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面向電子行業的智能制造解決方案

發布日期:2020/03/20

一、 電子行業面向下一代前沿制造的障礙

隨著時間的推移,大多數電子產品制造商已經以漸進及零散的方式實現了運營過程數字化。這之中很多系統是孤立、分散及碎片化的。

隨著電子技術和其自身業務的發展,他們的數字環境也在不斷擴展,制造商也為一系列單獨的功能應用了相應的解決方案。這使得企業數字化的應用更加零碎化。

企業數字化建設零散化的例子可以包括物流和制造關聯不緊密、工藝和制造缺乏靈活性、工程和供應鏈之間無法構建有效的閉環等。

這樣的零散的數字化應用現狀導致多個系統之間是斷開的、無關聯的,并進一步導致信息孤島的存在,這大大降低了數字化能夠給企業帶來的 *初的期望值。微信圖片_20200317094725.jpg二、 智能制造能夠協助電子行業企業打破信息孤島障礙

通過智能制造體系、方案、解決方案的應用,可以有效的協助電子行業企業打破信息孤島,實現全業務過程的高效協作化。

通過智能制造解決方案可以幫助企業實現:

1. 通過設計驗證,提高 生產正確性的幾率。

2. 基于整合的、 的高效協作化的數字化平臺實現高效的制造規劃。

3. 通過工藝工程化的應用,實現企業快速、高效的業務擴展及全球新產品的快速導入。

4. 通過制造分析技術應用,實現制造業務持續改進,并提供智能輔助決策。

5. 通過高效的排產,實現生產計劃的優化。

6. 通過透明化的制造執行,幫助企業提高產能,提高設備利用率,并提高物料的周轉率。

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即使企業的設備目前運行良好,采用智能制造策略就像戴了一副新的眼鏡。通過定量和定性信息,能夠幫助企業更清楚地看到業務的各個方面,這些信息可以幫助企業進行更加準確、自信的業務決策。

智能制造可以打破企業不同流程域之間的孤立,通過數字化幫助企業實現更 別的流程自動化。實現:

? 集成化的數字化架構

? 有效的工程與供應鏈閉環

? 數字化的導向思維及觀念

? 靈活的物流與生產方式

? 模塊化的可配置生產

微信圖片_20200317094747.jpg

三、 電子行業智能制造解決方案領域

上一次我們分享的內容,我們也看到了電子行業多學科協同融合的趨勢越來越明顯,電子行業的制造也趨向于多學科融合,除了傳統的結構組裝、包裝外,電裝、PCB組裝、測試等電子行業特定制造領域也越來越普遍,這方面的數字化也是我們所關注的。

西門子基于企業全業務數字孿生的理念,規劃電子行業智能制造的核心解決方案及應用領域。

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? 在產品規劃階段,以產品和工藝的數字孿生為主要應用,實現高效產品設計、仿真、規劃及驗證。

? 在制造執行階段,以設備及生產、性能的數字孿生為主要應用,實現高效、靈活、柔性、透明化生產。

西門子基于數字孿生的理念,提供解決面向電子行業結構、硬件組裝實際問題的真正可落地完整解決方案。

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四、 電子行業智能制造解決方案分享

1. 從設計到制造:實現從設計到制造的智能交接

? 實現機械、電子軟件組件的并行設計與開發

? 在早期利用產品設計信息啟動制造工藝生產系統設計

? 實現不同外界條件下基于電子和軟件的組合實現產品物理行為的模擬驗證

? 產品和工藝開發早期階段的制造和裝配能力驗證

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2. 面向可制造性的設計

在開始制造之前,我們往往需要問自己一個關于產品的關鍵問題:“我們能制造它嗎?”

設計工程師與制造工程師往往不在一個相同的空間工作,設計工程師設計產品的主要目標是產品的樣式及功能。但這并不一定意味著設計出來的東西可以實際被制造出來,即使是能夠制造出來,也不能確保其能夠正常工作。因此設計的可制造性是影響下游制造業務非常關鍵的領域。目前市面上提供的類似DFM工具主要是應用在文字層面(手動檢查)、或者MCAD、ECAD工具層面(內嵌的部分DFM插件),與平臺及下游的制造業務關聯性存在一定的差距,西門子提供了強大的DFM工具及平臺,有效的確保了面向下游的可制造性。

在PCB級,西門子的Valor DFM可以運行950次不同的檢查,以驗證裝配的裸板將按設計工作,所有選定的組件都可以在板上組裝,并且組裝的PCB板可以在各種條件下進行測試并保持其可靠性。

