包裝印刷產業智能制造發展與案例分析(二)
文/楊閆(實習生)、畢得
清華大學互聯網產業研究院
一、包裝印刷企業智能制造發展現狀
隨著全球制造業推進“工業 4.0”,歷經新一輪變革和調整,產業升級、技術進步、體制創新推動全球包裝印刷產業進入發展新階段,新一輪科技革命正在積聚力量,人工智能、大數據、物聯網、5G 通信、工業互聯網、云計算和邊緣計算等高新技術催生的大量新興產業,給包裝印刷產業創新融合帶來新的發展機遇,包裝印刷產業從過去的加工型產業轉變成文化振興產業、高新技術產業,新技術、新工藝和新材料的開發應用越來越廣泛,智能制造已成業內共識。
實施智能制造的難點和重點在于:我國現有包裝印刷規模以上企業的占比不足 5%,大量中小企業受用工成本增長、原材料價格提高、訂單利潤下降、消費市場升級和融資渠道受限等綜合因素的影響,企業智能化轉型升級心有余而力不足。即便是一些中大型企業,其對智能制造仍停留在概念認識和觀望階段,對實施智能制造的路徑、方法及技術實現策略模糊不清,因而導致智能制造的實施難度大、研發資金投入高昂、預期收益不明確,嚴重影響企業的智能化發展進程。
包裝印刷企業科學規劃智能制造架構設計、搭建協同控制自動化智能化生產線、升級互聯互通的標準化信息系統、實現生產設備與管理信息系統的匹配融合、運用工業互聯網信息技術推進企業智能化轉型,是今后必須解決的關鍵問題,任重而道遠,需要制定明確的目標,做好周密的思考和準備,并且有計劃逐步實施應用。
二、安徽新華股份有限公司推進“智慧云印”建設
安徽新華股份有限公司于 2019 年開展“智慧云印”工業互聯網平臺項目建設,實現公司在標準化大數據環境下的智能印刷、綠色印刷和精品印刷。
新華股份建設“慧核”工業互聯網平臺,定位于為印刷產業、印刷企業服務。通過工業互聯網平臺把企業現有的各種管理系統、設備應用、流程管理等數據匯聚進入數據倉庫。“慧核”工業互聯網平臺通過基礎共性平臺管理駕駛艙對數據進行融合、分析、加工,以各種圖表的透明可視化和應用 APP,幫助用戶實現日常經營管理、設備效能管控、質量狀態監測、生產實時監管,對標實現異常診斷、標準化生產,賦能賦智助力降本提質增效?!盎酆恕惫I互聯網平臺的“智慧云印”通過對企業生產全過程、全流程、全要素的數據上云融合,實現生產管理的數字化、可視化、標準化,實現數據驅動高質量生產與管控。
“慧核”工業互聯網平臺通過采用感知層、IaaS、PaaS、SaaS 四層架構,對采集的數據進行分析,幫助企業分析各類設備或產品的狀態,實現對異常狀態的預警或報警,從而實現預測性維護,避免非計劃停機。此外,還有助于幫助企業改進產品性能、降低能耗、保障安全。
新華股份推進“5G+MEC 智慧云印工業互聯網融合應用”項目。該項目利用 5G 網絡傳輸速度快、穩定性強、安全性高的特點,在原有廠區生產車間數字化基礎上,利用 MEC 邊緣計算技術,在設備產線通過加裝邊緣計算系統,對接設備 PLC,實現與自動化生產線、設備數據采集系統、智能檢測設備等數據的互聯互通,同時將采集數據作為大數據接入企業 MES 和 ERP,實現對于制造過程的有效監控,設備自動化、生產透明化、管理移動化,打通制造環節的生產價值鏈條。
(1)生產效率提升 20%。5G 技術融合印刷檢測技術、二維碼溯源、色彩管理、設備直連的應用,提升企業管理的數字化、流程化和標準化。
