תרגול של בניית מפעלים אינטליגנטים

עיצוב ברמה-מעלה: מרוכז בנתיב התהליך

ההצלחה או הכישלון של בניית מפעל חכם תלויה בשאלה אם התכנון ברמה העליונה-מתאים באמת לתהליכים העסקיים של המפעל. הפרויקט החכם של Tianjin Yihong מתרכז במסלול התהליך, משתמש בזרימה לוגיסטית כמסגרת, מונע על ידי נתונים כליבה, ומכסה את כל מחזור החיים מאחסון חומרי גלם ועד משלוח מוצר מוגמר.

מסלול התהליך העיקרי הוא כדלקמן: גלילי נייר נחתכים לגיליונות על ידי מכונת חיתוך נייר, לאחר מכן מועברים על ידי AGV למכונת החיתוך לצורך חיתוך, ולאחר מכן מועברים בהמשך למכונת ההדפסה להדפסה רב צבעונית; לאחר ההדפסה, החומרים נחים במשך 4-6 שעות, ולאחר מכן מועברים דרך מסדרון לסדנת טיפול פני השטח, שם מסתיימים ברצף תהליך אחד או מספר תהליכים כגון למינציה, הבלטות, הטבעה חמה וחיתוך קוביות-; לבסוף, הגלילים מודבקים יחד עם נייר פנים על ידי מכונת למינציה, מקופלים לקופסאות, ועוטפים לאריזה ליצירת המוצר המוגמר (קרטונים גליים) או נייר הפנים מועבר למעלה במעלית משא לבית המלאכה של קופסאות פרימיום, שם מחוררים את הלוח האפור וחותכים אותו-, ולאחר מכן מותאם לקופסת הגימור העליונה של הקופסה העליונה של המכונה ויוצרים קופסת מכונה פרמיום. מוצר.

את הקופסאות המודבקות המוגמרות ניתן לשלוח ישירות מאזור החיץ-בקומה הראשונה, או להעביר באמצעות AGV למעלית המשא, תוך כניסה למחסן הדירה בקומה-הרביעית. הם מתוכננים לטעינה יוצאת לאחר הפעלת הזמנת המשלוח. כל מסלול התהליך משתרע על פני מספר קומות ואזורים פונקציונליים, עם קווים לוגיסטיים ארוכים ונקודות העברה רבות. תוכנית הפרויקט מתמקדת בתפיסת הליבה של 'לתת לזרימת נתונים להניע את זרימת החומר, ולתת לתזמון המערכת להחליף תיאום ידני', תוך שימוש בכך כנקודת התחלה לבניית מערכת דיגיטלית אינטליגנטית-משולבת של 'שילוב רך וקשה'.

שחזור חומרה: מערכת טיפול אוטומטית- מלאה

01/ סדנת דפוס: תחום ליבה של טרנספורמציה של אוטומציה

סדנת הדפוס היא האזור עם השינוי הנרחב ביותר בפרויקט זה. באמצעות שדרוגים סטנדרטיים של שלושה תהליכים-מכונות גיליונות נייר, חותכים ומכונות הדפסה-בשילוב עם קווי מסוע ומלגזות מסוג -מלגזה, נוצרה לולאה סגורה-שלמה להפצה אוטומטית של משטחים.

גיליון הנייר מאמץ מצב פעולה בצורת U- של 'מזרן עליון ← פריקה אוטומטית ← מילוי המזרן ← הובלת AGV', עם שתי מכונות מסודרות באופן סימטרי מצפון לדרום, ומשיגות חיבור חלק מחיתוך נייר להעברה. בתהליך החיתוך, מלגזות מסוג -AGV מטפלות בטעינה ופריקה אוטומטית של חומרים; משטחים ריקים המיוצרים על ידי חיתוך נערמים באופן מרכזי על ידי מכונת ערימת משטחים ואז מוחזרים באמצעות AGV לפתחי הזנת גיליון הנייר או החותך, תוך מימוש הקצאה אוטומטית של משאבי משטחים.

