Prática de construção de fábrica inteligente "Soft{0}}Hard Integrated" de impressão e embalagem da Tianjin Yihong
Atualmente, a indústria de impressão e embalagem está em um estágio crítico de transformação e atualização de 'mão-de-obra intensiva' para 'tecnologia{1}}intensiva.' O aumento dos custos, a escassez de mão-de-obra e as crescentes exigências dos clientes relativamente à pontualidade na entrega e à qualidade dos produtos estão a tornar os modelos tradicionais de gestão manual cada vez mais insustentáveis. Questões como discrepâncias entre contas e estoque real, fluxo caótico de materiais e paradas de linhas de produção devido à falta de materiais são problemas persistentes comuns na indústria. A reconstrução das operações de produção e dos sistemas de gestão logística através da inteligência digital tornou-se um imperativo estratégico para as principais empresas de impressão e embalagem superarem os gargalos de desenvolvimento.
(doravante denominada 'Tianjin Yihong') é uma empresa abrangente de impressão e embalagem que integra design de pré-impressão, fabricação de chapas, impressão e processamento pós{3}}impressão. Ela possui nove-subsidiárias integrais e estabeleceu relacionamentos de cooperação-de longo prazo com marcas-conhecidas, como Mengniu, Three Squirrels e Junlebao. Enfrentando a pressão da transformação digital e inteligente na indústria, Tianjin Yihong concentra-se na inteligência digital como sua principal força motriz para construir uma fábrica inteligente de referência na indústria de impressão e embalagem.
Design-de nível superior: centrado na rota do processo
O sucesso ou o fracasso da construção de uma fábrica inteligente depende de o planejamento-de nível superior realmente estar alinhado com os processos de negócios da fábrica. O Projeto Inteligente Tianjin Yihong centra-se na rota do processo, usa o fluxo logístico como estrutura, é orientado por dados como essência e cobre todo o ciclo de vida, desde o armazenamento da matéria-prima até o envio do produto acabado.
A principal rota do processo é a seguinte: Os rolos de papel são cortados em folhas por uma máquina de corte de papel, depois transportados pela AGV para a máquina de corte para corte e depois transportados para a máquina de impressão para impressão multicolorida; após a impressão, os materiais descansam por 4 a 6 horas e depois são transferidos por um corredor para a oficina de tratamento de superfície, onde um ou vários processos, como laminação, gravação em relevo, estampagem a quente e{2}}corte, são concluídos em sequência; finalmente, os rolos são colados ao papel facial por uma máquina de laminação, dobrados em caixas e embalados para embalagem para formar o produto acabado (caixas de papelão ondulado) ou o papel facial é transportado escada acima por um elevador de carga até a oficina de caixas premium, onde o cartão cinza é ranhurado e -cortado, depois laminado com papel de caixa colorido e processado por uma máquina de caixa rígida para formar produtos de caixa premium.
Os produtos acabados podem ser expedidos diretamente na área de amortecimento do primeiro andar, ou podem ser transferidos pelo AGV para o elevador de carga, armazenados no armazém plano do quarto andar e, em seguida, despachados do armazém para carregamento após o acionamento da ordem de entrega. Toda a rota do processo abrange vários andares e áreas funcionais, com longas linhas de fluxo de materiais e muitos nós de conversão. O plano do projeto considera "deixar o fluxo de dados liderar o fluxo de material animal e deixar a programação do sistema substituir a coordenação manual" como conceito central, e toma isso como ponto de partida para construir um sistema de inteligência digital de "integração de software e hardware".
Reconstrução de hardware: todo o processo do sistema de manuseio automático
01/ Workshop de impressão: a área central da transformação da automação
A oficina gráfica é a área com maior intensidade nesta transformação, através da transformação padronizada dos três processos de separador de papel, máquina de corte de papel e máquina de impressão, com linhas transportadoras e AGVs empilhadores, para construir um circuito fechado completo de circulação automática de paletes.
O separador de papel adota o modo de operação em forma de U- de "desmontagem automática do palete superior → → palete completo → transferência AGV", e o layout simétrico das unidades norte e sul realiza a conexão perfeita do corte de papel para transferência. No elo de corte de papel, a empilhadeira AGV completa a conexão automática de carga e descarga de material; Depois que os paletes vazios gerados pelo corte de papel são empilhados pela empilhadeira, eles são devolvidos pelo AGV ao separador de papel e à porta de descarga do cortador de papel para realizar a alocação automática de recursos de paletes.
A transformação da máquina de impressão é a parte mais técnica do projeto. Tomemos como exemplo a máquina de impressão UV: no lado da alimentação, a empilhadeira AGV envia o palete cheio de papel para a porta de carregamento da máquina e entra automaticamente na posição de carregamento do papel através do dispositivo de transferência por macaco, e o mecanismo do folheto pega automaticamente o papel; No lado do blanking, o palete vazio flui ao longo da linha transportadora na lateral da máquina para transportar o papel impresso; O suporte completo viaja automaticamente até o final da linha transportadora, e é conectado e transferido pelo AGV para a área estacionária ou área de inspeção de amostragem, e todo o caminho é em um circuito fechado automático em forma de "S-", substituindo completamente o antigo método de operação de viagens frequentes de ida e volta de empilhadeiras manuais.
