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当前,电子通讯行业逐步加大智能化投入。作为电子通讯领域具备显著竞争力的生产研发企业,Y企业利用数字孪生技术及智能化设施设备,实现信息平台集成化,生产状态可视化,打造了集“研发+生产+仓储+生活”于一体的现代化智慧园区。
曾丽强
机械工业第六设计研究院有限公司智能制造工程院副总工程师/总设计师
赵玉兰
机械工业第六设计研究院有限公司智能制造工程院首席专家
张继明
机械工业第六设计研究院有限公司智能制造工程院工程师
Y通讯企业是全球领先的沟通与协作解决方案提供商,主要提供国际品质、技术领先、体验友好的“云+端”视频会议、IP语音通信及协作解决方案,且与微软等国际品牌达成长期深度的战略合作;其自主品牌产品畅销美国、英国、澳大利亚等140多个国家和地区。根据IDC2021年全球视频会议市场统计数据,Y企业视频会议系统出货量位居全球前五。
电子通讯制造业是国民经济的战略性、基础性、先导性产业。2024~2025年,国家出台的一系列稳增长、调结构政策效力逐渐显现,各地因地制宜加快新质生产力培育,半导体、新能源、电子通讯等成为各省市攻关关键共性技术的重点领域和支撑赋能技术创新的重要基础。随着电子通讯产业快速发展和技术变革,产业正在加快产业升级的步伐,创造并推动更多的新业态和新模式。
Y通讯企业智慧园区整体布局
在此背景下,Y企业积极响应国家政策导向,紧跟时代趋势,依托自身在研发与制造领域的显著优势,着手规划并打造智慧园区。
该园区位于厦门市翔安区下潭尾南片区,占地面积约10万平方米,总建筑面积约22万平方米,是集“研发+生产+仓储+生活”于一体的现代化智慧园区。在空间布局上划分为生产区、生活区两大功能分区,既能助力智能制造水平提升,也能为并肩作战多年的员工提供更好的体验。
电子通讯产品往往批量大、质量要求高,且涉及多种原材料和零部件,园区生产需实现精准配送、高精度装配。严格的质量控制、灵活的生产调度、数据的实时监控和分析,生产以及库存管理的持续优化,是确保生产顺利进行的必要条件。园区引入智能化产线、智能物流设备、全新的制造执行系统(MES),在满足智能化产线、自动化生产的同时,完善内部车间现场管理、生产的透明管理、数据闭环管理,提升管理水平,降低业务管理风险、促进业务效率的提升。
智能化产线作为生产的躯干,智慧物流作为园区的核心“脉络”,对于智慧园区能否成功运营至关重要。为此,Y企业与中机六院展开合作,运用多项智能管控技术,成功打造智能产线、智能物流系统以及信息管理系统,使该基地成为电子通讯行业标杆项目,助力生产效率提升。
Y通讯企业的智慧园区全面融合自动化生产线、自动化立体仓库、先进的机器人、高效的信息管理系统与自动控制系统,以及精确的自动检测和试验设备。这一综合系统,旨在实现电子通讯生产过程的高精度控制,从而满足来料到成品的复杂生产工艺要求。
智慧园区总体架构
在项目规划设计阶段,充分考虑到地块的实际情况以及电子通讯产品生产的特殊需求。为优化工艺及物流流程和提高整体效率,将仓储区域和生产车间形成围合布置,将原材料库及成品库覆盖4个生产厂房。这种布局方式,使物料和产品的运输距离显著缩短,有效提高整体物流效率。
在生产线上,采用滚筒线流转方式来进行物料配送,可确保生产流程的顺畅进行;同时,整条产线全程通过制造运营管理(MOM)系统控制,实现自动化配送及生产。在这一过程中,每个通讯产品的信息都可被查询和追溯,从而实现整个产品的全流程可控。
园区引入国内先进的智能产线及智能仓储管理系统,建设“智能产线”+“智能立体仓库”,智能产线涵盖SMT、DIP以及测试等,智能立体仓库涵盖原料、半成品、成品等多功能仓储功能,可实现自动化组装及高密度存储、盘库以及智能流转流程,大大提高作业效率与空间利用率,满足客户对准确、高效的订单处理与产品交付需求。该智慧园区深度融合多项先进装配技术及物流技术,最终打造了一个全流程数字化、自动化、信息化的智能生产及物流体系。
智能仓储管理系统架构
1.智慧园区总体架构搭建
项目采用先进的信息化、智能化技术整合企业下辖工厂各种资源,使信息与智能技术成为企业核心竞争力整合平台。通过智能化系统建设来实现对智慧园区内人员、安全、设备、信息的合理有效管理,为园区内业务管理、研发及试验检测流程、工艺和公用设备运行以及服务等提供一种高科技、高效率的管理和服务手段。
2.原材料+成品自动化立体库
原材料智能立库为托盘立体库及料盒立体相结合,成品智能立库为托盘立体库,不仅具有存储密度高和空间利用率高的特点,还具有自动化程度高、存取效率高等优点。
原材料库入库流程
通过智能立体库,该项目实现了生产所需的装配原材料、半成品及成品的精准自动化存储,有效提高仓库的管理水平和运营效率,同时降低人工成本和劳动强度。
该项目还引入智能仓储管理系统(WMS),可满足电子通讯产品的智能化、自动化、信息化、精益化仓储管理的迫切需求。通过WMS的精准管控和数据分析,项目成功实现对物料的全面追踪和高效管理,并给予现场指引、纠错,支持各系统数据闭环,为项目的成功实施奠定坚实基础。
原材料库