השינוי של מכונות הדפוס הוא החלק המורכב ביותר מבחינה טכנית בפרויקט. אם ניקח את מדפסת ה-UV כדוגמה: בצד הטעינה, מלגזות מסוג AGV -מעבירות משטחים עמוסים במלואם בנייר ליציאת הטעינה של המכונה, שם התקן העברת ההרמה העליון- מזיז אותם אוטומטית למצב ההזנה, ומנגנון ההזנה בוחר את הנייר באופן אוטומטי; בצד הפריקה, משטחים ריקים מסתובבים לאורך המסוע הצדדי ומקבלים את הנייר המודפס; משטחים מלאים עוברים אוטומטית לקצה המסוע, שם AGV מעביר אותם לאזור המנוחה או לאזור הבדיקה. הנתיב כולו יוצר לולאה סגורה אוטומטית-בצורת -S, המחליף לחלוטין את פעולות-העמל האינטנסיביות של המלגזה הקודמות.

02/ חוצה-לוגיסטיקה רצפה: אוטומציה של תחבורה אנכית

עבור הפרויקט החכם שודרגו במיוחד שתי מעליות משא בצד הצפוני והדרומי. רולים הותקנו בתוך הבקתות, וקווי מסוע עגינה הוקמו בכניסה למעלית של כל קומה, מה שהופך את מעלית המשא להרחבה אנכית של מערכת ה-AGV במפלס הקרקע-.

לאחר השיפוץ, בקומה הראשונה, מלגזות מסוג AGV-מובילות חומרים לכניסה למעלית המשא. החומרים מועברים אוטומטית לתוך תא המעלית, ואז עולים לקומת היעד, ומוזרמים לקו מסוע הרצפה דרך גלילי התא. ההובלה שלאחר מכן מסתיימת על ידי AGV הרצפה או מלגזת מערם ידנית.

אזור האחסון השטוח בקומה-הרביעית של החברה יכול לאחסן יותר מ-700 משטחים של מוצרים מוגמרים. בעת אחסון, המוצרים המוגמרים מורמים על ידי מעלית המשא, ואז נאספים על ידי המלגזה הנסתרת בקומה הרביעית וממוקמים אוטומטית באחסון בהתאם למיקומים שהוקצו ל-WMS-. בעת החילוץ, מפעיל המחסן נותן פקודה במערכת, וה-AGV מעביר את הסחורה אוטומטית לכניסה למעלית המשא, יורד לקומה הראשונה להמתנה לטעינה. משטחים ריקים שנוצרו על ידי הזמנות יוצאות מורמות בחזרה על ידי מעלית המשא לשימוש חוזר. לאורך כל התהליך הנכנס והיוצא, מעורבות האדם מוגבלת לתפעול המערכת, כאשר עוצמת העבודה הפיזית קרובה לאפס.

03/ העצמת RFID: הבסיס הדיגיטלי-החכם למעקב אחר חומרים

משטחים משתמשים בתוויות משולבות "שבב ברקוד RFID", עם ברקודים גלויים מבחוץ ושבבים משובצים המאחסנים מידע חומר. AGV מסוג -מלגזה מצוידים בקוראי RFID; בכל פעם שמבוצעת משימת טיפול, המערכת מוודאת אוטומטית אם מספר המזרן תואם למספר המשימה, ומשיגה מיפוי מדויק בין חומרים ומשימות. זה מונע את הסיכונים התפעוליים של "לקחת את הסחורה הלא נכונה או הנחתם במיקום הלא נכון" מהמקור ומבטיח שפנקס החומרים במערכת הדיגיטלית נשאר מסונכרן בזמן אמת עם הפריטים הפיזיים באתר. זוהי גם אחת מנקודות הזנת הנתונים העיקריות להשגת "פעולות דיגיטליות- אינטליגנטיות" בכל המפעל.

העצמת תוכנה: שליטה משותפת על פני ארבע פלטפורמות

שדרוגי חומרה מניחים את הבסיס הפיזי; שיתוף פעולה בתוכנה הוא המנוע האמיתי לשחרור-ערך דיגיטלי אינטליגנטי. הפרויקט החכם של Tianjin Yihong פורס ארבע פלטפורמות עיקריות: MES, WMS, WCS ו-LES, בונה מערכת בקרה דיגיטלית- מלאה-שלה, המכסה ביצוע ייצור, ניהול מחסנים, בקרת ציוד ותזמון לוגיסטי.