02/ Logística-cruzada: automação do transporte vertical
O projeto inteligente realizou uma transformação especial de um elevador de carga em cada lado norte e sul, instalou uma esteira rolante dentro do carro e montou uma linha transportadora de ancoragem na entrada do elevador em cada andar, para que o elevador de carga se torna uma extensão vertical do sistema AGV terrestre.
Após a reforma, no primeiro andar, empilhadeiras-tipo AGV transportam materiais até a entrada do elevador de carga. Os materiais são transportados automaticamente para a cabine do elevador, depois sobem até o piso alvo e são descarregados na linha transportadora do piso através dos rolos do elevador. O transporte subsequente é completado pelo AGV de piso ou empilhador manual.
A área de armazenamento plana do quarto{0}}andar da empresa pode armazenar mais de 700 paletes de produtos acabados. Durante o armazenamento, os produtos acabados são levantados pelo elevador de carga e, em seguida, recolhidos pelas empilhadeiras AGV ocultas do quarto{3}}andar e colocados automaticamente no armazenamento de acordo com os locais-atribuídos pelo WMS. Ao retirar, o operador do armazém emite um comando no sistema, e o AGV transporta automaticamente a mercadoria até a entrada do elevador de carga, desce ao primeiro andar para aguardar o carregamento. Os paletes vazios gerados pelos pedidos de saída são levantados de volta pelo elevador de carga para reciclagem. Ao longo de todo o processo de entrada e saída, a mão de obra humana é necessária apenas para a operação do sistema, com intensidade de trabalho físico próxima de zero.
03/ Empoderamento RFID: a base de inteligência digital para rastreamento de materiais
A bandeja adota uma etiqueta integrada de "chip RFID de código de barras", a aparência do código de barras é visível e o chip-integrado armazena informações do material. A Empilhadeira AGV é equipada com leitor RFID, toda vez que a tarefa de manuseio é executada, o sistema verifica automaticamente se o número do palete é consistente com o número da tarefa, realiza o mapeamento preciso de materiais e tarefas, evita o risco operacional de "pegar a mercadoria errada, mover o lugar errado" da fonte e garante que o livro-razão de materiais no sistema digital e os objetos físicos no local- sejam sincronizados em tempo real, o que também é uma das principais entradas de dados para toda a planta para alcançar a "unidade de inteligência digital".
Capacitação de software: controle colaborativo das quatro principais plataformas
As atualizações de hardware estabelecem a base física e a colaboração de software é o verdadeiro mecanismo para desbloquear o valor da inteligência digital. O Tianjin Yihong Intelligent Project implanta quatro plataformas principais: MES, WMS, WCS e LES, e cria um sistema completo-de gerenciamento e controle de inteligência digital que abrange execução de produção, gerenciamento de armazém, controle de equipamentos e programação de logística.
01/ Sistema de Execução de Fabricação MES
Realize chamadas automáticas de materiais e relatórios automáticos de trabalho. Quando a linha transportadora de alimentação da máquina está ociosa, o sistema emite automaticamente a tarefa de reabastecimento para o AGV. Após a conclusão da impressão, o sistema registra automaticamente o número de ordens de serviço concluídas com base na coleta de dados-em tempo real, e as informações de produção fluem on-line durante todo o processo, reduzindo significativamente o tempo de entrada manual dos funcionários.
02/ Sistema de gerenciamento de armazém WMS
O sistema é a principal ferramenta para resolver o persistente problema das “contas inconsistentes”. Após o lançamento do sistema, todas as matérias-primas que entram e saem do armazém devem ser retidas pela operação do sistema, e cada registro tem horário claro e responsável. O sistema fornece uma tabela de pré-{2}}alertas de inventário de forma síncrona, aciona automaticamente lembretes de estoque baixo e as decisões de aquisição são atualizadas de "estimativa empírica" para "orientada por dados".
03/ Sistema de controle de equipamentos WCS
Responsável pela programação unificada de AGV, linha transportadora, elevação e transferência e elevador de carga e outros equipamentos de automação em toda a planta, é o "centro nervoso" que conecta a lógica de negócios superior e a execução dos equipamentos subjacentes, garantindo que cada instrução logística seja transformada de forma precisa e oportuna em ações de equipamento.
04/ Sistema de Execução Logística LES
Realize filas unificadas e gerenciamento de prioridade de várias tarefas logísticas, como chamada de materiais, reabastecimento de materiais, transferência e retorno ao armazém para evitar conflitos de recursos quando múltiplas tarefas ocorrem simultaneamente e garantir o ritmo logístico tranquilo e ordenado de toda a planta.
