Pràctica de la construcció de fàbriques intel·ligents
Actualment, la indústria de la impressió i l'embalatge es troba en una etapa crítica de transició i actualització d'"intensiu-de mà d'obra" a "intensiu-tecnològic". L'augment dels costos, l'escassetat de mà d'obra i l'augment constant de les demandes dels clients d'eficiència de lliurament i qualitat del producte han fet que els models tradicionals de gestió manual siguin cada cop més insostenibles. Les discrepàncies entre els comptes i l'inventari físic, la circulació caòtica de material i les aturades de la línia de producció a causa de l'escassetat de material són problemes persistents habituals a la indústria. Reconstruir les operacions de producció i els sistemes de control logístic mitjançant mitjans intel·ligents s'ha convertit en un imperatiu estratègic per a les principals empreses d'impressió i embalatge per superar els colls d'ampolla del desenvolupament.
Tianjin Yihong Intelligent Packaging Technology Co., Ltd. (d'ara endavant, "Tianjin Yihong") és una empresa integral d'impressió i embalatge que integra el disseny de pre-impressió, la fabricació de planxes, la impressió i el processament post-de premsa. És propietari de nou-filials de propietat total i ha establert relacions de cooperació-a llarg termini amb marques-conegudes com Mengniu, Three Squirrels i Junlebao. En resposta a la pressió de la transformació digital i intel·ligent a la indústria, Tianjin Yihong pren la intel·ligència com a força motriu principal, creant una fàbrica intel·ligent de referència en la indústria de la impressió i l'envasat.
Disseny de primer-nivell: centrat en la ruta del procés
L'èxit o el fracàs de la construcció d'una fàbrica intel·ligent depèn de si la planificació de primer nivell-s'alinea realment amb els processos empresarials de la fàbrica. El projecte intel·ligent Tianjin Yihong se centra en la ruta del procés, utilitza el flux logístic com a marc, està impulsat per dades com a nucli i cobreix tot el cicle de vida des de l'emmagatzematge de matèries primeres fins a l'enviament del producte acabat.
La ruta principal del procés és la següent: els rotlles de paper es tallen en fulls per una màquina de tall de paper, després AGV els transporta a la màquina de tall per tallar-los i després es transporten a la màquina d'impressió per a la impressió multicolor; després de la impressió, els materials reposen entre 4 i 6 hores, i després es traslladen a través d'un passadís al taller de tractament de superfícies on es completen en seqüència un o diversos processos com ara la laminació, el relleu, l'estampació en calent i el troquelat-; finalment, els corrons s'enganxen amb paper de cara mitjançant una màquina de laminació, es pleguen en caixes i s'emboliquen per formar el producte acabat (caixes de cartró ondulat) o el paper de cara es transporta a dalt amb el muntacàrregues al taller de caixes premium, on la pissarra grisa s'encaixa i es troquela, després es combina amb el paper frontal de la caixa de color per formar una caixa final a la caixa superior i inferior a màquina.
Les caixes enganxades acabades es poden enviar directament des de l'-zona d'amortiment del primer pis o transportar-se per AGV al muntacàrregues, entrant a l'emmagatzematge pla del quart-pis. Estan programats per a la càrrega de sortida un cop activada l'ordre d'enviament. Tot el recorregut del procés abasta múltiples plantes i àrees funcionals, amb llargues línies logístiques i molts punts de transferència. El pla del projecte se centra en el concepte bàsic de "permetre que el flux de dades impulsi el flux de material i deixar que la programació del sistema substitueixi la coordinació manual", utilitzant-ho com a punt de partida per construir un sistema digital-intel·ligent integrat d'"integració suau i dura".
