ممارسة بناء مصنع متكامل للأجهزة والبرمجيات الذكية

التصميم ذو المستوى الأعلى-: يتمحور حول مسار العملية

يعتمد نجاح أو فشل بناء مصنع ذكي على ما إذا كان التخطيط على المستوى الأعلى-يتوافق حقًا مع العمليات التجارية للمصنع. يركز مشروع Tianjin Yihong الذكي على مسار العملية، ويستخدم التدفق اللوجستي كإطار عمل له، ويعتمد على البيانات باعتبارها جوهره، ويغطي دورة الحياة بأكملها بدءًا من تخزين المواد الخام وحتى إرسال المنتج النهائي.

مسار العملية الرئيسي هو كما يلي: يتم قطع لفات الورق إلى صفائح بواسطة آلة قطع الورق، ثم يتم نقلها بواسطة AGV إلى آلة القطع للتشذيب، ثم يتم نقلها بعد ذلك إلى آلة الطباعة للطباعة متعددة الألوان؛ بعد الطباعة، تبقى المواد لمدة تتراوح من 4 إلى 6 ساعات، ثم يتم نقلها عبر ممر إلى ورشة معالجة الأسطح حيث يتم إكمال عملية واحدة أو عدة عمليات مثل التصفيح، والنقش، والختم الساخن، والقطع- بالتسلسل؛ أخيرًا، يتم لصق الأسطوانات مع ورق الوجه بواسطة آلة تصفيح، وطيها في صناديق، وتغليفها للتغليف لتشكيل المنتج النهائي (كرتون مموج) أو يتم نقل ورق الوجه إلى الطابق العلوي بواسطة مصعد الشحن إلى ورشة عمل الصناديق المتميزة، حيث يتم تخديد الورق الرمادي وقطعه-، ثم تصفيحه بورق صندوق ملون، ومعالجته بواسطة آلة الصناديق الصلبة لتشكيل منتجات الصناديق المتميزة.

يمكن شحن المنتجات النهائية مباشرة في المنطقة العازلة بالطابق الأول، أو يمكن نقلها بواسطة AGV إلى مصعد الشحن، وتخزينها في المستودع المسطح بالطابق الرابع، ثم إرسالها خارج المستودع للتحميل بعد تشغيل أمر التسليم. يمتد مسار العملية بأكمله على عدة طوابق ومناطق وظيفية، مع خطوط تدفق طويلة للمواد والعديد من عقد التحويل. تأخذ خطة المشروع "السماح لتدفق البيانات بقيادة تدفق المواد الحيوانية، والسماح لجدولة النظام باستبدال التنسيق اليدوي" كمفهوم أساسي، وتأخذ هذا كنقطة انطلاق لبناء نظام ذكاء رقمي "تكامل البرامج والأجهزة".

إعادة بناء الأجهزة: العملية الكاملة لنظام المعالجة التلقائية

01/ ورشة الطباعة: المجال الأساسي للتحول الآلي

ورشة الطباعة هي المنطقة ذات الكثافة الأكبر في هذا التحول، من خلال التحويل القياسي للعمليات الثلاث لفاصل الورق وآلة قطع الورق وآلة الطباعة، مع خطوط النقل والرافعات الشوكية AGV، لبناء حلقة مغلقة كاملة لتدوير البليت الأوتوماتيكي.

يستخدم فاصل الورق وضع التشغيل على شكل U- المتمثل في "التفكيك التلقائي للمنصة العلوية → → المنصة الكاملة →نقل AGV"، ويحقق التخطيط المتماثل للوحدات الشمالية والجنوبية الاتصال السلس لتقطيع الورق للنقل. في رابط قطع الورق، تكمل الرافعة الشوكية AGV الاتصال التلقائي لتحميل وتفريغ المواد؛ بعد أن يتم تكديس المنصات الفارغة الناتجة عن قطع الورق بواسطة آلة التكديس، يتم إعادتها بواسطة AGV إلى فاصل الورق ومنفذ تفريغ قاطع الورق لتحقيق التخصيص التلقائي لموارد البليت.

