富士康武漢園區(qū) 建立富有富士康特色的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
隨著中國(guó)制造2025和《國(guó)務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》的不斷推進(jìn)，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的腳步持續(xù)加快，富士康科技集團(tuán)在郭臺(tái)銘總裁“硬軟整合、實(shí)虛結(jié)合”的制造戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下，積極投身以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的未來(lái)工業(yè)，將人從繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)，去從事更具挑戰(zhàn)的工作，讓“機(jī)器換人”逐步推廣應(yīng)用到全集團(tuán)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，同時(shí)借助工業(yè)化和信息化融合的東風(fēng)，以中國(guó)制造2025和集團(tuán)的“云、移、物、大、智、網(wǎng)+機(jī)器人”為指導(dǎo)，積極布局“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的數(shù)字化和互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)各種制造數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集、整理、分析、呈現(xiàn)和可追溯，打通制造企業(yè)的“信息孤島”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)和決策，使企業(yè)運(yùn)營(yíng)和決策更科學(xué)、更合理，此外，借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)和BI平臺(tái)，讓數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)流動(dòng)，突破設(shè)備層、車間管理層和企業(yè)運(yùn)營(yíng)層的時(shí)間、空間和系統(tǒng)限制，真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各制造單元互聯(lián)互通的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“關(guān)燈生產(chǎn)”模式。云智匯緊跟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的步伐，致力將20多年的世界一流制造業(yè)的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)和信息化能力拓展到中國(guó)的制造企業(yè)，建立“軟硬整合、虛實(shí)結(jié)合” 的關(guān)燈智能工廠，助力制造業(yè)提質(zhì)增效；云智匯擁有最完善的3C離散制造行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造解決方案，包括精益生產(chǎn)的專業(yè)能力、軟件信息化平臺(tái)、完備的自動(dòng)化技術(shù)等。我們的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造團(tuán)隊(duì)遵循國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，搭建離散制造業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，打通設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、控制、車間、企業(yè)間的信息流和控制流，實(shí)現(xiàn)“關(guān)燈生產(chǎn)”和透明化管理。
一、 項(xiàng)目概況
富士康作為國(guó)際知名企業(yè)，其IT及代工產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上享有舉足輕重的地位。為助力中國(guó)制造2025，富士康決定在企業(yè)內(nèi)部建立具有富士康特色的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造系統(tǒng)。
1. 項(xiàng)目背景
云智匯緊跟制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐，擁有精益的生產(chǎn)專業(yè)能力，軟件信息化平臺(tái)，完備的自動(dòng)化技術(shù)。而施耐德在全球能效管理領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位，在工業(yè)、數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域具有提供專業(yè)整體解決方案的能力。因此雙方確定就富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)開展合作。于2015年6月2日確立合作協(xié)議，自2015年7月1日起，由云智匯和施耐德建立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)派駐富士康武漢園區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)初步調(diào)研，為富士康研究并提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整體解決方案。
