相较于业内LCD8.5或8.6代生产线代生产线在产能、良品率及制造成本等关键运营指标上,均展现出领先的水平。
在全球制造业加速向数字化、智能化转型的大背景下,京东方福州第8.5代半导体显示生产线(以下简称“京东方福州8.5代线”)凭借其在人机一体化智能系统领域的卓越成就,成功入选“灯塔工厂”名录。
“2021年9月,京东方开始申请‘灯塔工厂’,2022年3月底正式通过世界经济论坛的认定。在评选中,京东方福州8.5代线智能化的排产与调度、数字化设备综合效率平台、无忧的质量管理、智能检修一体化以及绿色能源管理给评审专家留下了深刻的印象。”京东方“灯塔工厂”相关负责人告诉《商学院》杂志。
京东方科技集团董事长陈炎顺表示:“智能制造并不是简单的自动化与信息化,也不是单纯地将生产模式进行数字化管理,其本质是需要将各环节生产要素有机融合,构建新的人机一体化智能系统生态,从而推进生产场景的转型升级,实现生产体系的重塑。”
目前,京东方生产形态正随只能制造的快速发展,朝着以数据驱动、平台支撑、应用增值、智能主导为特质的新工业生产体系演进。
京东方“灯塔工厂”相关负责人介绍,“灯塔工厂”的评选,首先看影响力,即数字化成果的直接体现。其次是第四次工业革命技术在实际业务场景中的应用,是否具备引领性和先进性。另外还要看企业实现数字化的推动因素,如人才培养、组织形式、技术生态等内容。
陈炎顺表示,早在2015年京东方福州8.5代线建立之初,他们就将其定位为“全球最具竞争力的智能化半导体显示工厂”,确定了以人机一体化智能系统为核心竞争力的战略发展方向。从市场战略上说,该生产线主打产品是高分辨率(UHD)、大尺寸低功耗电视显示产品;从制造应用上讲,它也是LCD8.5代产线的集大成者。京东方充分应用诸多精益管理的方法和智能制造软硬件来构建这条产线。比如,大量运用物联网、云计算、传感、人工智能等数字技术,建成了贯穿生产全过程的自动化智能工厂。物联网能够使设备管理、质量管理等智能制造环节更加精准高效;人工智能可在产品检测、能耗管理、设备预测性等典型工业场景中发挥巨大潜力;云计算与网络技术紧密协同,做到更加敏捷、实时、安全的处理和工业分析等。
在京东方产线内,设备可自动控制并实时采集参数,百分百系统化运营,涵盖自动生产、监控、检测修复、物流、仓储端出入库等流程,实现产线管控全自动。同时,产线综合应用AI和大数据等前沿数字技术,采用信息系统有效管控生产过程,智能化看板数据化呈现生产全过程,可以及时掌握产线运营的实时现状,辅助智能决策,实现智慧化的生产运营。
相较于业内LCD8.5或8.6代生产线代线在产能、良品率及制造成本等关键运营指标上,均展现出领先的水平。
值得注意的是,液晶显示面板的生产过程非常复杂繁琐,生产工序主要包括阵列、彩膜、成盒、模组四个大工程。以阵列(Array)环节为例,仅这一个环节,就有多达190多道工序,半成品从投入到产出平均需要5天左右时间。
新研发的京东方福州8.5代线“动态排程-自动派工系统”,能够根据生产需求和交期,结合各工艺段的在工和库存量,自动分解各个产品的每日需求目标,智能输出生产计划。使得“人、机、料、法、环”等生产要素恰到好处地协同到位并高效周转,排产时间由8小时缩短至1小时,整体生产效率提升87.5%,实现在制品数量最小化,设备综合效率最大化。
基于“大数据分析预测平台”,京东方福州8.5代线通过采集设备端多项参数,打通生产调度系统,快速为研发生产环节规避风险,通过调用最优生产资源,有效把控了产品质量,实现最终产品缺陷率降低75%。在日益严格的产品高端化、复杂化要求下,京东方福州8.5代线的良品率始终处于行业领先水平。
中国信息协会常务理事、国研新经济研究院创始院长朱克力接受《商学院》杂志访谈时表示:“京东方福州8.5代线能被评选为‘灯塔工厂’,其优势主要体现在高度自动化与智能化的深度融合。此外,京东方始终注重绿色制造和可持续发展,通过优化能源管理和减少废弃物排放。这些优势共同铸就了京东方在智能制造领域的领先地位。”
在传统能源管理模式下,由于数据采集能力有限,企业难以全面掌握设备的具体用能情况和运转状态。
为解决上述问题,京东方福州8.5代线从建线之初就采取了一系列措施。利用工业互联网技术,在主要生产工艺设备上安装了能够实时上传数据的传感器,从而实现了对每条生产线上各单元能耗数据的实时监控与收集。基于这些详尽的数据,智能能源管理系统能够进行实时分析,帮助管理者更准确地把握能源消耗状况,实现大幅降低生产线耗能。具体而言,该系统管理下,产线%,全年可节约标准煤达2.2万吨。
针对工厂整体耗能较高的问题,京东方福州8.5代线通过对各个厂房、车间的电能消耗情况进行统计分析,挖掘出潜在的节费空间,并据此建立了科学的能效指标考核体系,为后续实施节能降耗措施提供了有力依据。此外,在无人或少人值守的情况下,京东方福州8.5代线自动化系统能够长时间精准监控生产过程,确保获取到的信息数据既有效又可靠,进而支持管理层做出更为合理的决策。
