工業(yè)4.0如狂風(fēng)暴雨般席卷全球，引發(fā)了各行各業(yè)的強烈反響，高效、環(huán)保、綠色的發(fā)展理念成為大家的共識;如何改進(jìn)當(dāng)前生產(chǎn)模式、提升工廠效益已是全社會思考和討論的焦點，那么信息化和自動化程度相對較低的印刷包裝涂布行業(yè)該如何改變來應(yīng)對新時代發(fā)展的挑戰(zhàn)，答案就是向智能工廠方向轉(zhuǎn)變!

 

智能印刷工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強信息管理服務(wù)，提高生產(chǎn)過程可控性，減少生產(chǎn)線人工干預(yù)，集初步智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠。智能印刷工廠的建設(shè)需要從以下幾個方面著手：

1.合理的生產(chǎn)布局

 

對于印刷工廠來講，合理的生產(chǎn)布局就是要按照生產(chǎn)工藝流向?qū)υO(shè)備、物料和物流進(jìn)行“U”型布局，這樣可以減少不必要的物流交叉達(dá)到較佳的物料流通效果，讓生產(chǎn)過程更加流暢。不過，智能工廠的生產(chǎn)布局應(yīng)該考慮更多元素：　　設(shè)備層面，國家政策的要求下，環(huán)保設(shè)備必不可少，所以排放設(shè)備(印刷復(fù)合等)要盡可能集中排布，并根據(jù)其排風(fēng)管道的布置綜合考慮環(huán)保設(shè)備的合理位置;

 

倉儲系統(tǒng)，智能工廠的倉儲必定會引入立體庫，存量大空間利用率高且自動化程度高，同時可以與物流系統(tǒng)自動對接。規(guī)劃立體庫形式和位置時需要充分考慮生產(chǎn)工藝的要求，比如軟包和涂布車間有潔凈與非潔凈之分，那就需要在兩個區(qū)域分別設(shè)計立體庫，而車間的立體庫只用于物料臨時周轉(zhuǎn)緩存，量值可以小，但位置要非常講究，方便大部分工段取送料;鋁箔和熟化后的卷料不能接觸托盤，就需要懸空掛放，這樣最小單元體積變大，就需要多布置巷道(堆垛機);等等。

 

物流系統(tǒng)，智能工廠的物流系統(tǒng)就是要實現(xiàn)車間所有物料的全自動拉動，主要包含AGV、提升機、輸送平臺等，AGV運行的通道要比人工物流的通道寬，不同形式AGV運行通道也不近相同，所以在物流規(guī)劃時要根據(jù)實際情況(現(xiàn)有車間大小、物流的規(guī)格等)選擇合適的車型確定物流通道的大小。如果車間是跨樓層，則需要考慮布置提升機;自動化包裝產(chǎn)線會引入輸送平臺、碼垛機器人等等。

 

2.數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化

 

車間數(shù)字化是智能工廠的基本條件，只有把車間生產(chǎn)信息數(shù)字化才能被采集系統(tǒng)自動采集，逐漸積累大數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)分析奠定堅實的基礎(chǔ)。車間數(shù)字化就是要賦予人員、物料、訂單工單編碼信息，能把設(shè)備的狀態(tài)和工藝參數(shù)、車間環(huán)境、能耗等信息自動采集，并通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲。

 

新設(shè)備一般都具備智能基因，設(shè)備所有的數(shù)據(jù)都能被快速采集。對于相對老舊的設(shè)備，必須進(jìn)行改造升級，給PLC加網(wǎng)絡(luò)模塊，機械信號加裝智能傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，車間加裝溫濕度控制系統(tǒng)，車間或設(shè)備加裝智能電表，設(shè)備加裝智能配套模塊：在線檢測，粘度控制儀，油墨色彩控制儀等，總之?dāng)?shù)字化就是將車間流動的重要生產(chǎn)信息全部轉(zhuǎn)換成計算機可識別的數(shù)據(jù)。

 

3.信息化

 

信息化就是利用軟件來實現(xiàn)管理思想，當(dāng)前印刷工廠信息化水平較低，大部分也只上線了簡單功能模塊的ERP，在生產(chǎn)中難以發(fā)揮更大的作用。智能工廠的信息化建設(shè)包含以下模塊：ERP系統(tǒng)，MES系統(tǒng)，WMS系統(tǒng)，WCS系統(tǒng)，AGV系統(tǒng)等ERP系統(tǒng)作為企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，需要涵蓋業(yè)務(wù)、財務(wù)、訂單、計劃、工藝、物料、能源等模塊;

 