01/ מערכת ביצוע ייצור MES

מאפשר שיחות חומר אוטומטיות ודיווח עבודה אוטומטי. כאשר קווי המסוע במכונות אינם פעילים, המערכת מנפיקה אוטומטית משימות מילוי ל-AGVs; לאחר השלמת ההדפסה, המערכת מתעדת אוטומטית את כמות הזמנות העבודה שהושלמו בהתבסס על איסוף נתונים- בזמן אמת. מידע הייצור זורם באינטרנט לאורך התהליך, ומצמצם משמעותית את זמן הכניסה הידנית של הפקידים.

02/ מערכת ניהול מחסנים WMS

מערכת זו היא כלי הליבה לפתרון הבעיה-ארוכת השנים של "אי התאמות בפנקס החשבונות". לאחר השקת המערכת יש לתעד את כל פעולות חומרי הגלם הנכנסות והיוצאות דרך המערכת, כאשר כל רשומה מציגה חותמת זמן ברורה ואדם אחראי. המערכת מספקת גם דוחות התרעות מלאי מסונכרנים; מלאי נמוך מפעיל אוטומטית תזכורות, ומשדרג החלטות רכש מ"הערכה מבוססת ניסיון" ל"קבלת החלטות-מונעת-נתונים".

03/ מערכת בקרת ציוד WCS

אחראי על תזמון אחיד של כל ה-AGVs של המפעל, קווי המסוע, המעליות, ההעברות ומעליות המשא, הוא משמש כ"מרכז העצבים" המחבר את ההיגיון העסקי-העליונה עם ביצוע הציוד-התחתון, ומבטיח שכל הוראה לוגיסטית מומרת באופן מדויק ומהיר לפעולות ציוד.

04/ מערכת ביצוע לוגיסטיקה LES

בצע ניהול תור וניהול עדיפות של משימות לוגיסטיות שונות כגון קריאת חומר, מילוי חומר, העברה והחזרה למחסן כדי למנוע התנגשויות משאבים כאשר משימות מרובות מתרחשות במקביל, ולהבטיח את הקצב הלוגיסטי החלק והמסודר של המפעל כולו.

שיתוף נתונים-בזמן אמת בין ארבע הפלטפורמות, ובמקביל עגינה עם הודעת המסירה של ה-ERP של היצרן, תוך מימוש חדירת-עד-נתונים מקצה לקצה מהזמנות לקוחות ועד לאספקת מוצר מוגמר, כך שהמושג "מונע בינה דיגיטלית" יכול להיות מיושם באמת בכל צומת עסקי.

איסוף נתונים: המכונה מחוברת לרשת מלאה

פרויקט המודיעין הדיגיטלי של החברה השלים את הטרנספורמציה של הרכישה הדיגיטלית של 32 ציוד ייצור עיקרי בבית המלאכה בקומה הראשונה, המכסה את כל ציוד הליבה כגון מכונות הפרדת נייר, מכונות הדפסה, מכונות למינציה, מכונות למינציה, מכונות הבלטות, מכונות הטבעה חמה, מכונות חיתוך-ת, וקווי הדבקת תיקיות.

מצב ההפעלה, כמות הייצור, אזעקת התקלה ונתונים אחרים של כל מכונה מיובאים ל-MES בזמן אמת כדי ליצור לוח מחוונים דיגיטלי של הסדנה החזותית. ההנהלה יכולה לתפוס את נתוני קיבולת הייצור, שיעור ניצול הציוד ומידע חריג מבלי להסתמך על סטטיסטיקה ידנית, מה שמספק בסיס מודיעיני דיגיטלי מוצק לקידום מתמשך של ייצור רזה.

שינוי ניהול: מניקיון האתר לסטנדרטיזציה של תהליכים

01/ מראה האתר שופר באופן מקיף

AGV דורשת שחומרים יהיו מוערמים בצורה מסודרת על משטחים סטנדרטיים בהתאם למיקום האחסון שצוין, מה שמכריח את-מפרט הפעולה באתר. בעבר שונתה מהיסוד סביבת הסדנאות של הערמה אקראית, ואתר נקי ומסודר הוא לא רק התנאי המקדים להפעלת המערכת, אלא גם הערבות הבסיסית לייצור בטוח.

