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领航 | 智能化制造:基于全球MRC云平台的智能工厂建设创新应用

时间:2022-09-29浏览量:86字号:AAA

为贯彻落实中央关于推动工业互联网加快发展的决策部署,加速新模式、新业态规模化推广,有力推动制造业数字化转型,2021年工信部遴选出140个技术先进、成效显著、易推广复用的平台领航应用案例,形成一批引领工业互联网规模化落地的“灯塔应用”。按照1篇/天的频次对外发布典型案例,希望为广大制造企业实施数字化转型、开展模式创新提供参考。

案例概况:

同方威视技术股份有限公司自2017年开始,通过建设智能工厂以及构建MRC(Modularized Rapid Customization)云平台,逐步实现安检产品生产过程的智能化可视化,实现全球多个工厂核心物料集中采购、制造计划集中调度、质量标准统一管理。通过物流、信息流、文件流的无缝衔接,极大地提升了总装生产环节的效率和质量,力求为客户提供质量、成本、交期最优的产品。

关 键 词:电子行业,AR/VR,智能化制造

一、起航:企业沿革

同方威视技术股份有限公司(简称“同方威视”)是作为安检产品和安全检查解决方案供应商,陆续研发出了货物及车辆安全检查、行李及包裹安全检查、人体安全检查、爆炸物及毒品探测、液体安全检查、放射性物质监测以及系统解决方案等共计30多个系列、200多个品种的具有市场竞争力和技术领先的安全检查产品,拥有全球安检行业最完整的产品线序列,为全球170多个国家和地区的客户提供安检领域最先进的创新技术、品质卓越的产品以及综合的安检解决方案和服务。

同方威视在安检市场占用率居全球第三。其中,在全球货物车辆检查系统的市场占有率连续9年保持第一,已获得900余项中国发明专利,在海外30多个国家和地区获得发明专利2000余件。

二、转舵:解决柔性化、定制化生产需求

同方威视的主要支柱产品货物及车辆安全检查设备,单品价值高、定制化程度高、品种多、批量小,造成了原材料种类多、排产繁琐的状况,亟须通过工业互联网技术加强信息管理,提高生产过程的可控性以及计划排程的合理性。另外,同方威视在全球拥有多个生产基地,各自独立管理势必造成市场情报的信息孤岛、物料采购的浪费、产品质量的失控。打造适合高度定制化离散型制造的智能工厂,并且建立一套全球协同的生产制造管理平台是同方威视进一步发展的不二之选。

三、锚定:以“打造智能工厂”为转型目标

结合上述需求,同方威视开始打造本土智能工厂,集成智能手段和信息系统等技术,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂,使其具有自主采集数据、判断产能、规划排产的能力。通过可视化技术、VR/AR(虚拟现实/增强现实)等技术,实景展示设计与制造过程。

四、扬帆:平台赋能产品制造模块化、快速化、定制化

1.同方威视智能工厂转型方案

同方威视智能工厂转型包含若干个项目,重点项目转型模式如下。

探测器智能生产线:改进传统的纯手工制造模式,通过人机配合,完成多种主流型号探测器的耦合、装配、测试工作。打造集元器件焊接平台、调试封装平台、晶体灵敏度值检测平台、PCB类数据采集板自动测试平台在内的探测器智能生产线。 

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图 1 探测器智能生产线图

加速器智能生产线:将加速器装配工作自动化,降低劳动强度,提高制造水平与生产效率。生产线的机器人辅助生产,在生产线设计的基础上,将加速器单台生产模式升级为流水生产模式,采用自动化生产设备进行工业机器人辅助生产,增加流水线、智能机械手、AGV智能运输车和信息化系统,实现固定工位安装指定的器件以及特殊器件使用机械手等智能技术方案完成制造。

车载产品智能脉动生产线:在以前生产线的基础上,增加信息化建设,打破传统制造业中的信息孤岛。由于在大型产品的制造过程中,存在客户需求变更、设计调整、物料调整等诸多不确定因素,智能工厂运用标准MRC模块通过工业互联网的高效信息管理和传递方式实现制造的及时调整,以达到快速生产,满足客户的定制化需求。

物流智能配送系统:划定AGV小车运行区域,进行智能物料配送,实现自动化路径选择。通过LMS系统的优化和实施,保证物料按照生产节拍及时配送,整体配合提高生产效率。

VR核心部件虚拟交流系统:加速器VR模拟培训平台,通过“听、看、做、记”的形式,让学员可以快速地掌握相应的知识点,做到“远程智能培训”。

AR远程实时在线支持系统:建设AR全球工厂制造技术支持系统。可通过日志的分析支持全球工厂的调试,利用AR技术实现全球工厂间的高效支持和交流,进一步完善制造技术经验贡献库,并组建一支制造技术支持团队。

2.同方威视智能工厂应用实施

同方威视智能工厂的制造过程智能化和自动化,及AGV、AR、VR、3D扫描、机器人等的应用,提升智能工厂的整体智能制造的水平。同方威视已在中国、欧洲、南美洲等地建成生产制造基地和物流/维修中心,形成行业领先的全球制造平台。以大型产品中的车载产品为例,采用同方威视自主创新的MRC设计制造模式,实现了模块化、快速化、定制化的高效产品制造。

基于MRC云平台的智能工厂实施后,同方威视落实了智能制造战略规划目标,确立了详细的考核指标体系,设立了专门的智能制造管理机构,确定了专门的智能制造分管领导。生产部门设立了专门负责智能工厂运维的岗位,健全了智能制造相关专业人才的培训机制。

五、领航:价值成效

1.实施效益

(1)信息化水平明显提升。以MRC模式为基础,通过ERP系统、MES系统、PLM系统高效协同与集成,实现信息数据资源交互共享、经营管理智能决策支持。各工位配备触控电脑、扫描枪,实时显示BOM、作业指导书等信息,辅助员工核对物料,指导装配操作,同时对生产过程中的工序、工时及异常情况进行相应记录。

(2)生产效率显著提高。加速器生产线采用脉动模式,固定人员在固定工位进行工作,各工位配备专用工具,大大降低劳动强度,生产效率更高且质量管控更为方便。同时考虑到加速器的定制化生产情况,提升产线柔性,可以兼顾现阶段90%以上加速器装配工作。探测器智能生产线包含5台自动化机器人、配套工装、料仓、输送装置等,实现探测器模块生产效率提升15%,大概节省6人的工作量。

(3)远程支持得以实现。借助AR增强现实技术,实现了跨地域生产过程指导及生产问题解决,技术专家不用出差即可“亲临现场”指导、解决问题,大大加强了专家团队的复用价值。

(4)数据安全得到更好保障。基于同方威视自主搭建的私有云——MRC云,提供由云端管理平台、低功耗蓝牙标签、本地终端、无线通讯网络组成的一体化系统,力求对威视产品的核心部件、零件、软件做到实时防盗。

2.创新与发展

大型安检设备具有单品价值高、客户定制程度高、需求变化多、设计难度大等特点,是典型的离散型制造。大型安检设备智能制造工厂的实施,成功实现了大型安检产品离散型制造的智能生产,有助于产品智能化及人工智能的实现,更高效地满足客户更多的定制化需求。

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