MES系統(tǒng)是ERP系統(tǒng)與底層設(shè)備的連接，接收計劃層訂單并全程監(jiān)控訂單執(zhí)行和自動采集生產(chǎn)信息，確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確，為生產(chǎn)分析和高層決策提供支持;WMS系統(tǒng)是對ERP物料管理模塊的補充，實現(xiàn)對物料過程和精細(xì)化管理，保證物料信息實時準(zhǔn)確;AGV系統(tǒng)是WMS系統(tǒng)的延伸和執(zhí)行，負(fù)責(zé)把生產(chǎn)需要物料及時準(zhǔn)確配送給指定生產(chǎn)設(shè)備。

 

所以信息化建設(shè)最終就是一個多系統(tǒng)、設(shè)備、人員、物料互聯(lián)互通的智能生產(chǎn)系統(tǒng)，通過布置在生產(chǎn)現(xiàn)場的專用設(shè)備(PDA、生產(chǎn)看板、條碼采集器、PLC、智能傳感器、遠(yuǎn)程I/O、RFID、PC等硬件設(shè)備)，以電子方式實現(xiàn)對從原材料采購到成品出庫的生產(chǎn)過程進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集、控制和監(jiān)控。

 

4.精益生產(chǎn)

 

精益生產(chǎn)與智能生產(chǎn)是兩個領(lǐng)域的概念，側(cè)重點也不盡相同，精益生產(chǎn)主要是強調(diào)了生產(chǎn)過程中的管理理念與實現(xiàn)方法，智能生產(chǎn)更側(cè)重技術(shù)實現(xiàn)，但兩者是相輔相成的關(guān)系。

 

精益生產(chǎn)中的很多理念都指導(dǎo)著智能生產(chǎn)系統(tǒng)的建設(shè)，比如標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，我們在MES系統(tǒng)首先定義了標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，規(guī)范了產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，而信息化的方式更容易但更嚴(yán)格地控制生產(chǎn)過程，保證產(chǎn)品質(zhì)量;智能生產(chǎn)流程里增加了來料掃描確認(rèn)環(huán)節(jié)，這也是減少不必要浪費的體現(xiàn);后工序拉動也是智能生產(chǎn)系統(tǒng)里訂單運行的思路。

 

另外，精益生產(chǎn)里的快速切換、減少浪費、可視化生產(chǎn)等理念，也是智能生產(chǎn)要實現(xiàn)的過程目標(biāo)。同樣，智能生產(chǎn)中的設(shè)備互聯(lián)互通、高級排產(chǎn)、過程協(xié)同、質(zhì)量過程管控、大數(shù)據(jù)分析、可視化、預(yù)測性維護(hù)等方法與手段，都有助于促進(jìn)精益生產(chǎn)的落地與提升。

 

只有深刻剖析和改變，又充分利用智能生產(chǎn)的技術(shù)優(yōu)勢，最終實現(xiàn)高效、環(huán)保、綠色、互聯(lián)互通的生產(chǎn)與服務(wù)模式。

 

依諾瑪代表性技術(shù)裝備

 

A. 自動化立體倉庫

    

自動化立體倉庫是由立體庫高位貨架、堆垛機、輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和周邊設(shè)備組成的自動化儲存系統(tǒng)。

 

　　立體倉庫充分利用倉庫的垂直空間，其單位面積存儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通的單層倉庫，節(jié)約 70%以上的土地，帶來租金成本的大量降低。

 

B．輸送設(shè)備

    

自動化倉儲系統(tǒng)通過輸送系統(tǒng)實現(xiàn)存儲單元的自動輸送功能。輸送系統(tǒng)可以實現(xiàn)存儲單元的直線、彎道、升降等輸送。包括托盤輸送系統(tǒng)、周轉(zhuǎn)箱輸送系統(tǒng)、軌道穿梭車系統(tǒng)等組成部分。

 

依諾瑪生產(chǎn)的智能機器人，可以通過編程完成托盤或周轉(zhuǎn)箱的取貨、運送、放貨等任務(wù)，并可與倉儲管理系統(tǒng)（WMS）進(jìn)行通訊，結(jié)合射頻識別（RFID）、條碼識別技術(shù)，實現(xiàn)自動化識別、存取功能。

 

C.庫存優(yōu)化

 

物料進(jìn)入倉庫以后，企業(yè)需要根據(jù)物料的包裝體積決定如何擺放以最大化地利用空間，同時又必須兼顧各種物料的取貨頻次以及取貨距離，實現(xiàn)整體效益的最大化。這是一個非常復(fù)雜的過程。

 

以往這些決策都是相關(guān)負(fù)責(zé)人根據(jù)主觀感受做出的，缺少科學(xué)依據(jù)，效果參差不齊。自動化技術(shù)的進(jìn)步，為企業(yè)決策者提供了充足的理論依據(jù)和行之有效的工具。