02　物联网模块智能制造试点示范——上海晨兴希姆通电子科技有限公司

一、项目实施背景与状况

自2006年以来，上海晨兴希姆通电子科技公司（以下简称“晨兴希姆通”）围绕集团战略目标，在三个发展阶段中分别确定了“自动化生产线与研发管理信息化并进”“建设数字化工厂”“建设智能制造工厂”的战略措施，实施建设自动化生产装备和智能物流系统，以“两化融合”为基础，建设数字化工厂和集成精细化管理，并以实现工业互联网为目标，建立生产现场各环节之间、订单计划管理与生产控制之间的信息共享与互动，建设智能制造系统。2012年，集团决定向机器人智能制造转型，开始以手机和通信模块制造厂作为试验基地，用标准机器人、机器视觉系统、控制器集成开发了一套具有核心技术和自主知识产权的自动化成套设备和生产线，成功替代了一批非技术工人，之后又成功研发了智能物流的自动导引车（AGV）系统和各种专用自动化设备，着力打造的“晨讯智造”品牌得到了市场的广泛认可和欢迎。

二、项目主要实施内容

晨兴希姆通基于十多年来在通信制造行业的设计与生产制造经验，以及智能制造应用开发技术，利用标准机器人、AGV系统、机器视觉系统、控制器、传感器等自动化装备，根据通信产品制造的工艺要求和不同的生产线条件，自主研发和实施了机器人自动化测试线、自动包装线、智能物流装备和生产线智能化改造，能够自动完成物料的搬运和取放、软件下载及自动测试、贴片及产品视觉检查、自动包装；独立研制了具有自主知识产权的机器人视觉系统、具有标准的基于总线控制定义的通信接口模块；建立了专业机器人应用的集成设计能力团队，研制的机器人自动化测试成套设备和物流系统具有组合式、柔性化和通用性强的特点，并可适用于通信行业未来智能制造的发展需求。

晨兴希姆通以实现工业互联网为目标，实施应用了生产总控（SFC）系统、车间制造执行系统（MES）、运营管理（SAP）系统、设计（CAD）和产品数据管理（PDM）系统、决策分析系统。通过SFC系统、MES和SAP系统的集成应用，建立生产现场各环节之间、订单计划管理与生产控制之间的信息共享与互动，实现工厂数字化、可视化运营管理，通信产品质量可控与全程追溯。

晨兴希姆通实施的“智能制造”，打造了智能化装备、实时互联、柔性制造、高效协同的通信产品智能制造系统与服务体系。

晨兴希姆通的通信产品智能制造系统由以下系统组成。

（1）工厂自动化装备与生产线：包括机器人自动化测试成套生产线、自动化包装线（见图2-1）、机器视觉检查系统（见图2-2）、自动贴标检查系统（见图2-3）、AGV系统（见图2-4）、电子元器件智能料塔、在制品自动仓储系统、自动上下料装置。

（2）车间生产总控系统：建立生产线上的即时信息收集点，以生产良率、生产效率、达成率、维修良率等工作信息需求来建立数据采集点，对制造设备、产品与物料生产数据进行实时在线的数据采集与跟踪管理，按照工艺流程，通过程序控制测试工序管控、包装过程管控、质检程序管控，并对维修、出货、系统数据绑定等检查或各类异常进行回馈，将现场产生的即时信息传给MES及使用者，使用者可针对现场的异常状况提供即时处置。当遇到错误信息时，给出预警提示及进行处理。

（3）车间制造执行系统（MES）：实现生产计划管理、车间和生产线日计划排产、生产过程数据采集与数据可视化展示，产品质量追溯、防错料系统、边仓仓储管理、工装设备管理。

