工業4.0如狂風暴雨般(ban)席卷全球，引發了各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)(ye)的(de)(de)強(qiang)烈(lie)反(fan)響，高效、環保、綠(lv)色的(de)(de)發展(zhan)理念成為大家的(de)(de)共識;如何改(gai)進當前生產模式、提升工廠效益已是全社會(hui)思(si)考和(he)討論的(de)(de)焦點，那么信息化和(he)自動(dong)化程度相對較低的(de)(de)印刷包裝(zhuang)涂(tu)布行(xing)業(ye)(ye)該如何改(gai)變來應對新(xin)時代(dai)發展(zhan)的(de)(de)挑戰，答案就是向(xiang)智能工廠方向(xiang)轉變!

 

智能(neng)印刷工廠是在數(shu)字(zi)化(hua)工廠的基礎上，利用物聯網(wang)技(ji)術(shu)和監控(kong)技(ji)術(shu)加強信(xin)息管理服(fu)務，提高(gao)生產過程可控(kong)性(xing)，減少生產線(xian)人工干(gan)預，集(ji)初步(bu)智能(neng)手段和智能(neng)系統等新興技(ji)術(shu)于一體，高(gao)效、節能(neng)、綠色、環保(bao)、舒適的人性(xing)化(hua)工廠。智能印刷(shua)工廠的建設需要從(cong)以下(xia)幾個方面著(zhu)手：

1.合理的生產布局

 

對(dui)于印刷工(gong)廠來講，合(he)理(li)的生產(chan)布局就是要按照生產(chan)工(gong)藝流向對(dui)設備、物(wu)料和物(wu)流進行“U”型布(bu)局，這(zhe)樣可以(yi)減(jian)少不必要的(de)物流(liu)(liu)交叉達到較(jiao)佳(jia)的(de)物料流(liu)(liu)通(tong)效果，讓生(sheng)產(chan)過程更(geng)加流(liu)(liu)暢。不過，智能工廠的(de)生(sheng)產(chan)布(bu)局應該考(kao)慮更(geng)多元素：　　設(she)(she)備層面，國家(jia)政策的(de)要求下(xia)，環保設(she)(she)備必不可少，所以(yi)排放設(she)(she)備(印刷(shua)復合等)要盡可能集(ji)中(zhong)排布(bu)，并(bing)根(gen)據其排風管道的(de)布(bu)置綜(zong)合考(kao)慮環保設(she)(she)備的(de)合理位(wei)置;

 

倉儲系統，智能工(gong)廠的(de)倉儲必定會引入立體庫，存量大空間利用率(lv)高且(qie)自動化程度(du)高，同時(shi)可以與物流系統自動對接(jie)。規劃(hua)立體庫形式和位(wei)(wei)置時(shi)需要(yao)充分考(kao)慮生產工(gong)藝的(de)要(yao)求(qiu)，比如軟(ruan)包和涂布車間有潔(jie)凈(jing)與非潔(jie)凈(jing)之分，那(nei)就需要(yao)在兩(liang)個區域分別設計立體庫，而車間的(de)立體庫只用于物料(liao)臨時(shi)周轉緩存，量值可以小，但位(wei)(wei)置要(yao)非常(chang)講究，方便大部分工(gong)段取送料(liao);鋁箔(bo)和熟化后的(de)卷料不能接觸托(tuo)盤，就需(xu)(xu)要懸空掛放(fang)，這(zhe)樣最小單(dan)元體積(ji)變大，就需(xu)(xu)要多布置巷道(dao)(堆(dui)垛機);等等。

 

物(wu)流(liu)系統，智能工(gong)廠(chang)的(de)物(wu)流(liu)系統就是要實現(xian)車間所(suo)有物(wu)料的(de)全自動(dong)拉(la)動(dong)，主要包(bao)含AGV、提(ti)升機(ji)、輸(shu)送平臺等(deng)，AGV運行(xing)的(de)通(tong)道(dao)要比(bi)人工物流的(de)通(tong)道(dao)寬，不同(tong)形式AGV運行(xing)通(tong)道(dao)也不近相同(tong)，所以在物流規劃時要根據實際情況(現有車(che)(che)(che)間大(da)小、物流的(de)規格等(deng))選擇合適的(de)車(che)(che)(che)型(xing)確定物流通(tong)道(dao)的(de)大(da)小。如果車(che)(che)(che)間是跨樓層(ceng)，則(ze)需要考慮布置提(ti)升機(ji);自動化包裝產線會引入輸(shu)送平臺、碼(ma)垛機(ji)器人等(deng)等(deng)。

 

2.數字化網絡化

 

