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鴻富錦精密電子（成都）有限公司系鴻海科技集團2010年在成都組建，總投資額約為美元21億元，項目首期總投資額為美元2.99億，注冊資本金95000萬美金，是富士康科技集團在西部打造的以平板計算機制造、電子顯示面板制造、6C科技整合服務等業(yè)務龍頭的電子信息產(chǎn)業(yè)基地，并在軟件開發(fā)、精密模具生產(chǎn)、工業(yè)4.0、現(xiàn)代物流、電子商務、綠色智慧教育生態(tài)等領域不斷突破，成為四川先進制造生產(chǎn)力的現(xiàn)代化企業(yè)。

圖1  富士康成都廠區(qū)布局圖
 

一、項目概況

在工業(yè)4.0和中國智能制造2025大潮流下，智能制造已成為制造業(yè)核心競爭力，而智能生產(chǎn)的最優(yōu)路徑就是“智能裝備搭載工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，運用大數(shù)據(jù)運算分析技術進行智慧統(tǒng)籌運營?！背啥几皇靠礛cEBG智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)項目于2016年9月1日啟動，主要為解決產(chǎn)銷不平衡、信息系統(tǒng)分散等問題，通過數(shù)據(jù)高效挖掘，信息系統(tǒng)串接，專家系統(tǒng)結合人工智能分析，最終實現(xiàn)生產(chǎn)制造管理智能化決策。
1. 項目背景
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)導入之前企業(yè)運營管理未達成高度信息集成化、智能化管理模式。各部門信息系統(tǒng)雖能夠獨立完成生產(chǎn)運營管理，但數(shù)據(jù)互聯(lián)互通效率低，協(xié)同制造能力不足。通過多年制造經(jīng)驗積累，提取企業(yè)運營關鍵指標主要包括：人員指標、設備參數(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、品質信息、環(huán)安能耗。應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理優(yōu)化是企業(yè)順應中國制造2025宏觀發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)智能制造轉型的必由之路。
目前國內外企業(yè)信息化平臺系統(tǒng)已初具規(guī)模，但在制造業(yè)集成應用尚不成熟。普遍存在通用性低、可靠性不足、迭代能力弱。若直接導入富士康使用，則需要富士康對現(xiàn)有生產(chǎn)式進行大規(guī)改變。遂開發(fā)基于富士康BEACON平臺的企業(yè)應用級智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)，旨在通過制造數(shù)據(jù)自動感知、實時采集，分布式管理等技術，連接制造應用微平臺，實現(xiàn)資源統(tǒng)一分配、協(xié)同調度。集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、顯示和應用于一體，推動工廠數(shù)字化和智能化，減少不良浪費，提升生產(chǎn)效率。

2.項目簡介
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)目前從人、機、料、法、環(huán)五大類別，針對關鍵數(shù)據(jù)節(jié)點進行實時數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、分析，并在生產(chǎn)車間重點采集和監(jiān)控位置安置電子看板，顯示現(xiàn)場產(chǎn)能/良率/WIP/入庫等相關數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過對比現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)與生產(chǎn)執(zhí)行計劃，改變傳統(tǒng)信息傳遞方式，提升決策效率，使得各階層主管可以隨時查看最新可視化報表，數(shù)據(jù)時效性提高。
實現(xiàn)制造、倉儲、物流、質量監(jiān)控等各環(huán)節(jié)的一體化智能管控，簡化工作流程，節(jié)約大量人工和時間成本，實現(xiàn)公司提質、增效、降本、減存最終目標。

圖2  智能云網(wǎng)制造運營監(jiān)控中心
 

3. 項目目標

（1）建立McEBG工程、生產(chǎn)、品質、運營系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息平臺；
（2）生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集流程E化，簡化作業(yè)流程，提升企劃決策響應時間；
（3）三階層生產(chǎn)戰(zhàn)情報告自動生成、結果智能分析、數(shù)據(jù)異常自動預警；
（4）生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)保留及查詢，形成生產(chǎn)經(jīng)驗履歷。


二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
（1）智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)總體功能架構
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)總體架構主要分為：終端設備聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)采層、應用平臺層、數(shù)據(jù)中心型層及運營管理層。
通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線進行設備集中控制，梳理各制造環(huán)節(jié)工業(yè)機理，分析定義出人員、設備、產(chǎn)能、良率等關鍵有效數(shù)據(jù)來源，布建智能裝備和數(shù)據(jù)采集基礎設施，接入SCADA系統(tǒng)對產(chǎn)品在制造環(huán)節(jié)各制程生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)測，依托協(xié)議轉換技術和邊緣計算備實現(xiàn)多源異構數(shù)據(jù)的歸一化和邊緣集成，完成車間數(shù)據(jù)向云端平臺集成。工、生、品、經(jīng)四管系統(tǒng)數(shù)據(jù)分類調用，形成人流、金流、技術流、訊流、物流、過程流六流模型庫，便于不同階層管理者進行數(shù)
據(jù)使用、流程優(yōu)化、系統(tǒng)整合及企業(yè)運營決策。