Reconstrucció del maquinari:-Sistema de gestió automatitzat de procés complet
01/ Taller d'impressió: Àrea central de la transformació de l'automatització
El taller d'impressió és la zona amb la transformació més àmplia d'aquest projecte. Mitjançant actualitzacions estandarditzades de tres processos-maquines de fulla, talladora i impressora-combinades amb línies de transport i carretons elevadors-de tipus AGV, s'ha establert un circuit tancat-complet per a la circulació automàtica de palets.
La làminadora de paper adopta un mode d'operació en forma d'U-de "palet superior → desembalatge automàtic → omplir el palet → transport AGV", amb dues màquines disposades simètricament al nord i al sud, aconseguint una connexió perfecta des del tall del paper fins a la transferència. En el procés de tall, els AGV de tipus carretó elevador-s'encarreguen de la càrrega i descàrrega automàtica de material; Els palets buits produïts per tall s'apilen centralment mitjançant una màquina apiladora de palets i després es retornen mitjançant AGV a les obertures d'alimentació de la làminadora de paper o del tallador, realitzant l'assignació automàtica dels recursos de palets.
La modificació de màquines d'impressió és la part tècnicament més complexa del projecte. Prenent com a exemple la impressora UV: al costat de la càrrega, els AGV de tipus carretó elevador-entreguen palets completament carregats de paper al port de càrrega de la màquina, on el dispositiu de transferència de l'elevador-superior els mou automàticament a la posició d'alimentació i el mecanisme d'alimentació agafa automàticament el paper; al costat de descàrrega, els palets buits circulen per la cinta transportadora lateral, rebent el paper imprès; els palets plens viatgen automàticament fins a l'extrem de la cinta transportadora, on un AGV els transporta a la zona de repòs o zona d'inspecció. Tot el camí forma un llaç-tancat automàtic en forma de S, que substitueix completament les operacions anteriors de mà d'obra-de carretons elevadors.
02/ Cross-Logística de pisos: automatització del transport vertical
Per al projecte intel·ligent, es van actualitzar especialment dos ascensors de càrrega als costats nord i sud. Es van instal·lar rodets a l'interior de les cabines i es van instal·lar línies de transport d'acoblament a l'entrada de l'ascensor de cada pis, convertint el muntacàrregues en una extensió vertical del sistema AGV-del terra.
Després de la renovació, al primer pis, els AGV tipus carretó elevador-transporten materials fins a l'entrada del muntacàrregues. Els materials es transporten automàticament a la cabina de l'ascensor, després ascendeixen al pis objectiu i es descarreguen a la línia de transport del sòl mitjançant els rodets de la cabina. El transport posterior es completa amb l'AGV de terra o carretó apilador manual.
La zona d'emmagatzematge plana del quart-pis de l'empresa pot emmagatzemar més de 700 palets de productes acabats. Quan s'emmagatzemen, els productes acabats són aixecats pel muntacàrregues, després els recullen els AGV de carretons elevadors amagats del quart-pis i es col·loquen automàticament a l'emmagatzematge d'acord amb les ubicacions assignades de WMS-. En recuperar, l'operador del magatzem emet una ordre al sistema i l'AGV transporta automàticament la mercaderia a l'entrada del muntacàrregues, baixa al primer pis per esperar la càrrega. Els palets buits generats per les comandes de sortida s'aixequen una altra vegada pel muntacàrregues per reutilitzar-los. Al llarg de tot el procés d'entrada i sortida, la implicació humana es limita al funcionament del sistema, amb una intensitat de treball física propera a zero.
03/ Empoderament RFID: la base intel·ligent-digital per al seguiment de materials
Els palets utilitzen etiquetes integrades de "xip RFID de codi de barres", amb codis de barres visibles a l'exterior i xips incrustats que emmagatzemen informació sobre el material. Els AGV tipus-carretons elevadors estan equipats amb lectors RFID; cada vegada que es realitza una tasca de manipulació, el sistema verifica automàticament si el número de palet coincideix amb el número de tasca, aconseguint un mapeig precís entre materials i tasques. D'aquesta manera, s'evita els riscos operatius d'"agafar els béns equivocats o col·locar-los en un lloc equivocat" des de l'origen i garanteix que el llibre de llibres de materials del sistema digital es mantingui sincronitzat en temps real amb els articles físics del lloc. Aquest també és un dels punts clau d'entrada de dades per aconseguir "operacions-digitals intel·ligents" a tota la fàbrica.
