印刷包裝企業的智能化生產需求與實踐
新技術的不斷入侵，制造業將經歷前所未有的技術變革。越來越多的管理者相信，投資新興技術可以給企業帶來更好的發展。智能化是技術創新的重點之一，抓住這一機遇，既能讓企業在新一輪技術革命中實現“彎道超車”，也能給我國的印刷工業帶來巨大的發展機遇。
中國制造業現狀及印刷行業面臨的挑戰
我們都知道，制造業是國民經濟的主體，為了應對歐美、日本為首揭起的工業升級，李克強總理在2015年就簽批了由一百多名院士專家聯手制定的《中國制造2025》，推動中國到2025年基本實現工業化，邁入制造強國行列。
如今，我國已連續11年位居世界第一制造大國，制造業的占比對于世界制造業貢獻的比重接近30%。盡管我國制造業體量比較大，但普遍存在著能耗比較高，勞動力和土地等成本上升導致的制造成本居高不下且逐年遞升的問題。我國制造業整體仍是“大而不強”，傳統競爭力不斷被削弱，原有的依靠廉價成本、產能規模等優勢的擴張模式終將落下帷幕，在這樣的發展趨勢之下，企業的生產利潤受到大幅擠壓。印刷業的黃金十年已經過去，產業結構發生了天翻地覆的變化，傳統印刷的利潤越來越少，甚至面臨著淘汰。
當前，隨著90后、00后成為了消費主力，個性化需求增加迅猛。為了滿足這些個性化需求，品牌商、制造商的供應鏈反應就要更加的敏捷，制造工廠也要更加的智能化。
“2020中國印刷包裝企業100強”的數據讓我們喜憂參半：百強企業銷售收入總計1375億元，僅前十強的產值之和就高達510億元，約占百強總產值的37%；百強榜首銷售收入為107.13億元，其中有39家企業產值超過10億元；百強門檻為3.97億元，是以往門檻線最高的一屆。盡管印刷業陣營整體經營形勢平穩，總體規模仍在穩步提升，但存在著嚴重的兩級分化，且強者愈強?？陀^地講，有些企業不是做不大，而是它們不具備擴充的實力。究其根本，是因為企業內耗過大、管理混亂、人員素質低下且支撐率不高，導致生產成本居高不下。事實上，我國印刷業的大部分企業并不具備自己的核心競爭力，因創新能力不足導致競爭力低下。中國制造業面臨的主要問題如圖1所示。
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圖1 中國制造業面臨的主要問題
我們堅信，智能化是技術創新的重點之一，抓住了這一機遇，既能讓企業在新一輪技術革命中實現“彎道超車”，也能給我國的印刷工業帶來巨大的發展機遇。
開展智能化生產
2011年，裕同集團成立技術中心，除了協助營銷導入重要的客戶數據，還因地制宜地建立起適合公司內部發展的從印前、印刷到印后的技術體系，帶領企業走向了規范化、標準化、國際化、數據化的綠色印刷包裝技術發展道路。
利用數字技術來規范和建立的全新業務流程，實現了設備之間的無縫銜接，讓裕同集團在成本與效率上占據優勢，最終實現生產力的提升。在實踐中，我們大量地運用CP3、CP4技術，打通了印前、印刷到印后的環節。在印前、印刷環節，我們遇到的首要問題是場地有限，工藝、工序改造受阻。但是我們仍然努力地把自動化的配置植入到了設備領域與生產流程里去，實現了自動供墨、自動清洗、自動翻紙、切紙聯動、自動閉環顏色校正、自動校準、自動潤版液中央配比、自動裝版、印品質量自動檢測、印前內容自動校對、連線自動沖洗、CTP自動上版、印刷機自動物流、CIP3自動放墨、油墨配色系統等，并且根據客戶需求，建立了適合自己的數字流程。圖2所示為裕同集團建立的印前、印刷流程。
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圖2 印前、印刷流程
色彩管理的標準化讓裕同集團取得了很好的成效，不僅滿足了客戶的需求，而且內部效率得到大力提升。通過建立印刷生產過程中的品質防線，推動了企業的高質量發展。
數字化、智能化流程的生產線，重點在印后環節，也是最難啃的一塊骨頭。在此，我們探討幾個實踐案例。
1.坑紙書型盒標桿線
圖3所示為坑紙書形盒的一個標桿線，當前線體架設已完成。項目完成后，可實現人力由目前的40人下降到25人，UPH實現750PCS/h以上。線體改善前后對比如表1所示。
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圖3 坑紙書型盒標桿線
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表1 坑紙書型盒標桿線線體改善前后對比
2.精品天地盒自動化生產線
