信息化技术改造，让生产走向技术密集智能工业强市的燎原之力
图为智能化改造后的工厂生产线。（刘彪摄）
偌大的生产车间里，一排排机器在高速运转，彰显着工业化大生产时代的效率；几乎每台机器周边都有一个人，看似闲来逛去，一旦生产过程中出现问题，他立即上前判断并解决问题，使机器继续高效运转。“这是典型的设备密集型和劳动密集型产业。”总部位于济南高新区的山东万腾电子科技有限公司（以下简称“万腾科技”）总裁张国栋说。
进入互联网、智能化时代，能不能靠新一代信息技术实现生产设备的智能监控、自主解决问题，从而实现智能化生产？答案是肯定的。今年市政府工作报告提出，大力发展智能化生产、网络化协同等智能制造新模式，实现新一代信息技术与制造业和实体经济深度融合创新发展。一些企业已经在践行这种发展思路。
生产痛点
设备先进生产依旧是劳动密集型
一提起半导体芯片产业，可能很多人都认为“高大上”。的确，很多国际巨头都在争相研发生产5纳米，甚至3纳米级的高端芯片，我国在这一领域也在迎头赶上。殊不知，只要是电子产品，甚至LED灯，就会用到半导体、二极管、电子器件。“一些大尺寸的半导体生产加工、封装测试等生产环节，目前，还是设备密集型和劳动密集型工序。”张国栋说。
山东一家微电子企业负责人孙先生表示，他们是一家专业从事制造、加工半导体芯片及材料、封装的企业，产品主要用于LED灯、手机充电器、仪器仪表等设备。目前，我国半导体产业已经进入全新发展阶段，在产业转移和国产替代提速的背景下，迎来发展新机遇，然而这家企业却一度因为150台测试封装设备缺乏统一有效管理，造成设备利用率低、生产效率低、产能没法充分利用的运营困境。
“我们所在的行业技术发展较快，需要定期更新生产设备，一些次新设备也会同步应用。”孙先生说，这就会出现设备种类纷繁复杂、通讯方式各异现象，导致设备状态难以统一监控，只能靠人工。然而，半导体电子产品测试所需的程序及参数众多，程序的查找、存储和参数的有效控制均需要依靠工艺人员的经验，“凭感觉”也有错误的时候，管理难度较大。
此外，电子元件上一般都印有很多字，印字模板还需要人工查找、核对，不仅工作效率低、占用大量工时，还容易出错；每台测试设备都独立采集数据并储存，没法汇集统一分析；设备异常会自动报警，但无法自动处理，等待人工处理不仅耗时，还会影响设备工作。“虽然生产设备很先进，但由于没有智能化改造，依然需要大量人工。”张国栋说，精密的设备并没有对劳动密集型产业带来很大改变。智能尝试信息化改造单批次加工工时缩短一半
“我们所从事的半导体生产测试封装行业发展很快，随着工艺技术不断完善，现已整体进入19纳米时代。”孙先生说，而根据行业中的摩尔定律，在价格不变的情况下，每隔一年半或两年，集成电路上可容纳的晶体管数量便会增加一倍，性能也提升一倍。因此，有效采用智能化制造手段改造生产线，提高生产效率，是应对激烈市场竞争的必然选择。
在这一背景下，孙先生遇到了张国栋，他的“万腾科技”是一家专业从事智能制造及工业互联网领域软硬件开发、系统集成的国家高新技术企业。“我们介入后，首先在每台半导体测试封装设备上安装了我们自主研发的智能网关，它可以兼容市场上所有主流控制器的工业协议。”张国栋说，如此一来，无论是新设备还是旧设备，都可以建立通信协议，实现智能组网。
随后，“万腾科技”又为这家企业建立了EAP及MES一体化统一管控平台，涉及人员管理、工单管理、工艺下发、叫料管理、刻字管理、设备监控、报警管理、测试程序管理、品质追溯和数据分析报表等，从而实现了多台设备互联，并通过数据建模、分析，实现远程监控运维和生产制造过程优化。一旦数据监控异常，立刻远程停机，并推送维护人员处理；因繁琐细致容易出错的印字问题，生产人员通过扫码枪直接扫描工单条码和机台条码，系统会自动识别工单所需程序和印字模板，将印字模板通过协议下发给打标系统，大幅减少错误率。
统计数据显示，这套系统上线后，连接了150余台测试封装设备、2000台测试仪生产线，每天收集的测试数据大于9000万条，实现了秒级响应，设备利用率得到了100%的提升，员工工作效率提升了50%，故障反应时间缩短了70%，单批次加工工时缩短了50%以上，企业生产实现了传统制造向智能制造的转变。政府推力济南4万家企业上云设备上云紧随其后
山东这家微电子企业的转变，只是工业互联网时代企业通过智能改造实现智能生产的一个缩影。山东一家客车整车生产企业通过智联工厂建设，实现了在产品定制化背景下的柔性化、精益化生产和多品种小批量的混流生产和敏捷化制造……
帮助这些企业实现智能转型的“万腾科技”也成就了自己，他所经手的项目先后被评为工信部工业互联网试点示范项目、工信部制造业与互联网融合发展试点示范项目、工信部工业互联网创新发展工程项目等。这些“国字头”的荣誉，浪潮集团旗下企业浪潮软件、浪潮信息也曾获得过。
大企业资金相对雄厚，对智能化改造相对积极，山东大批中小企业也面临转型，怎么办？张国栋表示，可以利用国家大力倡导建设的各种工业互联网平台，低成本实现转型升级。以他们打造的腾云（机加）工业互联网平台为例，面向企业数字化、网络化、智能化的转型升级需求，以工业设备上云为基础，实现设备远程监控及运维，解决设备状态监测、预测预警和性能优化，逐步构建企业数字化车间、智能工厂和产业链能力共享交易等服务能力，加快推进企业新模式新业态转型升级。
济南市工信局提供的数据显示，2020年，济南市累计上云企业数量突破4万家。企业上云之后，山东又在大力推广设备上云，出台《关于加快推动工业设备上云促进工业互联网创新发展的指导意见》，实施化工装置、工业锅炉、大中型机电设备、智能装备等11类设备上云工程，其中有大量鼓励措施。
设备上云的终极目的还是智能制造、转型升级。济南市“十四五”规划建议提出，聚焦打造智能经济强市，推动人工智能等高端产业做大做强，着力提升先进制造业、数字经济、绿色发展能级。
以“万腾科技”为代表的智能制造企业在这次技改大潮中竖起了大旗。张国栋说，随着先进制造业发展进程的加快，他看到了越来越多的智能工厂。
（本报记者刘彪）
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