2023印刷业大会 | 裕同科技印刷包装智能工厂建设思路分享

时间:2023-08-25来源:中宣部印刷发行局

为引领推动印刷全行业“学思想、明方向、破难题、促发展”,2023年7月27日下午至28日,2023中国印刷业创新发展大会在山东济南召开,主题是“塑造印刷业高质量发展新动能”。大会同期,典型案例交流发言于2023年7月28日上午在济南舜耕山庄举办,有关地区管理部门、行业协会、骨干企业、产业链有关机构,围绕强信心稳增长和贯彻落实规划开展了交流研讨。

以下是深圳市裕同包装科技股份有限公司信息化副总监周礼球所作的演讲《裕同科技印刷包装智能工厂建设思路分享》


深圳市裕同包装科技股份有限公司

信息化副总监周礼球

一、制造业现况及全球趋势

当前,中国制造业面临着劳动力及土地成本提高、原材料成本上升、产业链转移等诸多问题。在人口老龄化程度进一步加深、年轻人从事一线工作的意愿下降,以及产业链向国外转移等多重因素的影响下,中国制造业的传统竞争力持续削弱,原有依靠廉价成本、要素投入、产能规模优势的制造业扩张模式即将落下帷幕。

综合来看,中国制造业仍处于“大而不强”的阶段。而在云计算、大数据、数字孪生等新技术的驱动下,自2014年起,全球各国都在制定发展制造业的相关战略计划。例如,美国先进制造业国家战略计划、德国工业4.0、英国工业2050战略等。事实上,中国也提出了中国制造2025等相关战略规划和政策,推动中国在高端制造业形成优势。如此环境下,越来越多的规模企业开始思考如何依托新技术推动自身转型升级,借助透明工厂、M2M应用系统和数字化工厂等概念,把握发展先机,打造企业自身的竞争优势。

二、智能工厂的建置构思

作为一家以“成为中国乃至世界包装行业集研发、制造、交付为一体的顶级供货商”为愿景的企业,深圳市裕同包装科技股份有限公司(以下简称裕同科技)以打造包装行业智能工厂标杆为战略方向,在国家政策方向以及行业发展趋势的引导下,从自身实际出发,将“提质、增效、降本、减存”列为目标,制定了从标准化、自动化到信息化、网格化,再到智能化的智能制造策略。

2019年,裕同科技开始构思智能制造的项目建设方案,并打造了智能制造多维架构。裕同科技将工业工程、信息化、自动化、行业专家作为底层的4大人才支撑;以云存储计算、移动终端、物联网、大数据、智能分析、工业互联网、机器人作为7大关键技术;智能研发、智能生产、智能物流以及智能服务作为企业4大业务主体;通过精益标准化、工业自动化、数字信息化、网络互联化、绿色智能化的5大升级步骤,实现安全、品质、速度、弹性、成本、环保6大绩效目标。

在整个架构中,特别要提及的是4大人才的支撑。裕同将工业工程比作人的大脑,让它从行业特性及产品工艺流程的角度,为企业的人流、物流、车流以及产线料等方面的管理提供整体规划。信息化、自动化分别是“中枢神经”和“四肢”,通过打通各环节信息壁垒,将“大脑”指派的各项工作传达到“四肢”,由各部门协同完成相应的生产作业。而行业专家,即各个业务部门的资深的骨干,则是融入各个生产环节、发挥连线作用的“血液”。他们对整个业务非常了解,不仅清楚业务的痛点难点,更了解如何配合智能工厂实现制造,在日常生产工作中扮演着非常重要的角色。

在智能工厂建置框架方面,裕同科技从自身痛点入手,以MES系统为中心,在链接ERP系统的基础上,通过与WMS、AGV、SCADA(数据采集)等系统间的相互协作,打通了供应商、原物料仓库、制造车间、成品仓库间的壁垒,实现了业务流、信息流和物流的三流融合。

在上述理念的指导下,裕同科技明确了“通过可视化和多元化展示平台随时随地掌握公司运营情况”为运营思路,以流程管理、数字监控、制度激励、绩效驱动为核心基础,在信息化的基础上达到对执行层、管理层、经营层高效运营管理,以进一步实现“提质、增效、降本、降存”的企业目标。

