準、更高的質量、更高的效率向客戶提供集成電路和分立器件產品以及服務。客戶能夠基于此進一步開發產品并推向市場,由此加強了自身的市場競爭力。
燕東微信息化總監邱曉凱表示:“京東方通過其工業互聯網平臺賦能了燕東微的快速轉型。智慧數據運營平臺的搭建為我們提供了良好的數據治理和數據分析工具,讓我們能夠做到生產的實時監控、業務的精細管理、部門的高效溝通,以及對未來戰略的精準決策。”
對工廠而言,高效地組織生產是其第一要務。車間里的產線和設備固然會直接影響產品的生產效率,但車間也只是整個工業園區的組成部分之一,園區里的其他信息化系統能否和生產系統相互協同,從而讓園區里的人員、車輛、設備都能高效地運轉,是工業園區持續“進化”的方向。
蕪湖長信科技股份有限公司(簡稱“長信科技”)成立于2000年,專注觸控顯示行業二十余載,在砥礪奮進中成長為國內該行業為數不多具有核心競爭力的領先企業。公司目前是全球最大的ITO導電玻璃制造商,TFT液晶基板減薄技術在國際上綜合能力最強,車載觸控顯示模組綜合實力位居國內前列,手機LCM模組為國內高端手機品牌指定供應商。
在多年的發展過程中,長信科技的生產經營能力不斷提升,但同時也面臨著市場和客戶的雙重挑戰,這對其生產效率和管理水平提出了更高的要求。為了從容擁抱工業4.0時代,長信科技借助京東方工業互聯網平臺,將其子公司蕪湖長信新型顯示器件有限公司(簡稱“長信新顯”)的工廠,打造成了“安全、智能、高效、綠色”的智慧工業園區。
助力產線穩定地生產
作為公司重點發展的廠區,長信新顯工廠既是長信科技新業務的發展地,也是承載公司員工夢想的起飛地,所以一直被公司寄予厚望,從規劃之初就希望將智慧和互聯的基因融入其中。
放眼工業園區里的諸多區域,生產車間是其中的核心。為了保證生產的連續性,網絡的穩定十分關鍵。如果生產網、辦公網和安防網混同在一起,一旦某張網絡出現故障,勢必都會“牽連”到生產。而在新顯工廠,京東方幫助其在網絡架構層面將三網進行了物理隔離,并且做到了雙鏈路和堆疊,從而最大程度保證了生產網的穩定與安全。
不只是網絡,生產設備的穩定性同樣重要,而判斷設備是否存在故障隱患則必須在其實現互聯的基礎上通過數據分析來實現。在實際建設過程中,新顯工廠部署的自動化設備涉及多個廠家、多種PLC型號,而京東方則采用自有EAS產品,通過Ethernet/IP通訊解決了數據采集的重重挑戰,使得工廠管理者能夠基于可視化的數據實時了解設備的運行狀況。
無論是穩定的網絡,還是穩定的設備,都是工廠得以高效生產的“地基”。以此為基礎,京東方還助力新顯工廠實現了ERP、MES、PLM等系統的互聯互通,這能夠進一步消除冗余,實現人員的自動化管理,以“精益”的理念節約作業人員,提高生產節拍,提升管理效率。
隨著長信新顯和京東方交流的逐漸深入,京東方也把更多在實踐中積累的智能工廠和智慧園區理念分享給了長信新顯,這使得后者對于未來工廠的藍圖有了更為清晰的認知。與此同時,雙方的合作也從生產環節擴展到了整個工業園區的方方面面。
支撐園區高效的運營
傳統的工業園區存在數據分散無法關聯、系統之間相互調用能力差、多平臺界面不利于管理、多平臺功能重復、無法實現多場景聯動等痛點——而這些痛點歸根到底都是數據的問題。
為了助力長信新顯從源頭上解決挑戰,打造新式工業互聯園區,京東方幫助其建設了標準化的、可擴展的數據中心,以此作為所有業務的承載,從而為整個集團化的數據管理奠定堅實的基礎。
而后,基于京東方工業互聯網平臺的ziPark園區管理系統,新顯工廠通過整合人員車輛管理、視頻監控、安防、生產制造等眾多業務,連島成路,打造工業互聯網園區平臺,以三維方式將園區的環境、能耗、人員、車輛、設備等數據進行可視化呈現,從而有效、及時地做到事前預警、事中監控、事后分析,大大提高了園區的管理效率。
在人員和車輛管理方面,平臺通過對接門禁系統、人臉識別系統、停車管理系統,可以精益化管理企業的人員車輛狀態,包括區域人員信息統計、人員分布情況、園區車輛狀態、出入記錄、停車場數量等信息,實現對企業人員和車輛狀態的實時監控,進而更好地調度人員和車輛的工作。
在安全管理方面,統一的可視化平臺可對園區的關鍵卡口、廠區周界、建筑物的關鍵區域進行全方位管控,通過5G專網實時回傳監測數據,發現異常狀況并實時告警,幫助園區安防人員投入成本降低50%。
在產線管理方面,看板能夠清晰呈現整條產線的投入/產出數量、良品率、總投入和總產出,管理人員點擊設備可以實時查看設備名稱、設備狀態、設備運行時長、上次PM時間以及宕機原因等關鍵信息,并在出現問題時及時預警,提高設備的整體運維效率。
在能源管理方面,平臺還可全面展示園區、樓宇、樓層的能耗數據,統計各區域中各類能源的用量,通過對園區各類設備的能耗監控,對能源數據進行趨勢預測,推進園區內能源的統一管理和節能優化,幫助園區能源消耗降低40%。
長信科技副總裁陳偉達表示:“如果說傳統的信息化是將企業的業務搬到線上,那么數字化則是在此基礎上更高階的追求,它將原本各自獨立的信息系統相互打通,并結合自己的管理目標和業務邏輯進行數據的整合和分析,最后用有價值的結果優化業務,指導企業經營。面向數字化時代,我們和京東方共同打造了一個集企業運營、企業生產、企業管理多維一體的智能運營管理平臺,為園區管理者提高園區運行效益以及園區管理效率提供了數據決策支撐。”
本章總結
隨著制造業轉型步入深水區,以京東方為代表的智能制造企業正將其多年實踐積累的經驗,以軟件系統的形式沉淀成為數字化解決方案,用以賦能更多的制造企業——用先進的數據采集、數據治理和數據分析工具幫助制造企業消除數據互聯互通的難點;用完整的數字化解決方案幫助客戶實現提質、降本、增效。這也和國家智能制造的發展趨勢不謀而合。未來,在“屏之物聯”戰略的指導下,京東方將攜手更多制造業領先合作伙伴,面向工業互聯場景持續輸出經驗和實踐,共同打造中國制造業數字化轉型的標桿。