光电产业封装智能制造的探索

12月23日，在2020高工机器人&高工移动机器人年会闭幕式上，兆驰光元自动化项目负责人吴健忠围绕“光电产业封装智能制造的探索”为主题进行了分享。

2011年，兆驰光元成立，LED封装产品线正式投产，兆驰股份液晶电视ODM产品全面导入自产LED。历经近十年的沉淀和发展，兆驰股份液晶电视ODM业务市场份额已由2020年初的全球第五上升至前三季度的全球第二。

吴健忠介绍，LED封装行业发展到现在，整合趋势明显，大厂持续扩产，小厂逐步淘汰。“大厂之间也面临同质化产品竞争局面，精益制造、降本增效成为必然趋势。”

为此，众多LED封装企业纷纷寻求在制造工序实现高端智能化，在生产线自动化改造上投入了巨资，结果收效却很不理想。吴健忠分析，造成这种现象的原因在于这些企业缺乏系统性调研，对自动化的理解不够全面透彻，导致功能性配套过于复杂且不符合实际生产需求，难以投入使用进而实现良性运行。

举例来说，部分LED封装企业将AGV部署在车间中以期实现物流自动化，但在实际运作中，只做到了物料的智能分配，没有实现智能分拣。此外，由于缺少信息化持行系统作为支撑，AGV拉动式自动调度分配也大大受限。“这种方案虽然成本低，但离预期效果差距太大，并未实现真正意义上的智能制造。”

还有些企业采用空中穿梭车运输物料的方式以实现物流自动化，但该方案对结构、功能及稳定性要求苛刻，不仅造价成本高，后期保养及维护成本更是企业一大负担。

吴健忠认为，要制定符合公司自动化改造需求的整体方案，需要对车间规划建设、工艺条件分析、产品定位、功能/结构配套等进行前期投入的分析评估。

“从自动化概念的树立到调拨系统逻辑如何实现，兆驰光元都对其进行了反复模拟和验证，在成本控制上也做到了精细化管理。我们制定了蓝图，明确封装智能制造要达到的效果，即线上实现无纸化，数据统计自动化；分检不再靠人工，智能调度很轻松；线上物料自动送，机械手臂帮你搬……一直到兆驰封装自动化。”

吴健忠进一步分享了兆驰光元在光电产业智能制造方面的探索。兆驰光元将智能制造分为四个部分：首先是自动化生产，通过贯穿整个车间的链式生产线以及智能化设备，实现流水线全自动化作业；第二是自动化追溯记录，其可读写IC加上条码系统，可以实现产品全线追踪；接着是自动化信息处理，通过MES系统、 EM管理系统、良率实时监控系统、自动线控制系统等对生产信息进行自动化分析及收集反馈；最后是智能化仓储，从成品出货到进入客户仓库的全过程中，均可实现产品离线追踪。

“兆驰光元自主研发全自动化智能设备，融合MES系统进行信息化处理，同时在MES系统二次开发基础上进行升级，使其实现自动化中最核心的调度功能。具体表现为MES系统发出调度指令，自动化设备执行对应的动作，将线上物料信息传送到各个机台。”

兆驰光元对智能制造整体方案的调研始于2018年，2019年在线上进行了安装和调试，直到2020年，智能制造应用正式上线。目前兆驰光元南昌工厂封装制造车间已有2400条生产线落成，并已经投入使用。

从结构层来看，同样可分为四个部分：

一、运输线机构

传送线体采用倍速链牵引方式，扫码采集物料信息。上传数据通过MES系统调度，自动化PLC执行动作，使生产物料通过MES调拔系统分配到对应的机台作业并完成工作任务。

二、智能可视化管控机制

实现自动化车间生产派工与物料自动调度分配，生产信息管理、PMC计划系统管理，包含通过看板等形式，确保对物料、设备信息的控制。

三、生产、设备在线联机

实现与其他所有生产主辅设备的互联，实现作业信息的准确传递。

四、物流智能分配

实现各工序生产节拍计算，暂存区物料水位管理，确保生产物料的顺畅运行，减少在制品物料呆滞。

“兆驰光元还针对整个车间的工序部署不同的先进设备，从自动扩晶机、固晶机、自动隧道炉烘烤、自动Plasma再到焊线，从自动离心机、自动隧道炉、自动AOI外观检测、再到自动剥料机，完全替代人工作业。”

吴健忠表示，LED封装行业的竞争聚焦在技术开拓、成本控制、产能提升上，兆驰光元正是希望借此打通公司内部各个系统，实现产线全流程的连接，达到精细化的管理，以提升企业的竞争力。

GGII数据显示，2020年，LED封装行业产值受疫情影响，市场规模为665.5亿元，随着市场进一步整合，行业毛利率将回升，GGII预计2025年，LED封装产值将达到872亿元。同样在2020年，总投资70亿元的江西兆驰光元总部及新增封装生产线扩产项目签约落户南昌青山湖区。项目建成达产后，预计总体将达到5000条封装生产线以上，实现年产值达60亿元。

“兆驰光元自动化项目将持续为公司的精益制造、降本增效赋能，2021年我们将继续扩大1000条自动化生产线。” 吴健忠信心满满地表示。

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