2月18日,雷军发文称,小米北京昌平智能工厂今日正式建成投产,旗舰手机制造能力超1000万台,是小米历史上首家大型工厂,也是小米智能制造的又一关键里程碑。
让我们来了解一下。 这个“智能工厂”。
小米智能工厂二期位于昌平区小米未来产业园,总建筑面积8.1万平方米,年产智能手机1000万部。
这里是小米重要的生产基地,大部分工作在投产后将由智能机器人完成,实现24小时不间断运行,日均产量可达3万部智能手机。 小米智能工厂采用全球最先进的自动化、数字化生产线和智能制造技术,将“数据驱动、柔性敏捷、全球协同、绿色低碳”等核心能力渗透到智能制造的方方面面,使其成为国内智能化、数字化程度最高的手机工厂之一。
目前,小米智能工厂已完成第一条生产线的安装调试计划2024年底全部生产线投产,年产能有望达到1000万部智能手机,年产值达到200亿元左右。
图1 小米智能工厂二期实景
1、数智化转型走在智能制造前沿亮点
高度自动化的手机智能生产线
小米智能工厂二期拥有自动化率高的第二代手机高自动化智能生产线,包括贴片、板测试、组装、整机测试、成品包装等全流程环节。 随着自动化率的提高,生产效率大大提高。 基于“平台+模块”理念开发的智能装备,可以快速重构产线,增加产线的整体灵活性。
图2 小米智能工厂自动化生产线二期
具有高度灵活性和灵活性的智能物流
小米智能工厂二期拥有高度灵活和灵活的物流系统,提高了工厂的物流效率。 在硬件层面,采用不同a**的灵活组合,适应不同的生产物流需求; 在软件层面,与自主研发的工业数智平台对接,实现设备自动调用、处理任务自动分配、库存自动预警等功能,实现从仓储到设备的点对点智能拉动生产,达到少人力物流的效果。
图3 小米智能工厂物流设备
5G工业大数据,全要素、全环节
小米智能工厂二期已建成覆盖全厂的5G F5G网络,支持物流5G调度和智能装备F5G通信,实现更实时、更稳定的调度。 依托自主研发的工业数智平台,实现生产现场智能装备、物流设备数据的实时采集,借助数据挖掘相关技术,准确分析影响质量、成本、交期的相关指标,提高工厂整体生产管理效率。
图4 小米智能工厂工业大数据
从下单到交付的全场景数字化、智能化管理系统
小米自研SaaS智能应用成功落地智能工厂,开启了从“订单交付”到“成品交付”的完整制造流程。 通过先进的调度APS,将上游订单与下游生产线调度计划对接,实现生产计划的高效优化。 借助过程管理PMS应用,实现全过程的数字化管理,产品研发更好地衔接到过程的数字化实现; 通过设备管理TPM,根据工艺和计划信息完成产线本体的导入和验证; 通过MES应用和QMS应用,实现整个生产过程的信息可追溯和万无一失的管理,确保每个生产环节的高质量; 通过仓储物流管理WMS,实现成品的入库和出库管理,帮助核心业务环节打通“订单-计划-流水线准备-生产执行-品控-仓储物流-成品发货”的环节,也通过统一的数据服务连接所有业务活动,实现小米智能工厂二期管理和运营的透明化。
图5 全场景数字化、智能化管理
绿色、低碳、智能能源管理
构建智能工厂系统,将工厂内空调、空压机等所有机电系统接入工业数智平台,通过对能耗数据和环境数据的分析挖掘,实现能耗优化和智能调度。
图6 小米智能工厂二期夜景
二、创新实践不断突破 创新生产技术领先
过程智能闭环调谐技术
为解决制造工艺精细化、机理复杂、工艺参数调试依赖专家经验、人工参数调优时间长等问题,小米基于数字孪生技术实现工艺参数智能闭环优化,通过大数据分析和对工位前后工艺数据的挖掘,构建检测结果和工艺参数模型, 从而实现工艺参数的智能优化。例如,在贴装工段,通过对SPI工位和印刷工位的数据进行联合挖掘和分析,利用算法根据SPI检测结果动态调整印刷机的工艺参数,有助于进一步提高生产良率。
配备最好的维护技术
针对自动化率高场景下设备维护工作量大、停线损失大等问题,小米研发了基于工业大数据的智能设备最佳维护算法,可在设备和维护解决方案中推荐核心有价值的设备寿命。 例如,在手机主板的测试部分,通过射频探头使用寿命的算法,可以提前500个测试周期识别探头的异常情况,并动态识别探头的剩余寿命,并在寿命危急时自动提醒更换, 预计可节省10%的设备停机损失和设备维护成本。
智能运营管理技术
在智能运营方面,小米自主研发的IAMS智能运营管理系统,通过对工厂内人、机、料、方法、环境等要素的深度互联和动态感知分析,对工厂异常进行全面预警,实现对关键制造要素的数字化管控,高效处理异常问题。 例如,当出现设备故障时,小米的一线工程师会第一时间收到系统下达的问题解决指令,实现业务问题解决的在线管理,提高解决问题的效率。
小米工业数智平台
为了实现基于全场景数字化的智能制造,小米开发了数字化、智能化的平台级解决方案——小米工业数智平台。 数智平台作为制造要素的放大器,旨在实现生产要素的数字化、制造知识的建模、业务执行的自动化,为智能流程、智能装备、智能运营提供技术基础支撑。 目前工业数智平台已基本形成,下一步将着力提升整个平台的智能化水平,通过不断迭代,实现工艺、设备、运营环节的高度智能化,真正实现自我感知、自我决策、自我执行。
3、加大转型、降本增效,智能制造成果凸显
通过打造智能工厂,依托先进的智能制造能力,小米可以提高产品的生产效率和产能利用率,实现产品生产流程的优化升级,降低产品转化成本,减少停机时间,提高生产线的灵活性和适应性。
未来,小米集团将继续深化底层核心技术,不断加大研发投入,以智能工厂为牵引,打造智能科技、智能装备、智能运营、工业数智平台等技术,赋能和带动京津冀相关产业制造效率。 形成国内3C智能制造集群效应,提升我国电子制造业综合竞争力。
图7 小米智能工厂二期外观