Práctica de construcción de fábrica inteligente 'soft-hardintegrada' de Tianjin Yihong Printing and Packaging
Actualmente, la industria de la impresión y el embalaje se encuentra en una etapa crítica de transformación y actualización de "intensiva-en mano de obra" a "intensiva-en tecnología". Los costos crecientes, la escasez de mano de obra y las crecientes demandas de los clientes por la puntualidad en la entrega y la calidad del producto están haciendo que los modelos tradicionales de gestión manual sean cada vez más insostenibles. Cuestiones como las discrepancias entre las cuentas y el inventario real, el flujo caótico de materiales y las paradas de la línea de producción debido a la falta de materiales son problemas comunes y persistentes en la industria. Reconstruir las operaciones de producción y los sistemas de gestión logística a través de la inteligencia digital se ha convertido en un imperativo estratégico para que las principales empresas de impresión y embalaje superen los cuellos de botella en el desarrollo.
Tianjin Yihong Intelligent Packaging Technology Co., Ltd. (en lo sucesivo, 'Tianjin Yihong') es una empresa integral de impresión y embalaje que integra diseño de preimpresión, fabricación de planchas-, impresión y procesamiento de pos-impresión. Posee nueve filiales de propiedad total-y ha establecido relaciones de cooperación a largo plazo-con marcas-conocidas como Mengniu, Three Squirrels y Junlebao. Ante la presión de la transformación digital e inteligente en la industria, Tianjin Yihong se centra en la inteligencia digital como su principal fuerza impulsora para construir una fábrica inteligente de referencia en la industria de la impresión y el embalaje.
Diseño-de nivel superior: centrado en la ruta del proceso
El éxito o el fracaso de la construcción de una fábrica inteligente depende de si la planificación-de nivel superior realmente se alinea con los procesos comerciales de la fábrica. El Proyecto Inteligente Tianjin Yihong se centra en la ruta del proceso, utiliza el flujo logístico como marco, está impulsado por los datos como esencia y cubre todo el ciclo de vida, desde el almacenamiento de la materia prima hasta el envío del producto terminado.
La ruta principal del proceso es la siguiente: los rollos de papel se cortan en hojas mediante una máquina cortadora de papel, luego se transportan en AGV a la máquina cortadora para recortarlos y luego se transportan a la máquina impresora para impresión multicolor; después de la impresión, los materiales descansan durante 4 a 6 horas y luego se transfieren a través de un pasillo al taller de tratamiento de superficies donde se completan en secuencia uno o varios procesos, como laminación, estampado en caliente y troquelado-; finalmente, los rodillos se pegan con el papel frontal mediante una máquina laminadora, se doblan en cajas y se envuelven para empaquetarlos para formar el producto terminado (cartones corrugados) o el papel frontal se transporta arriba en un montacargas hasta el taller de cajas premium, donde el cartón gris se ranura y se troquel-, luego se lamina con papel de caja de colores y se procesa con una máquina de cajas rígidas para formar productos de cajas premium.
Los productos terminados se pueden enviar directamente en el área intermedia del primer piso o se pueden transferir en AGV al montacargas, almacenarse en el almacén plano del cuarto piso y luego enviarse fuera del almacén para su carga una vez que se activa la orden de entrega. Toda la ruta del proceso abarca múltiples pisos y áreas funcionales, con largas líneas de flujo de materiales y muchos nodos de conversión. El plan del proyecto toma como concepto central "dejar que el flujo de datos guíe el flujo de material animal y dejar que la programación del sistema reemplace la coordinación manual", y toma esto como punto de partida para construir un sistema de inteligencia digital de "integración de software y hardware".
Reconstrucción de hardware: todo el proceso del sistema de manipulación automática.
01/ Taller de impresión: el eje central de la transformación de la automatización
El taller de impresión es la zona con mayor intensidad en esta transformación, mediante la transformación estandarizada de los tres procesos de separadora de papel, cortadora de papel y máquina de impresión, con líneas de transporte y AGV de carretillas elevadoras, para construir un circuito cerrado completo de circulación automática de palets.
El separador de papel adopta el modo de operación en forma de U-de "desmontaje automático de la plataforma superior → → plataforma completa →transferencia AGV", y el diseño simétrico de las unidades norte y sur logra la conexión perfecta entre el corte de papel y la transferencia. En el enlace de corte de papel, el montacargas AGV completa la conexión automática de carga y descarga de material; Después de que la máquina apiladora apila las paletas vacías generadas por el corte de papel, el AGV las devuelve al puerto de descarga del separador y cortador de papel para realizar la asignación automática de recursos de paletas.
La transformación de la máquina de impresión es la parte más técnica del proyecto. Tomemos como ejemplo la máquina de impresión UV: en el lado de alimentación, la carretilla elevadora AGV envía la paleta llena de papel al puerto de carga de la máquina y automáticamente ingresa a la posición de carga de papel a través del dispositivo de transferencia de gato, y el mecanismo de volante recoge automáticamente el papel; En el lado de corte, la paleta vacía fluye a lo largo de la línea transportadora en el costado de la máquina para recibir el papel impreso; El soporte completo viaja automáticamente hasta el final de la línea transportadora, y es conectado y transferido por AGV al área estacionaria o área de inspección de muestreo, y todo el camino está en un circuito cerrado automático en "forma de S-", reemplazando por completo el antiguo método de operación de frecuentes viajes de ida y vuelta de montacargas manuales.