يعد تحويل آلة الطباعة هو الجزء الأكثر تقنية في المشروع. خذ آلة الطباعة UV كمثال: على جانب التغذية، ترسل الرافعة الشوكية AGV البليت المليء بالورق إلى منفذ تحميل الآلة، وتدخل تلقائيًا موضع تحميل الورق من خلال جهاز نقل الرفع، وتلتقط آلية النشرة الورق تلقائيًا؛ على جانب التقطيع، تتدفق البليتة الفارغة على طول خط النقل على جانب الماكينة لمتابعة الورق المطبوع؛ ينتقل الدعم الكامل تلقائيًا إلى نهاية خط النقل، ويتم توصيله ونقله بواسطة AGV إلى المنطقة الثابتة أو منطقة فحص العينات، ويكون المسار بأكمله في حلقة مغلقة أوتوماتيكية على شكل "S-"، مما يحل محل طريقة التشغيل القديمة تمامًا للرحلات ذهابًا وإيابًا المتكررة للرافعات الشوكية اليدوية.

02/ الخدمات اللوجستية عبر الأرضية-: أتمتة النقل العمودي

قام المشروع الذكي بإجراء تحويل خاص لمصعد الشحن على كل جانب من الشمال والجنوب، وتركيب ناقل أسطواني داخل السيارة، وإنشاء خط ناقل لرسو السفن عند مدخل المصعد في كل طابق، بحيث يصبح مصعد الشحن امتدادًا رأسيًا لنظام AGV الأرضي.

بعد التجديد، في الطابق الأول، تقوم الرافعة الشوكية-من النوع AGV بنقل المواد إلى مدخل مصعد الشحن. يتم نقل المواد تلقائيًا إلى مقصورة المصعد، ومن ثم الصعود إلى الأرضية المستهدفة، ويتم تفريغها على خط ناقل الأرضية عبر بكرات المصعد. يتم إكمال النقل اللاحق بواسطة رافعة شوكية أرضية أو رافعة شوكية يدوية.

يمكن لمنطقة التخزين المسطحة بالطابق الرابع للشركة تخزين أكثر من 700 منصة نقالة من المنتجات النهائية. عند التخزين، يتم رفع المنتجات النهائية بواسطة مصعد الشحن، ثم يتم التقاطها بواسطة الرافعة الشوكية المخفية -في الطابق الرابع AGVs ويتم وضعها تلقائيًا في التخزين وفقًا للمواقع المخصصة- لنظام WMS. عند الاسترجاع، يصدر مشغل المستودع أمرًا في النظام، ويقوم AGV تلقائيًا بنقل البضائع إلى مدخل مصعد الشحن، وينزل إلى الطابق الأول لانتظار التحميل. يتم رفع المنصات الفارغة الناتجة عن الطلبات الصادرة مرة أخرى بواسطة مصعد الشحن لإعادة تدويرها. طوال العملية الداخلية والخارجية بأكملها، يكون العمل البشري مطلوبًا فقط لتشغيل النظام، مع كثافة عمل بدني قريبة من الصفر.

03/ تمكين RFID: قاعدة الذكاء الرقمي لتتبع المواد

يستخدم الدرج ملصقًا متكاملاً لـ "شريحة RFID للرمز الشريطي"، ويكون مظهر الرمز الشريطي مرئيًا، وتقوم الشريحة-المدمجة بتخزين معلومات المواد. تم تجهيز الرافعة الشوكية AGV بقارئ RFID، في كل مرة يتم فيها تنفيذ مهمة المناولة، يتحقق النظام تلقائيًا مما إذا كان رقم منصة التحميل متوافقًا مع رقم المهمة، ويدرك التعيين الدقيق للمواد والمهام، ويمنع مخاطر التشغيل المتمثلة في "أخذ البضائع الخاطئة، ونقل المكان الخطأ" من المصدر، ويضمن مزامنة دفتر أستاذ المواد في النظام الرقمي والأشياء المادية-في الموقع في الوقت الفعلي، وهو أيضًا أحد مداخل البيانات الرئيسية للمصنع بأكمله لتحقيق ذلك “محرك الذكاء الرقمي”.

تمكين البرمجيات: التحكم التعاوني في المنصات الرئيسية الأربع

تضع ترقيات الأجهزة الأساس المادي، والتعاون في البرامج هو المحرك الحقيقي لإطلاق العنان لقيمة الذكاء الرقمي. ينشر Tianjin Yihong Intelligent Project أربع منصات رئيسية: MES، وWMS، وWCS، وLES، ويبني نظامًا كاملاً لإدارة المعلومات الرقمية والتحكم -يغطي تنفيذ الإنتاج وإدارة المستودعات والتحكم في المعدات وجدولة الخدمات اللوجستية.