(2)綜合效益提升 10%。公司綜合運營成本降低 10%,生產周期縮短 12%,產品交貨及時率大幅度提高,產品按期交貨率達 96%,上漲 5 個百分點。加快信息化建設、信息共享、可視化導航,打破壁壘實現透明化,使業務協同、風險控制、管理決策、資源協調能力得到提升,生產效率大幅提升。印前電子文件檢索時間縮短至原來的 1/9,準確率達到 100%。印刷侯紙等版時間縮短 90%,生產工序轉換時間縮短 70%。質量水平穩定提升,質量投訴率大幅下降,尤其教材退換貨率降到百萬分之 0.5 以下,近乎“零”投訴。
三、世紀開元益好定制工業互聯網平臺
益好定制是世紀開元智印互聯科技公司下的工業互聯網服務平臺。益好定制依托世紀開元“互聯網+印刷”領域的優勢,深耕小批量個性定制領域,整合印刷企業及其上下游供應商、分銷商企業資源,鏈接社會設計師團隊及個人資源,攜手合力打造的基于印刷電商、面向全行業的綜合性服務平臺。
益好定制以 C2B 和 S2b2C 模式為主導,應用側重于通過資源匹配,為中小微企業賦能,將領先企業的產業資源與中小微企業的需求整合。該平臺著力解決印刷產業大規模個性化定制的行業難點,通過解決供應鏈不貫通、物流效率低、物料供需不平衡、生產成本高、庫存風險不可控等問題,實現個性化產品的定制生產。
隨著制造業分工的逐步精細化,協同生產已成為主流。很多印刷定制產品生產者已不再是單個企業,而是眾多企業所構成的“供應鏈體系”。為完成定制產品生產經營活動,世紀開元不僅需要保證內部生產線,如生產決策、車間運轉、庫存的高效暢通,還需要與外部相配合,如上游原材料、多樣化產品供應商,下游中小微企業、物流、終端用戶等。產業生態系統內成員之間聯系越來越緊密與頻繁,當成員之間沒有形成高效協同機制時,便會嚴重影響企業生產效率。
益好定制印刷工業互聯網平臺建立供應鏈協同體系,平臺的供應鏈智能分單系統、智能設計定制服務系統,將用戶需求、銷售情況等信息反饋至上游供應商,實現供應鏈數據的貫通,助力供應鏈上下游企業向智能化、數字化轉型升級。
益好定制印刷工業互聯網平臺具備大規模定制核心優勢,破解印刷產業存在起訂數量高、設計成本高、產品種類單一、數字化能力弱、產業供應待優化等難題,為小微企業實現小批量印刷定制降低了門檻。
益好定制印刷工業互聯網平臺為了掌握定制需求,實現按需生產,推動供應鏈協調助力制造業智能升級,整合了設計師、印刷廠商、物流企業等產業資源通過線上對接,為線下圖文店及廣告公司提供 SaaS 化工具、增值服務,幫助 B 端共同服務終端消費者。
益好定制印刷工業互聯網平臺將印刷產業下游的圖文店、廣告公司的門店管理、微商城營銷、在線智能設計以及外協下單等功能實現一體化,從營銷、產品、技術、品牌等各方面為門店運營提供賦能,有效幫助客戶降低了成本,提升了商品流通效率。
益好定制印刷工業互聯網平臺連接生態相關方,包括終端用戶(消費者)、設計師、圖文店和廣告公司、印刷廠商、上下游供應商,已形成開放的、邊界不斷擴大的印刷產業生態閉環,并對各方提供價值服務,通過產業互聯,實現印刷產業生態圈閉環。
益好定制印刷工業互聯網平臺搭建的柔性供應鏈體系,能夠實現消費需求與生產供應的自動匹配,通過工廠互聯滿足用戶個性化定制需求的最佳體驗,按需定產實現零庫存,有效促進了資源的最大化利用。平臺通過發揮供應鏈協同效應,能夠同時滿足 3600 萬個用戶的個性化定制需求,優化設計資源促進 40 萬個設計師再就業,解決 150 余家印刷廠商和 1000 余家圖文店訂單來源,實現 700 余套工業設備的互聯,解決印刷產業大規模個性化定制的難點和痛點,形成商業新模式,提升企業運營的新價值。
