一、企業(yè)介紹
東莞勁勝精密組件股份有限公司成立于2003年，是東莞第一家創(chuàng)業(yè)板上市公司。公司于2015年成為智能制造首批試點企業(yè)，同時，公司“移動終端金屬加工智能制造新模式”項目是國家工業(yè)和信息化部全國首批智能制造專項項目。公司基于智能制造專項項目的建設(shè)經(jīng)驗，將繼續(xù)完善集高端數(shù)控機床、國產(chǎn)機器人、自動化設(shè)備、國產(chǎn)系統(tǒng)軟件等于一體的智能制造產(chǎn)品和服務(wù)體系，打造智能工廠系統(tǒng)集成總承包服務(wù)和整體智能工廠改造解決方案的能力。除智能制造業(yè)務(wù)外，另還有其他業(yè)務(wù)包含：消費電子產(chǎn)品精密結(jié)構(gòu)件業(yè)務(wù)、高端裝備制造業(yè)務(wù)。
東莞勁勝精密組件股份有限公司
二、創(chuàng)新背景介紹
工藝創(chuàng)新
采用“三國”：國產(chǎn)智能設(shè)備、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、國產(chǎn)工業(yè)軟件，打造了一個擁有200臺CNC鉆攻中心、81臺工業(yè)機器人，自感知、自決策、自執(zhí)行的國內(nèi)高端“移動金屬加工智能制造新模式”的智能化數(shù)字車間。
使生產(chǎn)制造過程實現(xiàn)：“裝備自動化”、“工藝數(shù)字化”“過程可視化”、“決策智能化”“信息集成化”“生產(chǎn)柔性化”。
創(chuàng)新背景
3C制造業(yè)基本情況及移動終端產(chǎn)品對智能制造系統(tǒng)的需求。由蘋果手機引領(lǐng)的金屬外殼化趨勢引發(fā)了3C 產(chǎn)業(yè)以 CNC為核心的智能制造系統(tǒng)與裝備需求的爆發(fā)式增長。然而，手機行業(yè)的產(chǎn)品升級和消費個性化需求的快速增長對高精密結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的研發(fā)與制造行業(yè)提出了更高的要求。由于東莞勁勝精密組件股份有限公司(以下簡稱“勁勝精密”或“公司”)擁有三星、中興、華為、OPPO 等豐富多元的客戶資源，與其他廠相比而言生產(chǎn)的品類更多，這加劇了對其制造能力和制造效率的挑戰(zhàn)。同時，由于產(chǎn)品升級越來越快，對交期管控越來越嚴格，零部件制造環(huán)節(jié)對機器人靈活性和精確度的要求、對智能制造系統(tǒng)中計劃、物流及質(zhì)量精準管控的要求都越來越高。
勁勝精密自成立以來，一直非常注重智能制造系統(tǒng)在設(shè)計、制造環(huán)節(jié)的應用。截至2015年4月，勁勝精密已通過自主開發(fā)和外部合作方式，先后建立了ERP、 PDM、MES等系統(tǒng)，打造出適合自身需求的數(shù)字化制造解決方案，為勁勝精密近年來主營業(yè)務(wù)飛速發(fā)展提供了強有力的保障。ERP系統(tǒng)管理規(guī)模和范圍涉及全面，實現(xiàn)了公司七個事業(yè)部31個車間的運營級別業(yè)務(wù)流程在統(tǒng)一平臺進行管理。其精益生產(chǎn)系統(tǒng)除保證車間生產(chǎn)過程管理外，還將生產(chǎn)設(shè)備如數(shù)控機床等做到了多種客戶端可視化展示。同時，勁勝精密也非常注重制造裝備的升級改造工作，僅在高速鉆攻加工環(huán)節(jié)方面就投入2500臺智能化數(shù)控 設(shè)備，并計劃3年內(nèi)完成總共6000臺高速鉆攻中心設(shè)備的配置，主要用于移動終端中的智能金屬手機外殼及相關(guān)金屬部件的精密加工制造。
為了面向未來多品種、高品質(zhì)、快速交付的市場要求，勁勝精密需要進一步的提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、提升產(chǎn)品加工效率、降低產(chǎn)品成本。因此就需要通過本項目盡快提升企業(yè)的智能制造水平，并通過項目的成果，帶動我國高精金屬加工行業(yè)的智能制造水平的總體提升。
實現(xiàn)高速高精國產(chǎn)鉆攻數(shù)控設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng) 與機器人的協(xié)同工作，在業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)裝夾環(huán)節(jié)采用機器人代替人工操作，節(jié)省70%以上的人力;建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造現(xiàn)場“智能感知”系統(tǒng)，改造升級 現(xiàn)有智能化系統(tǒng)，建立全制造過程可視化集成控制中心，實現(xiàn)對加工中心、機器人、物流裝備等的全面支持，最終實現(xiàn)少人化協(xié)同化生產(chǎn)。
三、企業(yè)具體實施的創(chuàng)新舉措
1)國內(nèi)全行業(yè)首家大量采用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)配套核心關(guān)鍵裝備的智能化車間： 基于完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，配套于移動終端產(chǎn)品核心部件智能制造車間關(guān)鍵裝備高速鉆攻中心裝備和工業(yè)機器人，不僅打破國外技術(shù)與市場壟斷，同時，其自主知識產(chǎn)權(quán)的總線通信技術(shù)保障了智能化車間裝備的數(shù)據(jù)安全和使用 信息安全;
