Seal Room的智能化研究

合肥京東方顯示技術(shù)有限公司 柳壯壯 侯玉強(qiáng) 王 彬 黃林杰 胡澤洋

Seal Room的智能化研究

合肥京東方顯示技術(shù)有限公司 柳壯壯 侯玉強(qiáng) 王 彬 黃林杰 胡澤洋

本文通過對(duì)某公司Seal Room中出現(xiàn)的問題點(diǎn)逐一陳列檢討，在某公司利用IE的理念將Seal Room重新進(jìn)行檢討規(guī)劃以實(shí)現(xiàn)Seal Room的智能化，首先從Seal Room的布局上采用“U”型布局，模塊化區(qū)分的方法來避免交叉作業(yè)，其次從電算化推行中導(dǎo)入模塊平臺(tái)的方式來避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)相互竄擾，最后對(duì)稱重設(shè)備重新組合并檢討了一套物料的自動(dòng)檢查與校對(duì)系統(tǒng)讓物料的準(zhǔn)備過程全程可控，智能防呆；通過以上的規(guī)劃來打造一個(gè)智能化的Seal Room.

U型布局；電算模塊化；自檢校對(duì)；智能防呆；IE

一、引言

Seal Room介紹：將Seal膠、導(dǎo)電金球、襯墊料，按照嚴(yán)格的比例在Seal Room內(nèi)進(jìn)行脫泡→混合→填充，再將裝有混合膠的膠管從Seal Room運(yùn)往產(chǎn)線裝到設(shè)備上，在TFT或CF基板上進(jìn)行涂布，實(shí)現(xiàn)TFT基板和CF基板的成盒.流程如下：

圖1 Seal Room介紹Fig.1. The introduction of Seal Room

在智能制造[1]的趨勢(shì)下，很多公司先后都在導(dǎo)入物料電算化，Seal Room電算化的導(dǎo)入可以省去大量的人工核算，數(shù)據(jù)直接體現(xiàn)，讓現(xiàn)場(chǎng)能直接響應(yīng)與管理，大大提高了生成效率，但是目前單一電算化的導(dǎo)入由于作業(yè)過程中存在人機(jī)交叉作業(yè)、物料準(zhǔn)備時(shí)間緊湊，物料種類搭配繁多等問題，數(shù)據(jù)經(jīng)常相互竄擾而導(dǎo)致電算化的推行困難重重，而目前產(chǎn)線對(duì)物料使用過程中的管理仍然完全依靠人員對(duì)數(shù)據(jù)的手動(dòng)計(jì)算，手動(dòng)記錄；混料的核對(duì)過程完全依靠人員手動(dòng)校對(duì)，人員的手動(dòng)管控會(huì)有很多的失誤發(fā)生，物料在生產(chǎn)過程中的重要性毋庸置疑，物料完全依靠人員確認(rèn)，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)造成不可估量的損失。

能不能檢討一款針對(duì)于Seal Room物料的管理系統(tǒng)，人員將物料的入庫數(shù)據(jù)，使用規(guī)則等錄入系統(tǒng)，根據(jù)使用需求及計(jì)劃由系統(tǒng)自行進(jìn)行運(yùn)算，從而推算出物料的使用量、配比、庫存剩余，再將物料的電算化結(jié)果與計(jì)劃進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)校對(duì)從而減少人員錯(cuò)誤的發(fā)生，增加效率，實(shí)現(xiàn)物料的智能化管理，杜絕人員交叉作業(yè)，讓電算化有效順利的進(jìn)行核算，減少人員手動(dòng)計(jì)算錯(cuò)誤，并增加物料準(zhǔn)備過程中的自動(dòng)校對(duì)，減少人員手動(dòng)操作，達(dá)到物料的精準(zhǔn)使用。

