客户动态 : 联想“超级工厂”探秘:一台笔记本是如何炼成的

 行业资讯     |      5S培训中心    |      2019-07-04 16:55:00    |      
        早上8点。章少军来到办公室,打开系统生成的工作报表,如他所料,昨天的生产一切正常,偶尔的小问题也早已在系统的提示下及时解决了。

        章少军是联想合肥智能制造基地联宝科技的一名生产一线工程师,在过去的2000多天里,他亲眼见证了眼前这座工厂从一个制造基地变身成智能化的“超级工厂”。

客户动态 : 联想“超级工厂”探秘:一台笔记本是如何炼成的
        在这里,每秒钟就有一台电脑下线。仅过去一年,这里的出货量就超过2000万台/套,而这一出货量达到5年前的4倍。与此同时,一线工人的数量却有减无增。

        联想合肥智能制造基地承载着ThinkPad、YOGA等系列的生产制造任务,出货量的大幅提升和稳定的品质控制离不开产线的“智能化”转型。

流程和需求一目了然:通过中控系统掌握生产状况

        章少军每天早上打开系统生成的工作报表,就可以查看联宝科技SMT(表面贴装技术)生产线前一天的设备状况,产品的良率、设备的停机率、处理结果……偶尔的小问题可以在系统的提示下自动解决。

        上午,他像往常一样,先去产线中控台,那里有集中控制看板,像一扇窗口可以看到整个产线的运行情况和实时数据。比如在物料拉动系统中,可以看到物料的实时补充情况;在车间设备管理平台系统,工厂的布局和安排一目了然,一个个带着定位数字的小方块,提示着哪些贴片机正在运行,哪些处于故障。

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        “现在我们有了QIMS(品质管理)系统,我只要在生产线头的集中屏就能了解每个工站的情况。比如直通率,当实时的统计值低于我们设定的标准比如95%,或者说系统连续出现3片不良时,就会自动触发反馈。以往,出现这个情况跟 需要手动定位,反查是哪个工站的哪个机台出现了问题,再自己分析改善,这就比较慢了。”章少军介绍称。

        除了管理设备,章少军也负责管人。他看到,今天的生产安排需要一批对锡膏印刷工艺十分熟悉的工人,通过智能化的员工管理系统,他根据系统内统计好的员工资历、具备的岗位技能、生产合格率等指标,迅速挑选出适合的人员。

        不仅直接把合适的人安排在合适的位置上,章少军还计划提前做一期回流炉焊接技能培训,原来系统提示,目前这个岗位的人手可能比较紧张,他准备未雨绸缪。

充满未来感的超级工厂:研产销全面智能化

 

        一台PC由2000多个零部件构成,需要对300多种原材料进行加工,这本身已是一项对精度要求极高的工作,如果再加上一半以上的定制化率,也就是说,大部分PC的外形、配置都并不“标准”,这就对生产效率提出了更高的要求。而联想则保证5天内交付,PC通常在48小时内下线,这是怎么做到的?


        “智能制造,不仅仅是制造环节的智能化,而是把研发、生产、供应、销售、服务的企业制造全链条都串连起来的全面的智能化,是按照客户的需求设计开发、采购部件、组织生产、精准营销,并提供个性化服务的全流程的智能化。”几年前,杨元庆就提出这样的概念,如今,联想合肥智能制造基地正是按照这一理念在实践。

    章少军是联想合肥智能制造基地的一名业务一线工程师。在这里工作的6年多来,他和身边的同事一起见证了联想智能化产线的推进——从自动化、数字化,再到智能化、预测化——如今,这个17万平方米的制造基地更像是一个充满未来感的超级工厂。   

        章少军带领北青报记者走进联宝工厂的产线,解释其中的“秘密”。 

探秘智能化产线:SMT生产线自动化率最高达到75%

        在章少军的带领下,北青报记者首先来到联宝数控中心。在这块大屏幕上,不同的数据将其分为多个模块,比如“MTD”显示的数据是工厂累计到当天的产量,正在交付和已经交付的统计数据;“PEMS”为车间设备管理平台,显示工厂布局和安排,贴片机的运行状况和设备情况;“OBE”是开箱指标;“UPH&UPPH”统计工人的每小时产出和每人每小时产出……跳动的数字显示出工厂实时忙碌的景象。 