2)建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造現(xiàn)場“智能感知”系統(tǒng)：將制造生產(chǎn)過程中 的關(guān)鍵重要部件、制造資源(如刀具、夾具、托盤、卡板等)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行“智能感知”，使其在在每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上能夠?qū)崟r主動告知其位置、生產(chǎn)狀態(tài)、工藝參數(shù)等信息，并將數(shù)據(jù)傳遞至上層的決策系統(tǒng)，實現(xiàn)“物物相聯(lián)”的制造現(xiàn)場“智能決策”;
3)構(gòu)建基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的三維仿真模型：采用輕量化及分塊分層算法以保證工廠及設(shè)備大規(guī)模數(shù)據(jù)的快速顯示，采用基于時間軸的動畫插值技術(shù)實現(xiàn)離散位移數(shù)據(jù)的平滑運動顯示，規(guī)劃物流模型運動路徑，實時檢測三維模型之間的碰撞以檢驗模型運動的合理性，建立三維模型運動與數(shù)據(jù)變量的實時關(guān)聯(lián)，最終實現(xiàn)三維模型的數(shù)據(jù)驅(qū)動;
4)實現(xiàn)基于三維的工藝協(xié)同：實現(xiàn)工藝軟件、知識庫與三維 CAD(Computer Aided Design)的集成，實現(xiàn)基于 MBD(Model Based Definition)的制造特征定義與信息提取，打通了幾何特征模型和制造特征模型之間的聯(lián)系;將工藝知識融 入到后端的自動化設(shè)備(數(shù)控機床、焊接機器人、自動切割機)應用中，實現(xiàn)三維工藝從產(chǎn)品設(shè)計--工藝--智能制造的貫穿式應用，全面提升行業(yè)加工智能性 和效率;
5)建立全制造過程可視化集成控制中心：將計劃、執(zhí)行、物流、質(zhì)量等業(yè)務(wù)板塊的實時決策數(shù)據(jù)與圖表集中展示，打通各功能域的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建設(shè)可視化集成控制中心，打造實施過程數(shù)據(jù)驅(qū)動的制造車間決策支持平臺，支持計劃、物流、質(zhì)量、采供等多功能組織的全局協(xié)同生產(chǎn)與調(diào)度;
6)構(gòu)建基于企業(yè)私有云的分布式協(xié)同制造服務(wù)體系：通過建立面向 3C 制造的企業(yè)級私有云制造服務(wù)平臺，將勁勝精密分布在不同地域的7個事業(yè)部35個車間通過企業(yè)私有云進行連接，打造支持企業(yè)內(nèi)多工廠協(xié)同制造的云服務(wù)模式，提升企業(yè)異地協(xié)同制造能力;
四、該創(chuàng)新在業(yè)內(nèi)產(chǎn)生的影響
國家層面：采用國產(chǎn)智能裝備、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、國產(chǎn)工業(yè)軟件實施智能制造，對提升國產(chǎn)智能制造產(chǎn)品的核心競爭力具有示范意義，為實施“中國制造2025”探索途徑。
區(qū)域?qū)用妫涸跂|莞制造業(yè)名城實施，并創(chuàng)新設(shè)計一系列政策，對于勞動力密集型的區(qū)域如何通過智能制造實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級具有示范意義。
行業(yè)層面：有3C行業(yè)的典型企業(yè)牽頭，對于促進3C產(chǎn)業(yè)智能制造升級意義重大，同時可推廣到其它行業(yè)。
企業(yè)層面：不僅幫助企業(yè)體質(zhì)增效，同時滿足未來市場的個性化、定制化的產(chǎn)品需求，更促進企業(yè)向制造服務(wù)業(yè)“智能工廠系統(tǒng)解決方案服務(wù)商”的升級。
五、該創(chuàng)新的核心價值體現(xiàn)
具有領(lǐng)先市場優(yōu)勢的 3C 行業(yè) CNC 鉆銑中心：開發(fā)的 3C 行業(yè) CNC 鉆銑中心集成了具有自適應能力的多種加工模式切換功能，實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)和材料特性的產(chǎn)品零件對象的高速精密加工。同時，針對 3C 產(chǎn)品加工的智能伺服動 態(tài)制動技術(shù)，高速鉆攻中心行程范圍小且加工速度高，在機床遇故障需要快速 停機時，通過伺服動態(tài)制動技術(shù)的實現(xiàn)，實現(xiàn)移動軸的快速制動，相關(guān)技術(shù)與 產(chǎn)品性能、功能達到國際先進水平。
在全國智能制造示范項目廣泛應用的智能感知技術(shù)與器件：完成和設(shè)計開發(fā)了工業(yè) RFID、機器視覺和智能感知系列化核心技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了配合機器人、自動化設(shè)備、機床、信息系統(tǒng)的核心裝置，實現(xiàn)了傳 感器的多方位結(jié)合，獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項，發(fā)明專利3項，實用新型專利2余項，參與起草了超高頻電子標簽國家標準，長期致力于電子制造裝備 研制開發(fā)工作，在 IC 裝備制造領(lǐng)域處于國內(nèi)前列。