這些檢查的結果將是一份關于影響印刷電路板性能、產量和質量的潛在問題的報告。這些問題可以在設計環境中立即更正,就像拼寫檢查器在編寫文檔時提醒您鍵入錯誤一樣。

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一旦所有的問題都被檢查并解決了,就可以得到一個經過驗證的PCB模型,可以交付給制造下游。移交是使用ODB++完成的,ODB++是Valor開發的一種智能格式,已經成為PCB設計數據移交給制造下游的事實標準。

針對機械設計領域,西門子提供面向裝配級的VSA解決方案,提高裝配的可制造性:

? 從零件和子裝配尺寸形位公差角度仿真和預測裝配層級的質量

? 識別設計和制造關注的“關鍵少數”PMI

? 實現從“劣質成本”到“優質成本”再到低成本的提升

? CAD中立性和Teamcenter可互操作,可確保PMI的完整性和互操作性

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3. 裝配規劃

現在我們已經有了一個經過驗證的產品模型,接下來要問自己的問題是“我們如何構建它?

產品數據不能只是被“扔過墻”式的轉移到制造下游。從設計到制造的轉化需要大量的設置、配置和文檔化工作,這是一項資源密集型任務。然而,如果沒有適當的規劃,制造很容易成為一個低效、無效的試錯過程。

那我們該怎么辦?西門子提供了完備的裝配規劃解決方案,可以助力企業高效、快速的實現裝配規劃。

1) PCB裝配規劃

首先,就像指揮管弦樂隊一樣,我們提供一個單一的工具(西門子Valor解決方案)來處理所有的工藝決策——什么、在哪里、何時、如何等等。

一旦我們定義了工廠配置,我們就可以很容易地將PCB eCAD數據與BOM結合起來,并創建所有必要的輸出——鋼網、SMT程序、測試程序和各種類型的文檔,如檢驗工作說明和電子作業指導書SOP。

此整合解決方案的好處是能夠快速響應更改,而不管這些更改是產品更改還是工廠配置更改。本質上,我們可以為PCB生成一個智能的工藝流程清單BOP,它可以被轉移到不同的工廠,并轉換成特定的機器程序和工作作業指導-實現“隨時隨地設計,到處建造”

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2) 組裝規劃

您可以在虛擬 中設計和開發整個生產過程。通過在Teamcenter Manufacturing中,您可以通過將產品(Product)與工藝(Process)、資源(Resource)和工廠(Plant)數據相連接來規劃制造流程。利用Teamcenter manufacturing作為整個工藝基礎知識庫提高制造規劃效率,并可隨時準備為新產品引進(NPI)提供工藝計劃,并能準確識別設計變更對組裝生產線的影響,并提供更新后的工作作業指導。

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3) 特定工廠工藝規劃的簡單管理

西門子的Easy Plan解決方案提供了一個協作環境,在這個環境中,工廠工藝規劃人員采用公司或集團級規劃部門定義的工藝模板,并將其調整為匹配其本地資源和能力。

這種集成的公司/集團級和工廠級規劃方法可以獲得更好的可追溯性和變更傳遞性,以確保與產品變更相關的成本 *小化。

它將特定工位的工序和資源鏈接到產品,以便您可以規劃的具備更大的靈活性和復雜性。

Easy Plan同樣提供了優化工具,用于改進工廠特定活動,具有線平衡、周期時間分析和工臺級步行路徑估計等功能。

Easy Plan提供的功能包括:

? 車間級工藝規劃

? 線平衡

? 帶有時間估計的操作說明

? 行走路徑分析和操作順序優化

? 工效學分析

? 增值與非增值活動的時間分析

? 制造執行報告

? 周期時間和生產率估算

? 直接/間接勞動力利用等

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4)  排產

西門子提供的SIMATIC IT Preactor APS解決方案是一款面向生產計劃和調度的軟件產品,它可以改善制造流程的同步性,為您提供更大的可視性和控制能力,以提高設備及工位利用率和準時交付率,同時降低庫存水平和浪費。SIMATIC IT Preactor旨在與來自企業資源規劃(ERP)、制造執行系統(MES)、會計和預測軟件、車間數據收集和電子表格的信息協同工作并進行集成。

SIMATIC IT Preactor通過與Valor生產計劃的緊密集成,可以滿足從SMT到箱體裝配的整個PCB流程的規劃和調度需求。

Valor生產計劃可以從SIMATIC IT Preactor導入SMT工單,并跨多條生產線對其進行優化,每條生產線可以包括不同平臺或不同供應商的機器。

一旦SMT生產計劃準備就緒,SIMATIC IT Preactor就可以導入它并安排PCB流程的其余部分。

利用SIMATIC IT Preactor和Valor流程計劃的功能,可以通過以下方式優化端到端PCB制造流程:

? 提高制造能力和生產力

? 更好地利用資源

? 減少設置和轉換

? 減少庫存和在制品

? 提高準時交貨率

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