图片103
智能制造之数字车间实施将分为以下五个部分概述：
1.智能制造之数字车间的实际实现。
PLC智能制造数字化车间，基本实现了从管理、工艺研发、生产到厂内物流配送全过程的精益化、自动化、数字化，并具备初步的智能化水平，满足小批量、多批次实际生产要求。
整间车间的硬件包括：印刷电路板自动标码线；智慧型图书馆；SMT柔性生产线；THT选择波峰焊柔性生产线；FAT柔性装配测试生产线；线性控制台及智能监控看板；
本工场的软件构成包括：SCADA数据采集及综合监测系统；WMS仓储管理系统；MES生产执行系统；企业资源管理ERP系统；PDM数据管理系统。
2.工艺数据自动收集。
实现生产过程的数据采集是数字化车间最基本、最重要的工作。
为精确收集数据，可编程控制器系列每个产品都有自己的“身份证”。数字车间内，在整个生产过程中，不管是零部件、半成品还是待交货的产品，都有自己的编码，电路板安装到生产线后，可以全程自动地确定每一道工序；每一道生产流程，包括焊接、装配测试或物流包装等，所有过程数据和质量数据都记录在案，以便追溯和数字化集成；更重要的是，在柔性装配测试流水线上，根据订单信息，自动装配不同元件，生产出各种功能的产品，这一切都依赖于自动采集。
3.PCBA焊接线。
1)SMT工艺焊接；
SMT生产线主要包括：上板机、锡膏印刷机、SPI、贴片机、回流炉、AOI等自动化设备，通过PLC控制系统控制接合轨道，从而将线头上板、尾板收板进行人工操作。每个SMT线头上放置一个电子看板，显示当前的生产状况，如有异常(缺料等)则为红色，正常工作时为绿色。
在数字化车间设计中，SMT焊接工艺主要有以下几点改进：
添加各工序数据的采集：工艺信息、质量信息、产量信息；
手工扫描物料条码通过PDA，自动防呆防错，BOM自动核对；
自动化收集物料消耗和物料数据，自动计算设备OEE等KPI信息；
防呆、防错材料处理：锡膏、钢网、刮板；
制造工艺、履历可追溯，测试数据、设备状况可记录、追溯；
过程文件可以推送到每个工作位置。
2)THT工艺焊接。
热轧生产线包括上板机，人工插入区域，选择波峰焊接等。选择波峰焊能够实现通孔器件零缺陷焊接，解决THT工段的最大质量问题——连焊、漏焊、空焊，满足大热容电路板和小间距器件的焊接质量要求。
添加数据采集：工艺信息、质量信息、产量信息、生产过程及履历可追溯、测试数据、设备状态可记录、追溯；
过程文件可以推送到每个工作位置。
3)过程文件推送数据流。
图5显示了在ERP/MES/PDM/WMS/设备之间实时互连的数据流。
4.挠性流水线测试线。
可编程序控制器系列产品，在外观上大多有相似性，尺寸种类有限，其中包括产品外壳具有一定的特性，因此具有自动装配和柔性装配的可能性。因此使可编程控制器系列产品(PLC)生产线具有一个突出的特点：混线柔性生产，即一条生产线可以生产不同型号、不同品种的产品，最多可同时生产50多个产品。混线生产方式的优点是快速响应，灵活制造，通过生产控制，可实现小批量、多批的连续生产，从而使待售产品的数量最小化，极大地减少库存，规避货品积压问题。
并行线生产可以实现单件同时生产，满足个性化、定制化的生产要求。混线生产是一种柔性生产模式，自动化、信息化程度高、精益效果明显。
FAT自动生产线(柔性装配测试生产线)共设八个工站，除最终产品装箱环节外，其余装配与测试工站全部以自动化方式完成。整个生产线由两个六轴机械手、两个四轴机械手组成，三个高分辨率的工业视觉探测系统，2个激光雕刻机等关键运转设备，以及以PLC和运动控制器为核心构成的自动控制系统，自行开发高精度、多信号自适应切换的测试系统，以SCADA为基础的MES信息化系统。
弹性装配测试流水线，采用导轨传动。传输线的主要功能是在线体的各个工位之间传递产品，使整条线能够按照装配次序对模块上的部件进行组装，完成模块的全装配，测试，包装等工序。带标识的标准托盘，可放置于制半成品中，每一个半成品均可为同系列不同产品。每一次装上半成品的一条鱼经过一个特定地点时，都会识别出一条鱼的ID标签，系统将根据生产过程，根据产品的不同型号，自动完成相应的生产工序。
FAT装配测试生产线，配置了大量的传感器，能够精确地感知系统的工作情况，例如：上料机构的托盘位置、主传动链的位置和状态、机手的移动位置、产品反方向、门窗状态等。采用先进的工业视觉技术，实现柔性、混线生产，实现柔性生产线上的结件和方向识别、LED显示屏工作是否正常、外观质量的快速检测。
运用RFID技术、感知技术、机器人技术和工业视觉技术，结合自主产品PLC/MC运动控制系列控制器，对所采集的实时运行状态进行数据分析和推理，再通过内部算法，指挥生产系统(机械部件、伺服或步进机构、机器手等)执行决策，从而一定程度上实现了整条装配测试生产线的自动化决策，从而实现对整个装配测试生产线的自动感知、实时分析、自动决策等功能。
FAT生产线的生产节奏在15秒左右，单班产能达到2400片，比传统生产线提高400%。FAT生产线的最大特点除了实现高度自动化组装、测试、功能检测外，还实现了多种产品共线、柔性生产、混线生产、连续流生产、准时生产。
5.数字系统整合。
全数字化车间多个信息系统(ERP,PDM,MES/SCADA,WMS等)与自动化生产线实现数字化无缝集成，从研发到生产，从供应链到客户，实现数据自动、实时、准确地传递和集成，实现高效率和高质量的制造。
PLC制造数字化车间，经过“精益化、自动化、数字化、智能化”的智能制造一体化建设，覆盖了产品从研发设计到生产制造的全过程，优化了产品制造过程中的信息传递流程，实现了纵向ERP、PDM、MES、WMS、SCADA、PCBA柔性生产线、自动柔性装配测试生产线、物流控制系统等纵向层次的数字化信息集成，实现了制造决策、执行、控制等信息的闭环管理，提高了生产线的智能化水平，增强了生产过程的控制和优化能力，提高了产品的质量控制能力，及时发现和处理质量问题，避免了因质量问题而流入下道工序，最终提高了PLC系列产品的生产效率，缩短了制造周期，降低了生产成本，实现了多品种、小批量、多批次用户定制化生产。
