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特稿Special Article裕同科技印刷包装智能工厂建设思路裕同科技智能制造解决方案副总监周礼球当下，中国制造业面临着原材料成本上升、劳动力及土地成本明显提高等诸多问题。国内呈现出长三角和珠三角地区企业招工困难、员工流失率高等现状，国际环境下中美贸易摩擦加剧、低端产业出现向东南亚转移的趋势。中国制造业的传统竞争力优势不断被削弱，原有依靠廉价成本、要素投人、产能规模优势快速扩张的发展模式即将落下幕。中国制造业的智能化发展趋势从中国制造业的微笑曲线来看，大部分企业仍以利润空间比较小的组装业或代工为主，中国制造业仍处于“大而不强”“赚辛苦钱”的阶段。如果想要改变现状、提升附加值，唯有从上游研发、品牌设计，或是下游售后等环节入手。整体来看，随着中全面报道印刷出版包装行业最新技术与动态印刷技术订阅热线：0 10-8 8 2 7 5 7 5 7国人口红利的衰退，企业的转型升级迫在眉睫。从2 0 14年起，全球各国都在制定制造业的相关发展战略。例如，德国“工业4.0”、美国“先进制造业国家战略计划”、英国“工业2 0 5 0 战略”等。事实上，中国也提出了“中国制造2 0 2 5”等相关战略规划和政策，以推动中国在高端制造业形成优势。2 0 15 年，工业和信息化部、国家标准化管理委员会联合发布了国家智能制造标准体系建设指南（2 0 15 年版）和智能制造能力成熟度模型白皮书（1.0）。目前，该指南和白皮书仍在不断进行着修订与更新。除了国家宏观政策的引导之外，各行业协会以及行业龙头企业也在引导2023/2PrintingManager印刷经理人3 3Special Article 特稿智能制造发展以及助力产品质量与技术提升方面发挥着重要作用。裕同集团智能工厂建置构思1.裕同科技智能制造设计策略定位深圳市裕同包装科技股份有限公司（以下简称裕同）作为承担社会责任的行业领先企业，制定了智能制造策略。裕同的愿景是成为中国包装行业集研发、制造、交付为一体的顶级供应商，战略方向是打造出印刷包装行业的智能工厂标杆，目标是实现提质增效、降本减存。具体而言，裕同的智能制造转型可分为标准化、自动化、信息化、网格化、智能化五大步骤。2019年，裕同开始构思智能制造项目，打造了智能制造多维架构：以底层工业工程、信息科技、自动化、行业专家作为四大人才支撑，云移物大智网加机器人（云存储计算、移动终端、物联网、大数据、智能分析、工业互联网、机器人）作为关键技术，智能研发、智能生产、智能物流以及智能服务作为未来的业务主体，通过“标准化、自动化、信息化、网格化、智能化”的五大升级步骤，最终实现企业六大绩效目标（安全、品质、速度、弹性、成本、环保）。其中，作为架构底层的人才支撑环节极为重要。如果将整个底层系统比作一个人，IE工业工程就是大脑和中枢系统，通过对行业特性以及产品工艺流程的梳理与把控，为人流、物流、车流以及产线料等进行整体规划；自动化则是人的四肢，通过打通的信息系统驱动各关节，以实现大脑指派的工作。而34印刷经理人Printing Manager 2023/2各业务部门的资深骨干作为行业专家，他们了解整个业务流程和具体业务的痛点难点，更知道如何配合智能工厂实现制造，更像是人体的血液，通过灵活连线，将智能工厂落在实处。2.智能工厂整体规划裕同智能工厂的整体规划架构分为五层（智能装备、工业网络、执行管理、运营决策、大数据分析），共四个维度（智能工厂、智能生产、智能物流、智能服务）。根据规划架构，裕同可以根据不同的行业、产业，以及不同产品的特性和管理痛点要求，提出相应的解决方案，通过小步快跑、分布实施实现智能工厂的架构。2019年，裕同在华中区域选择许昌作为首家智能工厂试点。该试点的规模较人，自动化、标准化程度较高，产品相对单一。从业务端来看，裕同在ERP、P M方面的架构较稳，因而将智能工厂的建设重点放在供应链、仓储、印刷印后、装配出货方面。裕同以MES系统为智能工厂框架的中心，下层打通数据采集，上层与ERP汇合，横向与WMS、SCADA（数据采集）、AGV的建制实现业务流、信息流和物流的三流融合，达成了车间仓库透明、车间数据实时采集、场内物流搬运少人化或无人化的目标。2019年下半年，裕同用MES系统做了一条整线试点，随后打通了车间AGV试点，导人了仓库管理系统WMS。2 0 2 0 年，裕同使用整幢6 层楼进行整体测试实验，打通纸配件仓、装配车间、成品仓的业务，融合WMS、ME S、A G V 系统，让AGV得以自动进入电梯到达目标楼层。3.