Seal Room的智能化研究

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

本文通過對某公司Seal Room中出現的問題點逐一陳列檢討，在某公司利用IE的理念將Seal Room重新進行檢討規劃以實現Seal Room的智能化，首先從Seal Room的布局上采用“U”型布局，模塊化區分的方法來避免交叉作業，其次從電算化推行中導入模塊平臺的方式來避免數據出現相互竄擾，最后對稱重設備重新組合并檢討了一套物料的自動檢查與校對系統讓物料的準備過程全程可控，智能防呆；通過以上的規劃來打造一個智能化的Seal Room.

U型布局；電算模塊化；自檢校對；智能防呆；IE

一、引言

Seal Room介紹：將Seal膠、導電金球、襯墊料，按照嚴格的比例在Seal Room內進行脫泡→混合→填充，再將裝有混合膠的膠管從Seal Room運往產線裝到設備上，在TFT或CF基板上進行涂布，實現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]的趨勢下，很多公司先后都在導入物料電算化，Seal Room電算化的導入可以省去大量的人工核算，數據直接體現，讓現場能直接響應與管理，大大提高了生成效率，但是目前單一電算化的導入由于作業過程中存在人機交叉作業、物料準備時間緊湊，物料種類搭配繁多等問題，數據經常相互竄擾而導致電算化的推行困難重重，而目前產線對物料使用過程中的管理仍然完全依靠人員對數據的手動計算，手動記錄；混料的核對過程完全依靠人員手動校對，人員的手動管控會有很多的失誤發生，物料在生產過程中的重要性毋庸置疑，物料完全依靠人員確認，如果出現錯誤會造成不可估量的損失。

能不能檢討一款針對于Seal Room物料的管理系統，人員將物料的入庫數據，使用規則等錄入系統，根據使用需求及計劃由系統自行進行運算，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果與計劃進行系統自動校對從而減少人員錯誤的發生，增加效率，實現物料的智能化管理，杜絕人員交叉作業，讓電算化有效順利的進行核算，減少人員手動計算錯誤，并增加物料準備過程中的自動校對，減少人員手動操作，達到物料的精準使用。

本文對Seal Room的布局利用IE的理念實現“U”型布局和模塊化區分[2]，每個模塊建立一個電算化平臺，實現模塊內的自動計算，防止數據相互干擾，并在每個手動環節設立系統的核對標準，將實際操作的每一步物料稱重與系統進行確認后由系統自動記錄，讓系統的標準與手動過程實行自動核對，保證每一種物料的精準使用。

二、Seal Room布局規劃

首先在Room的布局上采用“U”型的布局和模塊化區分，實現Room內物料準備過程不存在交叉作業，其次在布局的基礎上將Room分成若干個模塊同樣讓物料準備與使用的每一個部分都單獨出現在一個規定的區域內，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備區內氣流方向垂直向下以避免物料準備區和工具清洗區Particle竄擾，保證膠的品質。

圖2 Seal Room布局與模塊化區分Fig.2. Layout of Seal Room and its modular division

以上的布局將整個Seal Room進行一個“U”型的布置，在“U”型布局的基礎上，按照作業流程分為：物料庫存區（領入毛料的保存）、物料混合填充區（將毛料進行比例混合和填充）、組裝上機區（將填充混合膠的膠管組裝與設備的連接部分）、預吐檢查上機區（進行混合膠的預吐檢查）、拆洗區（下機物料后進行工具拆洗保存），其中拆洗區不參與物料的準備過程；Room內的整個人流&物流通道按箭頭所示，從入口穿過清洗區到達物料庫存區，從物料傳送窗口進入物料混合填充區，混合填充后在組裝上機區進行管膠配件的組裝，組裝結束后再進行預吐檢查后上機。

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一系列數據竄擾的問題，電算化數據串聯后電算的某一步驟數據輸入錯誤都會發生連鎖反應導致后面的電算化數據全部錯亂，因此我們將數據串聯的方式進行更改，進行模塊化管理。

模塊化管理是將一個整體的過程和體系分割成不同的模塊，每個模塊完成一個特定的子功能，所有的模塊按某種方法組裝起來，成為一個整體，完成整個系統所要求的功能，他能夠將一個復雜的系統分解為更好的可管理模塊的方式，因此在我們電算導入時也可以使用同樣的方法將數據進行模塊化處理，保證每一個模塊的數據進行獨立運算保證整個電算化順利進行。

（二）Seal Room的作業流程

首先我們對Seal Room的作業流程進行梳理，作業流程包括領料、物料解凍、物料脫泡、工具組裝、物料填充、記錄、上機、下機、報廢、清洗等一系列工作，我們按照物料的操作類型進行分類可歸納為如下過程：