經(jīng)過2個(gè)月的調(diào)研工作及富士康業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)的密切溝通，雙方確認(rèn)運(yùn)用精益思想、采用智能網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人、建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化工廠、實(shí)現(xiàn)制造智能化、物流自動(dòng)化、設(shè)備自動(dòng)化，既滿足工廠“少樣多量”的生產(chǎn)模式，又滿足“多樣少量”、“柔性制造”的生產(chǎn)模式、信息互通互聯(lián)、上下一致透明的目標(biāo)，本著先頭腦+中樞，再四肢的建設(shè)思路，通過建設(shè)一條試驗(yàn)線的模式來(lái)建立富有富士康特色的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，為富士康為了全面實(shí)現(xiàn)“智能生產(chǎn)”方面樹立示范。
2. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
1) 以精益生產(chǎn)引導(dǎo)無(wú)人化、無(wú)紙化、影像化、信息化、自動(dòng)化，步入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
2) 以優(yōu)化人力資源為首要任務(wù)，即在提升其產(chǎn)出效率的同時(shí)，大幅降低用工成本以保證其全球制造的競(jìng)爭(zhēng)力。
3) 運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之工廠內(nèi)縱向（垂直）集成和集團(tuán)內(nèi)橫向集成，打通工廠內(nèi)的數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)內(nèi)部靈活且可重新組合的網(wǎng)絡(luò)化制造體系，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要求的互聯(lián)互通。
4) 探究生產(chǎn)組織如何由當(dāng)前的“少樣多量”到未來(lái)的“多樣少量”。
5) 對(duì)AP(I)事業(yè)處組裝車間ENT15_SFF產(chǎn)品線進(jìn)行半自動(dòng)化精益設(shè)計(jì)，建設(shè)一條半自動(dòng)化產(chǎn)線，匹配自動(dòng)化線內(nèi)物料配送系統(tǒng)。
3. 項(xiàng)目目標(biāo)
1) 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線生產(chǎn)少人化；
2) 信息化系統(tǒng)無(wú)紙化；
3) 關(guān)鍵操作影像化；
4) 數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)化；
5) 復(fù)雜操作自動(dòng)化。
建設(shè)一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線重點(diǎn)崗位操作影像全記錄、智能化分析及影像聯(lián)動(dòng)，達(dá)成產(chǎn)線無(wú)人值守的目的。
二、 項(xiàng)目實(shí)施概況
根據(jù)武漢園區(qū)的現(xiàn)狀，決定富士康(武漢)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以精益管理為核心，以無(wú)紙化、數(shù)字化、自動(dòng)化為手段，將生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)要求、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、生產(chǎn)結(jié)果、生產(chǎn)中的各種事件逐一記錄、分析、管理，將工業(yè)化與信息系統(tǒng)融合于制造過程。
遵循“整合資源、信息共享、統(tǒng)一架構(gòu)、業(yè)務(wù)協(xié)同”的原則，具有可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、開放性、安全性等特點(diǎn)。硬件架構(gòu)利用了富士康(武漢)園區(qū)已有部分硬件設(shè)施，并按照系統(tǒng)需求增設(shè)新的硬件設(shè)施，軟件架構(gòu)整合了園區(qū)現(xiàn)有ERP系統(tǒng)、品管系統(tǒng)、在制品管理系統(tǒng)等。
1. 項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容：
武漢智能工廠從智能設(shè)計(jì)，智能生產(chǎn)，智能服務(wù)三個(gè)維度進(jìn)行總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)智能決策，并打通產(chǎn)品到交付的核心流程，總體架構(gòu)如圖示:
設(shè)計(jì)技術(shù)路線：
完善管理制度，尤其是安全管理制度，明確管理流程，落實(shí)管理要求，確定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；成立組織機(jī)構(gòu)，明確管理內(nèi)容，落實(shí)管理職責(zé)，奠定建設(shè)基礎(chǔ)。 開展關(guān)鍵KPI辨識(shí)，制定管理方案，落實(shí)管控參數(shù)，確定控制核心。
1） 成熟度：平臺(tái)的開發(fā)、測(cè)試、維護(hù)、升級(jí)過程標(biāo)準(zhǔn)化；
2） 可靠性：標(biāo)準(zhǔn)的功能模塊，標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)模塊；
3） 擴(kuò)展性：靈活組態(tài)，面對(duì)需求定制化設(shè)計(jì)；
4） 可維護(hù)性：易于參與，團(tuán)隊(duì)協(xié)作開放，組態(tài)代碼開放。
從設(shè)計(jì)源頭、項(xiàng)目立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、打樣、量試、量產(chǎn)到最后退市整個(gè)過程的管理，是產(chǎn)品從虛擬的系統(tǒng)中變成實(shí)物的過程，也是虛擬系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的結(jié)合。
2.先進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
2.1 標(biāo)準(zhǔn)化管理體系建設(shè)：
