疫情冲击暴露短板,印刷智能工厂建设有望提速
如何准确理解印刷智能工厂
印刷智能工厂并非传统工厂的简单升级,而是伴随时代与技术演进而出现的新型生产组织。它建立在数字化底座之上,依靠工业大数据与互联网支撑,核心特征包括智能设计、智能生产、智能管理、智能物流以及集成优化。
按照参考模型,印刷智能工厂可拆解为22个领域:产品设计、工艺设计、物料采购、计划与调度、生产作业、质量控制、安全与环保、仓储与运输、物流管理、销售管理、产品服务、客户服务、设备控制、通信控制、系统控制、制造执行系统、系统集成管理、信息管理、数据管理与建模、数据挖掘与分析、认知决策以及协同制造。它既是印刷品制造的执行中枢,也是印刷产业链的信息连接枢纽,并且是印刷业迈向智能制造的基础。
需要明确的是,印刷智能工厂不等于“无人厂”,也不是让机器人代替人开机。其关键在于企业以“信息”驱动各部门流程与生产工序,是落地智能制造的重要载体。它通过构建智能化生产系统和网络化分布的生产设施,让生产过程具备智能属性。这样的工厂拥有自主能力,能够采集、分析、判断并规划不同类型的信息;系统各组成部分具备协调、重组、扩充等特性,机器也具备自我学习与维护能力。智能工厂推动人机协同合作,其本质仍是人机交互。
在新时代推进印刷智能工厂建设、加快印刷业智能制造发展,对我国印刷制造业供给侧结构性改革、推动印刷制造向中高端攀升、抢占新一轮产业竞争制高点、塑造我国印刷业竞争新优势以及建设印刷强国,具有重要战略意义。
印刷智能工厂:发展现状
印刷业智能化在经历破题、探索和起步之后,正逐步进入持续探索阶段。作为全新课题,印刷智能工厂建设具有前瞻性和未知性,市场上并不存在可以直接套用的成熟通用方案。过去一年,行业围绕智能化建设进行了多轮研讨与探索。值得注意的是,印刷企业不再盲目跟风或盲动,而是更加务实,先思考再行动。
随着对智能制造和智能化建设理解的加深,印刷企业已不再把智能工厂简单等同于引进先进生产线、安装若干信息化软件、建一座立体仓库、采购几台AGV。企业开始理性看待智能化建设,认识到它是以先进印刷工艺和精益生产管理为基础、以硬件与软件建设为重要内容的复杂系统工程。企业需要充分分析自身生产特点和发展现状,以标准化为根基,沿着数字化、网络化、智能化路径制定规划,并分步骤、分阶段、分层次推进。同时,也要正确认识建设过程的长期性与艰巨性,理解智能化建设螺旋式上升的特点,并坚定方向正确、目标可达的信念。
印刷企业属性不同,决定了智能化建设不存在可直接照搬的通用模式,建设重点与具体实施方案也各不相同。企业必须通过调研分析明确自身需求,找到符合自身特色的转型路径。
安徽新华印刷股份有限公司以“立体化智能体系”多维度打造印刷智能工厂,大力推进集成创新,在教材印制、质量管理、ERP协同生产、智能消防监控平台建设等方面成效显著。该公司通过组织变革、流程再造、技术改造和标准化建设,重点在印前体系、生产工艺、质量管理、设备管理四个方面建立数字化工作流程管控体系;围绕书刊教材生产流程、工艺过程与工艺参数规范,建立质量管控等质量检测标准;在设备上加装标准化图文视觉检测系统,实现质量移动化检测等,初步通过设备直连、智能排产、能源管理等实现智能化管理与控制。
昆山科望快速印务有限公司主要业务包括单卡盒、精裱盒、手提纸袋、瓦楞彩盒、说明书等。依托企业领导者扎实的自动化专业背景,公司敢于先行,采用顶配设备实现联线作业,并通过大量工业机器人协同作业,实现生产现场场内物流自动化流转;通过连接生产现场、IT系统、物流系统、客户、产品及生产设备,实现智能化生产、各系统网络化协同、自动化物流以及客户个性化定制,形成快速高效的智能化生产闭环模式;借助工业互联网连接智慧工厂、智能立体仓库与智能生产,印前模式通过手机3D实景体验,把线下实体看样交流转化为线上模拟实景确认效果,从而实现人、产品、信息、设备与服务的融合。