02/ שיתוף הפעולה הלוגיסטי מקוון לחלוטין

השימוש בחומרי גלם הסתמך בעבר על תקשורת מילולית לא מקוונת בין הקפטן למנהל המחסן, ועיכובים במידע ואחריות לא ברורה היו הנורמה. לאחר השקת המערכת, כל בקשות החומר מוגשות אונליין דרך MES, והנהלת המחסן מבצעת את המחסן בהתאם למשימות המערכת, ולכל תפוצת חומר יש שובר אלקטרוני מלא, המממש את המהפך היסודי מ"הסכם בעל פה" ל"בקרת מערכת".

03/ קבלת החלטות רכש-מקיפות-

נתוני מלאי-בזמן אמת של WMS וטבלאות אזהרה מוקדמות- מאפשרים למחלקת הרכש להיפרד מההיסטוריה של קניית נייר על ידי תחושה, והבזבוז של רכש חוזר וצבר חומר נבלם למעשה, ויעילות מחזור המלאי משתפרת.

ערכי ליבה והשראה בתעשייה

ניתן לסכם את הערך של פרויקט אינטליגנטי Tianjin Yihong מארבעת המימדים הבאים:

(1) שיפור יעילות וקצב צמיחה: כל התהליך משודרג אוטומטית, מבטל צווארי בקבוק בהעברה ידנית, קיצור מחזור הייצור והפיכת מחזור זרימת קו הייצור ליציב יותר.

(2) הפחתת עלויות והפחתת צריכה: העברה אוטומטית של AGV מפחיתה מאוד את עוצמת העבודה הפיזית של-עובדי הקו הקדמי, חוסכת ביעילות בעלויות עבודה ומפחיתה בזבוז חומרי גלם באמצעות דיווח אוטומטי.

(3) ניהול סטנדרטי: מערכת AGV מאלצת את האתר להיות נקי וסטנדרטי, ויוצרת סדנת מודיעין דיגיטלי סטנדרטית וויזואלית.

(4) קישור למצב הכולל: נתוני MES, WMS, WCS, LES ו-ERP מחוברים, פותחים את כל הקישור של ייצור, לוגיסטיקה ואחסנה, ומשפרים באופן מקיף את יכולות הניהול והבקרה של שרשרת האספקה.

מנקודת המבט של חשיבות התעשייה, פרויקט המודיעין הדיגיטלי Tianjin Yihong מוכיח שבמפעל דפוס ואריזה מורכב עם מספר קומות, תהליכים מרובים וזנים מרובים, באמצעות עיצוב ברמה-ת גבוהה ושילוב משולב של תוכנה וחומרה, ניתן לממש את התזמון האוטומטי של כל התהליך הלוגיסטי ובקרה דיגיטלית מעודנת.

המפעל החכם שנבנה על ידי Tianjin Yihong הוא יישום שלם של המושג "מודיעין דיגיטלי-מונע" בתעשיית הדפוס והאריזה. ייצור חכם הוא לא שדרוג ציוד פשוט, וגם לא תוכנה טהורה לענן, אלא פרויקט מודיעין דיגיטלי כולל עם זרימת תהליך כשלד, איסוף נתונים כמו העצב, פלטפורמת תוכנה כמו המוח, וציוד אוטומציה כמו הגפיים, ואינטגרציה אורגנית ותפעול מתואם.

עבור ארגונים עמיתים שמתכוונים לקדם טרנספורמציה, גיבוש תוכניות מנקודות כאב ויישום עיצוב בו-זמני של תוכנה וחומרה הוא הדרך הנכונה לגרום למודיעין דיגיטלי לעבור מ"קונספט" ל"ערך". עם חדירתה המתמשכת של טכנולוגיית הבינה המלאכותית בתחומי חיזוי איכות ואופטימיזציה של תהליכים, יועמק עוד יותר תהליך הבינה הדיגיטלית של תעשיית הדפוס והאריזה.