        首先,工厂接到订单后,系统会根据不同的交期和生产的难易程度安排上线的先后顺序,同时“合并同类项”,将相同配置的订单放在一起生产。
据介绍,联宝工厂对原料实行3PL(第三方物流)库存管理模式。每天,系统会根据当天的排产情况计算出“叫料清单”,并自动同步给上游公司的物料系统;对方据此进行拣料分流,然后通过自动传送轨道输送到SMT物料区;物料按照拉动系统触发的需求,使用AGV自动运输小车将材料发送到生产线,全程无需人工计算、人力搬运。

        章少军指着产线上方的一块看板说,“你看,从这里就可以实时看到每条产线的原料供应情况,红色的是30分钟内可能要缺料的,橙色的是1小时后需要补料的,蓝色是还够用2小时的。目前这个系统的物料供应已经从4小时降到2小时,这个时间越短,我们的库转率就越高。以前这里的系统类似于停车场里面的,是‘有空指示’,但其实有空就代表已经晚了,很影响生产效率,因此需要很多的人力。”

        原料运送进来后,主要经过两道主要工序,其中一个就是章少军所在的SMT表面贴装技术线。这里主要生产PC相关产品主板,共有三十多道主要工序,自动化水平最高已达到75%,处于行业领先水平。

        “将0.3mm长、0.15mm宽的贴片准确地贴装在主板的相应位置上,如何实现每秒贴装1400个元器件的速度?人工显然很难做到。在这里,智能化的设备利用点胶喷射法,不与芯片接触,就可以实现高精度的快速作业。”章少军介绍称,在这里,机器是有“生命”的,机器和机器之间可以自动对话:比如每道工序后都有相应的检测测试环节,在印刷环节,检测机器会告诉参数印刷机器检测的结果,印刷参数则基于检测结果自动调整……而现场人员则只需根据看板,查看质量信息即可。

        在测试环节,章少军重点介绍了自动集成电路测试系统(ATE),北青报记者看到,完成上一个环节的检测后,产品随着产线轨道自动进入ATE系统,无需人工干预,自动完成检测。而这一系统的智能化升级,经历了三个阶段。

        “这个ATE系统,最早是由人员手动操作的,他需要打开一个盖子,把PCB主板放进去,检测完,再取出来。这个来回开合盖子的时间比检测的时间都要久。后来我们做了自动化的项目,用机械臂取代人工,这样不仅时间快了1倍,并且稳定性更好。”章少军顿了顿又说,“而现在,我们用这种智能化的在线测试设备取代了机械臂,无需开合,在轨道上直接检测,速度又快了一倍。原先这2条产线的AOI(自动光学检测)需要4个人操作,现在只要1个人就够了,而且只有复判的时候需要人参与。” 

        完成各项检测后,系统根据每台PC的客户自动出标,系统还会自动扫描提出出标是否正确。在入箱包装前,也有自动的漏装检测、标签检验、最后自动称重检测,就会运往成品自动会流线。

        一台制造好的PC会被自动运输到成品立体仓,由于订单就是按需生产,它们早已“名花有主”,按照订单类型,在这里被三个自动分装机器人拣货分拨装箱。等待他们的,就是走出保税区,直接飞往全球126个国家和地区。

效率红利显现:既降低成本又节能减排

        从2016年的433亿产值,到2017年产值突破500亿,再到2018年成为合肥市首个产值突破600亿的企业,联宝科技保持着高速发展。而在智能化产线的推进中,联宝的员工总数却在逐年下降,整体出货量达到5年前的4倍。

        章少军还自豪地说,工厂的智能化不仅可以提升效率,并且还节能减排。比如在锡膏焊接环节,联宝全球首创的PC低温焊接技术,相对于常规的焊接技术,低温焊接的峰值温度由2350℃-250℃下降到180℃-190℃,2019年底计划导入80%的低温制程产品,预计每年为工厂节省了334万千瓦时电,降低了成本;更减少二氧化碳排放2431公吨,相当于每年植树13万棵,对环境保护产生巨大的效益。

研发过程解密:从自动化到智能化 

        章少军还透露,联想合肥智能制造基地并不是单纯的“制造”基地,这里还有1400多位研发工程师,其中包括24位中国计算机学会委员,他自己就是其中一位普通的工程师。

        2012年,章少军进入联宝科技工作,本科学习计算机科学技术的他,此前已有7年的SMT工程相关经验。在进入联宝后,他参与了多项智能系统研发工作,比如在接料预警系统中,他就负责用户需求和数据的采集、验证。