Potenciament del programari: control col·laboratiu en quatre plataformes
Les actualitzacions de maquinari posen la base física; la col·laboració de programari és el motor real per alliberar valor intel·ligent-digital. El projecte intel·ligent de Tianjin Yihong desplega quatre plataformes principals: MES, WMS, WCS i LES, construint un sistema de control intel·ligent digital-de cadena completa- que cobreix l'execució de la producció, la gestió del magatzem, el control d'equips i la programació logística.
01/ MES Manufacturing Execution System
Permet trucades automàtiques de material i informes de treball automàtics. Quan les línies de transport de càrrega a les màquines estan inactives, el sistema envia automàticament tasques de reposició als AGV; un cop finalitzada la impressió, el sistema registra automàticament la quantitat d'ordres de treball completades en funció de la recollida de dades-en temps real. La informació de producció flueix en línia durant tot el procés, reduint significativament el temps d'entrada manual dels empleats.
02/ Sistema de gestió de magatzems WMS
Aquest sistema és l'eina bàsica per resoldre el problema-de llarga durada de les "discrepàncies de registre". Després de posar en marxa el sistema, totes les operacions d'entrada i sortida de matèries primeres s'han de registrar a través del sistema, amb cada registre que mostri una marca de temps clara i una persona responsable. El sistema també proporciona informes d'alerta d'inventari sincronitzats; estoc baix activa automàticament recordatoris, actualitzant les decisions d'adquisició d'"estimació-basada en l'experiència" a "presa de decisions-basades en dades-".
03/ Sistema de control d'equips WCS
Responsable de la programació unificada de tots els AGV de fàbrica, línies de transport, ascensors, transferències i muntacàrregues, serveix com a "centre nerviós" que connecta la lògica de negoci de la-capa superior amb l'execució d'equips de la-capa inferior, assegurant que totes les instruccions logístiques es converteixen de manera precisa i ràpida en accions d'equip.
04/ LES Sistema d'Execució Logística
Realitzeu cues unificades i gestió de prioritats de diverses tasques logístiques, com ara trucada de material, reposició de material, transferència i retorn al magatzem per evitar conflictes de recursos quan es produeixen múltiples tasques simultàniament i garantir el ritme logístic suau i ordenat de tota la planta.
Compartició de dades-en temps real entre les quatre plataformes i, alhora, acoblament amb l'avís de lliurament de l'ERP de fàbrica, aconseguint la penetració de dades d'extrem a --des de les comandes dels clients fins al lliurament del producte acabat, de manera que el concepte de "intel·ligència digital impulsada" es pugui implementar realment a cada node empresarial.
Recollida de dades: la màquina està totalment connectada en xarxa
El projecte d'intel·ligència digital de l'empresa ha completat la transformació d'adquisició digital de 32 equips de producció principals al taller del primer pis, que cobreixen tots els equips bàsics com ara màquines separadores de paper, màquines d'impressió, màquines de laminació, màquines de laminació, màquines de relleu, màquines d'estampació en calent, màquines de troquelat i línies d'encolat de plegadores.
L'estat de funcionament, la quantitat de producció, l'alarma d'error i altres dades de cada màquina s'importen al MES en temps real per formar un tauler digital del taller visual. La gestió pot captar dades de capacitat de producció, taxa d'utilització d'equips i informació anormal sense dependre de les estadístiques manuals, proporcionant una base sòlida d'intel·ligència digital per a la promoció contínua de la producció ajustada.
