智能工廠

  工業4.0如狂風暴雨般席卷全球，引發了各行各業的強烈反響，高效、環保、綠色的發展理念成為大家的共識;如何改進當前生產模式、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該如何改變來應對新時代發展的挑戰，答案就是向智能工廠方向轉變!

  智能印刷工廠是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網技術和監控技術加強信息管理服務，提高生產過程可控性，減少生產線人工干預，集初步智能手段和智能系統等新興技術于一體，高效、節能、綠色、環保、舒適的人性化工廠。智能印刷工廠的建設需要從以下幾個方面著手：

  1.合理的生產布局

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

  倉儲系統，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自動對接。規劃立體庫形式和位置時需要充分考慮生產工藝的要求，比如軟包和涂布車間有潔凈與非潔凈之分，那就需要在兩個區域分別設計立體庫，而車間的立體庫只用于物料臨時周轉緩存，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，智能工廠的物流系統就是要實現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，所以在物流規劃時要根據實際情況(現有車間大小、物流的規格等)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;自動化包裝產線會引入輸送平臺、碼垛機器人等等。

  2.數字化網絡化

  車間數字化是智能工廠的基本條件，只有把車間生產信息數字化才能被采集系統自動采集，逐漸積累大數據，為生產分析奠定堅實的基礎。車間數字化就是要賦予人員、物料、訂單工單編碼信息，能把設備的狀態和工藝參數、車間環境、能耗等信息自動采集，并通過網絡系統將數據存儲。

  新設備一般都具備智能基因，設備所有的數據都能被快速采集。對于相對老舊的設備，必須進行改造升級，給PLC加網絡模塊，機械信號加裝智能傳感器轉換成電信號，車間加裝溫濕度控制系統，車間或設備加裝智能電表，設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，總之數字化就是將車間流動的重要生產信息全部轉換成計算機可識別的數據。

  3.信息化

  信息化就是利用軟件來實現管理思想，當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，在生產中難以發揮更大的作用。智能工廠的信息化建設包含以下模塊：ERP系統，MES系統，WMS系統，WCS系統，AGV系統等ERP系統作為企業資源計劃系統，需要涵蓋業務、財務、訂單、計劃、工藝、物料、能源等模塊;

  MES系統是ERP系統與底層設備的連接，接收計劃層訂單并全程監控訂單執行和自動采集生產信息，確保生產數據及時準確，為生產分析和高層決策提供支持;WMS系統是對ERP物料管理模塊的補充，實現對物料過程和精細化管理，保證物料信息實時準確;AGV系統是WMS系統的延伸和執行，負責把生產需要物料及時準確配送給指定生產設備。

  所以信息化建設最終就是一個多系統、設備、人員、物料互聯互通的智能生產系統，通過布置在生產現場的專用設備(PDA、生產看板、條碼采集器、PLC、智能傳感器、遠程I/O、RFID、PC等硬件設備)，以電子方式實現對從原材料采購到成品出庫的生產過程進行實時數據采集、控制和監控。

  4.精益生產

  精益生產與智能生產是兩個領域的概念，側重點也不盡相同，精益生產主要是強調了生產過程中的管理理念與實現方法，智能生產更側重技術實現，但兩者是相輔相成的關系。

  精益生產中的很多理念都指導著智能生產系統的建設，比如標準作業，我們在MES系統首先定義了標準作業流程，規范了產品的生產過程，而信息化的方式更容易但更嚴格地控制生產過程，保證產品質量;智能生產流程里增加了來料掃描確認環節，這也是減少不必要浪費的體現;后工序拉動也是智能生產系統里訂單運行的思路。

  另外，精益生產里的快速切換、減少浪費、可視化生產等理念，也是智能生產要實現的過程目標。同樣，智能生產中的設備互聯互通、高級排產、過程協同、質量過程管控、大數據分析、可視化、預測性維護等方法與手段，都有助于促進精益生產的落地與提升。

  只有深刻剖析和改變，又充分利用智能生產的技術優勢，最終實現高效、環保、綠色、互聯互通的生產與服務模式。

  依諾瑪代表性技術裝備

  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、控制系統、管理系統和周邊設備組成的自動化儲存系統。

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

  B．輸送設備

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

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

  C.庫存優化

  物料進入倉庫以后，企業需要根據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，實現整體效益的最大化。這是一個非常復雜的過程。

  以往這些決策都是相關負責人根據主觀感受做出的，缺少科學依據，效果參差不齊。自動化技術的進步，為企業決策者提供了充足的理論依據和行之有效的工具。

  總結：在智能工廠的熱潮下，企業不宜盲目跟風，建設智能工廠，應該圍繞企業的中長期發展戰略，結合自身產品、工藝、設備和訂單的特點，合理規劃智能工廠建設藍圖。在推進規范化、標準化的基礎上，從企業自身當前最緊迫需要解決的矛盾出發，逐步推進智能工廠的建設。