3.智能产线
项目采用SMT智能贴装生产线、自动插件线和智能检测单元,通过AGV将面板自动输送至SMT线上,一轨完成PCB的A面,空中回流至SMT前至2轨,翻板,印刷B面;SMT物料下线后进入电路板料架,经AGV送至插件线,线上进行分板,由机械手自动放置到插件工装内,插件完成后在线测试,实现测试自动化。
智能产线
4.数字孪生系统
项目充分利用模型、数据、智能并集成多学科的技术,以智能产线为核心,以智能库房为依托,面向生产活动全生命周期过程,发挥连接物理世界和信息世界的桥梁和纽带作用,提供实时、高效、智能的服务,打造电子通讯行业数字孪生系统。该系统在融合和使用新一代信息技术(如云计算、物联网、大数据、移动互联、人工智能等)的基础上,开发的虚实融合、数据驱动、全要素全流程全业务集成与融合、迭代运行与自优化的智能车间孪生体,具有车间生产要素管理、生产活动计划、生产过程控制等维度的功能,实现系统优化,降本增效。
数字孪生系统
Y企业智慧园区内所采用的智能化生产线及智能物流系统,凭借其高度自动化、智能化、少人化、准时化等特点,展现出显著的技术创新与优势。
1.总体规划、分步实施
创新提出电子通讯行业智慧园区信息化总体架构,遵循整体规划、分步实施的原则,注重项目的系统性、整体性和全面性,实施过程中先进行业务处理层及底层管理,稳步向中高层管理及全面业务流程自动化过渡。
2.多个代工厂MOM模式
采用多租户或多工厂模式,将多个代工厂整合到一套MOM系统中进行精细化管控。该方案可以快速提升和对齐各工厂的生产管理能力,保证整个外协生产处于高度可控状态。
3.高度自动化与少人化生产模式
项目通过全流程应用智能化生产设备及先进仓储物流设备,实现生产及配送过程无人化、少人化。通过自动化设备的精准作业,不仅降低了人工干预的风险,还显著提升生产效率和物流管理的智能化水平。
4.高空间利用率与透明化管理
智能产线及智能立库的运用是该项目一大亮点,并借此大幅减少生产及仓储占地面积、提高空间利用率。同时,结合MOM系统的精准管控,实现生产过程及物料配送的透明化管理,不仅提升了生产及仓储管理的效率,还能确保产品质量及物料信息的准确性和可追溯性。
5.实现生产信息系统互联互通
该项目通过MOM系统实时传输在线订单信息,实现生产计划的精准制定和执行。与传统的看板拉动后补充上线方式相比,该项目采用按生产计划前补充推动上线的方式,通过AGV与MES的紧密联动,实现AGV的精准配送。这一创新模式不仅可有效降低人工成本,还能提升生产线的灵活性和响应速度。
6.数字孪生技术应用
该项目运用数字孪生技术,建立涵盖工厂建筑、生产单元、信息化系统等全要素的数字孪生集成开发平台,将数字孪生系统和仿真、建模、虚拟现实等技术进行结合,提供三维可视化环境,利用仿真调试软件实现虚拟生产验证,同时将数字孪生系统与仿真生产系统进行集成,实现产品在实际生产制造前,就能预估产品生产制造中出现的问题,规避项目风险,同时减少产品调试和试生产投入,从而实现物理工厂和虚拟工厂的一一映射。
总的来说,这些优势不仅提升了生产效率和产品质量,还降低了运营成本和风险,为Y企业的可持续发展奠定坚实基础。
实现智能化提升,是未来电子通讯行业生产设备及物流系统发展的核心趋势之一。随着人工智能技术不断进步,生产及物流系统将更加智能化,生产及物流设备将具备自主感知和决策能力。这一变革将主要得益于机器学习和深度学习算法的应用,这些技术能够处理海量数据,并根据数据模式和规律进行准确决策。此外,生产设备及物流设备间的协作和交互也将得到显著提升,实现无人智能调度和协同作业。设备之间的智能交互将实现作业流程的优化和协调,提高整个物流系统的效率。
1.智能化提升逐步完善
智能生产制造成为产业升级的关键路径。企业通过采用数字孪生、智能制造、工业互联网等技术,实现生产流程及物流系统的智能化管理,提高生产效率,降低成本,并能灵活应对市场需求,提供个性化和定制化的产品与服务。
2.产业链协同紧密
电子通讯制造业强调产业链上下游的深度整合与协同,包括原材料供应、零部件制造、组装、测试到市场销售等各个环节。通过优化供应链管理,提升响应速度,确保供应链安全和稳定性。
3.AI应用场景多元化
随着5G商用的深入推广和人工智能技术的广泛应用,在工业场景、工业数据、AI模型能力以及垂直工业应用的共同推动下,电子通讯行业将逐步构建出具有内生增长潜力的生产模式,提高产品质量,提升生产效率。
4.绿色和可持续发展
绿色与可持续发展,是未来电子通讯产业发展的重要关注点。为减少对环境的影响和实现资源的可持续利用,系统将以绿色和可持续的方式进行设计和运营,设备和设施将遵循可持续发展理论,减少对自然资源的消耗和环境的污染。此外,园区系统还将注重资源的循环利用和废弃物处理,以降低对环境的负面影响。通过这些举措,未来电子通讯智能生产及智能物流系统将能够更好地满足低碳环保要求,为企业的可持续发展贡献力量。
编辑、排版:王茜
本文内容源自《物流技术与应用》2025年5期增刊(点击可查看掌上电子刊),有删改。
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