（4）产品三维设计（Pro/E CAD）系统和电子线路设计系统（PADS）。

（5）自主开发的产品数据管理（PDM）系统。

（6）集团公司精细化管理（SAP-ERP）系统。

（7）自主开发的经营管理决策分析（BI）系统。

（8）EDI电子数据交换。

三、实施成效

晨兴希姆通研制了具有自主源代码和知识产权的机器人视觉系统、基于总线控制定义的通信接口模块，实施应用了生产总控系统、车间制造执行系统（MES）、运营管理（SAP）系统、设计（CAD）和产品数据管理（PDM）系统、决策分析系统；为移动通信终端企业提供三十几条自动化测试生产线，提高设备生产效率40%，提升生产线自动化集成度50%以上；成功替代密集劳动力50%以上，降低企业运营成本25%；产品研制与生产周期缩短20%，不良品率降低10%。项目通过生产总控系统、MES和SAP系统的集成应用，建立了生产现场各环节之间、订单计划管理与生产控制之间的信息共享与互动，实现了企业数字化精细管理与数字化决策。本项目建立了专业机器人应用的集成设计团队，研制的机器人自动化测试成套设备和物流系统具有组合式、柔性化和通用性强的特点，并可适用于通信行业智能制造的发展需求。

由于劳动力成本飞涨，中国制造业的出路只能是自动化、智能化。行业中不缺乏机器人的标准产品，但绝大多数制造企业不具备改造生产线的能力。因此，“晨讯智造”聚焦于“机器人的应用集成”，旨在协助各行业的众多企业实现生产线的升级改造，为客户创造价值。目前，晨兴希姆通的“晨讯智造”已经将自己的经验和产品推广到手机和物联网行业，并已在生产制造中发挥出了强大的生产效能，部分工厂正在洽谈整厂智能改造方案。

如图2-5所示为物联网模块产品改造前后的生产线对比。

四、实施经验

晨兴希姆通作为开发物联网模块/手机主板PCBA自动化测试设备的企业，在行业内率先实现批量和稳定使用。PCBA自动测试机在行业内，特别是在手机行业内传统的测试方式从未被改变，仍然依靠密集型的人工操作实现。早在2013年，中央电视台经济频道即赶赴晨兴希姆通的工厂进行了实地报道，使其成品线路板（PCBA）自动设备在行业内引起了广泛的关注。晨兴希姆通目前在表面组装技术（SMT）生产线、PCBA测试等方面已实现自动化生产管理，Smart Conveyor的自主开发也已进入3D模拟完成后的实验线开发阶段，配合生产线数据总控系统、MES的实施应用将逐步走向智能工厂。

工厂自动化技术装备包括机器人智能测试系统、AGV系统、机器视觉检查系统、自动化包装线、自动贴标检查系统、元件智能存储料塔。整机测试环节采用全自动化手臂控制，通过人机界面的方式对手机的应用功能进行测试，包括SIM卡检测、电池测试、SD卡检测、LED按键、LCD测试、LED背光等对手机所有部件的测试。

晨兴希姆通实施自动化技术装备前后效果对比如表2-1所示，实施自动测试线与实施前手动测试线的对比如图2-6所示。

通过几年来的摸索，晨兴希姆通实施智能制造的体会如下。

（1）智能制造的核心技术在于视觉、软件和算法。为此，平台引进了国际顶级的人工智能和机器视觉专家，倾力打造“晨讯智能制造研究院”团队，使“晨讯智造”研发的产品、设备和系统通过柔性生产实现了规模化的个性化生产。不但具备了极高的核心竞争力，而且令众多客户的投入产出比得到大幅度提高。

（2）“晨讯智造”致力于通过高品质的服务为客户带来超值的回报，购买了智能装备的客户半年至两年就能收回投入，不但降低了成本，而且大大改善了生产环境，提高了质量管理水平。

（3）“晨讯智造”一直在探索更简易、高效、智能、稳定、通用和柔性化的智能制造解决方案。智能化的成套设备不仅是要能用的，更重要的是让使用部门觉得好用，要充分为客户提供持续和卓越的服务。

（4）在工业互联方面，通过开发统一的设备集成接口，使工厂内各种设备远程监控更为便捷，完成工业系统与高级计算、分析、感应技术及互联网的连接融合；通过智能机器之间的连接最终实现人机连接，结合软件和大数据分析，重构全球工业，激发生产力。

（唐融融、李强　供稿）