【新制造】提升500亿颗LED的良品率,阿里云助木林森构建车间神经网络

本文涉及的产品
云原生大数据计算服务MaxCompute,500CU*H 100GB 3个月
云原生大数据计算服务 MaxCompute,5000CU*H 100GB 3个月
简介:

挑战,企业快速发展的隐忧

坐落在中山市小榄镇的木林森是一家集LED封装与LED应用产品为一体的综合性高新技术企业,在自主创新和资本并购双重发展机遇下,已跃居成为全球白光器件排名第三、全球LED封装排名第四的企业。

2a17632c1fb82b713cc0babaf160f405acab428a

但快速发展中的木林森并不是没有烦恼。

2017年,木林森完成对德国百年老店欧司朗旗下照明品牌朗德万斯的收购,朗德万斯年营业额超过20亿欧元,约为木林森的两倍。这桩小鱼吃大鱼的并购之后,木林森获得了朗德万斯覆盖全球的销售渠道,同时也必须迎接更加复杂和更具规模产品研制的挑战。

另一方面,随着智慧照明的普及和发展,木林森需要实现产品组合的多样化,来满足市场需求。在这一趋势下木林森除了提供高质量光源之外,还投入了电子零组件的生产,如用于智慧照明的LED驱动器和控制器等等。公司的产品品类共有多少种?木林森市场总监孙少峰向笔者透露有数千种之多。

过去,大规模生产在采购端给木林森带来了稳定的供应商合作关系和较低的采购成本,在生产端还能有效减少产品分摊的单位人工成本及制造费用。但随着木林森产品组合的多样化发展,企业逐渐从少品种大批量向多品种大批量的方式转变,对柔性生产提出了更高的要求。

木林森的雄心是显而易见的。在物联网时代实现智慧照明,以多样化的LED产品替代传统照明将是大势所趋,并购德国的百年品牌也彰显了木林森全球化布局的决心。但企业快速扩张与柔性化生产制造之间的矛盾,成为木林森数字化转型进程中的巨大挑战。

困境,离散制造如何挖掘数据价值?

经过前些年的积累,木林森的信息化战略已取得一定成效。在业务层面,围绕进销存、HR、财务等业务实现过程数据化,实现业务过程在线上运行、线上传递、线上追踪;在管理层面,让每一层级的各种信息和数据及时地汇集,依靠数据驱动业务,依据数据做预测与决策。

这些积累让木林森不断享受到数字化转型带来的红利,也支撑起2017年82亿的营业收入和近50%的增速。

特别是从2016年开始,木林森加强了信息化与自动化的融合,可以采集上万台生产设备的数据。“但采集的只有数据,这些海量数据背后意味着什么?我们也在学习和实践。”孙少峰坦言。

ac1ee793e6dbdf9e70d81df1c46ca03e0bfc36d2

木林森是典型的离散制造业,纵观离散制造业探索数据价值的历程:在商业智能(BI)时代,应用场景大多是将CRM/SCM/ERP等业务系统的数据以报表的形式呈现作为企业决策依据;在大数据(Big Data)时代,应用场景则多是预防性维修维护、供应链优化、协作采购、物流线路规划、远程异地监控、社交营销等等。

上述的这些应用场景,似乎都与产品的生产制造过程无关。

过去两年,我们经常看到诸如协鑫光伏、中策橡胶、天合光能等流程制造业在生产线上安装传感器,通过探测温度、压力、热能、振动和噪声等各类数据,继而进行设备诊断、能耗分析、质量事故分析、提高良品率等,而鲜有离散制造业利用生产制造过程数据做文章的案例。

这也是木林森一直在思索的问题。

事实上过去很多年,企业所推崇的制造业信息化,都在追求以ERP/PLM/MES等系统为主的所有内部信息化系统的全打通,推动企业的研发、生产、经营、管理等实现数字化。在一场场热闹而激烈的信息化竞赛中,企业的研发设计、经营管理、市场营销等业务能力不断提升,却往往忽略了最核心、也是我国制造业相对薄弱的环节——生产制造过程本身。

如何从生产制造过程的数据中挖掘价值?困扰着木林森。

契机,构建车间级神经网络

目前,木林森有上万台生产设备,随着企业不断并购设备数量还在增加,提升设备利用效率成为最紧迫的任务;在每一个生产单元中,当从生产A产品切换到生产B产品时,往往需要人工切换制程工艺,木林森亟需实现制程工艺的自动切换以提升生产效率;目前木林森的产线设备每月生产超过500亿颗LED,尽管良品率已经达到97%,但如果能继续提升百分之一二,效益依然可观。

2017年底,阿里云在广东建设其工业互联网云平台,在广州成立全国工业云总部,依据企业需求和场景打造ET工业大脑,这一契机下木林森决定携手阿里云实践基于数据的设备综合效率、生产良品率提升的大数据项目。

在木林森智能制造负责人刘总监看来,通过这一项目,阿里云可以帮助木林森构建云计算和大数据能力平台,在这一基础上借助人工智能技术提升软实力。软实力体现在算法和模型上,譬如基于生产制造过程中的某个业务形态,通过历史数据样本推算出相关业务形态的趋势。