車(che)間(jian)數字(zi)化(hua)(hua)是智(zhi)能工廠的基(ji)本條(tiao)件，只有把(ba)(ba)車(che)間(jian)生產信(xin)息(xi)(xi)數字(zi)化(hua)(hua)才能被采(cai)(cai)集(ji)(ji)系(xi)(xi)統自(zi)動采(cai)(cai)集(ji)(ji)，逐漸(jian)積(ji)累大數據(ju)，為(wei)生產分析奠定堅實的基(ji)礎(chu)。車(che)間(jian)數字(zi)化(hua)(hua)就是要賦予人員、物料、訂單工單編碼信(xin)息(xi)(xi)，能把(ba)(ba)設(she)備(bei)的狀態和工藝參數、車(che)間(jian)環境、能耗(hao)等信(xin)息(xi)(xi)自(zi)動采(cai)(cai)集(ji)(ji)，并通(tong)過網絡系(xi)(xi)統將數據(ju)存儲。

 

新設備一(yi)般都具備智能(neng)(neng)基因，設備所(suo)有的(de)數據都能(neng)(neng)被(bei)快速采集(ji)。對于相對老舊的(de)設備，必須進行改造升級，給PLC加網絡模塊(kuai)，機(ji)械信(xin)號加裝(zhuang)智(zhi)能傳(chuan)感(gan)器轉換成電信(xin)號，車(che)間(jian)加裝(zhuang)溫濕度控(kong)制(zhi)系統，車(che)間(jian)或設(she)備加裝(zhuang)智(zhi)能電表，設(she)備加裝(zhuang)智(zhi)能配套模塊(kuai)：在線檢測，粘度控(kong)制(zhi)儀，油墨色彩控(kong)制(zhi)儀等，總之數字化就是將車(che)間(jian)流(liu)動的重(zhong)要生產信(xin)息全部轉換成計(ji)算機(ji)可識別的數據(ju)。

 

3.信息化

 

信息化就(jiu)是(shi)利(li)用軟(ruan)件來實現管理思想，當前(qian)印刷(shua)工廠信息化水平較低，大部分也只上(shang)線了簡單功能(neng)模塊(kuai)的ERP，在(zai)生產中(zhong)難以發揮更大的作用(yong)。智能工廠的信息化建設包含(han)以下模塊(kuai)：ERP系(xi)(xi)統，MES系(xi)(xi)統，WMS系(xi)(xi)統，WCS系(xi)(xi)統，AGV系(xi)(xi)統等(deng)ERP系(xi)(xi)統作為企業(ye)資源計劃(hua)系(xi)(xi)統，需(xu)要涵(han)蓋(gai)業(ye)務、財(cai)務、訂單、計劃(hua)、工藝、物(wu)料、能源等(deng)模塊(kuai);

 

MES系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)是ERP系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)與底(di)層(ceng)設(she)備(bei)的(de)(de)連接(jie)，接(jie)收計劃層(ceng)訂(ding)單并全程監控(kong)訂(ding)單執行和(he)自動采(cai)集生(sheng)產(chan)(chan)信(xin)息(xi)，確保(bao)生(sheng)產(chan)(chan)數據(ju)及時(shi)準(zhun)(zhun)確，為生(sheng)產(chan)(chan)分析和(he)高(gao)層(ceng)決策提(ti)供支持(chi);WMS系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)是對ERP物料管(guan)理模塊的(de)(de)補充，實(shi)(shi)現(xian)對物料過程和(he)精細化管(guan)理，保(bao)證物料信(xin)息(xi)實(shi)(shi)時(shi)準(zhun)(zhun)確;AGV系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)是WMS系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)延伸和(he)執行，負(fu)責把生(sheng)產(chan)(chan)需要物料及時(shi)準(zhun)(zhun)確配送(song)給指(zhi)定生(sheng)產(chan)(chan)設(she)備(bei)。

 

所(suo)以信息化建設最終就(jiu)是一(yi)個多系統(tong)、設備、人員、物(wu)料互聯互通的智能生產系統(tong)，通過(guo)布置在生產現(xian)場的專用設備(PDA、生(sheng)(sheng)產看板、條(tiao)碼采(cai)(cai)集(ji)(ji)器、PLC、智能傳感器、遠程I/O、RFID、PC等(deng)硬件設備)，以電子方式實現對從原材(cai)料采(cai)(cai)購到(dao)成(cheng)品出(chu)庫(ku)的生(sheng)(sheng)產過(guo)程進行(xing)實時數據采(cai)(cai)集(ji)(ji)、控(kong)制(zhi)和監控(kong)。

 

4.精益生產

 

