工业4.0到底是什么样子 PCB行业会发生什么变化

作者:电工吧 日期:2020-09-22 20:15:20 人气: 栏目:市场动态

工业4.0研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,在德国工程院,弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,并已上升为国家级战略。

工业4.0项目主要分为两大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,只要涉及整个企业的生产物流管理,人机互动及3D技术在工业生产过程中的应用等。而PCB行业当然属于智能工厂一类。

PCB

那么工业4.0到底是什么样子?让我们先来梳理一下:工业1.0是机械制造时代,工业2.0是电气化与自动化时代,工业3.0是电子信息化时代。“工业4.0”描绘了一个通过人、设备与产品的实时联通与有效沟通,构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。

工业4.0是在物联网、云服务、大数据的背景下提出的,天津大学马建国教授这样定义:物联网=嵌入式智能系统+网络,工业4.0=物联网+制造。

何为嵌入式智能系统呢,就PCB行业来说,将PCB生产设备增加一些自动感应,自动识别和判断,自动调整的智能功能就是嵌入式智能系统。有了智能的PCB生产设备(即嵌入式智能系统),再将各PCB设备用网络连接,通过ERP系统互相“沟通”,就形成了PCB行业的物联网。有了物联网再加上PCB制造就成了PCB行业的工业4.0。

为帮助大家更加理解工业4.0的概念,不妨从实际出发,设计一个工业4.0时代的工厂运行场景。

场景一:在不久的将来,买车可能实现个性化定制——在手机里打开智能汽车工厂的App,从数百种配置中选择一款车型,然后在个性化订单中输入诸如“把轿车内饰设计成绿巨人”的要求,约一个月,一辆用工业4.0流水线为你度身设计、制造的“绿巨人版轿车”就会送到买家家门口,价格并不比量产车贵多少。

PCB行业因为PCB本身设计及制造的复杂性与功能单一通用性,不会像汽车或其他消费品一样个性化到每一片PCB,但随着个性化定制的影响,订单数量将会由大批量转为小批量。比如汽车板PCB,因为汽车行业的个性化定制,汽车行业将会实现零库存,但汽车生产厂商会定时将客户定制的车型分类汇总,再根据车型下PCB订单(因为PCB功能的通用性,相同型号的汽车所用PCB都一样)。如同场景一样将生产完成的PCB送到汽车生产厂家。

场景二:在PCB工厂中,智能自动化设备不仅具备先进的生产技术和超高的生产效率,而且各机器设备之间或与ERP系统之间都可互相“沟通”,机器设备可根据ERP系统合同模块和工程模块中输入的订单生产信息自动调整生产参数,然后机器设备再将生产结果(生产数量,时间,良品与不良品数量等)自动导入到ERP系统中,ERP系统也会将生产参数及生产结果自动汇总分析出最佳生产参数和生产效率,准确判断设备生产状况,甚至预测设备故障,提示预防性保养等,从而延长设备使用寿命。

从以上两个场景中我们再延伸分析,可推测PCB行业将会在以下方面发生变化:

1.大批量的生产模式将逐渐消失,取而代之的是小批量快板。

2.传统的PCB设备将逐渐被淘汰,取而代之的是智能自动生产设备,比如设备可根据生产信息自动调整生产参数。并可自动扫描PCB上条码识别各PCB的生产特性及品质特性。

3.车间布局将由传统的分散性逐步向集中的流水线改进。传统的生产车间都是由手动或半自动设备组成,产品运输都是人工完成,所以各设备的分布比较散漫。而工业4.0时代,所有的设备都是智能自动化,上下工序的设备可连接,PCB可自动从上工序过渡到下工序,无需人工搬运。这就需要将各设备布局成流水线形式方便物流运输。

4.车间几乎无生产人员及数据输入人员。当生产设备全部转为智能自动化后,只需在下单时一次性将定单信息及生产信息输入ERP系统后,ERP系统则根据该订单的特性生成唯一的条码,各设备会自动根据ERP生存的条码信息调整生产参数,且各机器设备工序之间可通过ERP系统可互相对话,比如上工序的板生产快要结束时可通过ERP系统传达到下一工序,下一工序的设备则会提前调整好生产参数以节约生产时间。另外各设备生产时间及生产结果也会自动导入到ERP系统中,由ERP系统对数据进行总结分析。

5.信息化管理作为实现工业4.0的关键部分,将会越来越完善。比如君恩ERP计划将会在信息化管理方面做如下改善:

工业4.0时代,个性化的需求将促使PCB的生产周期越来越短,因此信息化管理首要任务是帮助工厂减少周转等待时间,加快生产周期。当客户通过手机APP或在网上下单后,君恩ERP系统会自动根据订单特性计算判断此批订单所需的所有物料,并及时通过君恩ERP系统判断物料是否充足,若无,君恩ERP系统则会自动下单到原料供应商,并在最快的时间准备好物料。

君恩ERP系统让各工序设备之间如流水线式的互相关联,手工输入只有下单这一环节,其他各工序则通过君恩ERP与机器互相对话完成,比如ERP将订单生产信息传递给机器设备,而机器设备则将生产结果传达给君恩ERP,且因为各环节是流水线式的关联,所以当某一环节出现问题,PCB生产则无法继续。这样即可减少因为人为输入的随意性导致的误差,也可避免因工序交叉进行无法及时发现问题和追踪问题发生工序。

通过以上信息化管理君恩ERP系统则可帮客户实现信息传递零时差,决策零等待的理想。

另外君恩ERP将充分利用系统与ERP对话的功能,实现本厂内设备数据库管理,利用数据库对设备的使用寿命,配件使用寿命,物料消耗,产量和产品质量特性的统计结果,分析出设备的最佳保养时间,产能和设备生产特性及单位面积的物料消耗,系统再根据分析结果对生产状况进行监控和优化等,判定某批订单适合在哪台机生产,机器保养时间,计算某批订单所需物耗等。

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