“通俗理解的智能制造,首先要解决车间设备的数据采集,实现自动化;其次要实现设备的互联化,形成神经网络;第三阶段是车间的智能化,基于神经网络对生产过程进行分析、优化和控制。现阶段木林森正在探索和实践设备的互联化,构建车间的神经网络。”刘总监介绍。

随着项目的推进,依托阿里云的云计算能力和“数加”大数据计算平台,整合人工智能技术及类脑认知解析技术,木林森开始尝试解决生产制造过程中的各类棘手的业务问题。通过采集、同步、上云以及打通木林森线下的相关数据,构建企业的统一数据资产,并从实际业务需求与痛点出发,利用数据挖掘、机器学习等技术,综合ET工业大脑的多维感知、全局洞察、实时决策以及持续进化等能力,提供基于人工智能的解决方案,在设备利用率、智能生产、工艺优化,能源管理等方面助力木林森加速数字化转型。

价值,产品良率和库存管理双重提升

在项目的推进过程中,木林森主要可以实现三个方面的提升。

首先,优化制程工艺。通常情况下,离散制造业每台设备、每道工序有很多参数需要设置,基于大数据平台的数据采集和分析,可以对工程制程的参数进行优化;另外可以在产线上实现新产品和原有产品的对标,通过工程制程的自动化,快速将新产品导入到产线中进行试产。木林森每个车间有300-700台设备,每个车间就是一个独立生产单元,如此一来可以将优化后的标准化制程工艺从一个车间快速复制到另外一个车间。

其次,生产过程的质量可追溯。过去,木林森的产品质量没法追溯到每一个工艺、每一个制程,在生产过程中发现问题往往得不到及时的解决。通过构建车间级的神经网络,每台设备都进行了联网,就可以追溯到每一个芯片是在哪一个机台上生产的、由哪一个操作员生产、在哪一个制程上出的问题等等;

第三,提升生产效率。对制造企业而言,人机匹配度最高的时候生产效率最高。木林森分别从人和机两个方面着手提升生产效率:一是借助系统实现操作人员的防呆防错管理;二是提升设备利用率,对于每天下线20亿颗LED元器件的木林森来说,任何一台产线设备的效率对整体产能都有关键性的影响。利用ET工业大脑的关键因素识别算法、故障预测算法以及工业大脑的平台能力,为木林森提供基于大数据的全局设备效率(OEE)分析平台,提高整体设备效率。

通过这三个方面的提升,木林森进一步释放产品良率和库存管理的价值。

木林森以LED封装流程的实时以及历史产线点位数据为基础,定制开发LED封装生产工艺的稳定性优化模块,为LED封装流程中的特定数据闭环找出关键生产因素之间的最优参数策略。木林森工程师与阿里云数据科学家多次探索后,在固晶、焊线、点胶、烘烤、分光、编带等一系列工艺流程中,在分光点测环节发现胶水溢出最容易引起alarm警报,如果不是通过数据的洞察,在人工观测不到的微观世界中,这一因素几乎无法识别。

另一方面,随着客户定制化越来越多,木林森对柔性化生产要求越来越高。同一车间经常需要从生产A产品切换到生产B产品,原来需要人工识别和干预,在构建车间级神经网络之后可以实现制程工艺的自动切换。过去经常需要人工补料,现在物料的领取越来越精准,大大降低了物料的补领率,提升了库存的管理效率。

