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深度解密京东方全价值链智慧工厂

华南智能制造 · 公众号 · · 2024-10-22 17:30

正文

北京京东方显示技术有限公司以打造一个“数字化、可视化的京东方”为目标，依托精益化、自动化、数字化、技术创新“ 三化一新 ”的组织赋能，全面推进企业数字化变革与智能制造发展。设计研发环节面向显示器件产品功能、性能、可靠性、寿命，通过虚拟仿真开展试验、调试，缩短研发周期，降低研发成本，提高产品质量。

- 文章信息 -

本文引自：智能制造系统解决方案供应商联盟、国家智能制造专家委员会。

北京京东方 生产制造环节 以 CIM 系统为核心进行生产作业集成化管理，打造一站式智造数据平台有效支撑业务人员进行数据分析，提升了企业智能制造管理水平和决策效率。

市场销售环节 通过 CRM 系统建立行业上下游全链路市场洞察数据库，基于大数据、AI 等构建预测模型，强化对未来市场供需的分析预测能力。

客户服务环节 通过 TOMS 系统进行服务数据线上管控，对客户进行精准画像，形成客户服务信息数据库周期维护客户档案管理，以制定满足不同客户真实需求的精准服务。

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企业简介

1. 企业基本情况

北京京东方显示技术有限公司是京东方科技集团股份有限公司的下属子公司。公司成立于 2009年1月，主要从事薄膜液晶显示屏、模组等显示器件的生产、销售和服务，职工人数 4321人，是京东方自主建设并拥有自主知识产权的高世代 TFT-LCD 生产线， 同时也是国内首条8.5代线，处于国际一流地位。 京东方北京 8.5 代线的投建彻底改写了我国大尺寸液晶屏完全依赖进口的历史， 打破了国外对中国内地40英寸以上液晶屏的绝对垄断，使中国制造真正有了“中国屏”， 对于填补国内产业空白，促进中国电子信息产业转型，维护国家安全具有重要的战略意义。

2. 所属行业及特点

按照我国国民经济行业分类（GB/T 4754—2017）标准，北京京东方显示技术有限公司属于计算机、通信和其他电子设备制造业大类（代码39）、电子器件制造中类（代码 397）、显示器件制造小类（代码 3974）。

液晶显示器广泛应用在平板、笔记本、电视、手机、创新应用产品，在显示技术的演变过程中，高清化、大尺寸化、轻薄化一直是消费者需求的主要因素， 因此液晶显示器件行业技术水平需随着下游消费电子等行业的发展而不断提升。其行业特点如下：

🔵 在产品开发方面， 由于下游终端应用主要为液晶电视、笔记本电脑、台式显示器、平板电脑、智能手机、车载显示器等消费行业，其技术和产品升级迭代速度快， 具有快速响应能力和配套开发能力的上游零组件厂可以获得竞争优势。

🔵 在生产加工方面， 显示器件的制造工艺根据卷材的材料和特性不同存在一定差异。在生产过程中，需要针对材料特性、产品规格等开发新的加工模具，调整生产工艺和改良生产线，在满足客户需求的同时提高良率、节约人工。这些工艺调整和优化不仅需要专业的知识储备，还需要丰富的经验积累。 具有可靠的工艺改进和设备优化能力的企业，可以更好的满足客户需求，提升企业盈利水平，获得一定竞争优势。

3. 智能制造亮点及模式总结

京东方以打造“一个，数字化，可视的京东方”为指导思想， 广泛应用物联网、大数据、工业互联网等技术，全面推进企业数字化变革与智能制造发展。

精益理念贯穿生产全过程

京东方建设完成了从原材料投入至成品产出的全过程自动化工厂，用精益生产的理念贯穿生产全过程，通过对现场各个工序的基础数据调研、数据整理和数据分析，来确定生产线平衡节拍的设定标准，有效的降低不同工序之间的时间浪费、中间品多余等待的问题，使生产过程更加均衡。此外，精益思想指导下的生产方式还有益于保持工艺参数的稳定性以及产品规格的一致性，有力保障了能够为客户提供更加稳定、更加优质和可靠的产品。

数据驱动的全价值链工厂

生产过程中的各个细分业务领域均由专业系统进行管理， 基于生产计划 APS、物料控制 MRP、设备预防保养 PMS、过程管理 MES、质量控制 SPC、仓储管理 WMS 等系统将生产过程数据化 ，进而为生产业务的不断分析和改进提供了基础。运用人工智能和大数据技术的智能分析系统和 ADC 缺陷自动定位系统，在生产过程中能够迅速发现和处理产品品质波动，进而提升整体产品质量。

