為引領推動印刷全行業“學思想、明方向、破難題、促發展”,2023年7月27日下午至28日,2023中國印刷業創新發展大會在山東濟南召開,主題是“塑造印刷業高質量發展新動能”。大會同期,典型案例交流發言于2023年7月28日上午在濟南舜耕山莊舉辦,有關地區管理部門、行業協會、骨干企業、產業鏈有關機構,圍繞強信心穩增長和貫徹落實規劃開展了交流研討。
以下是蘇州工業園區美柯樂制版印務有限責任公司董事牟少翔分享的主題為《數智融合發展賦能精品書刊智能工廠建設》的演講內容。
蘇州工業園區美柯樂制版印務有限責任公司董事牟少翔
美柯樂成立于1998年,是長三角地區主營業務為出版物印刷的民營企業。美柯樂于2011年開始嘗試數字化升級改造工作,2019年開始建設新智能化工廠,2022年獲評國家新聞出版署“出版業科技應用示范單位”,入選“蘇州市智能工廠項目”。
一、 制造業轉型路徑及問題
制造業轉型有三個路徑和方向,第一要保持成本優勢,制造業企業在發展過程中都會面臨降本增效、提質增效等成本問題;第二要建立差異化優勢,做到“人無我有,人有我優”;第三是產業轉型升級,簡單來講就是換路徑,最好是帶著優勢到下一個路徑。
2011年至2019年間,美柯樂在數字化建設過程中面臨著諸多問題,以下是較為重要的四個方面。
第一,離散型制造的生產工藝流程變化繁復。工業制造主要分為流程型制造和離散型制造,少部分企業是兩者結合形成混合型制造。水泥、化工、食品等制造業屬于流程型制造,而書刊印刷屬于標準的離散型制造,具有訂單的品類不同、生產工藝流程變化繁復等特點。
第二,印刷主流的進口設備接口打通成本較高。例如,美柯樂的印刷機是海德堡,膠裝、騎訂、配鎖、精裝設備是馬天尼品牌,這導致不同設備之間接口打通成本很高。
第三,與其他的工業門類對比來看,印刷行業標準化程度相對比較低。
第四,專業院校的人才問題。專業院校的普通技能型人才出現招生困難,印刷企業所需的數字化轉型人才較少。當印刷企業自身缺乏人才儲備,在智能化升級時就會出現很難招到相應人才的問題。
2018年,國家新聞出版署編制的《中國印刷業智能化發展報告(2018)》正式發布,報告中提到的內容與美柯樂在數字化建設過程中遇到的問題有很高的重合性,也為美柯樂下一步智能化建設指引了正確的方向。
美柯樂的數字化建設通過廣泛學習領悟相關規劃,學習國外的先進經驗,不斷補短板,在加強精益管理、系統連通、全流程標準化、設置體驗培訓中心等方面發力,解決建設中遇到的問題,目標是打造成為智能化服務型制造企業。
美柯樂智能工廠全景
二、數字化建設項目經驗及成果
美柯樂數字化的一期建設已經完成,打通了設備、數據、物流和生產,借助CIP4、JDF、JMF等方式在海德堡、馬天尼、柯達等品牌設備間實現設備與設備、數據與數據聯通。在數字化建設的過程中,美柯樂一直做數字化改造,引進數字化相關設備,大幅提高了產品質量和生產效率,最終的目標是形成全廠大數據循環。美柯樂曾經認為硬件很重要,但在未來數據是最重要的生產要素之一,在生產管理上多挖掘1%的數據,就是新增1%的利潤,因而要重視數據、重視軟件。
美柯樂的數字化建設主要集中在如下方面:
1.柔性生產計劃的制定與執行
美柯樂的數字化項目引進了印刷智能計劃排產系統(APS),減少了大量的計劃排產人員。通過APS與ERP、MES等系統互聯互通,與工業物聯網產線、智能倉儲WMS、WCS等系統全面互聯互通,規劃可行最優的物料需求計劃與生產排產計劃,實現智能計劃、實時排產、數據協同、按需生產的目標,達到生產排產與經營的無縫銜接。
2. 智能倉儲
美柯樂智能工廠圍繞物流進行建設,將立體倉庫作為工廠的心臟,它的每一次脈動就是工廠整個生產周期的一次波動。印刷行業采用傳統地鋪形式倉儲,具有難找貨、難移貨、空間利用率低及管理效率低下等突出問題,并且由于與產線不對接,現場各環節運輸量巨大。為此,美柯樂建設了全自動無人立體倉庫,解決傳統倉儲方式帶來空間利用率低及管理效率低下等突出問題。
3. 智能在線檢測與質量優化
書刊印刷生產流程具有復雜度高、工序組合種類多等特點,由于原材料本身、裁切設備和加工工藝等多方面原因,導致產品、活件、半成品等出現色差、臟點、白點、異物、錯帖、封面錯誤等不同類型的缺陷。美柯樂目前利用高速工業相機70余臺,華夏視科膠印圖像離線檢測系統,部署在靠近產品或數據源頭的網絡邊緣側,對產品質量缺陷進行檢查。
4. 人機協同作業
美柯樂引進了13臺AGV、6臺RGV、4臺全自動取卸機器人、2臺全自動加料機器人、2臺全自動提升機,在多個場景協助員工進行生產作業,大幅度降低體力勞動強度,避免安全隱患,讓員工真正轉型為技術工人。
5. 安全實時監測與精準處理
如何充分利用最新的科技成果和信息化技術,解決企業既要減員增效又要安全第一的需求,已經成為工業安全生產領域值得研究的問題。美柯樂在廠區設置了AI智能視頻圍欄預警系統,人員進入重點區域,系統會馬上識別并拍照,發送給相關管理人員。現實中,很多場景如果沒有AI相關的輔助功能的介入很難實現管理。
6. 能源監測與優化
工廠引入并部署了數字能源和綠色排放智能管理系統,助力能源管理邁向可視化、遠程在線監控、能源設備和系統運行優化,綠色印刷耗材的智能化管控、污廢處理的可視化和遠程運維,實現工廠能源成本大幅降低,實現廢水零排放,廢氣控制在標準的20%-30%。
引進數字化中央供氣系統,物聯網儲能式水冷中央空調系統、新風系統、全自動廢紙排廢系統、廢氣處理系統等節能及污廢處理系統,實現綠色生產、無人值守、遠程運維等應用。在系統的加持下,美柯樂智能工廠在工廠擴大3倍、產能擴大2倍的情況下,整體能耗增加了32.4%。
三、期望和建議
美柯樂在數字化建設的道路上進行了大量實踐,對政府支持與企業建設有幾點期望與建議。
政府層面:
1.智能工廠建設需要國家層面形成標準化的文件和規劃,需要印刷上下游的高度配合;
2.調研優秀企業,形成案例指導書,總結路徑,以供行業識別、定位和差距對比。
企業層面:
1.企業要統一認識,將項目作為一把手工程,明晰企業智能化相關問題點,認識到IT部門需要長期長效投入;
2.工廠設備品牌盡可能統一;
3.工廠要設置較為完整的生產性數據庫和標準化體系;
4.如有條件,在項目上馬前一定要請專業團隊進行咨詢分析;
5.關注新技術發展,特別是AI技術對印刷行業的影響。
高質量發展是價值和愿景的重塑,是結構和邏輯的重塑,是目標和能力的重塑,是團隊和機制的重塑。要讓聽得見炮聲的人去做決策,要讓有智慧、有擔當、有包容的人去指揮,要讓敢于闖前線的人去沖鋒。
來源丨 印刷經理人