本文對(duì)Seal Room的布局利用IE的理念實(shí)現(xiàn)“U”型布局和模塊化區(qū)分[2]，每個(gè)模塊建立一個(gè)電算化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)模塊內(nèi)的自動(dòng)計(jì)算，防止數(shù)據(jù)相互干擾，并在每個(gè)手動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)立系統(tǒng)的核對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，將實(shí)際操作的每一步物料稱重與系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)后由系統(tǒng)自動(dòng)記錄，讓系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)與手動(dòng)過程實(shí)行自動(dòng)核對(duì)，保證每一種物料的精準(zhǔn)使用。

二、Seal Room布局規(guī)劃

首先在Room的布局上采用“U”型的布局和模塊化區(qū)分，實(shí)現(xiàn)Room內(nèi)物料準(zhǔn)備過程不存在交叉作業(yè)，其次在布局的基礎(chǔ)上將Room分成若干個(gè)模塊同樣讓物料準(zhǔn)備與使用的每一個(gè)部分都單獨(dú)出現(xiàn)在一個(gè)規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，禁止交叉[3]，并且在Room的物料混合填充去增加隔斷保證物料準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)氣流方向垂直向下以避免物料準(zhǔn)備區(qū)和工具清洗區(qū)Particle竄擾，保證膠的品質(zhì)。

圖2 Seal Room布局與模塊化區(qū)分Fig.2. Layout of Seal Room and its modular division

以上的布局將整個(gè)Seal Room進(jìn)行一個(gè)“U”型的布置，在“U”型布局的基礎(chǔ)上，按照作業(yè)流程分為：物料庫存區(qū)（領(lǐng)入毛料的保存）、物料混合填充區(qū)（將毛料進(jìn)行比例混合和填充）、組裝上機(jī)區(qū)（將填充混合膠的膠管組裝與設(shè)備的連接部分）、預(yù)吐檢查上機(jī)區(qū)（進(jìn)行混合膠的預(yù)吐檢查）、拆洗區(qū)（下機(jī)物料后進(jìn)行工具拆洗保存），其中拆洗區(qū)不參與物料的準(zhǔn)備過程；Room內(nèi)的整個(gè)人流&物流通道按箭頭所示，從入口穿過清洗區(qū)到達(dá)物料庫存區(qū)，從物料傳送窗口進(jìn)入物料混合填充區(qū)，混合填充后在組裝上機(jī)區(qū)進(jìn)行管膠配件的組裝，組裝結(jié)束后再進(jìn)行預(yù)吐檢查后上機(jī)。

三、Seal Room電算模塊化的建立

（一）電算模塊化的定義與作用

在某公司Seal Room的電算化推行過程中出現(xiàn)一系列數(shù)據(jù)竄擾的問題，電算化數(shù)據(jù)串聯(lián)后電算的某一步驟數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤都會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)導(dǎo)致后面的電算化數(shù)據(jù)全部錯(cuò)亂，因此我們將數(shù)據(jù)串聯(lián)的方式進(jìn)行更改，進(jìn)行模塊化管理。

模塊化管理是將一個(gè)整體的過程和體系分割成不同的模塊，每個(gè)模塊完成一個(gè)特定的子功能，所有的模塊按某種方法組裝起來，成為一個(gè)整體，完成整個(gè)系統(tǒng)所要求的功能，他能夠?qū)⒁粋€(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分解為更好的可管理模塊的方式，因此在我們電算導(dǎo)入時(shí)也可以使用同樣的方法將數(shù)據(jù)進(jìn)行模塊化處理，保證每一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)算保證整個(gè)電算化順利進(jìn)行。

（二）Seal Room的作業(yè)流程

首先我們對(duì)Seal Room的作業(yè)流程進(jìn)行梳理，作業(yè)流程包括領(lǐng)料、物料解凍、物料脫泡、工具組裝、物料填充、記錄、上機(jī)、下機(jī)、報(bào)廢、清洗等一系列工作，我們按照物料的操作類型進(jìn)行分類可歸納為如下過程：