圖3  總體功能架構

 

（2）智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)功能架構
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)目標是從市場、資源、制造三部分進行管理，制造段數(shù)據(jù)采集、分析、統(tǒng)計、預警是重點應用項目。
主要包含車間計劃管理、設備管理、品質追溯管理、車間物料管理、備品管理、人員出勤管理等。采集數(shù)據(jù)經(jīng)過清洗過濾后，在線自動生成各類WEB報表（產(chǎn)線產(chǎn)出、良率、報廢數(shù)、物料利用率、良率、在制品庫存狀態(tài)、工單實時進度、設備良率分析、設備稼動率OEE、多車間對比分析、關鍵缺陷及原因等），并對各廠部每日/月/季度/年綜合效率進行智能分析。另外，根據(jù)海量數(shù)據(jù)記錄，對設備運行狀態(tài)進行預測，對產(chǎn)能進行智能排配，對資源（人力/設備/能源）等優(yōu)化配置，供不同職能管理人員進行資源統(tǒng)一調度、分配。

圖4  系統(tǒng)功能架構

 

2. 網(wǎng)絡互聯(lián)架構

圖5  網(wǎng)絡互聯(lián)架構

 

3. 具體應用場景和應用式
（1）產(chǎn)能監(jiān)控
快速掌握各廠區(qū)、產(chǎn)品的生產(chǎn)實績，生產(chǎn)主管通過系統(tǒng)第一時間提取生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，及時分析問題及驗收執(zhí)行成果，并依據(jù)時時信息制定行動計劃或確認重要決策。

圖6  生產(chǎn)戰(zhàn)情

 

 
（2）良率監(jiān)控

研發(fā)智能檢測裝備，關鍵工站&制程品質數(shù)據(jù)自動采集，少許工站數(shù)據(jù)人工錄入，智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)與物料批次綁定，使用在線SPC和專業(yè)工具，按照一定計算邏輯，自動生成每日TOP不良因素、出貨良率、報廢率、SI批退率、綜合效率等相關報表。若出現(xiàn)趨勢異常，則即時分析、預警，實現(xiàn)品質數(shù)據(jù)采集分析。各生產(chǎn)、品質單位主管可根據(jù)自己管理的管轄范圍查閱良率狀況，嚴控不合格品的產(chǎn)生。

圖8  不良因素智能分析


 

（3）自動化核心設備監(jiān)控分析
開發(fā)TPM微應用，實時收集自動化生產(chǎn)設備數(shù)據(jù)，掌握產(chǎn)出、稼動、故障時間與首末件不良率分析等信息，依據(jù)產(chǎn)線人員所在線別、工段、工站、工位，以圖形化、顏色標記，查看授權的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。具備「快速報修」功能，在設備出現(xiàn)故障時短信及時通知維修人員，有效提升設備稼動率，降低設備故障對產(chǎn)能的影響。

圖9  設備運行狀態(tài)監(jiān)控

 

（4）人員出勤
每日生產(chǎn)在職人力、出勤人力、離職人力統(tǒng)計，準確掌握生產(chǎn)人力情況，根據(jù)生產(chǎn)計劃需求及調整直接人力，避免某些工站人力富裕或不足，導致當日產(chǎn)能不達標。

（5）能耗監(jiān)控

實時生產(chǎn)能耗監(jiān)控，一旦達到能耗預設范圍值或供給故障，及時警報顯示，避免因能耗不足或超標導致生產(chǎn)異?；虺霈F(xiàn)生產(chǎn)事故。另外，于廢水排放口，安裝監(jiān)測設備，實時在線監(jiān)測，每10秒向環(huán)保局傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，同步Apple合作伙伴IPE網(wǎng)站，進行公眾監(jiān)督。

4. 安全及可靠性
（1）關鍵數(shù)據(jù)保護：在采取傳統(tǒng)安全防護基礎上，采用多重安全防護體系，對APP端、云端、設備端進行通訊協(xié)議加密和訪問安全認證。數(shù)據(jù)庫通過副本實時、定期備份，用戶身份簽名認證，防止賬號偽造攻擊，賬號體系加密防止拖庫和撞庫等暴力攻擊，采用分布式數(shù)據(jù)中心，進行云安全管理、云安全運維。
（2）可靠性：建立監(jiān)控中心全程可視化，出現(xiàn)任何人員、設備、物料、數(shù)據(jù)、信息安全問題能夠及時發(fā)現(xiàn)并報警，并有專人定期檢查更新安全系統(tǒng)，避免數(shù)據(jù)存儲出現(xiàn)隱性異常問題。

