Tianjin Yihong Printing and Packaging Pratique de construction d'usine intelligente « douce-dure intégrée »
Actuellement, le secteur de l'impression et de l'emballage se trouve à une étape critique de transformation et de passage d'un secteur « à forte intensité de main d'œuvre » à un secteur « à forte intensité technologique ». La hausse des coûts, la pénurie de main-d'œuvre et les exigences croissantes des clients en matière de rapidité de livraison et de qualité des produits rendent les modèles de gestion manuelle traditionnels de moins en moins durables. Des problèmes tels que les écarts entre les comptes et les stocks réels, les flux de matières chaotiques et les arrêts de chaîne de production dus au manque de matières sont des problèmes persistants courants dans l’industrie. La reconstruction des opérations de production et des systèmes de gestion logistique grâce à l’intelligence numérique est devenue un impératif stratégique pour les grandes entreprises d’impression et d’emballage afin de surmonter les goulots d’étranglement du développement.
Tianjin Yihong Intelligent Packaging Technology Co., Ltd. (ci-après dénommée « Tianjin Yihong ») est une société complète d'impression et d'emballage intégrant la conception prépresse, la fabrication de plaques, l'impression et le traitement post-presse. Elle possède neuf-filiales en propriété exclusive et a établi des relations de coopération à long-terme avec-des marques bien connues telles que Mengniu, Three Squirrels et Junlebao. Face à la pression de la transformation numérique et intelligente dans l'industrie, Tianjin Yihong se concentre sur l'intelligence numérique comme principale force motrice pour construire une usine intelligente de référence dans l'industrie de l'impression et de l'emballage.
Conception de haut-niveau : centrée sur le parcours du processus
Le succès ou l'échec de la construction d'une usine intelligente dépend de la question de savoir si la planification-au plus haut niveau s'aligne réellement sur les processus métier de l'usine. Le projet intelligent de Tianjin Yihong se concentre sur l'itinéraire du processus, utilise le flux logistique comme cadre, s'appuie essentiellement sur les données et couvre l'ensemble du cycle de vie, depuis le stockage des matières premières jusqu'à l'expédition du produit fini.
Le processus principal est le suivant : les rouleaux de papier sont coupés en feuilles par une machine de découpe de papier, puis transportés par AGV jusqu'à la machine de découpe pour le rognage, puis transportés vers la machine d'impression pour l'impression multicolore ; après l'impression, les matériaux reposent pendant 4 à 6 heures, puis sont transférés via un couloir vers l'atelier de traitement de surface où un ou plusieurs processus tels que le laminage, le gaufrage, l'estampage à chaud et le découpage - sont effectués en séquence ; enfin, les rouleaux sont collés ensemble avec du papier de face par une machine à plastifier, pliés dans des boîtes et emballés pour l'emballage pour former le produit fini (cartons ondulés) ou le papier de face est transporté à l'étage par un monte-charge jusqu'à l'atelier de boîtes premium, où le carton gris est rainuré et découpé, puis laminé avec du papier de boîte coloré et traité par une machine à boîtes rigides pour former des produits de boîte haut de gamme.
Les produits finis peuvent être expédiés directement dans la zone tampon au premier étage, ou ils peuvent être transférés par AGV vers le monte-charge, stockés dans l'entrepôt plat au quatrième étage, puis expédiés hors de l'entrepôt pour être chargés après le déclenchement de l'ordre de livraison. L'ensemble du processus s'étend sur plusieurs étages et zones fonctionnelles, avec de longues lignes de flux de matériaux et de nombreux nœuds de conversion. Le plan du projet prend « laisser le flux de données diriger le flux de matières animales et laisser la planification du système remplacer la coordination manuelle » comme concept de base, et prend cela comme point de départ pour construire un système d'intelligence numérique « d'intégration logicielle et matérielle ».
