鴻富錦精密電子（成都）有限公司系鴻海科技集團(tuán)2010年在成都組建，總投資額約為美元21億元，項(xiàng)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(tuán)在西部打造的以平板計(jì)算機(jī)制造、電子顯示面板制造、6C科技整合服務(wù)等業(yè)務(wù)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(wù)、綠色智慧教育生態(tài)等領(lǐng)域不斷突破，成為四川先進(jìn)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(xiàng)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(yùn)用大數(shù)據(jù)運(yùn)算分析技術(shù)進(jìn)行智慧統(tǒng)籌運(yùn)營。”成都富士康McEBG智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)項(xiàng)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(jié)合人工智能分析，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造管理智能化決策。
1. 項(xiàng)目背景
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)導(dǎo)入之前企業(yè)運(yùn)營管理未達(dá)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(dú)立完成生產(chǎn)運(yùn)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(yàn)積累，提取企業(yè)運(yùn)營關(guān)鍵指標(biāo)主要包括：人員指標(biāo)、設(shè)備參數(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、品質(zhì)信息、環(huán)安能耗。應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理優(yōu)化是企業(yè)順應(yīng)中國制造2025宏觀發(fā)展規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型的必由之路。
目前國內(nèi)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(yīng)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(dǎo)入富士康使用，則需要富士康對現(xiàn)有生產(chǎn)式進(jìn)行大規(guī)改變。遂開發(fā)基于富士康BEACON平臺的企業(yè)應(yīng)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(shí)時采集，分布式管理等技術(shù)，連接制造應(yīng)用微平臺，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一分配、協(xié)同調(diào)度。集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、顯示和應(yīng)用于一體，推動工廠數(shù)字化和智能化，減少不良浪費(fèi)，提升生產(chǎn)效率。
2.項(xiàng)目簡介
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)目前從人、機(jī)、料、法、環(huán)五大類別，針對關(guān)鍵數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、分析，并在生產(chǎn)車間重點(diǎn)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(guān)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過對比現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)與生產(chǎn)執(zhí)行計(jì)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(shí)現(xiàn)制造、倉儲、物流、質(zhì)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(shí)現(xiàn)公司提質(zhì)、增效、降本、減存最終目標(biāo)。
圖2 智能云網(wǎng)制造運(yùn)營監(jiān)控中心
3. 項(xiàng)目目標(biāo)
（1）建立McEBG工程、生產(chǎn)、品質(zhì)、運(yùn)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(yīng)時間；
（3）三階層生產(chǎn)戰(zhàn)情報告自動生成、結(jié)果智能分析、數(shù)據(jù)異常自動預(yù)警；
（4）生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)保留及查詢，形成生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)履歷。
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
1. 項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
（1）智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)總體功能架構(gòu)
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)總體架構(gòu)主要分為：終端設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)采層、應(yīng)用平臺層、數(shù)據(jù)中心型層及運(yùn)營管理層。
通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線進(jìn)行設(shè)備集中控制，梳理各制造環(huán)節(jié)工業(yè)機(jī)理，分析定義出人員、設(shè)備、產(chǎn)能、良率等關(guān)鍵有效數(shù)據(jù)來源，布建智能裝備和數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)設(shè)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(jìn)行采集和監(jiān)測，依托協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和邊緣計(jì)算備實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)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(diào)用，形成人流、金流、技術(shù)流、訊流、物流、過程流六流模型庫，便于不同階層管理者進(jìn)行數(shù)
據(jù)使用、流程優(yōu)化、系統(tǒng)整合及企業(yè)運(yùn)營決策。
圖3 總體功能架構(gòu)
（2）智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)功能架構(gòu)
智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)目標(biāo)是從市場、資源、制造三部分進(jìn)行管理，制造段數(shù)據(jù)采集、分析、統(tǒng)計(jì)、預(yù)警是重點(diǎn)應(yīng)用項(xiàng)目。
主要包含車間計(jì)劃管理、設(shè)備管理、品質(zhì)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(shí)時進(jìn)度、設(shè)備良率分析、設(shè)備稼動率OEE、多車間對比分析、關(guān)鍵缺陷及原因等），并對各廠部每日/月/季度/年綜合效率進(jìn)行智能分析。另外，根據(jù)海量數(shù)據(jù)記錄，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，對產(chǎn)能進(jìn)行智能排配，對資源（人力/設(shè)備/能源）等優(yōu)化配置，供不同職能管理人員進(jìn)行資源統(tǒng)一調(diào)度、分配。
圖4 系統(tǒng)功能架構(gòu)
2. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)
圖5 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)