5. 其他亮點
（1）實時化、圖形化，互動型看板，整合生產(chǎn)資訊，將目標達成、瓶頸工站等重要指標自動匯算、透過顏色呈現(xiàn)實時更新。

（2）智能、綠色的工廠SCADA系統(tǒng)

圖14  SCADA 系統(tǒng)

 

三、下一步實施計劃

1. 整合McEBG 智能制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺McEBG 智能云網(wǎng)制造云平臺，是依托現(xiàn)有追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)核心層制造、檢測、物流、能耗等設備集群信息自動采集，突破原有信息多元錄入造成信息偏差問題，實現(xiàn)工、生、品、經(jīng)四管系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源一致，并通過專家決策系統(tǒng)實“四管六流”信息及不同產(chǎn)品處之間經(jīng)驗型共享，機構件加工與成品組裝協(xié)同制造。同步在McEBG智能制造云平臺導入過程中實現(xiàn)三大升級：

（1）核心層資訊集成平臺化資訊集成升級；
（2）拉動式制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅動生產(chǎn)升級；
（3）技術優(yōu)勢型企業(yè)向專家系統(tǒng)型化企業(yè)升級；

     圖15  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺

 

2. 智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)完善及推廣
完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集點，優(yōu)化數(shù)據(jù)源，對各個制程、產(chǎn)品、物料、設備進行全面布局，智能生產(chǎn)中橫向整合、縱向拓展、端對端集成工、生、品、經(jīng)四管系統(tǒng)，人流、物流、過程流、訊息流、現(xiàn)金流、技術流六流數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)核心數(shù)據(jù)全面采集監(jiān)控數(shù)據(jù)深入分析應用。
在內部應用完善后，對智能智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)進行APP封裝，向集團內部其他園區(qū)推廣，同步向集團外企業(yè)推廣，通過對不同領域的定制化功能升級，完善系統(tǒng)功能，升級成為工業(yè)領域通用系統(tǒng)功能，為其他企業(yè)提供智能制造全面解決方案。

3. 提升BIG DATE 獲取與AI應用能力
通過創(chuàng)新整合現(xiàn)有通訊媒介、通訊方式，引入集團工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)BEACON平臺技術，以最小投入實現(xiàn)核心層設備集群企業(yè)云構建。在數(shù)據(jù)采集過程中，通過進行KPI指標檢討，明確定義工業(yè)企業(yè)中的“關鍵、有效、微觀、納米”數(shù)據(jù)，實現(xiàn)核心層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)價值最大化，提升數(shù)據(jù)分析及應用能力，筑基人工智能系統(tǒng)化應用。

四、項目創(chuàng)新點和實施效果

1. 項目先進性及創(chuàng)新點
（1）數(shù)據(jù)準確性自檢：確保生產(chǎn)走動采集數(shù)據(jù)都能準確保存，在系統(tǒng)內設置標準基數(shù)及參照當量，如CNC某制程段，因設備性能不同，單片產(chǎn)品加工時間為10min~15min，故每小時單臺機產(chǎn)出不超過6pcs，一旦超過規(guī)定值，電子看板會顯示異常，避免質量、加工程序、加工參數(shù)異常，并對該段時間加工數(shù)量作隔離處理，人員確認后匯總至系統(tǒng)，防止錯誤數(shù)據(jù)影響決策判斷；                                                                                                                                     
（2）報表自動生成：生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集匯總后自動生成并附帶當班重大異常及解決對策說明，每周/每月會自動匯總周報/月報及異常履歷表，以便后續(xù)查閱；
（3）時效性：實時電子看板系統(tǒng)每2分鐘刷新一次數(shù)據(jù)，真正做到數(shù)據(jù)實時匯總，報表實時更新，第一時間全面掌握制造加工過程的實時數(shù)據(jù)。

2. 實施效果
（1）提升生產(chǎn)效率：各階主管可以隨時掌握每日達成、每周達成、每月達成，產(chǎn)能、良率、人力… 關鍵指標，以便實時依據(jù)市場、客戶反饋及需求預測調整后續(xù)生產(chǎn)計劃，對資源進行優(yōu)化調整，以更優(yōu)方式響應市場變化。由「事后檢討」轉為「事中控制與事前預防」，提升應變效率。
（2）提升設備異?；貞⒔鉀Q時間加速：數(shù)據(jù)實時更新匯總，每天不需要再進行耗費大量時間進行數(shù)據(jù)錄入。改善跨單位異常反應、溝通處理效率，增強管理力與提升有效稼動率。
（3）時時紀錄品檢，實時較調降低重工成本：首末件、換刀、每日設備點檢等運維作業(yè)，均依據(jù)品檢紀錄進行針對性的保養(yǎng)與較調。
（4）預估刀具更換，提前備料提升稼動：掌握每把刀具使用壽命、預估更換需求時間；提前通知刀具庫進行備料、校調，有效提升設備稼動。