Reconstruction matérielle : tout le processus du système de manutention automatique
01/ Atelier d'impression : au cœur de la transformation de l'automatisation
L'atelier d'impression est la zone avec la plus grande intensité dans cette transformation, à travers la transformation standardisée des trois processus de séparateur de papier, machine de découpe de papier et machine d'impression, avec lignes de convoyage et chariots élévateurs AGV, pour construire une boucle fermée complète de circulation automatique des palettes.
Le séparateur de papier adopte le mode de fonctionnement en forme de U - « démontage automatique de la palette supérieure → → palette complète → transfert AGV », et la disposition symétrique des unités nord et sud réalise la connexion transparente de la découpe du papier au transfert. Dans le lien de découpe du papier, le chariot élévateur AGV réalise la connexion automatique du chargement et du déchargement des matériaux ; Une fois que les palettes vides générées par la découpe du papier sont empilées par la machine d'empilage, elles sont renvoyées par l'AGV vers le port de déchargement du séparateur de papier et du coupe-papier pour réaliser l'allocation automatique des ressources de palettes.
La transformation de la machine à imprimer est la partie la plus technique du projet. Prenons l'exemple de la machine d'impression UV : du côté de l'alimentation, le chariot élévateur AGV envoie la palette pleine de papier au port de chargement de la machine et entre automatiquement dans la position de chargement du papier via le dispositif de transfert par vérin, et le mécanisme de dépliant récupère automatiquement le papier ; Côté découpage, la palette vide circule le long de la ligne de convoyeur située sur le côté de la machine pour entreprendre le papier imprimé ; Le support complet se déplace automatiquement jusqu'à l'extrémité de la ligne de convoyeur, et est connecté et transféré par AGV à la zone stationnaire ou à la zone d'inspection par échantillonnage, et l'ensemble du chemin est dans une boucle fermée automatique en forme de « S -, remplaçant complètement l'ancienne méthode de fonctionnement des allers-retours fréquents des chariots élévateurs manuels.
02/ Logistique inter-étage : automatisation du transport vertical
Le projet intelligent a réalisé une transformation spéciale d'un monte-charge de chaque côté du nord et du sud, installé un convoyeur à rouleaux à l'intérieur de la voiture et mis en place une ligne de convoyeur d'amarrage à l'entrée de l'ascenseur à chaque étage, de sorte que le monte-charge devienne une extension verticale du système AGV au sol.
Après la rénovation, au premier étage, des AGV de type chariot élévateur- transportent les matériaux jusqu'à l'entrée du monte-charge. Les matériaux sont automatiquement transportés dans la cabine d'ascenseur, puis montent jusqu'à l'étage cible et sont déchargés sur la ligne de convoyeur au sol via les rouleaux de l'ascenseur. Le transport ultérieur est effectué par l'AGV au sol ou le gerbeur manuel.
La zone de stockage plate du quatrième -étage de l'entreprise peut stocker plus de 700 palettes de produits finis. Lors du stockage, les produits finis sont soulevés par le monte-charge, puis récupérés par les AGV du chariot élévateur caché du quatrième étage -et automatiquement placés en stockage en fonction des emplacements attribués par le WMS-. Lors de la récupération, l'opérateur de l'entrepôt émet une commande dans le système et l'AGV transporte automatiquement les marchandises jusqu'à l'entrée du monte-charge, descend au premier étage pour attendre le chargement. Les palettes vides générées par les commandes sortantes sont remontées par le monte-charge pour être recyclées. Tout au long du processus entrant et sortant, le travail humain n'est requis que pour le fonctionnement du système, avec une intensité de travail physique proche de zéro.
03/ L'autonomisation de la RFID : la base d'intelligence numérique pour le suivi des matériaux
Le plateau adopte une étiquette intégrée de "puce RFID code-barres", l'apparence du code-barres est visible et la puce intégrée-stocke les informations matérielles. Forklift AGV est équipé d'un lecteur RFID. Chaque fois qu'une tâche de manutention est effectuée, le système vérifie automatiquement si le numéro de palette est cohérent avec le numéro de tâche, réalise une cartographie précise des matériaux et des tâches, évite le risque opérationnel de « prendre les mauvaises marchandises, se déplacer au mauvais endroit » de la source et garantit que le grand livre des matériaux dans le système numérique et les objets physiques sur site sont synchronisés en temps réel, ce qui est également l'une des entrées de données clés permettant à l'ensemble de l'usine de réaliser une « impulsion d'intelligence numérique ».