實現(xiàn)“三國”的智能制造集成應用示范：由勁勝精密牽頭、工研院和華中數(shù)控參與建設(shè)的全國智能制造示范點，實現(xiàn)了“國產(chǎn)裝備、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和國產(chǎn)軟件”的自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品應用。
1.國內(nèi)全行業(yè)首家大量采用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)配套核心關(guān)鍵裝備的智能化車間：基于完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，配套于移動終端產(chǎn)品核心部件智能制造車間關(guān)鍵裝備高速鉆攻中心裝備和工業(yè)機器人，不僅打破國外技術(shù)與市場壟斷，同時，其自主知識產(chǎn)權(quán)的總線通信技術(shù)保障了智能化車間裝備的數(shù)據(jù)安全和使用信息安全。
2.建立了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造現(xiàn)場“智能感知”系統(tǒng)：將制造生產(chǎn)過程 中的關(guān)鍵重要部件、制造資源(如刀具、夾具、托盤、卡板等)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行“智能感知”，使其在在每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上能夠?qū)崟r主動告知其位置、生產(chǎn)狀態(tài)、工藝參數(shù)等信息，并將數(shù)據(jù)傳遞至上層的決策系統(tǒng)，實現(xiàn)“物物相聯(lián)”的制造現(xiàn)場“智能決策”。
3.構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的三維仿真模型：采用輕量化及分塊分層算法以保證工廠及設(shè)備大規(guī)模數(shù)據(jù)的快速顯示，采用基于時間軸的動畫插值技術(shù)實現(xiàn)離散位移數(shù)據(jù)的平滑運動顯示，規(guī)劃物流模型運動路徑，實時檢測三維模型之間的碰撞以檢驗模型運動的合理性，建立三維模型運動與數(shù)據(jù)變量的實時關(guān)聯(lián)，最終實現(xiàn)三維模型的數(shù)據(jù)驅(qū)動。
4.實現(xiàn)了基于三維的工藝協(xié)同：實現(xiàn)工藝軟件、知識庫與三維 CAD 的集成，實現(xiàn)基于 MBD 的制造特征定義與信息提取，打通了幾何特征模型和制造特征模型之間的聯(lián)系;將工藝知識融入到后端的自動化設(shè)備(數(shù)控機床、焊接 機器人、自動切割機)應用中，實現(xiàn)三維工藝從產(chǎn)品設(shè)計--工藝--智能制造的貫穿式應用，全面提升行業(yè)加工智能性和效率。
5.建立了全制造過程可視化集成控制中心：將計劃、執(zhí)行、物流、質(zhì)量等業(yè)務(wù)板塊的實時決策數(shù)據(jù)與圖表集中展示，打通各功能域的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建設(shè)可視化集成控制中心，打造實施過程數(shù)據(jù)驅(qū)動的制造車間決策支持平臺，支持 計劃、物流、質(zhì)量、采供等多功能組織的全局協(xié)同生產(chǎn)與調(diào)度。
6.構(gòu)建了基于企業(yè)私有云的分布式協(xié)同制造服務(wù)體系：通過建立面向3C制造的企業(yè)級私有云制造服務(wù)平臺，將勁勝精密分布在不同地域的7個事業(yè)部35個車間通過企業(yè)私有云進行連接，打造支持企業(yè)內(nèi)多工廠協(xié)同制造的云服務(wù)模式，提升企業(yè)異地協(xié)同制造能力。
六、該創(chuàng)新為企業(yè)所帶來的效益
1.節(jié)省金屬加工環(huán)節(jié)的人力70%以上(以每日兩班生產(chǎn)基準，按照每人管理2.5臺機器，每機器人1拖2計算);
2.實現(xiàn)高速高精鉆攻中心、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、機器人與收取料系統(tǒng)的協(xié)同運動控制，實現(xiàn)多種車間智能裝備之間的協(xié)同工作。
3.采用基于工藝知識庫的三維智能工藝規(guī)劃，提高研制效率;通過高級計劃排程和實時生產(chǎn)響應技術(shù)，減少設(shè)備空轉(zhuǎn)時間。
4.建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)庫，充分采集制造進度、現(xiàn)場操作、設(shè)備狀態(tài)等生產(chǎn)現(xiàn)場信息;提高車間加工過程質(zhì)量檢測自動化程度，建立產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)全制造過程品檢數(shù)字化。
5.建立面向大批量快速響應生產(chǎn)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，實現(xiàn)基于實時制造數(shù)據(jù)的可鉆取仿真車間。
6.可為企業(yè)每年新增8500萬元的營業(yè)收入，每年可為地方政府新增稅收300萬元。
