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后疫情时代 印刷智能工厂建设或将加快步伐

2020-08-11 14:08:14.0 来源:印刷工业杂志社 责编:覃子喻

摘要:
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,强化技术基础和技术创新能力,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的建设,丰富盈利模式,打造竞争优势,促进新业态的有序建设。

    【CPP114】讯:印刷智能工厂,正解


  印刷智能工厂,是顺应时代、技术发展而产生的一种新型的从事生产活动的单位,指在数字化的基础上,以工业大数据和互联网为支撑,具备智能设计、智能生产、智能管理、智能物流和集成优化主要特征的印刷工厂。


  根据参考模型,印刷智能工厂可以细化为产品设计、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、协同制造共22个领域。它既是印刷品制造的执行中心,又是印刷产业链的信息连接中枢,同时也是印刷业实现智能制造的基础。


  印刷智能工厂并不是无人的印刷工厂,也不是机器人在开设备,而是企业利用“信息”驱动各部门的工作程序或生产工序,是实现智能制造的重要载体,主要通过构建智能化生产系统,网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化。印刷智能工厂具备自主能力,可采集、分析、判断、规划不同类型的信息。系统中各组成部分具备协调、重组及扩充特性和机器的自我学习、维护能力。智能工厂实现了人与机器的相互协调合作,其本质是人机交互。


  在新时代推动印刷智能工厂建设,加快发展印刷业的智能制造,对于推动我国印刷制造业供给侧结构性改革,促进印刷制造向中高端迈进,抢占新一轮产业竞争制高点,打造我国印刷业竞争新优势,实现印刷强国具有重要的战略意义。


  印刷智能工厂,发展现状


  印刷业的智能化发展在经历破题、探索和起步阶段之后,现逐步进入到持续探索阶段。作为一项全新的课题,印刷智能工厂建设具有前瞻性、未知性,没有完全成熟的通用方案可以照搬照用。在过去一年时间里,印刷业围绕智能化建设开展了一系列研讨、探索工作。值得一提的是,印刷企业不再盲从和盲动,而是去虚就实,三思而后行。通过对智能制造和智能化建设的深入理解,印刷企业不再把智能工厂简单地等同于引进先进的生产线、安装几套信息化软件、建设个立体仓库,买几台AGV……而是开始理性地对待智能化建设,认识到智能化建设是以先进的印刷工艺和精益的生产管理为基础,以硬件和软件建设为重要内容的复杂系统工程,需要充分分析企业自身生产特点和发展现状,以标准化为基础,沿数字化、网络化、智能化发展路径制定规划,分步骤、分阶段、分层次地实施,需要正确看待建设过程的长期性和艰巨性,充分理解智能化建设的螺旋式上升特点,并坚信方向正确和目标的可实现。


  印刷企业属性的不同,决定了在智能化建设中并没有一个可以照搬照用的通用模式,智能化建设的侧重点和具体实施方案也不一而足,需要通过调研分析获取相应的需求,找到每个企业的特色转型之路。


  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。通过组织变革、流程再造、技术改造和标准化建设,着力在印前体系、生产工艺、质量管理、设备管理4个方面建立数字化工作流程管控体系;针对书刊教材生产流程、工艺过程、工艺参数规范,建立了质量管控等质量检测标准;设备加装标准化图文视觉检测系统,实现质量移动化检测等,初步实现了以设备直连、智能排产、能源管理等进行智能化管理与控制。


  昆山科望快速印务有限公司,以单卡盒、精裱盒、手提纸袋、瓦楞彩盒、说明书等为主要业务。借助企业领导者扎实的自动化专业背景,公司敢为人先,采用顶配设备实现联线作业,通过大量工业机器人的协同作业,实现生产现场场内物流的自动化流转;通过生产现场、IT系统、物流系统、客户和产品及生产设备的互联,实现智能化生产、各系统网络化协同、自动化物流,以及客户的个性化定制,形成了快速高效的智能化生产闭环模式;通过工业互联网将智慧工厂、智能立体仓库和智能生产连接,印前模式借助手机3D实景体验,将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、服务的融合。


  河南盛大彩色印刷有限公司,以合版印刷起步,占据豫皖交界处的地理优势。互联网技术和便捷物流为其发展带来了更广的覆盖范围,海量的订单和巨大的产能形成了规模效应,使得盛大对智能工厂的建设十分关注。基于统一的可视化平台,可以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的整合和共享;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


  对于印刷企业而言,之于智能工厂建设的探索是一个漫长且艰苦的过程,其是在标准化普及、数字化强化、网络化覆盖的基础上,使生产效率得以提升。而且,智能化改造并不是独立的过程,必须要有供应链上下游的配合。我们不能为了智能化而智能化,而要真正通过智能化改造解决当前企业遇到的痛点和难题。从目前所调研的企业现状来看,国内印刷业中可以达到真正意义上的智能工厂的企业少之又少。智能化等级较高的大型企业,在实践中摸索出一套适合企业发展的决策管控解决方案或运营管理信息化解决方案;转型不够理想的印刷企业,在软件和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的问题。


  1。智能化管理“失控”。这是时下印刷企业面临的最大问题,即上层进行决策,下层却未执行或执行未达到要求。例如,系统进行排产,如果机器没有根据排程执行,物料没有根据排产要求配送,就相当于空排,浪费时间和人力物力,得不偿失。2。MES、ERP等系统普及难。中小型印刷企业的工人普遍文化水平不高,对新事物、新机器的接受能力及操作能力受限。3。印前、印刷、印后设备的互联互通并不顺畅。目前仍需要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。4。自动化程度不高。不论是大型企业还是中小型企业,在生产线和装配线的设计和构建方面并未达到完全的自动化,不能够支持多品种的混线生产与装配。5。印刷设备的信息化程度不高。首先,印刷设备在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为浅层的数据,更有价值的设备数据只能通过技术解密或从设备生产商处购买,增加了企业的经济压力及技术难度。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的记录,缺乏真实性、准确性和及时性,不能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很多共性问题有待进一步解决,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,国家层面缺乏对印刷业足够的重视,导致对本行业智能化建设的理论研究欠缺,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,智能化建设中有个别印刷企业更信赖机床等领域的成熟解决方案,倾向与从属于其他领域的企业和院校开展合作。实则,这样的选择对于企业的智能工厂建设和行业的智能化建设都无益。行业规模限制了其他领域智能化方案解决商投入持续研发的热情,同时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。


  新冠疫情的突如其来,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、传统的管理模式,成为制约复工复产的关键。通过本次疫情防控,“机器换人”的基本认识已经普遍被接受,印刷企业或许会加快智能化建设的步伐。


  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,强化技术基础和技术创新能力,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的建设,丰富盈利模式,打造竞争优势,促进新业态的有序建设。


  (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)


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