圖3 Seal Room流程簡介Fig.3. The introduction of Seal Room process

（三）Seal Room的電算模塊化設定

通過對流程的梳理，我們可以發現有些過程有數據共通，如果對整個流程進行數據電算化，會導致數據有交叉計算不利于計算，我們通過數據在作業中出現的相關性將流程分為幾個模塊（定義為：庫位），并對庫位進行劃分實現每個庫位獨立化管理，每個模塊單獨電算，數據單獨體現，這樣才能在進行電算時不會出現數據相互干擾從而導致整體的失敗；模塊化設定如下：

將庫位進行精準劃分后我們對每個庫位的電算化進行檢討，我們知道二維碼的出現的給數據和信息的集中體現、處理帶來很大的便利，因此在推行電算化平臺時，我們也使用了二維碼。

圖4 Seal Room電算模塊化區分Fig.4. Modular division of Seal Room zooming

四、電算模塊化二維碼的設定

（一）二維碼設定的目的

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

（二）毛料二維碼設定

目的：防止人員對信息進行手動抄寫和確認時出錯。

對Seal Room內的所有的物料實行二維碼編寫（廠商提供），二維碼內要體現物料的型號、重量、生產日期、保質期等一系列信息。

（三）工具二維碼設定

目的：防止物料填充后，工具原本的數據排序混亂對物料的使用量計算錯誤。.

電子天平通過對空膠管的稱量，鏈接標簽打印機機實行自動標簽打印，標簽上要包含二維碼和序號，二維碼內要包含空膠管的類型及重量等數據.

（四）膠管二維碼設定

目的：與工具二維碼的數據進行對比，核算物料的使用量.

混料進行填充后對管膠進行稱重，稱重確定后由天平直接導入電腦的電算化平臺，通過對膠管的填充前和填充后質量對比得到膠管內Seal膠的重量，并記錄時間，再根據系統內導入的物料核算公式得出膠管內物料的涂覆片數，實現物料的電算化，不需要人為進行干預，計算結果以二維碼的形式顯示，二維碼內要包含物料的類型、涂覆片數和到期時間及空管的重量.

（五）剩余毛料的二維碼設定

目的：減少人員手動計算和填寫，防止出錯.

通過對膠盒內小料空瓶內的剩余毛料稱重，天平直接連接打碼機，直接打印出二維碼，通過對原廠數據的修改，得出剩余毛料的二維碼，二維碼內要包含物料的型號、生產日期、保質期等其它原廠不動的信息，唯一變動的數據為剩余重量.

（六）下機物料的二維碼設定

目的：物料使用后物料的使用量會變化，取消人員手動核算，由系統自動核算剩余物料使用量.

物料下機后在天平上進行稱重并直接導入電算化平臺，電算化平臺通過與原空管的重量對比，得出剩余物料的重量，再由電算化平臺將數據傳到標簽打印機，由打印機直接打出二維碼，二維碼內包含物料的類型、涂覆片數和到期時間及空管的重量.

通過以上各作業流程二維碼的設定，我們可以得到每個流程內各種信息的合成，信息合成后我們對每一個電算模塊進行具體實施過程的檢討與分析。

五、電算化平臺的具體實施

圖6 電算模塊化在產線的體現示意圖Fig.6. The schematic diagram of computer modularization

（一）庫位1 電算化平臺實施

庫位1 的設定用于物料的盤點和查詢，盤點時只要根據物料的數據庫存量與實物進行比對，直接進行數據盤點，摒棄傳統的物料稱量、記錄、手動核算；生產計劃確定后，根據生產計劃使用量直接查詢庫位1的數據，就可以得出缺料的種類和數量，直接領取，減少人員盤點的過程，便于庫存量的管理；庫位1 只記錄Seal膠和小料的總數量，總數量=入庫數量-使用量+毛料使用后剩余量.

（二）庫位2 電算化平臺實施

庫位2用于物料確認和物料使用量的確定物料確認平臺用于確認需要準備某產品物料時各毛料的種類、重量；而以上的數據需要在電算化平臺建立初期在系統上手動進行各參數的設定，形成數據庫；根據工程設定的固定片數對應的管膠重量，導出目標片數需要的管膠重量即：管膠重量f（x）=（目標片數*設定管膠重量/設定片數）；目標Cup的稱膠量，小料重量和物料總量的計算，根據目標管膠重量f（x）在系統中輸入需要的管數及每Cup填充管數，推算出需要的物料總量，每Cup的膠量及小料的需求量；Room人員根據需要的物料總量，進行物料解凍和打包發貨，而每Cup的物料量f（y）及物料需求總量的計算方法為：每CUP物料量f（y）=f（x）*每Cup填充的管數+浪費量f（z）；總需求的管膠數（管膠數由人為根據產能需求手動輸入）；管膠實際涂布片數的計算：管膠填充后通過對膠管填充前和填充后的重量差得出管膠的實際重量f（A）,再根據工程設定的數據進行對比，算出管膠的實際涂布片數f（B）即：實際涂布片數f（B）=設定涂布片數*管膠實際重量f（A）/設定的管膠重量。

（三）庫位 3 電算化平臺的實施

所有待上機物料在管膠稱重確定后系統自動記錄時間并自動設定為保質期的開始時間，再根據此款seal膠的理論壽命，算出膠管的到期時間并在系統中自動生成，即到期時間=開始時間+seal膠的壽命；3-2下機物料在推送到Seal Room后進行稱重，根據系統中記錄的空膠管重量算出膠管內的物料剩余量，再根據剩余量算出剩余物料還能涂布的片數，下機物料若重復使用則到期時間不變，仍然處于滾動計算狀態，這樣在庫位3可以看到每款型號的膠的各種狀態，不用人員到場確定并計算.