02/ Logística transversal-: automatización del transporte vertical
El proyecto inteligente llevó a cabo una transformación especial de un montacargas a cada lado del norte y sur, instaló un transportador de rodillos dentro de la cabina y estableció una línea transportadora de acoplamiento en la entrada del ascensor en cada piso, de modo que el montacargas se convierta en una extensión vertical del sistema AGV terrestre.
Después de la renovación, en el primer piso, AGV tipo carretilla elevadora-transportan materiales hasta la entrada del montacargas. Los materiales se transportan automáticamente a la cabina del ascensor, luego ascienden al piso objetivo y se descargan en la línea transportadora del piso a través de los rodillos del ascensor. El transporte posterior se realiza mediante AGV de suelo o carretilla elevadora apiladora manual.
El área de almacenamiento plana del cuarto-piso de la empresa puede almacenar más de 700 palés de productos terminados. Durante el almacenamiento, los productos terminados son elevados por el montacargas, luego recogidos por los AGV de montacargas ocultos del cuarto-piso y almacenados automáticamente de acuerdo con las ubicaciones asignadas del WMS-. Durante la recuperación, el operador del almacén emite un comando en el sistema y el AGV transporta automáticamente la mercancía a la entrada del montacargas y desciende al primer piso para esperar la carga. Los palés vacíos generados por los pedidos salientes son elevados por el montacargas para su reciclaje. A lo largo de todo el proceso de entrada y salida, la mano de obra humana sólo es necesaria para el funcionamiento del sistema, con una intensidad de trabajo físico cercana a cero.
03/ Empoderamiento RFID: la base de inteligencia digital para el seguimiento de materiales
La bandeja adopta una etiqueta integrada de "chip RFID de código de barras", la apariencia del código de barras es visible y el chip-incorporado almacena información del material. Forklift AGV está equipado con un lector RFID, cada vez que se realiza la tarea de manipulación, el sistema verifica automáticamente si el número de palet es consistente con el número de tarea, realiza el mapeo preciso de materiales y tareas, evita el riesgo de operación de "tomar los bienes equivocados, mover el lugar equivocado" desde la fuente y garantiza que el libro de materiales en el sistema digital y los objetos físicos en-el sitio estén sincronizados en tiempo real, lo que también es una de las entradas de datos clave para que toda la planta logre un "impulso de inteligencia digital".
Empoderamiento del software: control colaborativo de las cuatro plataformas principales
Las actualizaciones de hardware sientan las bases físicas y la colaboración de software es el verdadero motor para desbloquear el valor de la inteligencia digital. Tianjin Yihong Intelligent Project implementa cuatro plataformas principales: MES, WMS, WCS y LES, y crea un sistema de control y gestión de inteligencia digital de enlace completo-que cubre la ejecución de la producción, la gestión de almacenes, el control de equipos y la programación logística.
01/ Sistema de Ejecución de Fabricación MES
Realice llamadas automáticas de materiales e informes automáticos de trabajo. Cuando la línea transportadora de alimentación de la máquina está inactiva, el sistema envía automáticamente la tarea de reabastecimiento al AGV. Una vez completada la impresión, el sistema registra automáticamente la cantidad de órdenes de trabajo completadas basándose en la recopilación de datos en tiempo real-y la información de producción fluye en línea durante todo el proceso, lo que reduce en gran medida el tiempo de entrada manual de los empleados.
02/ Sistema de Gestión de Almacén WMS
El sistema es la herramienta central para resolver el persistente problema de las "cuentas inconsistentes". Una vez iniciado el sistema, todas las materias primas que entran y salen del almacén deben ser retenidas por la operación del sistema, y cada registro tiene una hora clara y una persona responsable. El sistema proporciona una tabla de pre-alerta de inventario de forma sincrónica, activa automáticamente recordatorios cuando el inventario es bajo y las decisiones de adquisición se actualizan de una "estimación empírica" a una "basada en datos-".
03/ Sistema de control de equipos WCS
Responsable de la programación unificada de AGV, línea transportadora, elevación y transferencia y montacargas y otros equipos de automatización en toda la planta, es el "centro neurálgico" que conecta la lógica empresarial superior y la ejecución del equipo subyacente, asegurando que cada instrucción logística se transforme de manera precisa y oportuna en acciones del equipo.
04/ Sistema de Ejecución Logística LES
Lleve a cabo colas unificadas y gestión de prioridades de diversas tareas logísticas, como llamadas de materiales, reabastecimiento de materiales, transferencia y regreso al almacén para evitar conflictos de recursos cuando se realizan múltiples tareas al mismo tiempo y garantizar una logística fluida y ordenada en toda la planta.