三、许昌智能工厂的建设成果

2019年,裕同科技正式启动了许昌裕同智能工厂项目。通过多年的建设,许昌裕同智能工厂目前已经完成了MES、WMS、AGV、数据采集以及BI看板系统的研发应用。其中,全厂已实现MES系统的全面覆盖;WMS系统已完全应用于各仓储环节,“一物一码”得到充分落实;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,数量投入规模达300套左右;数据采集可针对工厂重点机台信息进行收集,以便管理人员实时掌握设备生产情况;而BI看板可以对厂内关键指标数据进行集中展示,充分发挥其车间战情和厂区战情中心的作用。在坚定不移的探索过程中,许昌裕同智能工厂项目在2022年7月获得了河南省智能工厂认证;12月入选了国家级智能制造优秀场景名单。

许昌裕同智能工厂的MES系统功能包括安灯系统、品质管理、人员管理、物料管理、工单管理和异常管理等,能够通过实时数据采集,实现生产过程中的防呆、防错、防漏。当一台设备出现异常时,其他闲置的设备可通过线上“抢单”的方式获取订单,实现产能的充分利用。此外,在MES系统的统筹下,AGV设备会被自动派遣到相应位置,实现厂内全搬运流程的无人化。

同时,物料管理是在WMS系统下,通过工单仓库自动做发单的申请,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,物料方面是实时根据生产需求随时送料,不存在车间无料状态,智能车间是在提升效率和品质,并保持设备稳定。

在由MES系统对全厂生产信息进行管理的同时,WMS系统也会依托一物一码技术,根据工单需求,将物料及时运送到生产线,避免车间无料情况的出现。除了能够根据实际生产情况自动安排物料的派发之外,相比于传统工厂分区域的管理模式,在完成WMS系统与AGV系统的联通后,许昌裕同智能工厂能够实现所有物料的随机搬运、随机入库、随机出库,最大限度进行资源优化,实时预警库存超期、呆滞等情况的发生。

在MES与WMS系统的协同管理下,从物料入库开始,AGV系统便会根据工单信息自动对物料进行检验配送,在避免人为运送和失误配送情况等问题出现的同时,实现物料的先进先出。据统计,目前厂内单日最高运送次数可以达到21000多次。

通过上述系统的建设,许昌裕同智能工厂已经实现了实时的数据可视化管理,借助监控中心、管理办公室以及移动终端等平台,相关人员能够随时随地掌握公司情况,并根据日损益信息对工厂进行生产优化。

四、裕同科技的智能化转型体会

在心得体会方面,结合自身发展经验,裕同科技总结出了印刷企业智能化转型过程中几项误区:

01

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,由于自动化能够更为容易且立竿见影地解决企业痛点,因此大多数企业往往愿意加大在相关项目上的投入;而数字化项目不仅对企业工厂的成熟度有着较高的要求,实施周期较长、投入风险高等特点,也让许多企业对数字化望而却步。

02

重单元系统应用、轻整体规划与系统集成

智能化转型要求企业具备顶层思维,需要企业立足宏观视角分阶段地推动实施;而当企业在某些业务单元注重系统应用但缺少整体规划时,容易造成信息孤岛或者重复开发等问题出现,进而延缓企业的转型脚步。

03

重建设、轻运维

打造智能工厂所依靠的,不单单是资金的投入与各系统项目的建设,更要重视对运维能力的提升。例如,当部分系统在实际运行过程中无法满足企业的生产需求时,如何调整系统架构,以实现业务的匹配就显得尤为重要。

除了上述三点之外,还有重单机自动化,轻系统柔性化;重局部改造,轻整体优化;重减人,轻整体管理价值;重信息系统应用,轻数据价值体现和管理改善;重显示度,轻实用性等常见现象,都需要企业根据自身实际情况,在智能化转型过程中进行权衡,以实现均衡发展。

智能化转型需要企业在技术、设备、管理等多方面进行转变,同时对企业领导者的视野与能力也提出了更高的要求。比如在智能物流方面,AGC运输机器人的引进不仅会改变员工一直以来的工作模式,还会让原本位于物流岗位的员工产生危机感。在多种因素的刺激下,员工难免会对相关项目的建设产生抵触心理,进而导致工作效率下降。这就要求企业领导者既要能够清晰认识到智能化转型的整体价值,更要懂得如何疏导员工情绪,通过相关制度的调整,推进智能化项目的落实。