智能工厂阶段成果许昌裕同工厂项目用时近三年，从原材料人库到印后车间、印刷车间，再到成品入库，使用了MES、WMS、A G V、S C A D A 以及VR看板。MES系统被配置到装配线和印后线中，WMS系统涵盖所有仓储环节，AGV系统涵盖了全厂所有的车间及仓库，物料、成品、辅材、垃圾等全部实现无人搬运，数量投入规模在2 6 0 套左右。裕同通过三年的建设，于2 0 2 2 年7月获得了河南省智能工厂认证，12月人选了国家级智能制造优秀场景名单。智能工厂的MES系统功能包括安灯系统、品质管理、人员上岗、物料追潮等。安灯系统是软安灯，区别于设备线上的硬安灯，其在工厂制成指标超标或者异常触发时，可通过系统推送到分级的责任人或责任单位；品质管理全面覆盖首检、抽检、巡检、办案批退等各检测环节；人员管理涵盖了人员上下岗与人事系统，以及关键岗位管理；物料管理包括收料、发料、退料；工单管理包含自动报工、完工以及工单自动结案与ERP实施对接。此外，还有返工、全检和报废等。其中，物料管理是在WMS系统下，通过工单仓库自动发单的申请，由AGV推送到车间具体的生产线或机台，机台收单后会根据产出自动计算物料水位，在水位达到下限时自动向仓库发出需求，仓库则会将配料需求运送到生产线。事实上，智能车间在提升效率和品质的微信公众号：印刷经理人杂志特稿 Special Article同时，也保持设备的稳定运转，在整个生产过程中可根据实时生产需求随时送料，因此不存在车间无料的情况。在WMS系统下，原材料的出入库全部有人员做PDA采集，所有物料都会准确分到各储位。相比于传统分库区或仓库的方式，WMS与AGV系统打通后，物料可以做到“先进先出”，半成品SAP自动过账，进而对库存超期、呆滞问题进行实时预警。裕同的智能物流是从码头物料入库开始。AGV系统自动将物料配送检验，检验合格后会自动入库，全部过程只需要人员使用PDA就可以解决所有工作。搬运是通过AGV系统自动搬运到多层货架并自动入库、出库。出库时，通过工单信息可自动先进先出，整个车间基本实现了搬运无人化。裕同前期的标准化规范做得较好，包括一物一码、包裹标准化。在物料自动出入库当中，包裹的标准化是智能物流中很重要的一点，包含地面条件、场地位置、物流人流通道划分等。未来，裕同希望构建以数据为驱动的多元化管理平台。2 0 2 2 年上半年，我们打造了集中的战情指挥中心，将系统实时抓取的底层关键数据以及参数指标发送到战情指挥中心，与安灯系统相结合，如在工厂中出现超标或异常情况，安灯系统会及时通报管理人员。无论是在战情指挥中心、办公室或是外地出差时，管理层都可以随时随地了解车间情况、设备状态以及经营状况等。裕同智能工厂在第一阶段完成后，已经做到了车间无纸化和管理数据的实时监控采集；仓库管全面报道印刷出版包装行业最新技术与动态印刷技术订阅热线：0 10-8 8 2 7 5 7 5 7理做到了完全透明，WIP和库存的水位降幅较大；设备管理数据可实现实时抓取；智能物流做到无人搬运；栋货效率方面有所提升，从曾经人员到仓库找料到现在AGV系统根据生产工单需求抓取并自动出库推送，人员可以坐在工位上实现管控。与此同时，车间数据时效性得以大幅提升，从依托人力实时去生产线和机台抄写产出率和报废率，到系统自动抓取数据，管理人员可以迅速了解生产情况，在配送准确率上得以大幅提升。此外，在接入AGV系统后，可以做到物料的精准配送，运送量可以达到2 万多次的规模，并避免人为运送的大量搬运和失误配送等情况。智能制造领域“轻与重”的误区1.重自动化、轻数字化从智能制造和智能工厂项目建设的经验来看，由于自动化项目见效快，比较容易解决痛点问题，而数字化项目的推动不仅受各业务端人员理念和认知水平的影响，而且实施周期较长、预期效果也难以预测，因而有很多工厂主管和管理人员更重视自动化。2.重单元系统应用、轻整体规划与系统集成重单元系统应用、轻整体规划与系统集成也是一种普遍现象。企业在某些业务单元注重系统应用，缺少整体规划，容易造成信息孤岛或者重复开发等问题。3.重建设、轻运维智能工厂不仅需要基础建设，还需要投入资金，与团队共同推动信息化系统项目。智能工厂的真正运维要靠协调系统和运作自动化设备实现目标。例如，系统在运作一年后会根据业务流程进行调整，部分系统功能无法达到生产需求和要求时，如何调整系统架构和功能实现业务匹配就显得尤为重要。在系统转型升级完成后，工厂对系统依赖度增强，不稳定的系统会导致车间生产停线，因而，保持系统持续稳定服务则是重中之重。4.重显示度，轻实用性部分企业建设智能工厂时增加大屏或者投入高端大型设备，这在短期内效果明显，但从企业的经营发展和投资产出比来看，是否实用且能够真正为企业带来价值，仍是值得思考的问题。2023/2PrintingManager印刷经理人3 5