01/ نظام تنفيذ التصنيع MES

تحقيق الاتصال التلقائي للمواد وإعداد التقارير التلقائية عن العمل. عندما يكون خط ناقل تغذية الماكينة خاملاً، يقوم النظام تلقائيًا بإصدار مهمة التجديد إلى AGV. بعد اكتمال الطباعة، يسجل النظام تلقائيًا عدد أوامر العمل المكتملة بناءً على جمع البيانات في الوقت الفعلي-، وتتدفق معلومات الإنتاج عبر الإنترنت طوال العملية، مما يقلل بشكل كبير من وقت الإدخال اليدوي للكتبة.

02/ نظام إدارة المستودعات WMS

النظام هو الأداة الأساسية لحل المشكلة العنيدة المتمثلة في "الحسابات غير المتسقة". بعد إطلاق النظام، يجب الاحتفاظ بجميع المواد الخام الداخلة والخارجة من المستودع من خلال تشغيل النظام، ولكل سجل وقت واضح وشخص مسؤول. يوفر النظام جدول تنبيه مسبق للمخزون- بشكل متزامن، ويقوم تلقائيًا بتشغيل تذكيرات لانخفاض المخزون، ويتم ترقية قرارات الشراء من "التقدير التجريبي" إلى "المستندة إلى البيانات-".

03/ نظام التحكم في معدات WCS

مسؤول عن الجدولة الموحدة لـ AGV وخط النقل ومصاعد الرفع والنقل والشحن وغيرها من معدات التشغيل الآلي في المصنع بأكمله، وهو "المركز العصبي" الذي يربط منطق الأعمال العلوي وتنفيذ المعدات الأساسية، مما يضمن أن كل تعليمات لوجستية يتم تحويلها بدقة وفي الوقت المناسب إلى إجراءات المعدات.

04/ LES نظام التنفيذ اللوجستي

قم بتنفيذ قائمة انتظار موحدة وإدارة الأولويات لمختلف المهام اللوجستية مثل استدعاء المواد، وتجديد المواد، والنقل، والعودة إلى المستودع لتجنب تعارض الموارد عند حدوث مهام متعددة في وقت واحد، وضمان سير الخدمات اللوجستية على نحو سلس ومنظم للمصنع بأكمله.

مشاركة البيانات في الوقت الفعلي-بين الأنظمة الأساسية الأربعة، وفي نفس الوقت الالتحام بإشعار تسليم نظام تخطيط موارد المؤسسات (ERP) في المصنع، لتحقيق اختراق شامل للبيانات -إلى-من طلبات العملاء حتى تسليم المنتج النهائي، بحيث يمكن تنفيذ مفهوم "الذكاء الرقمي الموجه" بشكل حقيقي في كل عقدة عمل.

جمع البيانات: الجهاز متصل بالشبكة بالكامل

أكمل مشروع الذكاء الرقمي للشركة تحويل الاستحواذ الرقمي لـ 32 من معدات الإنتاج الرئيسية في ورشة العمل بالطابق الأول، والتي تغطي جميع المعدات الأساسية مثل آلات فصل الورق، وآلات الطباعة، وآلات التصفيح، وآلات التصفيح، وآلات النقش، وآلات الختم الساخن، وآلات قطع القوالب-، وخطوط لصق المجلدات.

يتم استيراد حالة التشغيل وكمية الإنتاج وإنذار الخطأ والبيانات الأخرى لكل آلة إلى MES في الوقت الفعلي لتشكيل لوحة معلومات رقمية للورشة المرئية. يمكن للإدارة فهم بيانات القدرة الإنتاجية ومعدل استخدام المعدات والمعلومات غير الطبيعية دون الاعتماد على الإحصائيات اليدوية، مما يوفر أساسًا ذكيًا رقميًا متينًا للترويج المستمر للإنتاج الهزيل.

التغيير الإداري: من نظافة الموقع إلى توحيد العمليات

01/ تم تحسين مظهر الموقع بشكل شامل

تتطلب AGV تكديس المواد بدقة على منصات نقالة قياسية وفقًا لموقع التخزين المحدد، الأمر الذي يفرض مواصفات التشغيل على-الموقع. في الماضي، تم تغيير بيئة ورشة العمل الخاصة بالتكديس العشوائي بشكل أساسي، ولم يكن الموقع النظيف والمنظم شرطًا أساسيًا لتشغيل النظام فحسب، بل كان أيضًا الضمان الأساسي للإنتاج الآمن.