        很早之前,接料,也就是原料供应环节的补给,需要根据接料员的经验去判断,“比如一片板子要打五十颗,如果料盘剩余料的数量不多,就会过来接,看到哪里快没了就去哪里,没有什么顺序。而且新人就容易判断不准确。”他说,后来,就有了接料系统,接料员不用挨着产线跑,通过手动查询系统就能获得数据。
“再后来,我们有了看板,不用去机台查询,可以很直观看到哪个站别的余料和使用时间,根据看板显示的颜色分辨优先等级。”。

有趣的实验室:用军用指标测试个人电脑

        章少军还带北青报记者参观了一间“有趣的测试室”。在这里,好多台联想PC在被“蹂躏”着:一台模拟人手的设备“握着”一台PC以每分钟60下的速度上下震动;一台面板扭转测试机则将PC的两角固定,来回不停扭转;角跌落测试机上,一台PC自动跌落,机器会判断除了跌落时着力的一角外,其他地方是否也受到影响……
章少军介绍道,这是研发阶段的测试环节,这里的测试都可被远程化控制,测试人员的电脑中装有软件,可随时查看测试结果。除了这些外力的测试,PC还要经历高温、高空、防水、酸性、耐尘等1000多项模拟不同使用习惯和场景的功能性测试,其中还包括8项军用标准测试。

        实际上,除了合肥,联想还在台北建立实验室与合肥基地进行“双引擎驱动”。联想在全球有53个顶级实验室,1万名左右的工程师,2.6万个有效专利,强大研发体系支撑不断创新。

产品的智能化:用眼球即可投屏

        除了生产线的智能化之外,联想的PC产品本身也在不断进行智能化演进。

        在今年1月的CES2019上,联想发布了YOGA S940。这台电脑实现了“实时在线”,也就是在屏幕扣合时,系统处于低功耗的状态,但仍然与网络相连,可以接收信息和邮件推送,并且从休眠重新进入系统时的等待时间更短。而在打开时,可以直接利用人脸识别快速登录系统,整个唤醒、解锁、登录过程总耗时小于2.7秒,大大低于业界平均的5秒水平。最神奇的是它的Glance“智能眼球投屏”功能——一转头,就能够把PC窗口投映到扩展的电视或其他屏幕上,据介绍这是利用了眼球追踪技术。

        实际上,联想是“智能PC”这一概念的定义者。此前在2018年9月,联想宣布了“智能PC”的概念,联想集团高级副总裁、个人电脑和智能设备集团总裁贾朝晖在媒体采访时曾介绍智能PC具有的五大特质:实时在线,可以实时连接云,产生数据并执行云端下发的命令;可被远程管理,包括升级和维护,实时提供完美无瑕的工作状态;更加安全,并采取相关的数据隐私策略;具备自然语言交互能力,包括语音、手势、表情,未来甚至是人的思想意识;适合的计算力,根据设备所承担的工作内容,具备相应的边缘计算力。

PC市场份额蝉联冠军:未来仍有巨大逆市增长潜力

        联想是全球最大的PC公司。IDC数据显示,2018年第四季度全球PC市场份额排名前五位分别为联想(24.6%)、惠普(23.6%)、戴尔(16.5%)、苹果(7.2%)和宏碁(6.7%)。联想已连续两个季度蝉联全球PC出货量冠军,第四季度出货量同比上升2.4%。

        凭借PC的优秀表现,联想也交出一份亮眼的财报。最新一季度的财报显示,联想集团营业额第六个季度实现同比增长,达到971亿人民币,为四年来最高水平。
2018年是全球PC出货量出现下滑的第七个年头,在这样的行业趋势下,联想实现了逆势上扬,实属不易。其中,PC业务实现了历史性的收入和利润,PC市场份额同比增长17个百分点,达到24.6%。作为重点业务板块,联想正在大力推进PC智能化,借助智能PC带来的市场机遇和在全球新兴市场的广泛布局,可以预见,未来联想PC仍然有巨大的逆市增长潜力。

        从1984年创立到今天,联想已经35岁了。在过去的35年里,联想曾让几代人能够通过电脑的窗口感知大千世界,推进了中国信息化建设的发展。如今,在智能化变革的今天,和章少军一样的人们正在亲历智能制造带来的幸福感,而这背后联想依旧在努力向前。

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