圖3 Seal Room流程簡(jiǎn)介Fig.3. The introduction of Seal Room process

（三）Seal Room的電算模塊化設(shè)定

通過對(duì)流程的梳理，我們可以發(fā)現(xiàn)有些過程有數(shù)據(jù)共通，如果對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)電算化，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)有交叉計(jì)算不利于計(jì)算，我們通過數(shù)據(jù)在作業(yè)中出現(xiàn)的相關(guān)性將流程分為幾個(gè)模塊（定義為：庫位），并對(duì)庫位進(jìn)行劃分實(shí)現(xiàn)每個(gè)庫位獨(dú)立化管理，每個(gè)模塊單獨(dú)電算，數(shù)據(jù)單獨(dú)體現(xiàn)，這樣才能在進(jìn)行電算時(shí)不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)相互干擾從而導(dǎo)致整體的失??；模塊化設(shè)定如下：

將庫位進(jìn)行精準(zhǔn)劃分后我們對(duì)每個(gè)庫位的電算化進(jìn)行檢討，我們知道二維碼的出現(xiàn)的給數(shù)據(jù)和信息的集中體現(xiàn)、處理帶來很大的便利，因此在推行電算化平臺(tái)時(shí)，我們也使用了二維碼。

圖4 Seal Room電算模塊化區(qū)分Fig.4. Modular division of Seal Room zooming

四、電算模塊化二維碼的設(shè)定

（一）二維碼設(shè)定的目的

圖5 二維碼介紹Fig.5. The introduction of QR code

（二）毛料二維碼設(shè)定

目的：防止人員對(duì)信息進(jìn)行手動(dòng)抄寫和確認(rèn)時(shí)出錯(cuò)。

對(duì)Seal Room內(nèi)的所有的物料實(shí)行二維碼編寫（廠商提供），二維碼內(nèi)要體現(xiàn)物料的型號(hào)、重量、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期等一系列信息。

（三）工具二維碼設(shè)定

目的：防止物料填充后，工具原本的數(shù)據(jù)排序混亂對(duì)物料的使用量計(jì)算錯(cuò)誤。.

電子天平通過對(duì)空膠管的稱量，鏈接標(biāo)簽打印機(jī)機(jī)實(shí)行自動(dòng)標(biāo)簽打印，標(biāo)簽上要包含二維碼和序號(hào)，二維碼內(nèi)要包含空膠管的類型及重量等數(shù)據(jù).

（四）膠管二維碼設(shè)定

目的：與工具二維碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，核算物料的使用量.

混料進(jìn)行填充后對(duì)管膠進(jìn)行稱重，稱重確定后由天平直接導(dǎo)入電腦的電算化平臺(tái)，通過對(duì)膠管的填充前和填充后質(zhì)量對(duì)比得到膠管內(nèi)Seal膠的重量，并記錄時(shí)間，再根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入的物料核算公式得出膠管內(nèi)物料的涂覆片數(shù)，實(shí)現(xiàn)物料的電算化，不需要人為進(jìn)行干預(yù)，計(jì)算結(jié)果以二維碼的形式顯示，二維碼內(nèi)要包含物料的類型、涂覆片數(shù)和到期時(shí)間及空管的重量.

（五）剩余毛料的二維碼設(shè)定

目的：減少人員手動(dòng)計(jì)算和填寫，防止出錯(cuò).

通過對(duì)膠盒內(nèi)小料空瓶?jī)?nèi)的剩余毛料稱重，天平直接連接打碼機(jī)，直接打印出二維碼，通過對(duì)原廠數(shù)據(jù)的修改，得出剩余毛料的二維碼，二維碼內(nèi)要包含物料的型號(hào)、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期等其它原廠不動(dòng)的信息，唯一變動(dòng)的數(shù)據(jù)為剩余重量.