Autonomisation logicielle : contrôle collaboratif des quatre principales plates-formes
Les mises à niveau matérielles constituent la base physique, et la collaboration logicielle est le véritable moteur permettant de libérer la valeur de l’intelligence numérique. Tianjin Yihong Intelligent Project déploie quatre plates-formes principales : MES, WMS, WCS et LES, et construit un système complet de gestion et de contrôle de l'intelligence numérique-couvrant l'exécution de la production, la gestion des entrepôts, le contrôle des équipements et la planification logistique.
01/ Système d'exécution de fabrication MES
Réalisez des appels automatiques de matériel et des rapports de travail automatiques. Lorsque la ligne de convoyeur d'alimentation de la machine est inactive, le système confie automatiquement la tâche de réapprovisionnement à l'AGV. Une fois l'impression terminée, le système enregistre automatiquement le nombre de bons de travail terminés sur la base de la collecte de données en temps réel-, et les informations de production circulent en ligne tout au long du processus, réduisant considérablement le temps de saisie manuelle des employés.
02/ Système de gestion d'entrepôt WMS
Le système est l'outil principal pour résoudre le problème tenace des « comptes incohérents ». Après le lancement du système, toutes les matières premières entrant et sortant de l'entrepôt doivent être conservées par le fonctionnement du système, et chaque enregistrement a une heure claire et une personne responsable. Le système fournit un tableau de pré-alerte d'inventaire-de manière synchrone, déclenche automatiquement des rappels en cas de faible stock et les décisions d'approvisionnement passent d'une "estimation empirique" à une "base de données-".
03/ Système de contrôle des équipements WCS
Responsable de la planification unifiée de l'AGV, de la ligne de convoyage, du levage et du transfert, du monte-charge et d'autres équipements d'automatisation dans l'ensemble de l'usine, c'est le « centre nerveux » qui relie la logique commerciale supérieure et l'exécution de l'équipement sous-jacent, garantissant que chaque instruction logistique est transformée avec précision et en temps opportun en actions d'équipement.
04/ Système d'exécution logistique LES
Effectuer une gestion unifiée des files d'attente et des priorités de diverses tâches logistiques telles que l'appel de matériel, le réapprovisionnement en matériel, le transfert et le retour à l'entrepôt pour éviter les conflits de ressources lorsque plusieurs tâches se produisent simultanément, et assurer le rythme logistique fluide et ordonné de l'ensemble de l'usine.
Partage de-données en temps réel entre les quatre plates-formes, tout en s'adaptant aux avis de livraison ERP de l'usine, permettant une pénétration des données-à-de bout en bout, depuis les commandes des clients jusqu'à la livraison du produit fini, afin que le concept "piloté par l'intelligence numérique" puisse être véritablement mis en œuvre à chaque nœud commercial.
Collecte de données : la machine est entièrement en réseau
Le projet d'intelligence numérique de l'entreprise a achevé la transformation de l'acquisition numérique de 32 équipements de production principaux dans l'atelier du premier étage, couvrant tous les équipements de base tels que les machines de séparation du papier, les machines d'impression, les machines de plastification, les machines de plastification, les machines de gaufrage, les machines d'estampage à chaud, les machines de découpe - et les lignes de collage de dossiers.
L'état de fonctionnement, la quantité de production, l'alarme de défaut et d'autres données de chaque machine sont importées dans le MES en temps réel pour former un tableau de bord numérique de l'atelier visuel. La direction peut saisir les données sur la capacité de production, le taux d'utilisation des équipements et les informations anormales sans s'appuyer sur des statistiques manuelles, fournissant ainsi une base solide d'intelligence numérique pour la promotion continue d'une production allégée.