圖4所示為精品天地盒自動化生產線，實現了裝配后段自動貼頂卡、自動點膠、自動裝內托、自動裝圍條、自動防呆檢測、自動裝箱、自動碼垛。該項目的實施，實現了裝配的無人化，生產線的人力配置由最早的40多人下降到了8人，每小時產出從400提升到目前的2000多。線體改善前后對比如表2所示。
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圖4 精品天地盒自動化生產線
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表2 精品天地盒自動化生產線線體改善前后對比
企業的數字化轉型
真正的數字化工廠具有五大核心系統，即產品全生命周期管理（PLM）、企業資源管理系統（ERP）、倉儲管理系統（WMS）、制造運營管理系統（MES）以及屬于操作層的數據采集管控系統。以MES為中心智能工廠建置框架如圖5所示。
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圖5 以MES為中心的智能工廠建置框架
在企業內部信息化集成應用方面，裕同集團始終堅持以信息化來推動研發設計與生產制造的集成、生產與管理的集成、生產與銷售的集成、業務與財務的集成、總部與分支機構的集成，相互共享設計生產、庫存、物流的信息來提高協同的效率，來降低總成本，實現即時生產。如今，裕同集團所有的制造工廠全部上線了MES，生產設備運行狀態、實時監控故障報警和診斷分析情況、生產任務指揮調度、車間作業計劃生成情況等一目了然，實現了信息的共享。
對于智能制造，裕同集團有著自己的理解和推進步驟。首先是由規范化到標準化的實施，然后再到自動化、信息化和數字化，最后是智能化。我們還梳理了智能制造的目標戰略方向和價值觀，包括愿景、智能化的建設道路。智能化的建設一定是要企業的全員參與，從根本上說，其實它就是一種文化的延續與升級。少了這些認知，企業在智能制造的建設道路上，就會遇到極大的阻力，甚至是被打回原形，在傳統的做法里永遠也無法實現突破。裕同科技智能制造頂層規劃理解如圖6所示。
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圖6 裕同科技智能制造頂層規劃理解
要實現智能制造，單純靠實現自動化、信息化是遠遠不夠的，并不能充分發揮其功能。在這個根基上，還需要以精益為導向，優化管理，再造流程，通過持續的改善構建設備、人、管理聯動的業務流程。而實現這一流程的方法，還得靠數字化流程管理。
2020年，裕同集團著力推動了業務流、財務流以及信息流的深度融合，信息化和數字化各項工作穩步推進，并且取得了階段性的成果。具有裕同特色的個性化信息系統已經初具雛形，SAP、ERP已經在部分區域率先成功上線應用。公司整體的信息化數字化水平已經達到了一個新的高度，數字化車間未來將逐步布局到其他的生產基地里面去。
裕同集團投資12.5億元打造了首個智能工廠，預計將于2021年投產，這也是印刷包裝領域里面的首個全面的智能工廠。在這里，設備布局更加合理，全部采用自主研發的智能數字化的生產線，借助5G網絡來打造強大的數據傳輸，實現了所有生產數據的自動傳輸、自動存儲、自動采集、自動核算、自動監控，從而達成數據的驅動管理。
結 語
從一個傳統型的工廠，向數字化轉型，在智能化建設過程中會遇到很多的“坑”，很多的困難，比如：自動化設備的更新換代快，投入成本高，需要有IE、信息化團隊和自動化團隊的專業維護；領導和員工意識形態上的差異，也會導致執行力不高等問題。但是對于制造商來說，不掌握新興技術就可能會承擔落后或者淘汰的風險。
市場的需求瞬息萬變，個性化需求讓產品制造過程變得更加復雜。大家正在逐步看到智能工廠帶來的好處，未來制造的發展方向變得更加清晰。在智能工廠中，部署大量的智能機器可以靈活地支持各種生產任務，能對非結構化的方式做出決策，生產流程將變得更加自主性。
實現智能工廠是不是制造業轉型發展的必然趨勢？我的答案是肯定的。智能工廠其實距離我們并不遙遠，在不久的將來，制造業將完成數字化的轉型，最終實現所謂的智能制造。新技術的不斷入侵，制造業將經歷前所未有的技術變革。越來越多的企業管理者相信，投資新興技術可以給企業帶來更好的發展。
裕同集團正逐步實現真正的自動化、信息化、數據化、智能化，助力中國制造逐步向智能制造升級?？梢哉f，智能工廠的建成是裕同集團走向智能化邁出的堅實一步，也是公司智能化征程的一個新起點。