如今,借助数字化能源管理系统,京东方福州8.5代线能够精细采集单台设备乃至单个生产环节的能源用量,这不仅增强了对设备能耗情况的理解,也为优化能源使用奠定了坚实基础。更重要的是,精细的数据采集为全面的数据联动提供了可能,原先不同环节的数据,由不同的设备或系统产生,数据的路径、形式不统一,阻碍信息的流通和利用。京东方福州8.5代线打通不同环节的数据交互,实现了能源数据与生产情况的数据联动,让高效的数据利用成为可能。
为了进一步提高信息传递的速度和准确性,京东方还开发了在线透明化数据看板功能,可以直观地展示能耗情况,节省了90%的数据统计时间。同时,该功能对数据更新的即时性和多样化,显著提升了生产效率,其表现已达到行业领先水平。
随着数字化时代的到来,智能制造正在深刻改变工业体系中的传统运营模式,推动企业进入敏捷制造、智能生产和精细化管理的新阶段。
朱克力表示,企业智能制造通常会面临在数据集成与创新、数据安全、生产成本等挑战。企业内部不同部门或系统之间的数据无法共享和互通,导致数据资源浪费和决策效率低下。
为了解决这一问题,企业需要建立一套完善的数据治理体系。要明确数据的来源和采集方式,确保数据的准确性和可靠性。其次,要建立统一的数据标准和格式,便于数据的整合和分析。同时,还需要利用先进的数据分析工具和技术,对数据进行清洗、整合和挖掘,以提取有价值的信息和洞察。最后将分析结果与业务决策相结合,为企业的战略规划和运营管理提供有力的支持。
朱克力还指出,数据安全也是制造业企业面临的重要挑战,需要采取有效的安全措施来保护数据的安全性和隐私性。此外,技术的快速更新也给企业带来了挑战,需要不断投入研发和学习成本来跟上技术的发展步伐。
京东方确定了以数字化变革支撑业务的战略发展方向,基于问题导向,用精益的思维指导和规划各项应用孵化和落地。
首先,在投资方面,考虑到投资风险性和回报周期长的特点,对于重投入产业应理性规划,避免盲目投入及产能过剩。
其次,技术集成与管理是关键所在,需打造强大的平台和系统能力来支持数智化升级。智能制造涉及物联网、大数据、人工智能等多个领域的先进技术,这些技术之间的集成与协同成为一大挑战。京东方基于自身经验,建立了标准的工业互联网平台,实现了业务和IT的深度融合,夯实了智能制造地基。此外,京东方将工业互联网转化为平台能力和系统能力,不断赋能产业链上下游企业,助力全产业链的数智化升级。
再次,重视人才教育培训,构建起一套完善的人才培训与发展机制至关重要。人机一体化智能系统需要既懂技术,又懂业务的复合型人才。京东方借助一系列实战项目经验,锻炼出了一批关键人才,并整理总结方法论,逐步建设系统化的数字化人才培养方案,为更长远的人机一体化智能系统发展不断提供新鲜血液。
最后,文化建设也不可忽视。如果忽视文化建设,组织过于保守,员工不愿意进行重大变革,新的工作方式、工作流程就难以被采用,转型便会遇到阻碍,面临失败的风险。京东方自上而下推动数字化变革,成立数字化变革专业组织,聚力构建“一个、数字化、可视的京东方”,让组织、流程保障数字化转型战略的落地实施,同时注重智力资本的沉淀和积累,提炼标杆产线的领先实践经验,并在全集团进行人机一体化智能系统能力的推广复用。
据悉,京东方将推动“万物皆显示”(任何物体或表面都可以成为显示信息的媒介,不再局限于传统的屏幕设备)迈向“显示联万物”(不仅是将显示功能集成到各种物品中,更强调通过显示技术连接并赋能整个物联网生态系统,实现数据交互与智能服务)的新时代。
为实现这一愿景,京东方推出“屏之物联”战略。该战略思考逻辑依托京东方半导体显示产业链和生态链优势,通过软硬融合技术和商业模式创新,以此赋能万千物联网细分市场和应用场景,实现企业高速、高质增长。
产业创新上,京东方将新一代信息技术与实体产业深度绑定,完成京东方全价值链工业互联网平台落地,有效促进了运营管理的智能化升级,并不断推动将人工智能、大数据分析及智能算法等先进技术融入研发生产的全过程,赋能价值创造。
目前,京东方在人工智能算法领域已有14项技术获得全球第一,40余项技术位列全球TOP10。
在人机一体化智能系统领域,京东方在2023年底正式推出了显示工业大模型,有效助力产线缺陷模型迭代及检测系统上线倍以上,推动了核心工艺缺陷检测流程从全人工模式向人机协同模式演进。
在智慧出行场景,京东方推出的智能驾舱超大屏解决方案搭载42.2英寸全球最大尺寸一体式大屏,通过内置深度学习人工智能技术,可精准判断驾驶员瞌睡、疲劳、接打电话等异常状态并实时预警,大幅提升驾驶安全性的同时更带来全新的智慧化体验。
在文旅等应用场景中,京东方推出的智慧园区解决方案深入融合AI、大数据、云计算、物联网等多项业界先进技术,实现了行人识别、禁区检测、车辆检测等多项应用功能,可通过AI计算、节能调控,实现节能率提升15%。“云-边-端”架构软硬融合边缘智能解决方案,相较于集中式云端存储方案,有效降低近70%计算资源。目前该解决方案已在陶溪川文创街区、青岛红树林度假世界落地,覆盖通行、居住、信息导览、能效管理等全场景,减少游客出游信息获取成本,提升游客居住体验。
“京东方发展人机一体化智能系统,从产业意义上讲,既是一次为全产业链深度赋能的机遇,也是一项商业价值由内向外延伸的系统工程;既会带来关键生产节点的支撑力,更有机遇产生庞大的网络效应和数据智能,从中凝聚新的商业模式。”陈炎顺表示。(本文图片由受访者提供)