Changement de management : de la propreté des sites à la standardisation des process
01/ L'apparence du site a été largement améliorée
AGV exige que les matériaux soient soigneusement empilés sur des palettes standards en fonction de l'emplacement de stockage spécifié, ce qui impose des spécifications d'exploitation sur site-. Dans le passé, l'environnement de l'atelier d'empilement aléatoire a été fondamentalement modifié, et un site propre et ordonné est non seulement la condition préalable au fonctionnement du système, mais également la garantie de base d'une production sûre.
02/ La collaboration logistique est entièrement en ligne
L'utilisation des matières premières reposait auparavant sur une communication verbale hors ligne entre le capitaine et le responsable de l'entrepôt, et les retards d'information et les responsabilités floues étaient la norme. Après le lancement du système, toutes les demandes de matériel sont soumises en ligne via MES, et la gestion de l'entrepôt effectue l'entrepôt en fonction des tâches du système, et chaque circulation de matériel dispose d'un bon électronique complet, réalisant la transformation fondamentale de « l'accord verbal » au « contrôle du système ».
03/ Prise de décision en matière d'approvisionnement-complète basée sur des données-
Les données d'inventaire en temps réel WMS-et les tableaux d'avertissement préalable-permettent au service des achats de dire adieu à l'historique d'achat de papier au toucher, et le gaspillage des achats répétés et le retard dans les matériaux sont efficacement réduits, et l'efficacité de la rotation des stocks est améliorée.
Valeurs fondamentales et inspiration de l’industrie
La valeur du projet intelligent de Tianjin Yihong peut être résumée à partir des quatre dimensions suivantes :
(1) Amélioration de l'efficacité et taux de croissance : l'ensemble du processus est automatiquement mis à niveau, éliminant les goulots d'étranglement du transfert manuel, raccourcissant le cycle de production et rendant le cycle de flux de la ligne de production plus stable.
(2) Réduction des coûts et réduction de la consommation : le transfert automatique AGV réduit considérablement l'intensité du travail physique des travailleurs de première ligne, réduit efficacement les coûts de main-d'œuvre et réduit le gaspillage de matières premières grâce à des rapports automatiques.
(3) Gestion standardisée : Le système AGV oblige le site à être propre et standardisé, créant un atelier d'intelligence numérique standardisé et visuel.
(4) Lien avec la situation globale : les données MES, WMS, WCS, LES et ERP sont connectées, ouvrant tout le lien entre la production, la logistique et l'entreposage, et améliorant globalement les capacités de gestion et de contrôle de la chaîne d'approvisionnement.
Du point de vue de l'importance de l'industrie, le projet d'intelligence numérique de Tianjin Yihong prouve que dans une usine d'impression et d'emballage complexe comportant plusieurs étages, plusieurs processus et plusieurs variétés, grâce à une conception raisonnable-de haut niveau et à une intégration intégrée des logiciels et du matériel, il est possible de réaliser la planification automatique de l'ensemble du processus logistique et un contrôle intelligent de l'entreposage par intelligence numérique.
L'usine intelligente construite par Tianjin Yihong est une mise en œuvre complète du concept "d'intelligence numérique-pilotée" dans l'industrie de l'impression et de l'emballage. La fabrication intelligente n'est pas une simple mise à niveau d'équipement, ni un pur logiciel vers le cloud, mais un projet global d'intelligence numérique avec le flux de processus comme squelette, la collecte de données comme nerf, la plate-forme logicielle comme cerveau et l'équipement d'automatisation comme membres, ainsi que l'intégration organique et le fonctionnement coordonné.
Pour les entreprises homologues qui entendent promouvoir la transformation, la formulation de plans à partir des points sensibles et la mise en œuvre simultanée de la conception de logiciels et de matériel sont la bonne voie pour faire passer l'intelligence numérique du « concept » à la « valeur ». Avec la pénétration continue de la technologie de l'intelligence artificielle dans les domaines de la prévision de la qualité et de l'optimisation des processus, le processus d'intelligence numérique de l'industrie de l'impression et de l'emballage sera encore approfondi.