研发制造协同的量产模式

京东方高度重视技术引领， 年均将收入中的7%用于技术及产品研发，并将产品研发过程中的有效经验固化至 IPD 流程 ，实现从产品研发到量产的快速转化。通过持续加大研发投入和技术积累，布局全贴合和高色域等关键技术能力，同时将客户档案、工艺极限评估、专家交叉审图等举措纳入IPD 流程，预先评估和解决研发及量产风险。凭借不断优化研发流程、提升效率， 京东方成功实现敏捷量产模式，为客户提供优质产品服务。

产销业务联动的交付模式

为了更有效地满足客户交付需求，京东方对计划业务进行了改革：首先从把需求计划到生产计划再到物料计划的串行分布升级为产供销业务联动；其次滚动梳理五年计划、年度计划、季度计划和月计划，由中长期至短期计划进行滚动识别，提前布局生产资源； 最后通过 WMS、MRP、APS 等一系列系统建设，实现产供销业务的实时线上联动，大幅提升决策效率。 通过业务与系统的双联动，京东方高效协同十三个 BU 市场，每月统筹管理一千八百多种产品，能够对二百多家客户进行精准交付。

实现核心装备自主可控

自 2012年起，京东方专注于工厂设备的自主化研究，经过不断的探索和实践，成功突破一系列关键技术瓶颈。 独立研发了 AMHS 物流设备与柔性弯曲设备，打破了设备制造商，尤其是海外厂商的技术垄断。 由此，产线设备改造适配不再受制于人，设备采购成本显著降低。

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智能制造项目建设

1. 项目背景

京东方自 1993年成立以来，以半导体显示器件为核心， 经过三十年的深耕，现己成为半导体显示领域的龙头企业。 但是，显示制造的技术成熟度较高，导致同质化竞争愈加激烈，中国大陆一超多强的格局凸显，企业在成本、产品和服务等多个维度面对愈发激烈的竞争，同时在管理上面临着供应链流程复杂、配套管理难度高，生产工艺流程长，过程管控复杂，产品检查判定标准复杂，生产损耗大等一系列行业难题。 在这种背景下，京东方大力推动数字化转型，核心目的就是提升管理品质和运营效率，让数字化成为企业的核心竞争力之一。

2.实施路径

总体规划

京东方以建立“一个、数字化、可视的京东方”为目标，整体规划了数字化转型的战略蓝图，为转型指明了方向。 “一个”是归一化管理，建立专业化、集约化的业务管理体系，使各业务协同运作、发挥规模优势；“数字化”是推动业务流程化、流程数据化、数据资产化；“可视”是按照公司运营体系要求挖掘数据资产的价值。

图1 数字化转型总体规划

实施内容

京东方依托数字化转型发展战略，遵循业务流程化、执行数据化和决策可视化的路径，构建全价值链智慧工厂。通过信息化系统建设与自动化装备部署，全面采集生产环节数据并对企业数据统一管理，达成业务执行数据化； 通过打造智造数据平台，深入分析数据并挖掘价值，实现决策可视化。

1）生产过程管控-MES：

京东方自主开发的MES 解决方案，通过八个核心模块，包括生产计划、生产执行、设备管理、物料管理、数据采集、追溯管理、系统建模和系统集成，深度融合精益制造和数字化管理等先进的生产管理理念，对工厂底层资源进行优化，打破生产管理与生产执行之间的信息壁垒。此举旨在有效掌控生产资源，实现生产现场的透明、高效、高品质和柔性管理，成为企业信息化、自动化迈向智能制造过程中的关键环节。

2）计划调度管理-APS：

在计划调度方面，企业通过 MRP 系统进行物控管理，支撑智慧决策，快速灵活地响应市场变化，同时具有 APS 系统，通过自动排程-过程管控-智能诊断等系列过程，降低无效库存，缩短生产周期，实现精准交付。

图2计划调度管理-APS

3）生产作业管理-FDC：

京东方的 FDC（Fault Detection & Classification）系统，旨在实时监测设备异常，对生产设备上传的参数进行严密监控和深入分析。该系统主要由两个核心模块构成：eDCP 负责数据收集，eFDC 负责数据分析，共同实现实时监控与建模监控。作为一种工艺过程监控的工具与方法，FDC 着重于侦测设备工艺潜在问题，以便在影响产品之前及时采取相应措施（如通知工程师、通知 MES、设备停机），并深入挖掘数据中的有用信息，以解决设备问题并提升整体效能。通过提高设备工艺的稳定性，FDC 有助于提升产品良率和设备稼动率。