（六）下機(jī)物料的二維碼設(shè)定

目的：物料使用后物料的使用量會(huì)變化，取消人員手動(dòng)核算，由系統(tǒng)自動(dòng)核算剩余物料使用量.

物料下機(jī)后在天平上進(jìn)行稱重并直接導(dǎo)入電算化平臺(tái)，電算化平臺(tái)通過與原空管的重量對(duì)比，得出剩余物料的重量，再由電算化平臺(tái)將數(shù)據(jù)傳到標(biāo)簽打印機(jī)，由打印機(jī)直接打出二維碼，二維碼內(nèi)包含物料的類型、涂覆片數(shù)和到期時(shí)間及空管的重量.

通過以上各作業(yè)流程二維碼的設(shè)定，我們可以得到每個(gè)流程內(nèi)各種信息的合成，信息合成后我們對(duì)每一個(gè)電算模塊進(jìn)行具體實(shí)施過程的檢討與分析。

五、電算化平臺(tái)的具體實(shí)施

圖6 電算模塊化在產(chǎn)線的體現(xiàn)示意圖Fig.6. The schematic diagram of computer modularization

（一）庫位1 電算化平臺(tái)實(shí)施

庫位1 的設(shè)定用于物料的盤點(diǎn)和查詢，盤點(diǎn)時(shí)只要根據(jù)物料的數(shù)據(jù)庫存量與實(shí)物進(jìn)行比對(duì)，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)盤點(diǎn)，摒棄傳統(tǒng)的物料稱量、記錄、手動(dòng)核算；生產(chǎn)計(jì)劃確定后，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃使用量直接查詢庫位1的數(shù)據(jù)，就可以得出缺料的種類和數(shù)量，直接領(lǐng)取，減少人員盤點(diǎn)的過程，便于庫存量的管理；庫位1 只記錄Seal膠和小料的總數(shù)量，總數(shù)量=入庫數(shù)量-使用量+毛料使用后剩余量.

（二）庫位2 電算化平臺(tái)實(shí)施

庫位2用于物料確認(rèn)和物料使用量的確定物料確認(rèn)平臺(tái)用于確認(rèn)需要準(zhǔn)備某產(chǎn)品物料時(shí)各毛料的種類、重量；而以上的數(shù)據(jù)需要在電算化平臺(tái)建立初期在系統(tǒng)上手動(dòng)進(jìn)行各參數(shù)的設(shè)定，形成數(shù)據(jù)庫；根據(jù)工程設(shè)定的固定片數(shù)對(duì)應(yīng)的管膠重量，導(dǎo)出目標(biāo)片數(shù)需要的管膠重量即：管膠重量f（x）=（目標(biāo)片數(shù)*設(shè)定管膠重量/設(shè)定片數(shù)）；目標(biāo)Cup的稱膠量，小料重量和物料總量的計(jì)算，根據(jù)目標(biāo)管膠重量f（x）在系統(tǒng)中輸入需要的管數(shù)及每Cup填充管數(shù)，推算出需要的物料總量，每Cup的膠量及小料的需求量；Room人員根據(jù)需要的物料總量，進(jìn)行物料解凍和打包發(fā)貨，而每Cup的物料量f（y）及物料需求總量的計(jì)算方法為：每CUP物料量f（y）=f（x）*每Cup填充的管數(shù)+浪費(fèi)量f（z）；總需求的管膠數(shù)（管膠數(shù)由人為根據(jù)產(chǎn)能需求手動(dòng)輸入）；管膠實(shí)際涂布片數(shù)的計(jì)算：管膠填充后通過對(duì)膠管填充前和填充后的重量差得出管膠的實(shí)際重量f（A）,再根據(jù)工程設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，算出管膠的實(shí)際涂布片數(shù)f（B）即：實(shí)際涂布片數(shù)f（B）=設(shè)定涂布片數(shù)*管膠實(shí)際重量f（A）/設(shè)定的管膠重量。

