光電產(chǎn)業(yè)封裝智能制造的探索

12月23日，在2020高工機(jī)器人&高工移動(dòng)機(jī)器人年會(huì)閉幕式上，兆馳光元自動(dòng)化項(xiàng)目負(fù)責(zé)人吳健忠圍繞“光電產(chǎn)業(yè)封裝智能制造的探索”為主題進(jìn)行了分享。

2011年，兆馳光元成立，LED封裝產(chǎn)品線正式投產(chǎn)，兆馳股份液晶電視ODM產(chǎn)品全面導(dǎo)入自產(chǎn)LED。歷經(jīng)近十年的沉淀和發(fā)展，兆馳股份液晶電視ODM業(yè)務(wù)市場(chǎng)份額已由2020年初的全球第五上升至前三季度的全球第二。

吳健忠介紹，LED封裝行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在，整合趨勢(shì)明顯，大廠持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，小廠逐步淘汰?！按髲S之間也面臨同質(zhì)化產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)局面，精益制造、降本增效成為必然趨勢(shì)。”

為此，眾多LED封裝企業(yè)紛紛尋求在制造工序?qū)崿F(xiàn)高端智能化，在生產(chǎn)線自動(dòng)化改造上投入了巨資，結(jié)果收效卻很不理想。吳健忠分析，造成這種現(xiàn)象的原因在于這些企業(yè)缺乏系統(tǒng)性調(diào)研，對(duì)自動(dòng)化的理解不夠全面透徹，導(dǎo)致功能性配套過(guò)于復(fù)雜且不符合實(shí)際生產(chǎn)需求，難以投入使用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)行。

舉例來(lái)說(shuō)，部分LED封裝企業(yè)將AGV部署在車間中以期實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化，但在實(shí)際運(yùn)作中，只做到了物料的智能分配，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能分揀。此外，由于缺少信息化持行系統(tǒng)作為支撐，AGV拉動(dòng)式自動(dòng)調(diào)度分配也大大受限。“這種方案雖然成本低，但離預(yù)期效果差距太大，并未實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能制造。”

還有些企業(yè)采用空中穿梭車運(yùn)輸物料的方式以實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化，但該方案對(duì)結(jié)構(gòu)、功能及穩(wěn)定性要求苛刻，不僅造價(jià)成本高，后期保養(yǎng)及維護(hù)成本更是企業(yè)一大負(fù)擔(dān)。

吳健忠認(rèn)為，要制定符合公司自動(dòng)化改造需求的整體方案，需要對(duì)車間規(guī)劃建設(shè)、工藝條件分析、產(chǎn)品定位、功能/結(jié)構(gòu)配套等進(jìn)行前期投入的分析評(píng)估。

“從自動(dòng)化概念的樹(shù)立到調(diào)撥系統(tǒng)邏輯如何實(shí)現(xiàn)，兆馳光元都對(duì)其進(jìn)行了反復(fù)模擬和驗(yàn)證，在成本控制上也做到了精細(xì)化管理。我們制定了藍(lán)圖，明確封裝智能制造要達(dá)到的效果，即線上實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化；分檢不再靠人工，智能調(diào)度很輕松；線上物料自動(dòng)送，機(jī)械手臂幫你搬……一直到兆馳封裝自動(dòng)化?！?/p>

吳健忠進(jìn)一步分享了兆馳光元在光電產(chǎn)業(yè)智能制造方面的探索。兆馳光元將智能制造分為四個(gè)部分：首先是自動(dòng)化生產(chǎn)，通過(guò)貫穿整個(gè)車間的鏈?zhǔn)缴a(chǎn)線以及智能化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)流水線全自動(dòng)化作業(yè)；第二是自動(dòng)化追溯記錄，其可讀寫IC加上條碼系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全線追蹤；接著是自動(dòng)化信息處理，通過(guò)MES系統(tǒng)、 EM管理系統(tǒng)、良率實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)線控制系統(tǒng)等對(duì)生產(chǎn)信息進(jìn)行自動(dòng)化分析及收集反饋；最后是智能化倉(cāng)儲(chǔ)，從成品出貨到進(jìn)入客戶倉(cāng)庫(kù)的全過(guò)程中，均可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品離線追蹤。

