ممارسة بناء المصنع الذكي "Tianjin Yihong" للطباعة والتغليف "التكامل الناعم والصلب".
حاليًا، تمر صناعة الطباعة والتغليف بمرحلة حرجة من التحول والترقية من "كثافة العمالة-" إلى صناعة ""كثافة-التكنولوجيا". إن ارتفاع التكاليف ونقص العمالة وطلبات العملاء المتزايدة فيما يتعلق بمواعيد التسليم وجودة المنتج جعلت نموذج الإدارة اليدوية التقليدي غير مستدام على نحو متزايد. تعتبر التناقضات بين الحسابات والمخزون الفعلي، والتدفق الفوضوي للمواد، وتوقف خطوط الإنتاج بسبب نقص المواد من المشاكل المستمرة الشائعة في الصناعة. أصبحت إعادة بناء عمليات الإنتاج وأنظمة إدارة الخدمات اللوجستية من خلال الذكاء الرقمي ضرورة استراتيجية لمؤسسات الطباعة والتغليف الرائدة لتجاوز اختناقات التنمية.
Tianjin Yihong Intelligent Packaging Technology Co., Ltd. (المشار إليها فيما يلي باسم "Tianjin Yihong") هي شركة طباعة وتغليف شاملة تدمج تصميم ما قبل الطباعة وصناعة الألواح والطباعة ومعالجة ما بعد الطباعة. وهي تمتلك 9 شركات فرعية مملوكة بالكامل-وأقامت علاقات تعاون طويلة الأمد-مع علامات تجارية مشهورة-مثل Mengniu وThree Squirrels وJunlebao. في مواجهة ضغوط تحول الذكاء الرقمي في الصناعة، تركز Tianjin Yihong على الذكاء الرقمي باعتباره القوة الدافعة الأساسية لبناء مصنع ذكي قياسي في صناعة الطباعة والتغليف.
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 دخول المواد الخام وحتى خروج 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 شق الورق الرمادي وقطعه- بالقالب، ثم مطابقته مع ورق وجه الصندوق الملون لتشكيل صندوق ممتاز نهائي، وتتم معالجته بواسطة آلة الصندوق العلوي والسفلي إلى منتج الصندوق المتميز النهائي.
يمكن شحن الصناديق الملصقة النهائية مباشرةً من المنطقة العازلة بالطابق الأول-، أو نقلها بواسطة AGV إلى مصعد الشحن، ودخول مخزن مسطح بالطابق الرابع-. تمت جدولتها للتحميل للخارج بمجرد تشغيل أمر الشحن. يمتد مسار العملية بأكمله على عدة طوابق ومناطق وظيفية، مع خطوط لوجستية طويلة والعديد من نقاط النقل. تتمحور خطة المشروع حول المفهوم الأساسي المتمثل في "السماح لتدفق البيانات بتوجيه تدفق المواد، والسماح لجدولة النظام باستبدال التنسيق اليدوي"، وذلك باستخدام هذا كنقطة بداية لإنشاء نظام رقمي متكامل-ذكي "للتكامل البسيط والصعب".
إعادة بناء الأجهزة: نظام التعامل الآلي الكامل مع العمليات
01/ ورشة الطباعة: المجال الأساسي للتحول الآلي
ورشة الطباعة هي المنطقة التي شهدت التحول الأكثر شمولاً في هذا المشروع. من خلال الترقيات الموحدة لثلاث عمليات -آلات تقطيع الورق وتقطيعه وطباعته-مدمجة مع خطوط النقل والرافعة الشوكية-من النوع AGVs، تم إنشاء حلقة مغلقة كاملة-لتدوير البليت تلقائيًا.
تستخدم ماكينة تقطيع الورق وضع التشغيل على شكل حرف U -من "البليت العلوي ← التفريغ التلقائي ← استلام البليت الكامل ← نقل AGV"، مع آلتين يتم ترتيبهما بشكل متماثل في الشمال والجنوب، مما يحقق اتصالًا سلسًا من قطع الورق إلى النقل. في عملية القطع، تقوم الرافعة الشوكية -نوع AGV بالتعامل مع التحميل والتفريغ التلقائي للمواد؛ يتم تكديس المنصات الفارغة التي يتم إنتاجها عن طريق القطع مركزيًا بواسطة آلة تكديس المنصات ومن ثم إعادتها عبر AGV إلى فتحات تغذية الورق أو قطع الورق، مما يحقق التخصيص التلقائي لموارد المنصات.
يعد تعديل آلات الطباعة الجزء الأكثر تعقيدًا من الناحية الفنية في المشروع. لنأخذ طابعة UV كمثال: على جانب التحميل، تقوم الرافعة الشوكية -من النوع AGV بتوصيل المنصات المحملة بالكامل بالورق إلى منفذ تحميل الجهاز، حيث يقوم جهاز نقل الرفع العلوي- بنقلها تلقائيًا إلى موضع التغذية، وتقوم آلية التغذية تلقائيًا باختيار الورق؛ وعلى جانب التفريغ، تدور المنصات الفارغة على طول الناقل الجانبي، وتستقبل الورق المطبوع؛ تنتقل المنصات الكاملة تلقائيًا إلى نهاية الناقل، حيث تقوم AGV بنقلها إلى منطقة الاستراحة أو منطقة الفحص. يشكل المسار بأكمله حلقة مغلقة أوتوماتيكية على شكل حرف S -على شكل حرف S-، لتحل محل عمليات الرافعة الشوكية المكثفة-السابقة.
02/ كروس-الطابق اللوجيستي: أتمتة النقل العمودي
بالنسبة للمشروع الذكي، تم تحديث مصعدين للشحن على الجانبين الشمالي والجنوبي بشكل خاص. تم تركيب بكرات داخل الكبائن، وتم إعداد خطوط نقل الإرساء عند مدخل المصعد بكل طابق، مما يجعل مصعد الشحن امتدادًا رأسيًا لنظام AGV على مستوى الأرض-.
بعد التجديد، في الطابق الأول، تقوم الرافعة الشوكية-من النوع AGV بنقل المواد إلى مدخل مصعد الشحن. يتم نقل المواد تلقائيًا إلى كابينة المصعد، ثم الصعود إلى الأرضية المستهدفة، ويتم تفريغها على خط ناقل الأرضية عبر بكرات الكابينة. 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 العمليات الخارجية مرة أخرى عبر مصعد الشحن لإعادة استخدامها. طوال العملية الداخلية والخارجية بأكملها، يقتصر التدخل البشري على تشغيل النظام، مع كثافة عمل بدني تقترب 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 البيانات -إلى النهاية-من طلبات العملاء إلى 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.