（三）庫位 3 電算化平臺(tái)的實(shí)施

所有待上機(jī)物料在管膠稱重確定后系統(tǒng)自動(dòng)記錄時(shí)間并自動(dòng)設(shè)定為保質(zhì)期的開始時(shí)間，再根據(jù)此款seal膠的理論壽命，算出膠管的到期時(shí)間并在系統(tǒng)中自動(dòng)生成，即到期時(shí)間=開始時(shí)間+seal膠的壽命；3-2下機(jī)物料在推送到Seal Room后進(jìn)行稱重，根據(jù)系統(tǒng)中記錄的空膠管重量算出膠管內(nèi)的物料剩余量，再根據(jù)剩余量算出剩余物料還能涂布的片數(shù)，下機(jī)物料若重復(fù)使用則到期時(shí)間不變，仍然處于滾動(dòng)計(jì)算狀態(tài)，這樣在庫位3可以看到每款型號(hào)的膠的各種狀態(tài)，不用人員到場(chǎng)確定并計(jì)算.

（四）庫位4的電算化平臺(tái)的實(shí)施

物料上機(jī)后，物料的到期時(shí)間仍然不會(huì)變動(dòng)，但是剩余物料還可以涂布的片數(shù)f（c）則需要產(chǎn)線設(shè)備自動(dòng)記錄投入的片數(shù)，由系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)算后再顯示f（c）=實(shí)際涂布片數(shù)-已涂布片數(shù)，根據(jù)對(duì)4個(gè)庫位的電算化設(shè)定，可以讓我們了解日常生產(chǎn)過程中各庫位的現(xiàn)狀，有利于合理安排生產(chǎn)和物料的及時(shí)裝備，并且通過收集各庫位的電算化的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，還可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行物料浪費(fèi)量的把控，將物料的浪費(fèi)量設(shè)定在最大范圍，從而減少物料的實(shí)際浪費(fèi)。

六、物料智能檢查與校對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)建立

（一）物料自動(dòng)檢查與校對(duì)平臺(tái)建立的目的

Seal Room物料的混合過程是我們物料準(zhǔn)備過程中最主要的一部，它需要將Seal膠、導(dǎo)電金球和襯墊料按照嚴(yán)格的比例進(jìn)行混合，傳統(tǒng)的物料準(zhǔn)備過程對(duì)于Seal和小料的比例放入完全依靠人員去確定人員出錯(cuò)概率較大，每個(gè)Cup量是否放入小料也沒有一種檢查核對(duì)的方法；通過對(duì)工具的檢討我們發(fā)現(xiàn)混料的過程完全依靠依靠單一的稱重功能的天平，無法實(shí)現(xiàn)物料的檢查與校對(duì)，通過設(shè)備檢討和核對(duì)平臺(tái)的建立讓物料準(zhǔn)備的每一步都有人員和系統(tǒng)的自動(dòng)核對(duì)和系統(tǒng)拍照留存，讓每一步都有系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)管，智能防呆。

（二）設(shè)備與系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)定

我們發(fā)現(xiàn)生活中有許多稱重設(shè)備都帶有不同的其它功能，比如超市用的稱重機(jī)具有稱重后自動(dòng)打碼的功能，通信行業(yè)使用的二代證讀卡拍照儀，具有識(shí)別身份證和拍照的功能，我們將兩種設(shè)備的功能融合到Room的天平上，檢討一款稱重打碼校對(duì)一體機(jī)再配合我們的自動(dòng)檢查與校對(duì)平臺(tái)（平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過電算化平臺(tái)核算的各物料的重量進(jìn)行導(dǎo)入）實(shí)現(xiàn)對(duì)物料準(zhǔn)備過程的精準(zhǔn)把控，如圖7所示。