3. 具體應(yīng)用場景和應(yīng)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(shí)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(yàn)收執(zhí)行成果，并依據(jù)時時信息制定行動計(jì)劃或確認(rèn)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(guān)鍵工站&制程品質(zhì)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(jì)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(guān)報表。若出現(xiàn)趨勢異常，則即時分析、預(yù)警，實(shí)現(xiàn)品質(zhì)數(shù)據(jù)采集分析。各生產(chǎn)、品質(zhì)單位主管可根據(jù)自己管理的管轄范圍查閱良率狀況，嚴(yán)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(shè)備監(jiān)控分析
開發(fā)TPM微應(yīng)用，實(shí)時收集自動化生產(chǎn)設(shè)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(biāo)記，查看授權(quán)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。具備「快速報修」功能，在設(shè)備出現(xiàn)故障時短信及時通知維修人員，有效提升設(shè)備稼動率，降低設(shè)備故障對產(chǎn)能的影響。
圖9 設(shè)備運(yùn)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(jì)，準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)人力情況，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃需求及調(diào)整直接人力，避免某些工站人力富裕或不足，導(dǎo)致當(dāng)日產(chǎn)能不達(dá)標(biāo)。
（5）能耗監(jiān)控
實(shí)時生產(chǎn)能耗監(jiān)控，一旦達(dá)到能耗預(yù)設(shè)范圍值或供給故障，及時警報顯示，避免因能耗不足或超標(biāo)導(dǎo)致生產(chǎn)異常或出現(xiàn)生產(chǎn)事故。另外，于廢水排放口，安裝監(jiān)測設(shè)備，實(shí)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(jìn)行公眾監(jiān)督。
4. 安全及可靠性
（1）關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護(hù)：在采取傳統(tǒng)安全防護(hù)基礎(chǔ)上，采用多重安全防護(hù)體系，對APP端、云端、設(shè)備端進(jìn)行通訊協(xié)議加密和訪問安全認(rèn)證。數(shù)據(jù)庫通過副本實(shí)時、定期備份，用戶身份簽名認(rèn)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(jìn)行云安全管理、云安全運(yùn)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(shè)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(diǎn)
（1）實(shí)時化、圖形化，互動型看板，整合生產(chǎn)資訊，將目標(biāo)達(dá)成、瓶頸工站等重要指標(biāo)自動匯算、透過顏色呈現(xiàn)實(shí)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(shí)施計(jì)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(shí)現(xiàn)核心層制造、檢測、物流、能耗等設(shè)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(shí)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(shí)“四管六流”信息及不同產(chǎn)品處之間經(jīng)驗(yàn)型共享，機(jī)構(gòu)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(dǎo)入過程中實(shí)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(qū)動生產(chǎn)升級；
（3）技術(shù)優(yōu)勢型企業(yè)向?qū)＜蚁到y(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(diǎn)，優(yōu)化數(shù)據(jù)源，對各個制程、產(chǎn)品、物料、設(shè)備進(jìn)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(shù)流六流數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)核心數(shù)據(jù)全面采集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)深入分析應(yīng)用。
在內(nèi)部應(yīng)用完善后，對智能智能云網(wǎng)制造系統(tǒng)進(jìn)行APP封裝，向集團(tuán)內(nèi)部其他園區(qū)推廣，同步向集團(tuán)外企業(yè)推廣，通過對不同領(lǐng)域的定制化功能升級，完善系統(tǒng)功能，升級成為工業(yè)領(lǐng)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(yīng)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(tuán)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)BEACON平臺技術(shù)，以最小投入實(shí)現(xiàn)核心層設(shè)備集群企業(yè)云構(gòu)建。在數(shù)據(jù)采集過程中，通過進(jìn)行KPI指標(biāo)檢討，明確定義工業(yè)企業(yè)中的“關(guān)鍵、有效、微觀、納米”數(shù)據(jù)，實(shí)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(yīng)用能力，筑基人工智能系統(tǒng)化應(yīng)用。
四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)
（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性自檢：確保生產(chǎn)走動采集數(shù)據(jù)都能準(zhǔn)確保存，在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)基數(shù)及參照當(dāng)量，如CNC某制程段，因設(shè)備性能不同，單片產(chǎn)品加工時間為10min~15min，故每小時單臺機(jī)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(zhì)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(rèn)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(dāng)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(shí)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(shí)時匯總，報表實(shí)時更新，第一時間全面掌握制造加工過程的實(shí)時數(shù)據(jù)。
2. 實(shí)施效果
（1）提升生產(chǎn)效率：各階主管可以隨時掌握每日達(dá)成、每周達(dá)成、每月達(dá)成，產(chǎn)能、良率、人力… 關(guān)鍵指標(biāo)，以便實(shí)時依據(jù)市場、客戶反饋及需求預(yù)測調(diào)整后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃，對資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以更優(yōu)方式響應(yīng)市場變化。由「事后檢討」轉(zhuǎn)為「事中控制與事前預(yù)防」，提升應(yīng)變效率。
（2）提升設(shè)備異常回應(yīng)、解決時間加速：數(shù)據(jù)實(shí)時更新匯總，每天不需要再進(jìn)行耗費(fèi)大量時間進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。改善跨單位異常反應(yīng)、溝通處理效率，增強(qiáng)管理力與提升有效稼動率。
（3）時時紀(jì)錄品檢，實(shí)時較調(diào)降低重工成本：首末件、換刀、每日設(shè)備點(diǎn)檢等運(yùn)維作業(yè)，均依據(jù)品檢紀(jì)錄進(jìn)行針對性的保養(yǎng)與較調(diào)。
（4）預(yù)估刀具更換，提前備料提升稼動：掌握每把刀具使用壽命、預(yù)估更換需求時間；提前通知刀具庫進(jìn)行備料、校調(diào)，有效提升設(shè)備稼動。