相关实践学习
基于MaxCompute的热门话题分析
本实验围绕社交用户发布的文章做了详尽的分析,通过分析能得到用户群体年龄分布,性别分布,地理位置分布,以及热门话题的热度。
SaaS 模式云数据仓库必修课
本课程由阿里云开发者社区和阿里云大数据团队共同出品,是SaaS模式云原生数据仓库领导者MaxCompute核心课程。本课程由阿里云资深产品和技术专家们从概念到方法,从场景到实践,体系化的将阿里巴巴飞天大数据平台10多年的经过验证的方法与实践深入浅出的讲给开发者们。帮助大数据开发者快速了解并掌握SaaS模式的云原生的数据仓库,助力开发者学习了解先进的技术栈,并能在实际业务中敏捷的进行大数据分析,赋能企业业务。 通过本课程可以了解SaaS模式云原生数据仓库领导者MaxCompute核心功能及典型适用场景,可应用MaxCompute实现数仓搭建,快速进行大数据分析。适合大数据工程师、大数据分析师 大量数据需要处理、存储和管理,需要搭建数据仓库?学它! 没有足够人员和经验来运维大数据平台,不想自建IDC买机器,需要免运维的大数据平台?会SQL就等于会大数据?学它! 想知道大数据用得对不对,想用更少的钱得到持续演进的数仓能力?获得极致弹性的计算资源和更好的性能,以及持续保护数据安全的生产环境?学它! 想要获得灵活的分析能力,快速洞察数据规律特征?想要兼得数据湖的灵活性与数据仓库的成长性?学它! 出品人:阿里云大数据产品及研发团队专家 产品 MaxCompute 官网 https://www.aliyun.com/product/odps 
相关文章
|
2天前
|
人工智能 安全 算法
网络安全与信息安全:构建数字世界的防线
在数字化浪潮席卷全球的今天,网络安全与信息安全已成为维系社会秩序、保障个人隐私与企业机密的关键。本文旨在探讨网络安全漏洞的成因、加密技术的应用及安全意识的提升策略,以期为读者提供一个全面而深入的网络安全知识框架。
|
1天前
|
安全 网络安全 云计算
云计算与网络安全:构建安全的数字未来
在数字化浪潮中,云计算已成为推动企业创新与发展的重要引擎。然而,随着云服务的普及,网络安全问题也日益凸显,成为制约云计算进一步发展的瓶颈。本文旨在深入探讨云计算环境下的网络安全挑战,分析云服务中的安全隐患,并提出相应的信息安全对策。通过构建安全的云计算环境,为企业数字化转型保驾护航,共同迈向安全的数字未来。
|
2天前
|
存储 安全 网络安全
网络安全与信息安全:构建防线的多维策略
在数字化浪潮中,网络安全已成为企业和个人不可忽视的重要议题。本文深入探讨了网络安全漏洞的本质、加密技术的核心作用以及提升安全意识的重要性。通过分析真实案例和最新研究成果,我们揭示了网络威胁的多样性和复杂性,同时提供了实用的防护措施和策略。无论你是技术专家还是普通用户,本文都将帮助你建立更全面的网络安全视角,共同守护数字世界的安全与和谐。
|
4天前
|
安全 网络安全 数据安全/隐私保护
网络安全与信息安全:构建数字世界的坚固防线
本文深入探讨了网络安全与信息安全的重要性,重点分析了网络安全漏洞、加密技术以及安全意识等关键领域。通过对这些方面的详细阐述,旨在提高公众对网络安全的认识,促进更加安全的数字环境。
|
2天前
|
数据采集 存储 JSON
从零到一构建网络爬虫帝国:HTTP协议+Python requests库深度解析
在网络数据的海洋中,网络爬虫遵循HTTP协议,穿梭于互联网各处,收集宝贵信息。本文将从零开始,使用Python的requests库,深入解析HTTP协议,助你构建自己的网络爬虫帝国。首先介绍HTTP协议基础,包括请求与响应结构;然后详细介绍requests库的安装与使用,演示如何发送GET和POST请求并处理响应;最后概述爬虫构建流程及挑战,帮助你逐步掌握核心技术,畅游数据海洋。
15 3
|
2天前
|
存储 安全 网络安全
云计算与网络安全:构建安全的数字天空##
随着数字化时代的到来,云计算已经成为企业和个人不可或缺的基础设施。然而,伴随其便利性而来的是一系列网络安全风险和挑战。本文将探讨云计算的基本概念、云服务的类型、网络安全的重要性及常见威胁,并讨论如何通过技术手段和管理策略来确保信息安全,以期为读者提供全面的理解和实用的建议。 ##
|
4天前
|
安全 算法 网络安全
网络安全与信息安全:构建数字世界的防线在数字化浪潮席卷全球的今天,网络安全和信息安全已成为维系社会秩序、保障个人隐私与企业机密的基石。本文旨在深入探讨网络安全漏洞的本质、加密技术的前沿进展以及提升公众安全意识的重要性,共同绘制一幅维护网络空间安宁的蓝图。
本文聚焦网络安全与信息安全的核心议题,通过剖析网络安全漏洞的成因与影响,阐述加密技术在保护信息安全中的关键作用,强调了提升全社会安全意识的紧迫性。不同于常规摘要,本文采用叙述式摘要,以第一人称视角引领读者走进网络安全的世界,揭示问题本质,展望未来趋势。
|
7天前
|
SQL 安全 算法
网络安全与信息安全:构建数字世界的坚固防线##
本文旨在探讨网络安全和信息安全的重要性,分析常见的安全漏洞及其利用方式,介绍加密技术在保护数据安全中的作用,强调提高安全意识的必要性。通过深入浅出的方式,帮助读者理解网络安全的核心概念和实用技术,从而在日常生活中更好地保护自己的信息安全。 ##
|
5天前
|
存储 安全 算法
网络安全与信息安全:构建安全防线的关键技术
在数字化时代,网络安全已成为个人、企业乃至国家不可忽视的重要议题。本文旨在探讨网络安全的核心要素——网络安全漏洞、加密技术及安全意识,通过深入浅出的方式,揭示如何有效提升网络安全防护能力,保障信息资产安全。不同于传统的技术堆砌,本文将注重实用性与启发性,引导读者从本质出发,理解并应用这些关键技术,共同构建更加安全的网络环境。
|
6天前
|
存储 安全 算法
网络安全与信息安全:构建防线的三大支柱
本文旨在深入探讨网络安全与信息安全领域的关键要素,聚焦于网络安全漏洞、加密技术及安全意识三大核心方面。通过阐述每个概念的基本定义、重要性以及实践应用,本文揭示了它们在保护数据免受未授权访问和攻击中的作用。同时,文章强调了综合运用这些策略来构建坚固的信息安全防线的重要性。