数字化到智能化赋能精密组装堆叠

《数字化到智能化赋能精密组装堆叠》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字化到智能化赋能精密组装堆叠（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、数字化到智能化赋能精密组装堆叠数据价值设计创造与执行一、项目概况1. 项目背景富泰华公司可携式智能产品智能生产示范项目，根据中国制造 2025整体战略要求及贯彻关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见，并落实富士康集团工业互联网行动纲领，特在深圳厂区建立智能生产工厂天行者平台，以期达到提质增效，降本减存。2. 项目简介智能示范工厂是富泰华工业（深圳）有限公司专门从事可携式智能产品生产的工厂，是创新型的离散型智能制造企业。在示范工厂中，建构的天行者运行平台，透过智能设备采集数据，建立大数据模型，利用公司内部通信网络，将一系列数字化集成系统进行智能化升级。天行者平台将智能工厂全流程信

2、息进行集成，建构战情指挥系统，进行可视化智能管理，平台应用简介如下：（1） 信息物理设计反馈系统：通过各环节数据进行物理检测与实验，进行验证与优化，提升可携式智能产品用户体验；（2） 智能设备监控系统：通过智能传感与控制装备，实现智能检测与智能生产；（3） 智能生产管理系统：将人、机、料等生产数据自动上传，及时预警，异常监控；（4） 智能品质管理系统：监控来料品质并监控示范工厂生产产品全生命周期品质；（5） 智能良率/重测率系统：进行实时的数据采集、建模、分析，进行测试流程防呆及失效分析建模，指导实时决策。智能工厂建立在安全、高可用性、持续性、可快速复制扩充的基础上，保护客户新产品信息安全，每

3、年零损失、零泄露，每年通过 ISO 27001 国际信息安全管理体系认证。3. 项目目标（1） 落实中国制造 2025 战略目标，成为中国工业互联网发展的主要推手；（2） 致力成为创新数位系统产品生产的智能工厂典范，最终成为工业互联网智能制造世界级的行业应用标杆；（3） 运用大数据技术实现智造系统的可视化、预测化、协同化，最终实现无忧的智造环境。二、项目实施概况1. 项目总体架构和主要内容（1） 项目总体架构图 1 天行者平台总体架构图天行者平台是富泰华工业(深圳)有限公司示范工厂打造的核心工业互联网平台，是万物互联互通时代，工业生产资源接入管理、数据采集的有效解决方案， 可以通过天行者平台高

4、效、安全的将工业设备连接至边缘计算及云端，并在核心层和云端进行设备管理、监控，数据储存、分析，建立数据模型运算和关键数据指标可视化呈现，给予企业经营管理决策支持。（2） 应用案例-信息物理反馈系统图 2 信息物理反馈系统架构图信息物理反馈系统通过对产品零件精密堆叠组装、测试、用户体验等产品全生命周期数字化信息进行采集、建模、分析，进行物理检测与实验，进行设计参数验证与优化，调整示范工厂生产工艺流程和设备参数，不断提升示范工厂整体营运效率和生产产品品质，不断提高用户满意度。工业互联网的重点是工业，工业的重点是产品与服务，产品与服务的重点是品质，品质是设计出来的。设计品质的精神就是让生产一台跟五千

5、万台的品质都是一样的。图 3 以 ISO9001 为标准的系统设计顶层架构图设计数据种类：结构化数据分析模型有判定树、聚类、神经网络、多元回归等;非结构化数据分析模型有图像识别、图像分割、点检测等。图 4 以 ISO9001 为标准的系统设计数据模型（3） 应用案例-智能品质管理系统图 5 智能品质管理系统架构图运用工业互联网平台，使供应商和示范工厂之间的流程重组、信息互通、资源共享，形成更快速、更高效的新品质管理模式，以实现双方互利共赢的目标。（4） 应用案例-智能生产管理系统图 6 智能生产管理系统架构图智能生产管理系统通过连接人脸识别考勤机、人事考勤系统、薪资管理系统等，建立员工大数据库

6、。通过生物特征识别系统采集员工信息，运用智能派工模型自动匹配工作岗位，缩短员工岗位调配时间，提升工作效率。智能生产管理系统对员工操作岗位推行实时奖金激励，激发员工士气。智能生产管理系统将 ERP 系统和 SFC 系统的信息互联互通，可实现计算机辅助计算线体综合生产力，实现最优生产安排，减少和避免停线损失。（5） 应用案例-智能设备监控系统图 7 智能设备监控系统架构图智能设备监控系统通过对设备、治具数据采集并链接 SFC/备品系统/PDCA 等系统数据，通过数据服务器进行数据存储整合、分析，建立数据分析模型，达到智能判断预警。智能设备监控系统能实时监控设备状况、工站良率，实时采集关键因子数据并

7、自动判定结果，对设备点检保养、耗材寿命、库存实时智能预警。（6） 应用案例-智能良率/重测率系统图 8 智能良率/重测率系统架构图智能良率/重测率系统从监控生产流程工艺品质出发，测试工站智能设备进行采集产品实时生产测试参数，进行边缘数据处理。智能良率/重测率系统对产品流程工艺进行管控，监控生产工艺水平，预测不良潜在的风险，及时通知责任人采取措施，避免隐性问题导致不良品产生和设备停机，建立良率/重测率实时监控预警机制，达到提质、增效、降本、减存的目的。2. 网络互联架构图 9 网络互联架构图（1） 利用现有三层网络规划，采用多链路，将设备连接至网络，保证设备冗余；（2） 各区域主干网络与核心网络

