本文为“2023年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2023年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介
宏泰制造业主体公司为福建宏泰智能工业互联网有限公司,下属厦门宏泰智能制造有限公司、厦门宏泰创新科技研究院、宏泰机电科技(漳州)有限公司、宏泰国际互联有限公司。 福建宏泰智能工业互联网有限公司系宏泰集团(厦门)有限公司的全资控股子公司。
宏泰智能以科技创新战略、知识产权战略驱动企业的经营发展,已申请并获得了 700 多项知识产权,其中发明专利 150 多项,并获得了多项美国发明专利、欧盟发明专利、日本发明专利授权,公司以每年约 150 项知识产权的增速快速发展。
公司致力于构建和完善以自动化、网络化、信息化、数字化、智能化为基础的“宏泰产业生态链工业互联网服务平台”,结合大数据、AI,为广大中小企业提供智能制造服务及综合解决方案。
作为服务平台的设计者及执行者,宏泰智能制造公司有着基于三十八年丰富成熟的专业制造经验下强大的自动化和信息化设计与装备制造能力。致力于为客户提供智慧工厂解决方案,设计和制造完整的自动化装配线、装配设备、智能仓储立体库及输送AGV机器人和配套软件等产品。
基于智能制造服务平台基础上,公司已经开发将近2000多台套的智能制造装备应用于国家智能制造新模式应用项目上,并可提供全套的全线自动化生产线,其中包括5G通信类产品和自主可控服务器类的无人化智能生产线。
公司荣获知识产权试点企业、国家级高新技术企业、企业技术中心、国家级两化融合企业、国家级智能制造标准化与新模式应用的示范单位等荣誉称号等荣誉称号。
图1 厦门宏泰智能制造有限公司
二、企业在智能制造方面的现状
宏泰作为2018年《国家智能制造综合标准化与新模式应用项目》“新型智能支付计算与存储关键设备智能工厂建设”主导企业(2020年6月已完成项目验收)、2019年“福建省工业互联网应用标杆企业”,目前已建成的300亩的电子通信产品智能制造基地,搭建基于5G、人工智能、物联网、工业互联网等新一代信息技术的数字化智能工厂,建设光猫全自动生产线、服务器柔性生产线、5G宏基站巨型发射板、信创电脑生产线、金融支付设备生产线等智能生产线及中央货仓,集成应用RTMS(即时监测系统)、ERP、MES、PDM、PLM、WMS、SCM、SCADA、CRM、EMS等信息系统,实现人、设备、物料等信息的数据集成,实现多订单智能排产、柔性装配、智能分拣、智能物流配送、智能成品缓存、智能在线测试包装等功能。整合核心业务价值链上的企业资源,实现精准控制、智能决策、预测性分析、智能制造。为本项目建设提供硬件和技术基础。
三、参评智能制造项目详细情况介绍
1. 项目背景介绍
1)现状及发展趋势
近几年,国务院相继出台了“十四五”规划、《“5G+工业互联网”512工程推进方案》、《工业和信息化部关于推动5G 加快发展的通知》等系列文件,大力推进5G建设,将5G与工业互联网融合创新发展,推动制造业从单点、局部的信息技术应用向数字化、网络化和智能化转变,充分发挥5G 新型基础设施的规模效应和带动作用,支撑经济高质量发展。
在5G通信行业快速发展的背景下,正处于急需变革的阶段,面临着利润水平整体偏低,同质化竞争激烈的现状,传统的过程管理方式、生产手段急待改善,运营效率急需提升,如何在5G通信行业的基础上构建信息化条件下的应业生态体系和新型制造模式成为其实现转型升级的重点。
在数字化浪潮的驱动下,大数据、云计算、人工智能等新一代信息通信技术与制造业的融合逐漸从理念普及走向应用推广制造业智能化、柔性化、服务化、高端化转型发展趋势愈发明显对高性能、具有灵活组网能力的无线网络需求目益迫切。5G 具有媲美光纤的传输速度、万物互联的泛在连接和接近工业总线的实时能力,正逐步向工业领域加强渗透引发一系列融合创新应用与变革,为制造业转型升级带来历史性的发展机遇。
2)产业发展的作用与影响
“5G+ 柔性生产”推进数字化、网络化、智能化转型升级。柔性生产线可以根据订 单的变化灵活调整产品生产任务,是实现多样化、个性化、定制化生产的关键依托。在传统的网络架构下,生产线上各单元的模块化设计虽然相对完善,但是由于物理空间中的网络部署限制,制造企业在进行混线生产的过程中始终受到较大约束。5G将在提高生产线的灵活部署能力、提供弹性化的网络部署方式两个方面赋能柔性生产线,从而促进制造业数字化、网络化、智能化转型升级。
