上海剑桥科技智能工厂数字化转型案例

2021年11月01日 92 次阅读 本文共1990字,预计阅读时间6分钟

项目简介

剑桥科技智能工厂位于上海市闵行区,主要生产家庭、企业及工业应用类ICT终端设备、高速光组件和高速光模块、5G网络设备等产品。剑桥科技智能工厂以ICT网络设备为制造对象,进行精益化、智能化的工厂总体设计,搭建软件系统平台,构建CPS系统。公司从企业层、车间层、控制层、设备层多层次完成了工厂建设,建成剑桥科技“以安全可控的核心智能制造装备、工业互联网、信息化”为基础的满足用户定制化及规模化需求的智能工厂。该项目成功列入2017年国家工信部智能制造新模式应用项目名单,项目名称为“5G通信传送网关键器件及ICT网络设备智能制造新模式应用”。

项目亮点

剑桥科技智能工厂实景图
剑桥科技智能工厂实景图

1、互联互通的智能车间网络搭建:安全网络架构为企业保驾护航

剑桥科技采用工业互联网系统与设备,搭建了基于工业物联网、无线网络技术、工业信息安全等技术的智能车间工业网络,实现了智能车间网络的互联互通。工业物联网安全系统与设备方面,采用五层防御体系构建了一套完整的工厂信息安全建设,并严格的对生产、办公区域进行划分,对于车间核心网络架构采用典型的三层架构模式:核心层(双机热备)-汇聚层-接入层,并通过设置交换机ACL实现权限管控和交换机层安全隔离。

2、覆盖研发-设计-工艺-制造-供应链等各环节的工业软件应用:实现基于信息共享的平台一体化管控

(1)设计、工艺仿真软件方面:公司应用CAD/CAE/CAM/热设计仿真等三维设计、工艺仿真软件,对产品进行3D设计和产品应力分析、组装仿真、缺陷以及工艺仿真等分析,提升了产品开发效率、质量,大大降低了生产中的各种风险,提高了转产效率。

(2)工业控制软件方面:喷码机、印刷机、回流焊、3D光学自动检测设备、插件机、波峰焊、贴片机等设备均配备了工业控制系统。基于RFID技术,建立了剑桥数据采集系统,对核心智能装备的设备状态、工况、产量等数据进行采集,并基于云平台进行大数据分析处理。

(3)剑桥科技车间信息管理系统、仓库管理系统、物料智能追溯系统、供应商协同系统、生产制造大数据分析系统以及企业资源管理系统、面向工业4.0的新一代制造执行系统、产品全生命周期管理软件等软件信息相互贯通,形成剑桥科技一体化管控平台。

剑桥科技云平台展示界面
剑桥科技云平台展示界面

3、ICT数字化车间建设:智能化设备+软件助力生产效率提升

剑桥科技搭建了ICT自动化产线,将RFID技术与生产过程进行全面整合,并基于MES实现关键设备联网,实现了对设备状态、生产效率、产品质量、工艺参数等全过程多维度生产数据的实时采集与监控,以及基于机器视觉的柔性装配、高速循环输送与分拣系统、自动物流系统,机器人控制系统,实现了产品的自动化生产。研发应用了整机FT测试设备、整机外观检查设备、高速循环输送系统、自动化无线射频测试设备等核心智能装备,实现了测试、校准、插件、喷码、检测、装配、分拣、运输、输送等环节工序的自动化与智能化,形成SMT-DIP-组测包一体化作业模式,且可进行智能混线生产,大幅提升了生产、测试以及运输等环节的生产效率,提升了产品质量,缩短了产品生产周期,实现提质降本增效的目标。

人机协作工业机器人现场图
人机协作工业机器人现场图
工业机器人现场图
工业机器人现场图

4、光模块数字化车间建设:核心设备自研提升测试效率

突破了光模块生产制造环节的测试等瓶颈,自研了光模块自动耦合测试设备、芯片OCR自动检测平台、自动识别UID设备等核心设备并成功应用。剑桥科技建设完成了大容量并行光器件校准设备,每套设备支持10~20(取决于测试台尺寸)台产品进行并行测试,实现大容量高并发操作。

光模块车间实景图
光模块车间实景图

项目成效

剑桥科技智能工厂建设涉及20余条产线部分优化改造以及128个单元(Cell)化工序优化,随着智能制造装备和信息系统逐渐投入生产,公司的生产质量和效率得到显著提升。智能工厂建设完成后(2019年)与建设前(2016年)的传统手工作业相比,人均生产效率提高30%,产品制造周期缩短55%,产品不良率降低40%。项目建立了基于工业4.0的制造及管理平台,并根据产品的生产流程自主研发生产信息化系统,逐步实现产品智能化、装备智能化、生产智能化、管理智能化、服务智能化,该平台已初步构建完成。同时,公司对生产环节进行持续的精益优化,包括对生产流程的精益化设计、对生产信息化系统的自主开发以及对生产自动化技术的研究和导入等。

综上所述,剑桥科技智能工厂的建设,以智能生产装备的自主研发为基础,支持产线、关键工序智能化,推动先进传感、控制、检测、装配、物流及智能化工艺装备与生产管理软件高度集成,可以标准化、柔性化、高质量化完成ICT网络设备的智能化生产。通过智能制造的规划和实施,可以有效提高生产效率、增加产能、降低次品率、减少工人和作业的人为干预。剑桥科技智能工厂的建设提高了公司产品的市场竞争力,也助推了上海市生产制造型企业在智能制造方面的技术进步与转型发展。

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