《電子技術(shù)應(yīng)用》
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工業(yè)4.0時代 PCB行業(yè)將如何變化,?

2015-07-16

       工業(yè)4.0研究項目由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)手資助,,在德國工程院,,弗勞恩霍夫協(xié)會,、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成,,并已上升為國家級戰(zhàn)略,。

  工業(yè)4.0項目主要分為兩大主題,,一是"智能工廠“,,重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn);二是”智能生產(chǎn)“,,只要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理,,人機互動3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。而PCB行業(yè)當(dāng)然屬于智能工廠一類,。

  那么工業(yè)4.0到底是什么樣子,?讓我們先來梳理一下:工業(yè)1.0是機械制造時代,工業(yè)2.0是電氣化與自動化時代,,工業(yè)3.0是電子信息化時代,。“工業(yè)4.0”描繪了一個通過人,、設(shè)備與產(chǎn)品的實時聯(lián)通與有效溝通,,構(gòu)建一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的智能制造模式。

  工業(yè)4.0是在物聯(lián)網(wǎng),、云服務(wù),、大數(shù)據(jù)的背景下提出的,天津大學(xué)馬建國教授這樣定義:物聯(lián)網(wǎng)=嵌入式智能系統(tǒng)+網(wǎng)絡(luò),,工業(yè)4.0=物聯(lián)網(wǎng)+制造,。

   何為嵌入式智能系統(tǒng)呢,就PCB行業(yè)來說,,將PCB生產(chǎn)設(shè)備增加一些自動感應(yīng),,自動識別和判斷,自動調(diào)整的智能功能就是嵌入式智能系統(tǒng),。有了智能的 PCB生產(chǎn)設(shè)備(即嵌入式智能系統(tǒng)),,再將各PCB設(shè)備用網(wǎng)絡(luò)連接,,通過ERP系統(tǒng)互相“溝通”,就形成了PCB行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng),。有了物聯(lián)網(wǎng)再加上PCB制 造就成了PCB行業(yè)的工業(yè)4.0,。

  為幫助大家更加理解工業(yè)4.0的概念,不妨從實際出發(fā),,設(shè)計一個工業(yè)4.0時代的工廠運行場景,。

   場景一:在不久的將來,買車可能實現(xiàn)個性化定制——在手機里打開智能汽車工廠的App,,從數(shù)百種配置中選擇一款車型,然后在個性化訂單中輸入諸如“把轎 車內(nèi)飾設(shè)計成綠巨人”的要求,,約一個月,,一輛用工業(yè)4.0流水線為你度身設(shè)計、制造的“綠巨人版轎車”就會送到買家家門口,,價格并不比量產(chǎn)車貴多少,。

   PCB行業(yè)因為PCB本身設(shè)計及制造的復(fù)雜性與功能單一通用性,不會像汽車或其他消費品一樣個性化到每一片PCB,,但隨著個性化定制的影響,,訂單數(shù)量將 會由大批量轉(zhuǎn)為小批量。比如汽車板PCB,,因為汽車行業(yè)的個性化定制,,汽車行業(yè)將會實現(xiàn)零庫存,但汽車生產(chǎn)廠商會定時將客戶定制的車型分類匯總,,再根據(jù)車 型下PCB訂單(因為PCB功能的通用性,,相同型號的汽車所用PCB都一樣)。如同場景一樣將生產(chǎn)完成的PCB送到汽車生產(chǎn)廠家,。

  場景 二:在PCB工廠中,,智能自動化設(shè)備不僅具備先進的生產(chǎn)技術(shù)和超高的生產(chǎn)效率,而且各機器設(shè)備之間或與ERP系統(tǒng)之間都可互相“溝通”,,機器設(shè)備可根據(jù) ERP系統(tǒng)合同模塊和工程模塊中輸入的訂單生產(chǎn)信息自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),,然后機器設(shè)備再將生產(chǎn)結(jié)果(生產(chǎn)數(shù)量,時間,,良品與不良品數(shù)量等)自動導(dǎo)入到ERP 系統(tǒng)中,,ERP系統(tǒng)也會將生產(chǎn)參數(shù)及生產(chǎn)結(jié)果自動匯總分析出最佳生產(chǎn)參數(shù)和生產(chǎn)效率,準(zhǔn)確判斷設(shè)備生產(chǎn)狀況,,甚至預(yù)測設(shè)備故障,,提示預(yù)防性保養(yǎng)等,從而延 長設(shè)備使用壽命,。

  從以上兩個場景中我們再延伸分析,,可推測PCB行業(yè)將會在以下方面發(fā)生變化:

