电子行业实现数字化智能工厂的升级思路

电子行业数字化智能工厂的建设过程中遇到的最大难点就是产品身份的数字化问题。在智能工厂内，整个生产过程中，无论元件、半成品还是待交付的产品，均有各自编码，在制品一旦在自动化生产线启动生产之后，可全程自动确定每道工序。

生产的每个流程，包括焊接、装配测试或物流包装等，一切过程数据和质量数据都被系统自动采集记录，以供追溯和数字化集成。更重要的是，在柔性装配测试流水线上，根据工单信息，可自动装配不同元件，流水生产出各具特性的产品，这一切都依赖于所有信息的数字化，这是智能工厂建设的基础。

为了准确收集生产过程的数据，可编程控制器系列每一个产品都有自己的“身份证”。为此，需要在产品生产加工的第一道工序就为每一个产品的PCB电路板镭刻条码。

由于有大量各种各样的老产品，其PCB电路板内条码粘贴的位置只有一个，且在PCB内完全是随机的，有的位于Top面，有的位于Bottom面，位置均不固定，这样就导致产品在生产过程中的自动识别将会非常困难。产品识别困难对后续所有生产工序都会造成致命影响，并将严重影响生产的效率，甚至对智能工厂整个建设造成严重阻碍。

为解决上述问题，并与ERP系统和现有产品体系保持兼容，通过增加另一种条码，即PCB模板上刻印两种规格的DM码：

（1）一种是PCB板内的4mm×4mm DM码，称为板内SN码。这个条码在现有条码的基础上进行改进，一方面与原有条码保持兼容性，另一方面将原来的一维码改为现在的二维码，提高条码的可识别性。

（2）新增一种：工艺边上的6mm×3mm DM码，称为板边SN码。因此，解决的思路是修改PCB设计规范，完善产品设计准则，使之满足智能工厂产品识别的要求。

电子行业智能工厂经过“精益化、自动化、数字化、智能化”的智能制造综合建设，覆盖了产品从研发设计到生产制造的全过程，优化了产品制造过程信息的传递过程，实现了ERP系统、PDM系统、MES系统、WMS系统、SCADA系统、PCBA柔性生产线系统、自动柔性装配测试生产线系统、物流控制系统等纵向层次之间的数字化信息集成，形成制造决策、执行和控制等信息流的闭环。

提高了生产线的智能化水平和生产过程管控与优化的能力，提高了产品质量的管控能力，及时发现并处理质量问题，杜绝因质量缺陷流入下道工缩短了制造周期，降低了生产成本，实现了多品种、小批量、多批次的用户定制化制造。

电子行业智能工厂的组成主要包括以下内容：

（1）PLC自动化柔性生产线。主要由PCBA自动化生产线、自动化装配测试线、智能电子看板和自动化物流仓储系统等四部分组成。

自动化PCBA生产线。主要包括自动上/下板机、焊膏印刷机、高速贴片、回流焊、AOI、波峰焊机等标准的电子产品SMT和THT生产工艺设备，这部分设备具备网络数据通讯接口，具备设备运行参数远程整定的能力，可以接受来自产品数据平台的生产数据，同时具备设备运行状态采集功能，可以向SCADA系统提供实时运行数据。

自动化柔性装配测试线。采用PLC、MC、智能传感器等智能化生产设备实现PLC产品生产过程的控制和检测，正确、及时地执行来自生产执行层的控制指令，达成生产计划目标；同时获取制造装备状态、生产过程进度以及质量参数控制的第一手信息，并传递给生产执行层，实现制造过程透明化，为敏捷决策提供依据。

智能电子看板。采用可视化技术，实现对生产状态的实时掌控，快速处理生产过程中常见的延期交货、物料短缺、设备故障、人员缺勤等各种异常情形，解决制造过程中的各类异常，保证生产有序进行。

自动化物流仓储系统。主要包括物料识别系统、货位管理系统、自动分拣系统、物料传输系统，以及立体仓库和AGV系统等部分。

（2）车间制造执行系统MES。主要包括生产过程管理、计划管理、质量管理、设备管理、能源管控等功能。这是车间执行业务逻辑的关键环节，承上启下打通ERP到操作层的业务逻辑处理，实现智能化管理。

（3）企业资源计划ERP。ERP系统是一个基于客户机/服务机架构的开放的、集成的企业资源计划系统。其功能覆盖与PLC生产制造和销售相关的供应链管理、订单管理、生产计划、库存管理等方面。

（4）产品数据平台：采用配置管理数据库系统管理电子CAD系统生成的BOM与PCBA数据、机械CAD生成的三维产品信息和装配数据等，实现版本控制并按照生产计划的要求及时、准确地向生产线发放生产数据。

智能制造是制造业发展的趋势，也是中国未来的产业升级之路。以自动控制系统产品为代表的智能装备是我国制造业升级的关键设备，通过“智能工厂”的建设，不但可以有效降低和利时自主产品的制造成本，稳定产品质量，降低库存，提高国产控制系统产品的市场竞争力。而且可以作为制造业智能工厂解决方案的典型案例在中国制造业推广应用，推进中国制造强国战略的落地实施，提升中国制造业的国际竞争力。

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