精益生(sheng)產(chan)(chan)與(yu)智能生(sheng)產(chan)(chan)是(shi)兩(liang)個(ge)領域(yu)的概(gai)念，側重點也(ye)不盡相同(tong)，精益生(sheng)產(chan)(chan)主(zhu)要是(shi)強調了生(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)中的管理(li)理(li)念與(yu)實(shi)現方法，智能生(sheng)產(chan)(chan)更側重技術實(shi)現，但(dan)兩(liang)者是(shi)相輔相成的關系(xi)。

 

精益生(sheng)(sheng)產中的很多理念(nian)都(dou)指導著智能(neng)生(sheng)(sheng)產系統的建設，比如標準作業，我們在(zai)MES系統首先定義了(le)標準作(zuo)業流程，規范了(le)產(chan)品的生產(chan)過(guo)程，而(er)信息化的方(fang)式更容易但更嚴格地控制(zhi)生產(chan)過(guo)程，保(bao)證產(chan)品質量;智(zhi)能生產(chan)流程里增加了(le)來料掃(sao)描確認環節，這也是減少不必要浪費的體現;后工序拉動也是智(zhi)能生產(chan)系統里訂單運行的思(si)路。

 

另(ling)外，精(jing)益生產(chan)(chan)里的(de)快速(su)切換、減(jian)少浪費、可視化(hua)生產(chan)(chan)等理(li)念，也(ye)是智能生產(chan)(chan)要實(shi)現(xian)的(de)過(guo)(guo)程目標。同(tong)樣，智能生產(chan)(chan)中的(de)設備互(hu)聯互(hu)通、高級排產(chan)(chan)、過(guo)(guo)程協同(tong)、質量過(guo)(guo)程管控、大數據分析、可視化(hua)、預測性維護等方(fang)法與(yu)手段(duan)，都(dou)有助于促進(jin)精(jing)益生產(chan)(chan)的(de)落(luo)地(di)與(yu)提升(sheng)。

 

只有深刻剖析和改變，又充(chong)分利用智能生產(chan)的技(ji)術(shu)優勢，最終實現高效(xiao)、環保、綠色、互聯互通的生產(chan)與服務(wu)模(mo)式。

 

依諾瑪代表性技術裝備(bei)

 

A. 自動化立體倉庫

    

自(zi)動(dong)化(hua)立(li)體倉(cang)庫(ku)是由立(li)體庫(ku)高位貨架、堆垛機、輸送系統、控制(zhi)系統、管(guan)理系統和(he)周(zhou)邊設備組(zu)成的自(zi)動(dong)化(hua)儲(chu)存系統。

 

　　立(li)體倉(cang)庫充(chong)分利用倉(cang)庫的(de)垂直(zhi)空間，其單位(wei)面積(ji)存(cun)儲(chu)量遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)普通的(de)單層倉(cang)庫，節約 70%以上的土地，帶來租(zu)金(jin)成(cheng)本的大量降(jiang)低。

 

B．輸送設備

    

自動(dong)化倉儲系(xi)(xi)統通過輸(shu)(shu)送(song)(song)系(xi)(xi)統實現存儲單元的自動(dong)輸(shu)(shu)送(song)(song)功能。輸(shu)(shu)送(song)(song)系(xi)(xi)統可以實現存儲單元的直(zhi)線、彎道、升降等輸(shu)(shu)送(song)(song)。包括托盤輸(shu)(shu)送(song)(song)系(xi)(xi)統、周轉箱輸(shu)(shu)送(song)(song)系(xi)(xi)統、軌道穿梭(suo)車(che)系(xi)(xi)統等組成部分。

 

依諾瑪(ma)生產的智能機器人，可(ke)以通(tong)過編程完(wan)成托盤或周轉(zhuan)箱的取貨(huo)、運送(song)、放貨(huo)等任務，并可(ke)與倉(cang)儲管(guan)理(li)系(xi)統(tong)（WMS）進行通訊，結合(he)射頻識別（RFID）、條(tiao)碼識別技術，實現自(zi)動化識別、存取功能。

 

C.庫存優化

 

物料進(jin)入倉庫以(yi)(yi)后，企業(ye)需要根據(ju)物料的(de)(de)包裝體積決定如何擺放以(yi)(yi)最大化(hua)地利用空間(jian)，同時又必須兼顧各種物料的(de)(de)取貨(huo)頻次以(yi)(yi)及(ji)取貨(huo)距離，實現整(zheng)體效益的(de)(de)最大化(hua)。這是一個非常復雜(za)的(de)(de)過(guo)程。

 

以往這些決策都是相關負責人(ren)根(gen)據主觀感受做出的(de)(de)，缺少科學依據，效果參差不齊。自動化技術(shu)的(de)(de)進步，為企(qi)業(ye)決策者提供了充足的(de)(de)理(li)論依據和行之有效的(de)(de)工具。