  1.大批量的生產(chǎn)模式將逐漸消失,,取而代之的是小批量快板。

  2.傳統(tǒng)的PCB設(shè)備將逐漸被淘汰,,取而代之的是智能自動生產(chǎn)設(shè)備,,比如設(shè)備可根據(jù)生產(chǎn)信息自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。并可自動掃描PCB上條碼識別各PCB的生產(chǎn)特性及品質(zhì)特性,。

3.車間布局將由傳統(tǒng)的分散性逐步向集中的流水線改進,。傳統(tǒng)的生產(chǎn)車間都是由手動或半自動設(shè)備組成,產(chǎn)品運輸都是人工完成,,所以各設(shè)備的分布比較散 漫,。而工業(yè)4.0時代,所有的設(shè)備都是智能自動化,,上下工序的設(shè)備可連接,,PCB可自動從上工序過渡到下工序,無需人工搬運,。這就需要將各設(shè)備布局成流水 線形式方便物流運輸,。

  4.車間幾乎無生產(chǎn)人員及數(shù)據(jù)輸入人員。當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備全部轉(zhuǎn)為智能自動化后,,只需在下單時一次性將定單信息及生產(chǎn)信 息輸入ERP系統(tǒng)后,,ERP系統(tǒng)則根據(jù)該訂單的特性生成唯一的條碼,各設(shè)備會自動根據(jù)ERP生存的條碼信息調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),,且各機器設(shè)備工序之間可通過 ERP系統(tǒng)可互相對話,,比如上工序的板生產(chǎn)快要結(jié)束時可通過ERP系統(tǒng)傳達到下一工序,下一工序的設(shè)備則會提前調(diào)整好生產(chǎn)參數(shù)以節(jié)約生產(chǎn)時間,。另外各設(shè)備 生產(chǎn)時間及生產(chǎn)結(jié)果也會自動導(dǎo)入到ERP系統(tǒng)中,,由ERP系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行總結(jié)分析。

  5.信息化管理作為實現(xiàn)工業(yè)4.0的關(guān)鍵部分,,將會越來越完善,。比如君恩ERP計劃將會在信息化管理方面做如下改善:

   工業(yè)4.0時代,個性化的需求將促使PCB的生產(chǎn)周期越來越短,,因此信息化管理首要任務(wù)是幫助工廠減少周轉(zhuǎn)等待時間,,加快生產(chǎn)周期。當(dāng)客戶通過手機 APP或在網(wǎng)上下單后,,君恩ERP系統(tǒng)會自動根據(jù)訂單特性計算判斷此批訂單所需的所有物料,,并及時通過君恩ERP系統(tǒng)判斷物料是否充足,若無,,君恩ERP 系統(tǒng)則會自動下單到原料供應(yīng)商,,并在最快的時間準(zhǔn)備好物料。

  君恩ERP系統(tǒng)讓各工序設(shè)備之間如流水線式的互相關(guān)聯(lián),,手工輸入只有下單這 一環(huán)節(jié),,其他各工序則通過君恩ERP與機器互相對話完成,,比如ERP將訂單生產(chǎn)信息傳遞給機器設(shè)備,而機器設(shè)備則將生產(chǎn)結(jié)果傳達給君恩ERP,,且因為各環(huán) 節(jié)是流水線式的關(guān)聯(lián),,所以當(dāng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,PCB生產(chǎn)則無法繼續(xù),。這樣即可減少因為人為輸入的隨意性導(dǎo)致的誤差,,也可避免因工序交叉進行無法及時發(fā)現(xiàn) 問題和追蹤問題發(fā)生工序。

  通過以上信息化管理君恩ERP系統(tǒng)則可幫客戶實現(xiàn)信息傳遞零時差,, 決策零等待的理想,。

  另 外君恩ERP將充分利用系統(tǒng)與ERP對話的功能,實現(xiàn)本廠內(nèi)設(shè)備數(shù)據(jù)庫管理,,利用數(shù)據(jù)庫對設(shè)備的使用壽命,,配件使用壽命,物料消耗,,產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量特性的 統(tǒng)計結(jié)果,分析出設(shè)備的最佳保養(yǎng)時間,,產(chǎn)能和設(shè)備生產(chǎn)特性及單位面積的物料消耗,系統(tǒng)再根據(jù)分析結(jié)果對生產(chǎn)狀況進行監(jiān)控和優(yōu)化等,,判定某批訂單適合在哪臺 機生產(chǎn),機器保養(yǎng)時間,,計算某批訂單所需物耗等,。

  對于即將到來的工業(yè)4.0時代,PCB同仁們,,你們準(zhǔn)備好了嗎,?


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