中小企业需寻找制造服务方提供产品制造服务。中小企业作为国民经济中日益重要的一个群体,发挥着越来越大的作用。中小企业发展存在多种瓶颈,有由于自行组建企业信息系统过于昂贵,或自身投资生产设备过于昂贵,或由于自身规模小,物流采购成本高,同时信息化水平不高,相关资讯不能充分共享,制造的智能化水平不高,质量参差不齐,这些都限制了企业的业务快速发展,亟需寻找制造服务方提供产品制造服务。
供应链上下游协同发展。传统产业链中各企业自身的资源有限,其次经常有产品开发缺乏针对性出现“断层”,导致很多产品不能及时响应终端市场需求,“只发光不发热”,出现产业内耗;另外,同行业之问存在竞争相互保密,企业数宇化改造没有可借鉴的模型,改造投入大,不敢轻易改造,其次不能精准高效利用。需产业链上下游企业充分沟通和深度交流,推动企业产业协同,配套协作,形成“内循环”链式发展产业生态和互惠共赢发展格局。
宏泰与烽火、新大陆、惠尔丰、夏新及联达电脑等联合打造 5G通信智能制造基地,从事生产金融支付产品、计算机服务器、光猫、机顶盒及 5G 互联网通讯等相关产品,同时推行国家智能制造项目,推动互联网+制造服务平台的运营,通过平台实现智能制造过程、智能仓储服务、智能物流服务,到最终产品交付给客户,同时该制造服务平台可逐步协助上下游中小型企业进行数字化改造,达到智能制造整体能力输出,它是一个不断升级不断进化和创新的供应链优化组合生态服务体系。
2. 项目实施与应用情况详细介绍
新型服务器“5G+”柔性自动化生产车间通过引入机器视觉、大数据、人工智能和物联网等技术,研究打造个性化电脑服务器智能制造车间,为实现个性化定制、柔性化生产、网络化协同、建立数字化工厂,提供完善的解决方案。根据传统产线遇到的瓶颈问题,规划了机箱上料段、小型立库订单BOM齐套配料上料段、小型立库仓库管理系统、智能装配CELL柔性线、智能老化立体仓、智能服务器检测段、成品缓存仓的全套柔性备料配料生产测试检测成品保证全流程管控产线。使多订单智能排产、智能分拣、智能补料、柔性生产、空中智能老化、智能在线检测、智能成品缓存,全流程管控成为可能。
宏泰智能制造解决方案将制造流程、供应链、大数据组成智能协作平台,部署及打造智能电脑服务器柔性化车间,实现从订单平台到实际物料配送,产品生产,成品输出,配备柔性立库分拣仓、多通道配件缓存机、上料机、产品缓存柜,柔性CELL线(装配、检测)、智能立体老化库、自动测试包装、配送机器人等设备,与SCADA 系统结合视觉扫码技术及MES系统融合成一体。项目通过研究边缘计算、大数据决策和智能控制系统等关键技术,实现多订单智能排产,简化流程,自动化生产,降低运营成本,为企业实现工业 4.0+转型提供整体规划,重塑生产制造,实现持续创新与成长。
3. 效益分析
新型服务器“5G+”柔性自动化生产车间,该项目已完成开发建设并投入使用,项目已申请相关知识产权22项,含专利10项、软件著权12项。目前已为烽火、新大陆、惠尔丰、夏新及联达电脑等知名大型企业就5G电路板、5G光猫提供智能制造服务及解决方案,迄今为止以累计服务效益达到3.2亿元。
1)该项目己实现的应用场景:基于5G 的生产设备远程监控及控制排产、②基于5G通信的生应线智能调度、③基于5G的PLC数据采集、④基于5G 对设备机器人的指令控制、⑤基于5G 的设备运行数据采集、⑥基于 5G的AGV通信与控制、⑦基于5G 智能物流配送和智能仓储系统等;
2)项目搭建基于5G、人工智能、物联网、工业互联网等一代信息技术的智慧工厂服务平台,建设5G 光猫全自动生产线、5G 服务器柔性生产线、5G 宏基站巨型发射板车间等5G通信产品智能生产线及中央货仓,集成应用 ERP、 MES、WMS、SCADA等信息系统,形成实时管理系统,实现人、设备、物料等信息的数据集成,实现多订单智能排产柔性装配、智能分拣、智能物流配送、空中智能老化、智能成品缓存、智能在线测试包装等功能,以标准化、模块化、 自动化、信息化、共享化的模式为5G 通信相关企业提供智能制造服务及解决方案。