小米北京智能工厂探秘！

智能制造IM 2024-02-03 19:00

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小米自建工厂总体来说还是比较神秘的。从3年多前，小米透露自建年产百万台（一期亦庄）高端手机的智能工厂以来，迄今官方仅仅发布过2个1分钟的宣传短片，其它并无太多公开信息。今天的内容（二期昌平）或许能给您提供更多的参考。

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本文内容由e-works综合自：北京经信局、国家智能制造专家委员会。

新年伊始，在位于北京市昌平区的小米智能工厂二期内，生产工作已经开始紧锣密鼓地推进——这座全流程关键制造要素100%数字化管控的工程，志在打造成为京津冀地区智能制造示范工厂和世界级“灯塔工厂”。

小米智能工厂二期位于昌平区小米未来产业园区，厂区总建筑面积81000平方米，智能手机年产能达千万台量级。该工厂是小米集团重点建设的智能工厂之一，也是小米重要的生产基地。依托自主研发的智能设备和工业数智平台，小米智能工厂将IoT、5G、云计算、大数据、人工智能等先进技术落地应用，打造了“数据驱动、柔性敏捷、全局协同、绿色低碳”的先进制造能力。

该智能工厂具有生产高度自动化、业务数据全链接、运营决策智能化等特点，经过多年发展，现已成为高端智能手机全流程智能制造示范案例。

图1 小米智能工厂二期实景图

数智转型走在前列

智能制造亮点频现

高度自动化的手机智能生产线

小米智能工厂二期拥有包含贴片、板测、组装、整机测试、成品包装全工艺段的第二代手机高自动化率智能产线。随着自动化率的提升带来生产效率大幅度提高。基于"平台+模块"理念研发的智能装备，可以快速的重构产线，增加了产线的整体柔性。

图2 小米智能工厂二期自动化产线

高柔性、高灵活性的智能物流

小米智能工厂二期拥有高柔性、高灵活性的物流体系，增加了厂内物流的效率。在硬件层面采用不同AGV的灵活组合以适应不同的生产物流需求；在软件层面与自研工业数智平台打通，实现装备的自动叫料、搬运任务自动分配、库存自动预警等功能，做到了从仓储到装备点对点的智能拉动式生产，达到少人化物流效果。

图3 小米智能工厂物流装备

全要素、全链接的5G工业大数据

小米智能工厂二期建设了覆盖全厂的5G/F5G网络，支持物流AGV的5G调度和智能装备的F5G通讯，实现更加实时稳定的调度。依托自研的工业数智平台，实现生产现场的智能装备和物流装备数据实时采集，借助数据挖掘相关技术对影响质量、成本、交付的相关指标进行精准分析，提升工厂整体生产管理效率。

图4 小米智能工厂工业大数据

从订单到交付的全场景数智化管理系统

小米自研多个SaaS化智能应用成功落地智能工厂，打通从“订单下发”到“成品交付”的完整制造过程。通过高级排产排程APS，将上游订单与下游线体排产计划打通，实现生产计划的高效优化；借助工艺管理PMS应用，实现完整工艺的数字化管理，更好的衔接产品的研发到工艺的数字化实现；通过装备管理TPM，根据工艺和计划信息完成生产线体的导入和验证；通过MES应用和QMS应用，实现生产全过程的信息追溯与防呆管理，确保每个生产环节的高质量；通过仓储物流管理WMS实现成品入库和出库管理，助力核心业务环节从“订单-计划-线体准备-生产执行-质量管控-仓库物流-成品交付”的链路打通，也通过统一的数据服务贯通所有的业务活动，实现小米智能工厂二期的管理运营透明化。

图5 全场景数智化管理

绿色低碳智能能源管理

建设智能厂务系统，将工厂内的空调、空气压缩机等机电系统全部接入工业数智平台，通过对能耗数据和环境数据进行分析挖掘，实现能耗优化和智能调度。

图6 全场景数智化管理

创新做法不断突破

创新生产技术领先

工艺智能闭环调优技术

针对制造工艺精细且机理复杂、工艺参数调试依赖专家经验、人工调参时间长等难题，小米基于数字孪生技术实现工艺参数智能闭环调优，通过对前后工站工艺数据的大数据分析和挖掘，构建检测结果与工艺参数的模型，做到对工艺参数的智能调优。例如，在贴片工段，通过对SPI工站和印刷工站的数据进行联合挖掘和分析，利用算法实现了根据SPI检测结果动态调整印刷机工艺参数的效果，助力生产良率的进一步提升。

装备预测性维护技术

针对高自动化率场景下装备维护工作量大、停线损失较大等问题，小米基于工业大数据研发智能装备的预测性维护算法，可以对装备中的核心贵重器件进行寿命预测以及维修方案推荐。例如，在手机主板测试工段，通过对射频探针使用寿命进行算法预测，可以提前500个测试循环识别探针的异常并动态预测探针剩余寿命，在寿命临界时自动提醒更换，预计节约该装备停机损失和设备维护成本10%。

智能运营管理技术

在智能运营方面，小米自研的IAMS智能运营管理系统，通过对工厂中人、机、料、法、环等全要素的深度互联与动态感知和分析，对工厂异常进行了全面预警，实现关键制造要素的数字化管控及异常问题的高效处理。例如，当存在装备故障时，小米一线的工程师会第一时间收到系统下发的问题解决订单，实现业务问题解决的线上化管理，提升问题解决的效率。

小米工业数智平台

为了实现基于全场景数字化的制造智能化，小米研发了数字化、智能化的平台级解决方案—小米工业数智平台。数智平台作为制造要素的放大器，目标是实现生产要素数据化、制造知识模型化、业务执行自动化，为工艺智能化、装备智能化和运营智能化提供了技术底座支撑。目前工业数智平台已经基本成型，下一步会重点提升整个平台的智能化水平，通过不断的迭代，实现工艺、装备、运营环节的高度智能化，真正做的自感知、自决策、自执行。