“兆馳光元自主研發(fā)全自動(dòng)化智能設(shè)備，融合MES系統(tǒng)進(jìn)行信息化處理，同時(shí)在MES系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化中最核心的調(diào)度功能。具體表現(xiàn)為MES系統(tǒng)發(fā)出調(diào)度指令，自動(dòng)化設(shè)備執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，將線上物料信息傳送到各個(gè)機(jī)臺(tái)。”

兆馳光元對(duì)智能制造整體方案的調(diào)研始于2018年，2019年在線上進(jìn)行了安裝和調(diào)試，直到2020年，智能制造應(yīng)用正式上線。目前兆馳光元南昌工廠封裝制造車間已有2400條生產(chǎn)線落成，并已經(jīng)投入使用。

從結(jié)構(gòu)層來(lái)看，同樣可分為四個(gè)部分：

一、運(yùn)輸線機(jī)構(gòu)

傳送線體采用倍速鏈牽引方式，掃碼采集物料信息。上傳數(shù)據(jù)通過(guò)MES系統(tǒng)調(diào)度，自動(dòng)化PLC執(zhí)行動(dòng)作，使生產(chǎn)物料通過(guò)MES調(diào)拔系統(tǒng)分配到對(duì)應(yīng)的機(jī)臺(tái)作業(yè)并完成工作任務(wù)。

二、智能可視化管控機(jī)制

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化車間生產(chǎn)派工與物料自動(dòng)調(diào)度分配，生產(chǎn)信息管理、PMC計(jì)劃系統(tǒng)管理，包含通過(guò)看板等形式，確保對(duì)物料、設(shè)備信息的控制。

三、生產(chǎn)、設(shè)備在線聯(lián)機(jī)

實(shí)現(xiàn)與其他所有生產(chǎn)主輔設(shè)備的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)信息的準(zhǔn)確傳遞。

四、物流智能分配

實(shí)現(xiàn)各工序生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)算，暫存區(qū)物料水位管理，確保生產(chǎn)物料的順暢運(yùn)行，減少在制品物料呆滯。

“兆馳光元還針對(duì)整個(gè)車間的工序部署不同的先進(jìn)設(shè)備，從自動(dòng)擴(kuò)晶機(jī)、固晶機(jī)、自動(dòng)隧道爐烘烤、自動(dòng)Plasma再到焊線，從自動(dòng)離心機(jī)、自動(dòng)隧道爐、自動(dòng)AOI外觀檢測(cè)、再到自動(dòng)剝料機(jī)，完全替代人工作業(yè)。”

吳健忠表示，LED封裝行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)聚焦在技術(shù)開(kāi)拓、成本控制、產(chǎn)能提升上，兆馳光元正是希望借此打通公司內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線全流程的連接，達(dá)到精細(xì)化的管理，以提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

GGII數(shù)據(jù)顯示，2020年，LED封裝行業(yè)產(chǎn)值受疫情影響，市場(chǎng)規(guī)模為665.5億元，隨著市場(chǎng)進(jìn)一步整合，行業(yè)毛利率將回升，GGII預(yù)計(jì)2025年，LED封裝產(chǎn)值將達(dá)到872億元。同樣在2020年，總投資70億元的江西兆馳光元總部及新增封裝生產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目簽約落戶南昌青山湖區(qū)。項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計(jì)總體將達(dá)到5000條封裝生產(chǎn)線以上，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值達(dá)60億元。

“兆馳光元自動(dòng)化項(xiàng)目將持續(xù)為公司的精益制造、降本增效賦能，2021年我們將繼續(xù)擴(kuò)大1000條自動(dòng)化生產(chǎn)線?！?吳健忠信心滿滿地表示。

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