Intercambio de datos en tiempo real-entre las cuatro plataformas y, al mismo tiempo, conexión con el aviso de entrega del ERP de fábrica, logrando una penetración de datos de principio a fin-e-desde los pedidos de los clientes hasta la entrega del producto terminado, de modo que el concepto de "inteligencia digital impulsada" pueda implementarse realmente en cada nodo empresarial.
Recopilación de datos: la máquina está completamente conectada en red.
El proyecto de inteligencia digital de la empresa ha completado la transformación de la adquisición digital de 32 equipos de producción principales en el taller del primer piso, abarcando todos los equipos principales, como máquinas separadoras de papel, máquinas de impresión, máquinas laminadoras, máquinas laminadoras, máquinas de estampado, máquinas de estampación en caliente, máquinas troqueladoras-y líneas de pegado de carpetas.
El estado operativo, la cantidad de producción, la alarma de falla y otros datos de cada máquina se importan al MES en tiempo real para formar un tablero digital del taller visual. La gerencia puede captar datos de capacidad de producción, tasa de utilización de equipos e información anormal sin depender de estadísticas manuales, proporcionando una base sólida de inteligencia digital para la promoción continua de la producción ajustada.
Cambio de gestión: de la limpieza del sitio a la estandarización de procesos
01/ La apariencia del sitio ha sido mejorada integralmente.
AGV requiere que los materiales se apilen cuidadosamente en paletas estándar de acuerdo con la ubicación de almacenamiento especificada, lo que obliga a-las especificaciones de operación en el sitio. En el pasado, el entorno del taller de apilado aleatorio ha cambiado radicalmente, y un lugar limpio y ordenado no sólo es el requisito previo para el funcionamiento del sistema, sino también la garantía básica para una producción segura.
02/ La colaboración logística es totalmente online
Anteriormente, el uso de materias primas dependía de la comunicación verbal fuera de línea entre el capitán y el gerente del almacén, y los retrasos en la información y las responsabilidades poco claras eran la norma. Una vez iniciado el sistema, todas las solicitudes de materiales se envían en línea a través de MES, y la gestión del almacén realiza el almacén de acuerdo con las tareas del sistema, y cada circulación de material tiene un comprobante electrónico completo, logrando la transformación fundamental del "acuerdo verbal" al "control del sistema".
03/ Toma de decisiones de adquisiciones-basada-en datos integrales
Los datos de inventario-en tiempo real y las tablas de advertencias previas- de WMS permiten al departamento de compras despedirse del historial de compra de papel mediante el tacto, y el desperdicio de adquisiciones repetidas y la acumulación de materiales se frena de manera efectiva y se mejora la eficiencia de la rotación del inventario.
Valores fundamentales e inspiración de la industria
El valor del proyecto inteligente Tianjin Yihong se puede resumir en las siguientes cuatro dimensiones:
(1) Mejora de la eficiencia y tasa de crecimiento: todo el proceso se actualiza automáticamente, lo que elimina los cuellos de botella en la transferencia manual, acorta el ciclo de producción y hace que el ciclo de flujo de la línea de producción sea más estable.
(2) Reducción de costos y reducción del consumo: la transferencia automática AGV reduce en gran medida la intensidad del trabajo físico de los trabajadores de primera línea-, ahorra efectivamente costos laborales y reduce el desperdicio de materia prima a través de informes automáticos.
(3) Gestión estandarizada: El sistema AGV obliga a que el sitio esté limpio y estandarizado, creando un taller de inteligencia digital estandarizado y visual.
(4) Vínculo con la situación general: los datos MES, WMS, WCS, LES y ERP están conectados, abriendo todo el vínculo de producción, logística y almacenamiento, y mejorando integralmente las capacidades de control y gestión de la cadena de suministro.
Desde la perspectiva de la importancia de la industria, el proyecto de inteligencia digital Tianjin Yihong demuestra que en una fábrica compleja de impresión y embalaje con múltiples pisos, múltiples procesos y múltiples variedades, a través de un diseño razonable de alto nivel-y la integración integrada de software y hardware, es posible realizar la programación automática de todo el proceso logístico y un refinado control de inteligencia digital del almacenamiento.
La fábrica inteligente construida por Tianjin Yihong es una implementación completa del concepto de "inteligencia digital-impulsada" en la industria de la impresión y el embalaje. La fabricación inteligente no es una simple actualización de equipos, ni es un puro software para la nube, sino un proyecto general de inteligencia digital con el flujo de procesos como esqueleto, la recopilación de datos como nervio, la plataforma de software como cerebro y el equipo de automatización como extremidades, y la integración orgánica y la operación coordinada.
Para las empresas pares que pretenden promover la transformación, formular planes a partir de los puntos débiles e implementar el diseño simultáneo de software y hardware es el camino correcto para hacer que la inteligencia digital pase del "concepto" al "valor". Con la penetración continua de la tecnología de inteligencia artificial en los campos de la predicción de la calidad y la optimización de procesos, se profundizará aún más el proceso de inteligencia digital de la industria de la impresión y el embalaje.