02/ التعاون اللوجستي متاح بالكامل عبر الإنترنت

كان استخدام المواد الخام يعتمد في السابق على التواصل اللفظي خارج الإنترنت بين القبطان ومدير المستودع، وكان تأخير المعلومات والمسؤوليات غير الواضحة هو القاعدة. بعد إطلاق النظام، يتم تقديم جميع طلبات المواد إلكترونيًا من خلال MES، وتقوم إدارة المستودعات بتنفيذ المستودع وفقًا لمهام النظام، ويكون لكل تداول مادة قسيمة إلكترونية كاملة، محققًا التحول الأساسي من "الاتفاق الشفهي" إلى "مراقبة النظام".

03/ اتخاذ قرارات الشراء-الشاملة-على أساس البيانات

تسمح بيانات المخزون في الوقت الفعلي-وجداول التحذير-المسبقة لقسم المشتريات بتوديع تاريخ شراء الورق من خلال الشعور، كما يتم الحد بشكل فعال من إهدار عمليات الشراء المتكررة وتراكم المواد، كما يتم تحسين كفاءة دوران المخزون.

القيم الأساسية وإلهام الصناعة

يمكن تلخيص قيمة مشروع Tianjin Yihong الذكي من الأبعاد الأربعة التالية:

(1) تحسين الكفاءة ومعدل النمو: تتم ترقية العملية برمتها تلقائيًا، مما يزيل اختناقات النقل اليدوي، ويقصر دورة الإنتاج، ويجعل دورة تدفق خط الإنتاج أكثر استقرارًا.

(2) تقليل التكلفة وتقليل الاستهلاك: يؤدي النقل التلقائي لـ AGV إلى تقليل كثافة العمل البدني للعاملين في الخطوط الأمامية- بشكل كبير، مما يوفر تكاليف العمالة بشكل فعال ويقلل من هدر المواد الخام من خلال إعداد التقارير التلقائية.

(3) الإدارة الموحدة: يجبر نظام AGV الموقع على أن يكون نظيفًا وموحدًا، مما يؤدي إلى إنشاء ورشة عمل موحدة ومرئية للذكاء الرقمي.

(4) الارتباط بالوضع العام: يتم توصيل بيانات MES وWMS وWCS وLES وERP، مما يفتح الرابط الكامل للإنتاج والخدمات اللوجستية والتخزين، ويعزز بشكل شامل إدارة سلسلة التوريد وقدرات التحكم.

من منظور أهمية الصناعة، يثبت مشروع الذكاء الرقمي Tianjin Yihong أنه في مصنع الطباعة والتغليف المعقد الذي يحتوي على طوابق متعددة وعمليات متعددة وأصناف متعددة، من خلال التصميم المعقول على المستوى الأعلى- والتكامل المتكامل بين البرامج والأجهزة، من الممكن تحقيق الجدولة التلقائية للعملية اللوجستية بأكملها والتحكم الذكي الرقمي في التخزين.

يعد المصنع الذكي الذي أنشأه Tianjin Yihong بمثابة تطبيق كامل لمفهوم "الذكاء الرقمي-" في صناعة الطباعة والتغليف. التصنيع الذكي ليس ترقية بسيطة للمعدات، ولا هو برنامج خالص للسحابة، ولكنه مشروع ذكاء رقمي شامل مع تدفق العمليات كهيكل عظمي، وجمع البيانات كعصب، ومنصة البرمجيات كدماغ، ومعدات التشغيل الآلي كأطراف، والتكامل العضوي والتشغيل المنسق.

بالنسبة للمؤسسات النظيرة التي تنوي تعزيز التحول، فإن صياغة الخطط من نقاط الضعف وتنفيذ التصميم المتزامن للبرامج والأجهزة هو المسار الصحيح لجعل الذكاء الرقمي ينتقل من "المفهوم" إلى "القيمة". مع الاختراق المستمر لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي في مجالات التنبؤ بالجودة وتحسين العمليات، سيتم تعميق عملية الذكاء الرقمي لصناعة الطباعة والتغليف.