設(shè)備檢討結(jié)束之后我們對(duì)稱重過程中的數(shù)據(jù)對(duì)比提前設(shè)定，如果稱重的重量與系統(tǒng)自動(dòng)和算的重量數(shù)據(jù)相同則可以進(jìn)行下一步稱重和混料操作，如果不匹配則系統(tǒng)無法進(jìn)行下一步操作，核對(duì)過程如圖8所示。

圖7 一體機(jī)檢討簡(jiǎn)介Fig.7. The introduction of all-in-one review

圖8 自動(dòng)檢查與校對(duì)系統(tǒng)在作業(yè)流程中的體現(xiàn)Fig.8. Automatic checking and proofreading system

（三）小料稱重的自動(dòng)校對(duì)平臺(tái)

小料在設(shè)備上掃碼核對(duì)小料種類，小料稱重后，在天平上確定重量克數(shù)后與自動(dòng)校對(duì)系統(tǒng)里的目標(biāo)小料重量進(jìn)行核對(duì)（提前設(shè)定誤差）若在誤差內(nèi)則為正確，若在誤差以外系統(tǒng)提示NG，重新進(jìn)行稱量確定，核對(duì)OK后并拍照保留。

（四）Seal膠的自動(dòng)校對(duì)平臺(tái)

空Cup稱量后按天平確定鍵系統(tǒng)自動(dòng)保留數(shù)據(jù)，然后將Seal膠在設(shè)備上掃碼核對(duì)Seal膠種類，放入Seal膠稱重后，由兩個(gè)值確定膠量與自動(dòng)校對(duì)系統(tǒng)里的目標(biāo)Cup膠量進(jìn)行核對(duì)（提前設(shè)定誤差）若在誤差范圍外系統(tǒng)提示NG，重新稱重，核對(duì)OK后進(jìn)行拍照留存，核對(duì)結(jié)束。

（五）混料的自動(dòng)校對(duì)平臺(tái)

Cup內(nèi)膠量稱量完成后，再將小料放入Cup，按天平上確認(rèn)鍵后與系統(tǒng)自動(dòng)保留的Cup內(nèi)膠量+小料重量相加的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，若數(shù)據(jù)正確直接拍照保留，核對(duì)結(jié)束；

通過以上幾個(gè)核對(duì)平臺(tái)的核對(duì)，讓我們能保證我們放入的Seal膠和小料的種類都是正確，放入的重量都是正確，不會(huì)出現(xiàn)有小料漏放的情況，進(jìn)行三步矯正，實(shí)現(xiàn)物料系統(tǒng)的自動(dòng)檢查與校對(duì)，智能防呆。

七、總結(jié)

通過Seal Room的“U”型布局和模塊化區(qū)分來杜絕人員的交叉作業(yè)，通過物料電算模塊化平臺(tái)的建立，杜絕人員手動(dòng)核算，讓物料的準(zhǔn)備過程全部進(jìn)行數(shù)據(jù)獨(dú)立化計(jì)算，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并有效防止數(shù)據(jù)竄擾錯(cuò)誤，讓電算化順利的進(jìn)行，減少紙質(zhì)表單的記錄，節(jié)約紙張；通過一體機(jī)和智能檢查校對(duì)系統(tǒng)讓混料的過程接收系統(tǒng)的監(jiān)管確保混料過程無人員Miss發(fā)生，使Seal Room的物料準(zhǔn)備過程，有序、精準(zhǔn)；從以上三個(gè)方面對(duì)Room實(shí)施從系統(tǒng)化的管理，從而打造一個(gè)智能化Seal Room。

[1]呂鐵,韓娜. 智能制造:全球趨勢(shì)與中國(guó)戰(zhàn)略[J].人民論壇·學(xué)術(shù)前沿,2015,(11):6-17.

[2]劉樹華,魯建廈,王家堯.精益生產(chǎn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2009.

[3] 大野耐一.豐田生產(chǎn)方式[M].保定:河北大學(xué)出版社, 2006.

柳壯壯（1990-），男，安徽合肥人，合肥京東方顯示技術(shù)有限公司。