云智匯透過Wondonware、Intouch、Avants三大工業(yè)軟件技術(shù)，結(jié)合PLC、傳感器、FOX機(jī)器人等硬件設(shè)施和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用等，以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)和作業(yè)管理從流程規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、NPI、設(shè)備自動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)檢測(cè)、機(jī)器人控制、數(shù)字化的質(zhì)量控制，到遠(yuǎn)程協(xié)作的無(wú)縫銜接的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)制造流程體系。
2.2 先進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
利用智能裝備實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，提升生產(chǎn)效率；同時(shí)搭建工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)連入機(jī)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)信息自動(dòng)采集、機(jī)臺(tái)互聯(lián)，以及自動(dòng)控制與數(shù)據(jù)傳輸，使機(jī)臺(tái)稼動(dòng)率最大化。
1) 從底層「?jìng)鞲衅鳌沟阶钌蠈拥摹复髷?shù)據(jù)」數(shù)據(jù)逐步收集收斂的過程。
2) 從最底層的「設(shè)備級(jí)」資料收集。
3) 到第二層的「控制級(jí)」可以將資料進(jìn)行初步的匯總整理并進(jìn)行運(yùn)用，以增進(jìn)對(duì)于設(shè)備間的控制，以及降低設(shè)備的故障。
4) 到第三層的「運(yùn)營(yíng)級(jí)」，則是從管理者的角度出發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)依照管理者的需要，做進(jìn)一步的收集與分析。
5) 到最上層的「企業(yè)級(jí)」，則是將數(shù)據(jù)進(jìn)一步應(yīng)用至可實(shí)時(shí)決策、可預(yù)測(cè)。
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)集成的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，建立產(chǎn)品、工藝、設(shè)備、產(chǎn)線等數(shù)字化模型，提供生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化、設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)、智能排產(chǎn)等新型工業(yè)APP應(yīng)用。
3. 數(shù)據(jù)架構(gòu)和應(yīng)用
富士康（武漢）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)基本流程如上圖所示，從IOT資料收集、數(shù)據(jù)傳輸、云端存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析、可視化呈現(xiàn)、趨勢(shì)判斷、形成決策和調(diào)整改善等幾個(gè)流程。下面我們將以IOT資料收集的SCADA系統(tǒng)為例，做數(shù)據(jù)架構(gòu)的簡(jiǎn)單說(shuō)明。SCADA系統(tǒng)根據(jù)不同角色由以下幾種類型組成：
n 數(shù)采服務(wù)器（DAS）
n 應(yīng)用服務(wù)器
n 歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器
n 開發(fā)工程師站
n 用戶終端
4. 安全及可靠性
安全是制造業(yè)發(fā)展的基石，也是我們做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建置的基本保障，為此建立了完整可靠的資訊安全管理制度，包括資安組織架構(gòu)、實(shí)體環(huán)境安全、網(wǎng)絡(luò)通訊安全、數(shù)據(jù)安全、資安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)監(jiān)、信息資產(chǎn)管理、資安教育訓(xùn)練和資安事件處理等。后文將以機(jī)房安全做以簡(jiǎn)單說(shuō)明。
4.1 信息安全策略及方針
1) 信息流程系統(tǒng)化。
2) 系統(tǒng)安全制度化
3) 制度管制全面化
4) 管制工具自動(dòng)化
5) 信息資產(chǎn)分類分級(jí)化
4.2 機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)
該視訊監(jiān)控安全方案由視頻采集、傳輸、控制三部分組成。監(jiān)控中心通過局域網(wǎng)和前端設(shè)備相連。監(jiān)控中心是整個(gè)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心﹐主要完成機(jī)房的現(xiàn)場(chǎng)狀況的圖像顯示處理及判斷，前端設(shè)備是整個(gè)機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)圖像的采集部分﹐主要完成機(jī)房視頻采集。
網(wǎng)絡(luò)及通訊安全：
1) 根據(jù)客戶的要求，設(shè)立防火墻，進(jìn)行綱路隔離。
2) 建立遠(yuǎn)程控制策略。
3) 實(shí)施入侵檢測(cè)。
4) 定期分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況報(bào)告。
5) 管控上網(wǎng)行為。
數(shù)據(jù)安全：
1) 規(guī)范備份與恢復(fù)作業(yè)流程。
2) 建立File Server管理規(guī)范。
3) 建立日志管理作業(yè)規(guī)范。
4) 郵件管控。
5) 建立唯一用戶信用憑證。
6) 實(shí)施密碼控制。
7) 規(guī)范文控中心（DCC)及打印管控。