河南盛大彩色印刷有限公司从合版印刷起步,占据豫皖交界处的区位优势。互联网技术与便捷物流为其带来更广覆盖范围,海量订单与巨大产能形成规模效应,使盛大对智能工厂建设格外关注。基于统一的可视化平台,公司能够实现产品生产全过程跨部门协同控制,推进生产管理一体化;搭建企业信息系统,实现信息驱动下的印刷智能车间;深化生产制造与运营管理、采购销售等核心业务系统集成,促进企业内部资源和信息整合共享;推进供应链协同化,提高工厂内外供应链运行效率……
印刷智能工厂:现存问题
对印刷企业而言,智能工厂建设探索漫长而艰苦,需要在标准化普及、数字化强化、网络化覆盖的基础上提升生产效率。而且,智能化改造并非孤立过程,必须得到供应链上下游配合。企业不能为了智能化而智能化,而应通过智能化改造真正解决当前痛点和难题。从调研企业现状看,国内印刷业中真正达到智能工厂意义的企业少之又少。智能化等级较高的大型企业,在实践中摸索出适合自身发展的决策管控方案或运营管理信息化方案;转型不够理想的印刷企业,在软硬件方面多依赖进口或方案提供商,同时应用水平参差不齐,各行其道,集成度有待加强。具体而言,主要存在以下五方面问题。
- 智能化管理“失控”。这是当前印刷企业面临的最大问题,即上层作出决策,下层却未执行,或执行未达到要求。例如,系统进行排产,但机器没有按排程执行,物料没有按排产要求配送,就相当于空排,既浪费时间和人力物力,也得不偿失。
- MES、ERP等系统普及难。中小型印刷企业工人普遍文化水平不高,对新事物、新机器的接受能力和操作能力受限。
- 印前、印刷、印后设备互联互通并不顺畅。目前仍需依靠人工打通中间环节,同时设计、生产、仓储、物流等环节集成度不高,“信息孤岛”问题比较严重。
- 自动化程度不高。无论大型企业还是中小型企业,在生产线和装配线的设计与构建方面都未达到完全自动化,不能支持多品种混线生产与装配。
- 印刷设备信息化程度不高。首先,印刷设备生产运行中产生的数据信息难以获取,传感器等只能获取较浅层数据,更有价值的设备数据只能通过技术解密或向设备生产商购买,增加企业经济压力与技术难度。其次,部分中小印刷企业缺乏系统设备信息记录,设备生产信息记录依靠人工计量,产品信息没有系统全面记录,缺乏真实性、准确性和及时性,无法为改进生产效率提供有效数据,难以满足设备管理需要。
就行业而言,印刷业智能化建设中的许多共性问题仍待进一步解决,例如适合具体印刷企业的工厂布局方案、设备互联方案、场内物流方案、立体仓储方案、数据采集方案、数据建模方案等。此外,国家层面对印刷业重视不足,导致本行业智能化建设理论研究欠缺,亟需从国家层面设立专项资金,支撑技术和理论的系统研究。再者,智能化建设中,个别印刷企业更信赖机床等领域的成熟解决方案,倾向于与属于其他领域的企业和院校合作。实际上,这样的选择对企业的智能工厂建设和行业智能化建设都无益。行业规模限制了其他领域智能化方案解决商持续投入研发的热情,也无法培育行业内的供应商和研发力量,不利于行业健康有序发展。
新冠疫情突如其来,让传统制造企业的短板暴露无遗。作为离散型制造业,印刷业中部分劳动密集型工序、过度依赖员工技能的岗位以及传统管理模式,成为制约复工复产的关键。经过本次疫情防控,“机器换人”的基本认识已被普遍接受,印刷企业或会加快智能化建设步伐。
印刷业应积极顺应新一轮科技革命和产业变革趋势,准确把握发展环境新变化,强化技术基础与技术创新能力,加快人工智能、数字孪生、工业互联网、物联网等新型基础设施建设,丰富盈利模式,打造竞争优势,促进新业态有序建设。
(作者为刘琳琳、刘胜杰、谢怡雪、韩雪琳、赵涛,单位为西安理工大学)
——本文转载自中国包装网(pack.cn),原文链接:http://news.pack.cn/show-356354.html
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