4）设备维护管理-PMS：

京东方通过自研的PMS平台，实现了多系统集成，简化用户操作，降低系统成本。在设备维修管理中，以设备为管理对象，以工单为主线，结合计划检修、预防性维修、预测性维修、TPM 及 RCM 等维修保养模式和多种维修管理思想，对设备进行多角度跟踪、操作、维护、维修管理。在数据业务管理中，以备件/消耗品为管理对象，以 BOM 为分类依据，通过统一格式的备件/消耗品编码进行分类，并提供工厂/库存信息，结合维修管理数据，实现设备及备件的全生命周期管理。

图3 设备维护管理-PMS

5）车间物流管理-AMHS：

京东方的 AMHS（Automatic Material Handling System）是一款基于洁净间内自动化搬运的高智能化、高自动化物料与产品搬运及存储中转系统。该系统的设计充分考虑了生产线洁净间厂房结构，以及严格的软硬件规定。系统主要硬件包括 Stocker（自动仓储系统）、OHCV（高架式输送机）、Lifter（垂直升降机）、OHT（天顶传输机）及 Buffer（临时缓冲存储区）等，并通过MCS、OIC 等软件与CIM 系统集成，实现工艺间物流自动化、智能化搬运。

图4 自动化物流搬送系统

6）客户服务管理

在服务环节，企业在全球范围内设立维修中心，旨在为海外客户提供高效便捷的服务。通过整合 TQMS、CRM、SAP 等系统，实现对客户及厂内品质表现的实时监控。企业定期维护客户档案，精细化客户画像，以便制定符合不同客户真实需求的精准服务，为客户服务提供有力指导。

图5 市场到线索流程（MTL）

7）计算机集成制造系统-CIM

BOEDT CIM 系统依托全球领先的“云”技术，具备高资源共享性、高可靠性、高扩展性及高运算速率的优势。它借助计算机操作，提升信息传输速度，实现生产数据的信息化管理。通过实时监控生产状况，生产计划可以及时调整，进而提高生产效率，提升设备使用率、稼动率，确保高制成良率及稳定度。此外，该系统采用 SECS/BECS （半导体/BOE TFT-LCD 行业通讯协议）协议的EIS（设备接口）系统，构建起以生产、搬送等各类设备为核心的射频识别（RFID）、红外感应器、激光扫描器等信息传感单元，形成强大的“神经脉络”。

8）智造数据平台建设

京东方通过帆软（FineReport）的专业大数据 BI 和分析平台，自主开发了一套智造数据平台的解决方案。该平台主要涵盖了智能工厂数据透明化及主动监控子模块、数据平台优化及数据标准化模块、Web 应用系统平台子模块。其具备生产数据钻取分析功能，能展示生产日报，并实现关键指标的监控及自动报警。此外，平台还包含用户管理、菜单管理、角色管理及关联、页面访问记录等系统通用功能，以及生产看板、透明化展示（钻取分析）、电子日报和主动监控等多种应用功能。

图6 智造数据平台

系统通过数据透明化看板、数据异常监控以及可定制日报分析，为各层级管理者提供时效性强、分析准确、可信度高的数据支持、经营管理策略以及考核依据。导入透明化平台后，实现了数据高效、透明化的应用：

1、相较于人工整合，系统数据抓取效率显著提高。通过帆软与数据库的联通，直接从生产数据库接口获取实时数据，为即时生产决策提供有效支持。

2、数据按照指定逻辑从系统获取，避免了人为加工和整合过程中可能出现的错误。确保了数据来源与出口的统一，以及数据计算逻辑的标准化。

3、基于 Oracle SQL 语言，搭建企业级 Web 报表工具，满足报表多样化展示、交互分析、数据录入、权限管理、定时调度、打印输出、门户管理、移动应用、大屏展示等需求。借助于 FineReport 的无码理念，实施商可以构建出数据分析、网络直报等应用系统。同时，通过多种形式展示数据，提升数据展示的美观度和有效性。

实施成效

1）从0到1铸就了一条全球领先显示之路，规模全球第一

引领中国大陆显示产业实现了从无到有、从有到大、从大到强的伟大转变。现如今，京东方已在我国全国范围内布局了20条半导体显示生产线，产能规模位居全球之首。其 LCD 和 OLED 产出出货面积在全球范围内的占比分别达到了26%和28%。在手机、平板、笔记本、显示器、电视等五大主流应用市场，京东方的市场份额均稳居全球值得一提的是，全球每四个智能终端中，就有一台使用了京东方的显示屏。

2）半导体显示技术与生产资源全面布局，技术力持续领先

深度解密京东方全价值链智慧工厂

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