Canvi de gestió: de la neteja del lloc a l'estandardització del procés
01/ S'ha millorat de manera integral l'aspecte del lloc
AGV requereix que els materials s'apilin de manera ordenada en palets estàndard d'acord amb la ubicació d'emmagatzematge especificada, la qual cosa obliga a-les especificacions de funcionament del lloc. En el passat, l'entorn del taller d'apilament aleatori s'ha canviat fonamentalment, i un lloc net i ordenat no només és el requisit previ per al funcionament del sistema, sinó també la garantia bàsica per a una producció segura.
02/ La col·laboració logística és totalment en línia
L'ús de matèries primeres abans es basava en la comunicació verbal fora de línia entre el capità i el responsable del magatzem, i els retards en la informació i les responsabilitats poc clares eren la norma. Després de posar en marxa el sistema, totes les sol·licituds de material s'envien en línia a través de MES, i la direcció del magatzem realitza el magatzem d'acord amb les tasques del sistema, i cada circulació de material té un val electrònic complet, realitzant la transformació fonamental de "acord verbal" a "control del sistema".
03/ Presa de decisions-de contractació basada en dades-
Les dades d'inventari-en temps real de WMS i les taules d'-avisos previs permeten que el departament de compres s'acomiada de l'historial de compra de paper per sentiment, i el malbaratament d'adquisicions repetides i l'endarreriment de material es redueix eficaçment i es millora l'eficiència de la rotació de l'inventari.
Valors fonamentals i inspiració del sector
El valor del projecte intel·ligent de Tianjin Yihong es pot resumir a partir de les quatre dimensions següents:
(1) Millora de l'eficiència i taxa de creixement: tot el procés s'actualitza automàticament, eliminant els colls d'ampolla de transferència manual, escurçant el cicle de producció i fent que el cicle de flux de la línia de producció sigui més estable.
(2) Reducció de costos i reducció del consum: la transferència automàtica d'AGV redueix en gran mesura la intensitat física de la mà d'obra dels treballadors de primera línia, estalvia de manera efectiva els costos laborals i redueix els residus de matèries primeres mitjançant informes automàtics.
(3) Gestió estandarditzada: el sistema AGV obliga el lloc a estar net i estandarditzat, creant un taller d'intel·ligència digital estandarditzat i visual.
(4) Enllaç a la situació general: les dades MES, WMS, WCS, LES i ERP estan connectades, obrint tot l'enllaç de producció, logística i emmagatzematge i millorant de manera integral les capacitats de gestió i control de la cadena de subministrament.
Des de la perspectiva de la importància de la indústria, el projecte d'intel·ligència digital de Tianjin Yihong demostra que en una complexa fàbrica d'impressió i embalatge amb múltiples plantes, múltiples processos i múltiples varietats, mitjançant un disseny de primer nivell raonable i una integració integrada de programari i maquinari, és possible realitzar la programació automàtica de tot el procés logístic i un control refinat d'intel·ligència digital de l'emmagatzematge.
La fàbrica intel·ligent construïda per Tianjin Yihong és una implementació completa del concepte d'"intel·ligència digital-impulsada" a la indústria de la impressió i l'embalatge. La fabricació intel·ligent no és una simple actualització d'equips, ni és un programari pur per al núvol, sinó un projecte global d'intel·ligència digital amb el flux de processos com l'esquelet, la recollida de dades com a nervi, la plataforma de programari com el cervell i l'equip d'automatització com les extremitats, i la integració orgànica i el funcionament coordinat.
Per a les empreses iguals que tenen la intenció de promoure la transformació, la formulació de plans a partir de punts de dolor i la implementació del disseny simultani de programari i maquinari és el camí correcte per fer que la intel·ligència digital passi del "concepte" al "valor". Amb la penetració contínua de la tecnologia d'intel·ligència artificial en els camps de la predicció de la qualitat i l'optimització de processos, el procés d'intel·ligència digital de la indústria d'impressió i embalatge s'aprofundirà encara més.