南京“智能工厂”让制造走出价值洼地

血球软瓶试剂生产线上,1500多个传感器让制造过程中每一个小步骤都实时传输到管理系统,确保生产数据的真实性和完整性,5000多个变量被实时地进行统计和优化。可以实现微秒级分辨率的数据采集,每分钟获取的数据量达到十万级。而在深圳的办公室里,打开公司内部网络,南京工厂里各种设备的运行状态和数据一目了然。

这是迈瑞医疗南京智能工厂生产车间的日常一景。

从一个车间,除了可以看到新技术外,往往从中还能窥得一个行业的变迁。2019世界智能制造大会举办前夕,近日,记者在对部分相关企业走访过程中发现,在南京,越来越多的生产线装上了“智能大脑”,在虚实整合系统运用增加的趋势下,迎来智慧自动化的工业4.0智能制造时代——产能提高,精度增加,人力减少,在一升一降之间,让“南京制造”有了更多的含金量。

智能生产线给产能“做乘法”

自动灌装、旋盖,扫描枪高速扫描、读取识别瓶上标签信息,并将贴标不合格的产品自动剔除,装箱机自动将试剂瓶装入纸箱,送到后端封箱机,码垛机将装入试剂的纸箱自动堆码在栈板上,等待入库。

在迈瑞,通过这条生产线,血球试剂从罐装封箱到入库大概只需要5分钟。

为了降低人为误差、确保标准化工序,达到生产一致性,工程师们利用基于传感器与数据传输的物联网技术,开发出智能6200多个不同的工艺装置,而且瓶箱条码对应,生产过程中的哪个步骤出现问题都可以正反追溯,每一个细节都有准确的记录。

尽管高质量完成这样高标准的动作,迈瑞的人力投入却没有增加。

“从2014年投产后产量增长了4倍,人员却没有变化。”迈瑞南京生物技术有限公司高级经理朱贯中很感慨。

成立于2007年的南京迈瑞生物医疗电子有限公司是迈瑞集团筹建的子公司。当年,就交出了一份亮眼的成绩单:2017年当年企业销售额40093万元,利润18249万元,入库税收3138万元。而研发投入达到了3066万元。截至到目前为止,公司申请PCT专利9项,已获得授权专利119项,包括发明专利7项,实用新型61项,外观设计51项;获得软件著作权8项。

在中国制造业走向全球化进程中,国际市场尤其是发达国家市场的客户最看重的往往是企业的标准制定和制造水平,而这就需要中国企业不仅具备研发创新能力,更要具有智能化的制造水平。迈瑞凭借“智能化”的工匠精神,在全球制造舞台上大显身手。

据了解,公司生产的灯床塔产品已远销国内外125个国家和地区,覆盖了国内95%的三甲医院。“包括上海国际医学中心、南京军区总医院、南京鼓楼医院、上海瑞金医院等均为我公司窗口 医院。”公司公共市场部市场专员翟子豪介绍说,“在全球范围内迈瑞产品的装机量均在领先队列,中国区装机量已达到第一,市场占有率名列国内第一、全球第五。”

管理更细更及时

南京群志光电有限公司是国际市场上小尺寸液晶面板主要供应商之一。

走进偌大的手机显示屏制造车间,竟没有一个操作人员,只见机器手上下飞舞,按程序点浇、焊接,操作一气呵成。“我们这个生产车间可以实现‘无人操作、关灯生产’,所有核心工装、调试都已实现自动化、数字化。”南京群志光电公司相关负责人告诉记者,去年公司启动总投资8.4亿元的智能车间及工艺技术改造项目,利用自动焊接机等设备对生产车间进行智能化改造,并引进翼型加工机等设备进行生产工艺技术更新,建成后可替代近4000名工人。

截止8月份,员工在职4810人,月产能410万片(2017年8月员工在职6288人,月产能350万片),在精简人力的同时,也保证了产能和质量提升。

“2017年9月产能是400多万片,今年9月产能是550万片,人力从6000多人降低到4800多人,产能增加了38%,人力降低了28%。”南京群志光电有限公司总经理徐世贤算了一笔账,“人少了,产品良率却增加了。”

基于国际环境和群创自身发展需要,从2015年底开始,群创导入工业4.0。在经历了最初的夹治具自动化,到单机自动化,如今,群志光电处在由模块自动机台到一条龙自动线的转移阶段。“从大板切割到成品出库,250人忙一条生产线已经被压缩成49人一条线。”南京群志光电有限公司LCM1厂厂长江明儒说。

过去,产品检测需要依赖人工进行,检查效率和检出率比较低,人力成本缺很高。如今,各制程站点均有导入自动光学检查(AOI)/自动画面检查(API)和AI,覆盖率分别达到81%和32%。通过自动画面检查(API)自动检测缺陷和部分AI辅助进行检测,可以有效降低过筛和漏筛,提升良率满足客户品质,同步降低用工成本。