（四）庫位4的電算化平臺的實施

物料上機后，物料的到期時間仍然不會變動，但是剩余物料還可以涂布的片數f（c）則需要產線設備自動記錄投入的片數，由系統自動運算后再顯示f（c）=實際涂布片數-已涂布片數，根據對4個庫位的電算化設定，可以讓我們了解日常生產過程中各庫位的現狀，有利于合理安排生產和物料的及時裝備，并且通過收集各庫位的電算化的數據進行對比，還可以適當的進行物料浪費量的把控，將物料的浪費量設定在最大范圍，從而減少物料的實際浪費。

六、物料智能檢查與校對系統平臺建立

（一）物料自動檢查與校對平臺建立的目的

Seal Room物料的混合過程是我們物料準備過程中最主要的一部，它需要將Seal膠、導電金球和襯墊料按照嚴格的比例進行混合，傳統的物料準備過程對于Seal和小料的比例放入完全依靠人員去確定人員出錯概率較大，每個Cup量是否放入小料也沒有一種檢查核對的方法；通過對工具的檢討我們發現混料的過程完全依靠依靠單一的稱重功能的天平，無法實現物料的檢查與校對，通過設備檢討和核對平臺的建立讓物料準備的每一步都有人員和系統的自動核對和系統拍照留存，讓每一步都有系統自動監管，智能防呆。

（二）設備與系統平臺設定

我們發現生活中有許多稱重設備都帶有不同的其它功能，比如超市用的稱重機具有稱重后自動打碼的功能，通信行業使用的二代證讀卡拍照儀，具有識別身份證和拍照的功能，我們將兩種設備的功能融合到Room的天平上，檢討一款稱重打碼校對一體機再配合我們的自動檢查與校對平臺（平臺的數據通過電算化平臺核算的各物料的重量進行導入）實現對物料準備過程的精準把控，如圖7所示。

設備檢討結束之后我們對稱重過程中的數據對比提前設定，如果稱重的重量與系統自動和算的重量數據相同則可以進行下一步稱重和混料操作，如果不匹配則系統無法進行下一步操作，核對過程如圖8所示。

圖7 一體機檢討簡介Fig.7. The introduction of all-in-one review

圖8 自動檢查與校對系統在作業流程中的體現Fig.8. Automatic checking and proofreading system

（三）小料稱重的自動校對平臺

小料在設備上掃碼核對小料種類，小料稱重后，在天平上確定重量克數后與自動校對系統里的目標小料重量進行核對（提前設定誤差）若在誤差內則為正確，若在誤差以外系統提示NG，重新進行稱量確定，核對OK后并拍照保留。

（四）Seal膠的自動校對平臺

空Cup稱量后按天平確定鍵系統自動保留數據，然后將Seal膠在設備上掃碼核對Seal膠種類，放入Seal膠稱重后，由兩個值確定膠量與自動校對系統里的目標Cup膠量進行核對（提前設定誤差）若在誤差范圍外系統提示NG，重新稱重，核對OK后進行拍照留存，核對結束。

（五）混料的自動校對平臺

Cup內膠量稱量完成后，再將小料放入Cup，按天平上確認鍵后與系統自動保留的Cup內膠量+小料重量相加的結果進行對比，若數據正確直接拍照保留，核對結束；

通過以上幾個核對平臺的核對，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，不會出現有小料漏放的情況，進行三步矯正，實現物料系統的自動檢查與校對，智能防呆。

七、總結

通過Seal Room的“U”型布局和模塊化區分來杜絕人員的交叉作業，通過物料電算模塊化平臺的建立，杜絕人員手動核算，讓物料的準備過程全部進行數據獨立化計算，保證數據的準確性，并有效防止數據竄擾錯誤，讓電算化順利的進行，減少紙質表單的記錄，節約紙張；通過一體機和智能檢查校對系統讓混料的過程接收系統的監管確保混料過程無人員Miss發生，使Seal Room的物料準備過程，有序、精準；從以上三個方面對Room實施從系統化的管理，從而打造一個智能化Seal Room。

[1]呂鐵,韓娜. 智能制造:全球趨勢與中國戰略[J].人民論壇·學術前沿,2015,(11):6-17.

[2]劉樹華,魯建廈,王家堯.精益生產[M].北京:機械工業出版社.2009.

[3] 大野耐一.豐田生產方式[M].保定:河北大學出版社, 2006.

柳壯壯（1990-），男，安徽合肥人，合肥京東方顯示技術有限公司。