作者:赵广立 来源:中国科学报 发布时间:2019/10/15 18:05:58
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探访世界最大笔记本研发制造基地
联宝工厂如何实现批量柔性制造

 

联宝工厂智能自动化贴片生产线  图片来源:联宝工厂

生产一台笔记本,需要多久?在联宝工厂,答案是2秒。

位于安徽合肥经济开发区的联宝工厂,是目前全球最大的个人电脑(PC)研发制造基地。联想集团董事长兼CEO杨元庆日前在2019世界制造业大会上透露,投产7年来,联宝工厂累计出货量已经超过1.2亿台笔记本电脑。粗算下来,不到2秒钟就有一台笔记本下线。

这还不算什么,联想集团副总裁、联宝科技首席执行官柏鹏透露,在联宝工厂,有80%的订单每单数量少于5台。也就是说,缘于用户对于PC的个性化追求,联宝工厂接到的订单是“五花八门”的——1.2亿台笔记本中有80%是无数个低于5台的订单构成的。

联想联宝是怎么做到的?近日,记者赴庐实地探访了联宝工厂。

“合并同类项”背后的智能

PC作为“个人”电脑,配置多种、灵活多变是其特点——不同型号的CPU、硬盘、内存、键鼠、操作系统、软件预装甚至颜色、尺寸等等,多样选择导致种类几何级增长。正因此,一个产品型号会有不同多样的配置组合。柏鹏举例说,像联想X1 Carbon这样的高端产品,就有2万多种配置组合。“这还只是一个产品型号,类似的型号联想有几十个。”

这也就无怪乎,联想80%的订单都是5台以下的数量。柏鹏告诉记者,联宝工厂每天会接到5000多个订单。

面对客户这样大量的需求,联宝工厂的生产线必须要用一种高效的方式来兑现生产。“传统的一站化生产方式显然不能满足客户的个性化需求,我们必须以最快、最高效同时以更低成本的方式来实现。”柏鹏对《中国科学报》说:“这其中最重要的就是,从个性化的产品订单到批量化的工单之间的转化环节。”

面对千万个小订单,自然要“合并同类项”,然后再针对需求个性化生产。但订单如何合并,如何分配用工,其中大有学问。

“工单”是标准化的生产。在联宝工厂,订单要先转化成工单,在完成交付前,批量工单再还原成一个个订单。“在这中间牵扯到了什么问题?智能排产、智能用工。”柏鹏说。

智能排产是用智能化的方式把大大小小的订单转化成工单,保证产线高效、保障质量、低成本;智能用工是用智能化的方式根据用户个性化的订单要求,结合物料、产线准备情况等因素,做综合的智能化排布。

“这是我们的诀窍和关键。”柏鹏说,排产和用工的环节越智能,联宝工厂的效率就越高:“排产系统无缝连接到订单和工厂工单,应用智能排产系统,原来需要十几个小时的排产作业,现在缩短到不到3小时。”

“我们智能排产系统已上线,智能用工平台也将上线。”柏鹏说,智能排产系统和智能用工手段的应用,让联宝工厂做到更快、更加柔性。

联宝有条“维纳斯生产线”

用户订单的高效率交付,当然也离不开联宝工厂日臻完善的自动化生产线。

联宝工厂的自动化生产线,主要分为贴片线和组装线。记者在工厂生产车间看到,一条贴片线上有若干台自动化装备,它们负责在电路板经过时将小到电阻、电容,大到芯片、控制器等元器件准确无误地固定到相应位置。经过贴片线,一块PCB板就变成了一块功能完善的电脑主板,并在贴片线尾端进行初步的上电测试。

“说到自动化程度,联想的贴片线可以说是业界领先。”联宝科技智能制造群组总经理曲松涛告诉《中国科学报》,目前联想正在上马的一条贴片线,自动化率达到75%,是业界最高。“我们叫它‘维纳斯生产线’。它的产线长度是目前生产线(约180米)的一半,大概只有90米。”

从180米到90米,带来的变化非常多。曲松涛对记者说,产线缩短一半,物料的移动距离就会比原来少一半,首先会获得效率的大幅提升;其次,产线变短也提高了生产设备利用率,整体效率得到极大提升。

不过,曲松涛也表示,变短之后的生产线,对贴片效率、印刷效率、回流焊效率都有着双倍的要求;而且为了适应更短产线,一些工艺也要调整,比如拉动系统上的自主导航配送车(AGV),要从单轨变双轨(已实现)。

“产线变短要求我们在各方面提高效率。”曲松涛说,对自动化程度更高、更短生产线的追求,也是联宝工厂对更高生产效率的追求。他还提到,联宝工厂的组装线自动化率也在提高,“目前组装线的自动化率大概有35%,很快就能达到50%。”

人机协同仍然重要

紧随生产环节之后,测试、质检工作也举足轻重。在联宝工厂,除了用常用方法和设备对PC进行物理性能上的极限测试,他们也在尝试一些新技术手段,比如,人工智能(AI)检验。

“联想数据智能事业部、联想研究院和联想AI实验室联合做出了AI赋能的LCD检验。”曲松涛举例说,LCD屏的不良现象有多种,如噪点、亮点、暗点、受力后现水波纹等,以前这都需要人眼凭经验来检查。

“但只要是人,时间一长,都很难百分之百看出来。”曲松涛说,现在他们用加上AI模块的自动光学检验器件,通过不断送检良品和不良品,训练出可以分得清异常和良品的智能设备,大大提高了检验效率和正确率。

记者在联宝工厂的确看到几个质检室,这些房间里就像无人商店一样摆满了开机运行的笔记本,质检工作24小时进行着,但房间里并没有一位质检员。

“未来这项技术将不仅在LCD的检验上,还会在外观、组装等方面大量应用。未来一年内,大家将看到我们大面积普及AI加持的光学检验,更好、更高效的实现质量和品质的保障。”曲松涛对《中国科学报》说。

不过,柏鹏提醒说,笔记本这类电子类智能制造产业属于非标准、离散型的自动化行业,目前还无法像标准自动化产品那样实现无人工厂、黑灯工厂。相反,人机协作在柔性生产中仍然占据着重要位置。

“这并不意味着自动化水平低,衡量一个制造企业的智能制造水平有着复杂的评价体系。在联想联宝,实现批量柔性生产更加重要。”柏鹏说。

 
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