益好定制提供智能營銷系統、創意設計師平臺等方式,實現服務提升;印刷生產方式從“大貨生產+代工工廠”過渡到“大規模個性定制印刷+互聯工廠”;圖文店從直營門店過渡到多渠道用戶交互體驗的智慧門店;商業形態從標準化、批量化生產過渡到個性化定制生產。
益好定制將終端用戶、供應協作商、中小圖文店和廣告公司、設計人才匯集,基于全國印刷產業和企業轉型升級的共性需求、瓶頸問題和關鍵環節,平臺以“互聯網+”產業為理念,利用云計算、大數據、互聯網、移動互聯網等先進技術,聚集網絡資源及信息數據,整合第三方資源,以服務企業為核心,創新產業服務模式,為企業提供便捷、有效、低成本的信息化軟件服務產品、解決方案和綜合性產業服務。
益好定制印刷工業互聯網平臺通過采集新零售智慧門店運行數據,分析線下個人和中小微企業的用戶信息數據,通過平臺后端的供應鏈商家協作管理系統,根據用戶對產品的質量、數量、重量等個性需求,自動實現訂單再生產、供應環節的最優分配。益好定制利用內部網絡的協同打通,實現發片、排版、生產等環節全鏈路的內部協同化管理。
世紀開元不斷優化升級眾包設計師平臺,賦予設計師接單權限,為設計師提供在家就業、創業的機會。不僅解決了海量訂單的設計問題,還探索出眾包設計師盈利模式。日均數十萬碎片化訂單的處理,借助數字化訂單管理系統,實現從自動接入訂單、生產管理至發貨的全鏈路管控。最后訂單由自建的智能化數字化工廠及外協生產商大規模地生產并盡快地交付給用戶。實現了用戶在交互、定制、設計、采購、生產、物流、服務等環節的全流程參與,在整個過程中,用戶是消費者、設計者、生產者三者合一的結合體。
世紀開元通過構建工業互聯網平臺,在行業的研發、設計、采購、制造、管理、物流、服務全過程的創新,優化生產制造資源配置效率和服務質量,提升溝通效率、勞動效率、管理效率,進一步提高產品質量、降低了產品損耗率,對行業提質增效、轉型升級具有示范和借鑒意義。
四、智能印刷示范園案例分析
為了集中展示印刷產業智能化成果,“科印傳媒”和“杭州科雷”組織發起“智能印刷示范園”展示?!爸悄苡∷⑹痉秷@”以智能化的裝備和自動控制技術為依托,與 ERP 和 MES 等信息系統無縫集成,現場模擬訂單核價、訂單下發、智能排程、印前制版、印前自動化集成、智能印刷、后道裝訂、自動堆積打捆、實時報工、進程動態監控、AGV 小車智能物流等生產全過程。
ERP與MES集成。ERP系統完成從核價到訂單確認,到生產計劃、物流以及進銷存和賬款;MES系統完成訂單導入、計劃排程、機臺生產任務無紙化分發、生產進程信息實時數據反饋、生產異常情況自動預警、機臺數據實時采集,實現經營和生產過程中的信息透明、互聯互通和實時監控。
通過APS系統對生產中任務和待生產任務自動計算,結合圖形化看板給出最合理的計劃排程方案,實現產能平衡和準時交貨。內置的交期預警系統會根據時間的消耗自動發出警示,提醒管理人員對可能延誤的訂單應急干預。
以電子看板形式,將業務訂單、企業資源、設備運行狀況、負載、生產進程、生產技術要素以及效率參數OEE等信息集成顯示,生產指令和應變協調處理指令無紙化即時下達。
印前自動化系統將MES系統、印前數字化流程、CTP和EZcolor智能印刷系統進行了無縫集成。同時對印刷企業的各類電子文件進行系統的管理,讓生產所需要的各類文件自動流轉,減少員工工作量,減少差錯。
AGV智能搬運小車在預設的磁性軌道上根據設定路線自動進行原料和半成品的搬運,并實現無人化自動上料和下料。
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[7] 全印展“智能印刷示范園”,http://aip.smartinfo.cn/。