同时,产线还设立了指挥调度中心,实时监控产线生产状况。包括库存安全、设备运作状况、生产达标率、质量状况、效能以及工时状况等。一旦有异常发生,及时反馈,调度人员会立马通知相关责任人做迅速响应,大大提高了生产效率和产品质量。

在车间玻璃和集成电路集合绑定生产线上,已经实现了自动上料、自动收片、自动贴胶等操作。通过建模和关键因子查找,良率已经从99.1%提高到了99.4%。而工人数量却从10人减少到了3人。

“以前管理就是局部管理事后管理,出了事儿再来管,现在呢,管的越来越细,越来越及时。”江明儒举了个例子,“比方说,将近40个参数,以前需要一个班的人来管理,现在哪个参数超出范围系统可以实时告诉你,人基本就只需要在那里观察并处理机器故障,不需要不停地动,工人负责机台数增加,学习过程中知识技能也在增加。”

以前“人找货”现在“货找人”

告别“傻大笨粗”,在南京,物流企业已经借助人工智能实现了转型升级。

在安徽红爱服饰仓库里,由南京音飞货架有限公司提供的多层穿梭车在轨道上敏捷地“拣选”、“奔跑”。在过去的几次产品大促,这样的穿梭车可谓是帮了大忙。

与传统的AGV相比,智能仓储机器人更聪明,知道自己在哪里,要去哪里,知道相互礼让,知道背的货物是什么,知道需要拣选那一层的货物……

三五年前,不少电商企业的仓库还需要手搬肩扛,为了找货,工人得推着小车一天跑二三十公里,汗湿衣襟。而现在,工作人员通过电脑下一个指令,通过无线信号传送,多层穿梭车接收到后“秒懂”,立即跑到货物堆放区取货,然后通过轨道和提升机,把货物通过滚筒输送带送到人的面前。

“我们叫做‘货找人’,人只需要站在工作台等就行了,”工作人员解释说,“通过电脑给它一个命令,去取什么东西,然后这个命令就会通过无线信号传到这个车子上,小车会跑到这个货物的前面,把这个货物取下来,然后通过轨道和提升机,送到人的面前。”

一方面电商在兴起,另一方面,随着经济发展,人力成本变高,年轻人不再从事纯体力性质的工作。在敏锐地捕捉到了这些市场变化后,1997年以传统货架制造企业起家的音飞储存,花了四五年的时间对仓储物流设备进行了自主研发,借助人工智能、先进的网络技术、无线通讯技术实现了产品升级。在音飞储存公司,生产线上不见几名工人,机器人抓取型材切割、焊接、码放,完成四五道工序。货架仓储可根据“菜单”选取货品,再由穿梭车、升降梯货箱放归原位,实现从“人找货”到“货找人”的转变。

“我们解决方案主要是面向密集存储类,密集存储储存的容量比平面库提高3~4倍,比托盘式自动立体库(AS/RS)也要提高20%以上,能够24小时全自动无人化批量托盘作业,”该工作人员表示,多层穿梭车实际上是一种机器人,适合电商、服装、医药等行业,这些行业货物的特点是重量轻、品种多、需要拣选快。“而我们的重型四向穿梭车就是一款用于托盘类货物搬运的智能设备,它既能实现纵向行走亦能实现横向行走,可以到达仓库任意位置,既适合低流量、高密度的存储,也适合高流量、高密度存储的密集存储系统核心设备,同时,它还可以最大化利用空间进行高密度存储、降低成本,提高灵活性。”

随着电子商务及快递业的进一步发展,智能仓储的建设已成为不可逆转的行业趋势。智能仓储具有节约用地、替代人力、免错、防损、低储运损耗、提供管理水平等优势,但是由于技术措施不到位而导致的倒塌、碰撞、失效等安全风险伴随而来,所以建立智能仓储选择优质品牌商非常重要。

“一方面,随着整个物流自动化技术的快速发展,新技术、新产品不断出现,从原先的堆垛机、输送线,到现在的AGV、穿梭车等,新的技术和应用形式不断被开发。另一方面,电商行业的自动化仓储系统建设已经进入瓶颈期,新的行业市场有待被开发。”音飞创始人、董事长金跃跃表示,“制造业将会成为下一个物流经济增长点。”

在对货架行业的认知+改革开放后市场变化的触动之下,1997年,音飞正式起步。如今,带着对智能制造和物流革命的新认知,音飞又有了新的目标。今年7月,音飞储存公告称,公司拟与南京滨江投资发展有限公司签署《项目投资协议书》。公司在南京江宁滨江经济开发区内投资建设“音飞智能物流机器人项目”,主要建设智能物流机器人及自动化仓储系统的制造中心。

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