8、分别采用双线路连接，以保证链路冗余与带宽负载；（3） 生产网络与办公网络进行物理分离，各自独立运行，减少网络负载，提高网络可用性；（4） 架设无线网络，满足多种移动终端的稳定，高效访问网络资源，为各项移动应用提供有力的支撑；（5） 园区之间通过 VPN 连接，DMZ 为对外服务提供安全的接入环境；（6） 客户通过专线或 VPN 接入生产网络。3. 数据架构和应用图 10 数据架构图数据采集：应用 Sqoop /Flume 采集结构化/半结构化/非结构化数据；AP&APP写入数据等。数据存储：应用 MongoDB、Cassandra、Redis、SequoiaDB、Hadoop 等技术存储海量数

9、据 。数据处理：应用 Spark、Java、Hive 等技术进行数据清洗、建模。数据应用：应用 Spark、SPSS、R 等技术进行数据分析、预测、决策判断、商品推荐等。运用 CNN 算法、拉普拉斯算法、LBP 算法、Tensorflow 技术进行大数据应用。4. 安全及可靠性图 11 安全架构图设计信息安全框架：在 ISO27001 国际信息安全体系及客户信息安全要求为信息安全基线的基础上，融入国内外工业互联网信息安全框架，制定及实施公司信息安全政策，确保设备安全、控制安全、网络安全、应用安全及数据安全。在边缘层、IaaS、PaaS、SaaS 层实施讯息安全控制措施以确保设备安全、控制安全、

10、网络安全、应用安全及数据安全。（1） 达成系统可靠的方法：a. 遵循 ISO20000 IT 服务管理作业流程(服务水平管理、服务报告、服务连续性和可用性管理、服务的预算和核算、容量管理、业务关系管理、供应商管理、事件和服务请求管理、问题管理、配置管理、变更管理、发布和部署管理) ；b. 通过冗余、热备援、虚拟化、负载均衡、灾害恢复演练、容灾机房等技术建立高可用性的网络、数据及应用系统；c. 建立智能化集成监控与管理系统，及时发现解决问题。（2） 信息安全管理实施成果：a. 保护客户新产品信息安全，每年零损失、零泄露；b. 每年通过 ISO27001 国际信息安全管理体系认证；c. 实现客制化

11、软件安全保障，零黑客攻击损失；d. 每年系统可用性达 99.999%。5. 其他亮点（1） 客制化订单处理图 12 客制化订单处理流程图示范工厂生产可携式智能产品客制化订单处理流程，已打通用户个性化需求、零组件厂商、精密组装堆叠各环节，将网上交易、线下交货等信息，实现无缝衔接。（2） 移动战情工业 APP图 13移动战情工业 APP 运行示意图天行者工业 APP 的特点着重在大规模生产海量数据的整合，能实时掌握生产系统信息，高效的收集数据和掌控生产进度，提高解决异常问题的效率，实现在线监测，运营优化和预测性维护等功能，现场用户通过调用 APP 可实现对智造资源优化配置。三、下一步实施计划（1）

12、 深化工业互联网思维，全方位覆盖数字化、网络化、智能化；深度理解提炼工业机理，优化大数据算法模型，找到最优参数，提升生产效率和产品良率。（2） 落实智能工厂能耗管理系统，提高能源使用效率，降低单位能耗，实现节能减排。（3） 提升设备智能化水平，实现自感知、自预测、自比较、自重构，达到无忧工厂生产环境。四、项目创新点和实施效果1. 项目先进性及创新点富泰华工业（深圳）有限公司示范工厂是六流信息整合运行典范，将实体端的人流、过程流和物流信息以及虚拟端的讯息流、金流和技术流信息在示范工厂进行整合，提取四项主要先进性如下：（1） 人流：示范工厂采用生物特征识别技术采集人员信息，连接人员管理系统和智能生

13、产管理系统，透过建模分析，实现智能派工；（2） 过程流：透过智能设备对产品全生命周期进行实时监控；示范工厂已经逐步实现客户、供应商、产线信息互联互通；（3） 技术流：建立失效分析大数据资料库，指导实时决策及经验传承；透过信息物理系统反馈，优化产品工艺参数，提升产品品质；（4） 金流：智能生产管理系统及财务系统无缝衔接，在生产现场实时显示激励奖金，提升员工士气和产品品质。天行者平台依托丰富的智能制造经验及数据积累，可做到数据模型化、模型服务化等集成，将智能升级经验推广到全产业链，实现价值链延伸。2. 实施效果自国家 2015 年提出中国制造 2025战略，富泰华工业(深圳)有限公司就开始进行天行者平台的推行和实践，迄今为止每年为智能工厂带来显著效益，具体如下：（1） 效率提升 18%，产品良率提升 10%；（2） 生产人力减少 22% ，停线损失降低 33%；（3） 库存周转天数缩短 32%，成本降低 28%。