Compartilhamento-de dados em tempo real entre as quatro plataformas e, ao mesmo tempo, integração com o aviso de entrega do ERP de fábrica, realizando a penetração-de{2}}dados de ponta a ponta, desde os pedidos dos clientes até a entrega do produto acabado, para que o conceito de "impulsionado pela inteligência digital" possa ser verdadeiramente implementado em todos os nós de negócios.
Coleta de dados: A máquina está totalmente em rede
O projeto de inteligência digital da empresa concluiu a transformação da aquisição digital de 32 equipamentos principais de produção na oficina do primeiro andar, abrangendo todos os equipamentos principais, como máquinas de separação de papel, máquinas de impressão, máquinas de laminação, máquinas de laminação, máquinas de gravação em relevo, máquinas de estampagem a quente, máquinas de corte e vinco-e linhas de colagem de pastas.
O status operacional, quantidade de produção, alarme de falha e outros dados de cada máquina são importados para o MES em tempo real para formar um painel digital da oficina visual. A gestão pode obter dados de capacidade de produção, taxa de utilização de equipamentos e informações anormais sem depender de estatísticas manuais, fornecendo uma base sólida de inteligência digital para a promoção contínua da produção enxuta.
Mudança de gestão: da limpeza do local à padronização de processos
01/ A aparência do site foi amplamente melhorada
O AGV exige que os materiais sejam empilhados ordenadamente em paletes padrão de acordo com o local de armazenamento especificado, o que impõe-especificações de operação no local. No passado, o ambiente da oficina de empilhamento aleatório foi fundamentalmente alterado, e um local limpo e ordenado não é apenas o pré-requisito para a operação do sistema, mas também a garantia básica para uma produção segura.
02/ A colaboração logística é totalmente online
A utilização de matérias-primas anteriormente dependia da comunicação verbal offline entre o capitão e o gestor do armazém, e os atrasos nas informações e as responsabilidades pouco claras eram a norma. Após o lançamento do sistema, todas as solicitações de materiais são submetidas online através do MES, e a gestão do armazém realiza o armazém de acordo com as tarefas do sistema, e cada circulação de material possui um voucher eletrônico completo, realizando a transformação fundamental de "acordo verbal" para "controle do sistema".
03/ Tomada de decisão de aquisição-baseada em dados abrangentes-
Os dados de inventário-em tempo real e as tabelas de pré{1}}aviso do WMS permitem que o departamento de compras se despeça do histórico de compra de papel por sentimento, e o desperdício de compras repetidas e acúmulo de materiais é efetivamente reduzido, e a eficiência do giro de estoque é melhorada.
Valores fundamentais e inspiração da indústria
O valor do projeto inteligente Tianjin Yihong pode ser resumido nas quatro dimensões a seguir:
(1) Melhoria da eficiência e taxa de crescimento: todo o processo é atualizado automaticamente, eliminando gargalos de transferência manual, encurtando o ciclo de produção e tornando o ciclo de fluxo da linha de produção mais estável.
(2) Redução de custos e redução de consumo: a transferência automática de AGV reduz bastante a intensidade do trabalho físico dos trabalhadores-da linha de frente, economiza efetivamente custos de mão de obra e reduz o desperdício de matéria-prima por meio de relatórios automáticos.
(3) Gestão padronizada: O sistema AGV obriga o local a ser limpo e padronizado, criando uma oficina de inteligência digital padronizada e visual.
(4) Ligação à situação global: os dados MES, WMS, WCS, LES e ERP estão ligados, abrindo toda a ligação de produção, logística e armazenamento, e melhorando de forma abrangente as capacidades de gestão e controlo da cadeia de abastecimento.
Do ponto de vista da importância da indústria, o projeto de inteligência digital Tianjin Yihong prova que em uma fábrica complexa de impressão e embalagem com vários andares, múltiplos processos e múltiplas variedades, por meio de um design razoável-de alto nível e integração integrada de software e hardware, é possível realizar o agendamento automático de todo o processo logístico e o controle de inteligência digital refinado do armazenamento.
A fábrica inteligente construída por Tianjin Yihong é uma implementação completa do conceito de "inteligência digital-orientada" na indústria de impressão e embalagens. A fabricação inteligente não é uma simples atualização de equipamento, nem um software puro para a nuvem, mas um projeto geral de inteligência digital com fluxo de processo como esqueleto, coleta de dados como nervo, plataforma de software como cérebro e equipamentos de automação como membros, e integração orgânica e operação coordenada.
Para empresas pares que pretendem promover a transformação, formular planos a partir de pontos problemáticos e implementar design simultâneo de software e hardware é o caminho correto para fazer com que a inteligência digital passe de “conceito” para “valor”. Com a penetração contínua da tecnologia de inteligência artificial nas áreas de previsão de qualidade e otimização de processos, o processo de inteligência digital da indústria de impressão e embalagem será ainda mais aprofundado.