电子制造行业智慧工厂实践指南

在中国制造2025的政策背景下，加上我国较为完善的供应链、庞大的消费电子产品市场，为电子信息产业造就了良好的发展态势。

对于多品种小批量的电子制造企业其智慧工厂的实践需要完成两项关键基础工作：产品数字化和最小工位数字化。产品数字化又包括产品导入数字化、产品设计数字化、产品装配仿真；最小工位数字化包括输入时的作业指导书、设备操作指导书、装配图、BOM、料站表、设备程序文件和输出时的操作者、所用设备、生产时间、所用物料、所用工装、生产中的问题等。

智慧工厂在纵向集成一般会涉及到三个层级，即底层的机器设备、中间层的制造执行系统MES和上层的企业管理与决策系统ERP或OA。其中对于企业管理与决策系统，可以根据企业特点（规模、资金、人员等）选择软件系统。可以是单纯的ERP或者在OA基础扩展ERP，并将二者互通。根据生产与管理特点与要求选择适用的相关模块，可以根据实际需要进行二次扩展。一般企业的ERP系统主要包括如下模块：仓库管理、销售管理、财务管理、采购管理、生产管理、条码信息管理。OA系统包括预算管理、业务流程管理、财务管理、报表管理、制度管理、绩效管理、知识库管理、企业文化、信息发布等

制造执行系统，可以根据企业生产特点（生产规模、设备、资金、服务等）选择软件系统。一定要根据生产实际选择适用的相关模块，最好选择可以自行扩展的软件，以便于需要时进行二次扩展。依据专家提出的“二八开”原则，一般企业的MES系统主要包括如下模块：生产任务管控、生产质量管控、生产看板显示、生产绩效管理、产品数据导入、产品历史追溯。

接着就是机器设备，首先是自动化生产设备，目前的主要问题是由于没有统一的接口协议，不同设备厂商的设备无法实现互联互通。MES系统只能到达生产线端头，无法直接下传生产指令，也无法获取生产状态数据，形成信息孤岛。所以针对业界需求，2016年智慧工厂开放电子制造标准化工作组正在组织业界专家通过制订联盟标准的方式，解决联网与数据标准问题。然后是自动化测试设备，在实际应用中，仅有在线测试仪（ICT）和自动光学检查仪（AOI）是不够的，对于固件烧录和功能也应该考虑自动化，否则不仅需要较多的人工，而且还会带来以下问题如：仪器的交叉使用，使现场混乱，流程受阻；购买的多台仪器，加大投资成本。采用自动功能测试系统，可以在一个测试工位同时测试多个甚至多种产品。

智慧工厂的横向集成包括企业价值网络集成、智能设备和生产线集成。对于企业价值网络集成的操作实例为销售人员在签订合同时可以查询生产排期，对于已有产品，可以平衡发货排期；对于新产品，可以通过咨询设计及时物料库存与供货时限及生产状况预排出交货时间。对于智能设备和生产线集成，设备的横向集成包括人机协作、机器与机器协作、生产线与生产线之间、车间与车间之间、工厂与工厂之间的互联互通等等。在上文提到的自动化设备中所述，由于目前没有标准化、统一的接口协议，不同制造商设备之间尚无法相互通讯。换而言之，目前状况是岛内可以实现互通，而打破孤岛之间的互通障碍需要行业的共同努力。

然后就是考虑产品生命周期的集成，为了产品的创新生命周期，整个过程需要用到创新管理软件和PLM软件。但是，目前尚无覆盖ILM的软件工具。对于电子产品，要想做到全生命周期集成，通常需要给产品标注永久性唯一码。可以采用多种编码形式，字符串、条形码、二维码、RFID等。通过编码信息要能够查询到如下基本内容：产品型号与版本、生产日期、生产地点、物料信息、操作员工、维修信息。

电子制造智慧工厂的建设或许在短期看会增加企业的成本，但是由于在管理、流程和装备上的革命性改变，可以使企业实现降低浪费、减少用工、提升效率、从而大大降低成本。