8) 管控移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)（包括USB/智慧手機(jī))。
9) 管控研發(fā)及測(cè)試數(shù)據(jù)。
10) 規(guī)范辦公/產(chǎn)線計(jì)算機(jī)使用。
11) 保證業(yè)務(wù)連續(xù)性管理中的信息安全。
12) 制定完善的保密要求。
5. 其他亮點(diǎn)
創(chuàng)立武漢3C產(chǎn)業(yè)育成中心，以創(chuàng)新育成為藍(lán)圖打造大眾創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新的典范，建立富士康E2E彈性制造為武漢示范基地，向同行企業(yè)提供：
1) 創(chuàng)新育成：工程設(shè)計(jì)服務(wù)，系統(tǒng)整合測(cè)試，環(huán)境可靠度測(cè)試，信號(hào)量測(cè)，樣品/小批量。
2) 認(rèn)證服務(wù)：徽標(biāo)認(rèn)證(logo)，EMC，safety。
3) 培訓(xùn)服務(wù)：微軟技能認(rèn)證，Oracle認(rèn)證，PMP認(rèn)證，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證(Cisco)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才訓(xùn)練，創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)。
4) 運(yùn)營(yíng)服務(wù)：法務(wù)咨詢服務(wù)，金融服務(wù)，物流服務(wù)，銷售服務(wù)，專利服務(wù)。
三、 下一步實(shí)施計(jì)劃
以標(biāo)桿線建設(shè)成果,逐步向全廠進(jìn)行推廣：
（一）無(wú)紙化：
1) 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)全廠透明化。
2) 電子廣告牌系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。
3) 生產(chǎn)問題及時(shí)反饋，及時(shí)響應(yīng)。
4) 工作調(diào)配與指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化、移動(dòng)化。
（二）少人化：
1) 生產(chǎn)線優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大程度擠出人員浪費(fèi)。
2) 合理使用設(shè)備、機(jī)器人替代某些工位。
3) 簡(jiǎn)化訂單流程（單點(diǎn)拉動(dòng)模式），優(yōu)化訂單處理人員。
4) 符合人機(jī)工學(xué)的生產(chǎn)線布置，降低員工職業(yè)病發(fā)病率，降低由單調(diào)重復(fù)帶來(lái)的精神壓力，提高員工滿意度。
5) 生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化：作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)幫助操作工適應(yīng)訂單的變化；柔性小組設(shè)計(jì)可以有效的吸收產(chǎn)能的波動(dòng)。
6) 生產(chǎn)線優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大程度擠出人員浪費(fèi)。
7) 合理使用設(shè)備、機(jī)器人替代某些工位。
8) 簡(jiǎn)化訂單流程（單點(diǎn)拉動(dòng)模式），優(yōu)化訂單處理人員。
9) 符合人機(jī)工學(xué)的生產(chǎn)線布置，降低員工職業(yè)病發(fā)病率，降低由單調(diào)重復(fù)帶來(lái)的精神壓力，提高員工滿意度。
10) 生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化：作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)幫助操作工適應(yīng)訂單的變化；柔性小組設(shè)計(jì)可以有效的吸收產(chǎn)能的波動(dòng)。
（三）影像化：
1) 對(duì)工位實(shí)現(xiàn)全面的視頻監(jiān)控。
2) 回溯關(guān)鍵生產(chǎn)工位的生產(chǎn)動(dòng)作。
四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化是智能工廠的中樞神經(jīng)，富士康武漢園區(qū)在現(xiàn)有設(shè)備自動(dòng)化、物流自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，通過采用智能網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人，用自動(dòng)化制程取代傳統(tǒng)人工組裝,并導(dǎo)入 E-SIM、E-Andon、TPM、影像全紀(jì)錄、移動(dòng)應(yīng)用等解決方案，實(shí)現(xiàn)信息互通互聯(lián)，達(dá)成全方位數(shù)字化和互聯(lián)互通，有效減少人力投入，緩解招工不易、流動(dòng)率高等問題，大幅提升工廠技術(shù)質(zhì)量。
配合智能工廠建設(shè)，富士康武漢園區(qū)同時(shí)啟動(dòng)智能辦公系統(tǒng)建制，利用集團(tuán)自主研發(fā)與集成的云門戶、云桌面及視訊協(xié)同系統(tǒng)，構(gòu)建應(yīng)用云端化、辦公移動(dòng)化、視訊協(xié)同化智能辦公系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)檔案不落地、隨時(shí)隨地辦公、遠(yuǎn)程視訊會(huì)議及異地文檔協(xié)同等功能。不但能有效降低辦公成本，提升工作效率及檔案資料管理的安全性，還能減少人員出差幾率，降低出差成本等。
2. 實(shí)施效果
目前，已經(jīng)導(dǎo)入智能生產(chǎn)的車間，自動(dòng)化提升比例達(dá) 57%, UPPH 提升50%，車間生產(chǎn)管理時(shí)間成本減少70%，生產(chǎn)異常損失減少50%，響應(yīng)速度提升70%。
聲明
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