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现代印刷包装企业智能制造之路——立华智能制造实施案例

现代印刷包装企业智能制造之路——立华智能制造实施案例

前言

改革开放40年来,中国取得了举世瞩目的成就,中国经济发生了翻天覆地的变化,已经成为世界第二大经济体。这有赖于中国共产党创造性地开辟一条包容、多元、高效、稳定、务实的治国之路,带领全国人民不懈努力向前发展,取得的成绩也得益于国家重要政策带来的“红利”改革开放;

然而,随着科学技术的不断发展和进步,时代赋予的任务也不尽相同。随着全球经济环境和国际形式的变化,给中国经济增长和营商环境带来了新的挑战和考验。在复杂多变的形势下,如何与时俱进、与时俱进,已成为国家和企业共同面临的问题。智能制造正是在这样的背景下诞生的,笔者将从理论、实践和案例三个维度来阐述现代印刷包装企业如何在智能制造的道路上找到正确的方向。

一、 正确认识智能制造
世界上还没有关于智能制造的权威定义。1988年,纽约大学的PKWright教授和卡内基梅隆大学的DABourne教授出版了《智能制造》一书。提出了智能制造的概念,并指出智能制造的目的,经过30多年的发展演变,每个国家和地区都有不同的认识和发展。下图显示了各国对智能制造的定义和理解:


[了解各国的智能制造]

从上述国家对智能制造的认识可以看出,各国对智能制造的认识各不相同,我国对智能制造的认识更为全面和细致。这是好是坏?当然,也有好的一面和坏的一面。另一方面,全面、系统的认知智能制造使每个人对智能制造有了更深、更全面的认识。消极的一面是,每个人都对什么是智能制造感到困惑?如何处理智能制造。

笔者认为,对智能制造的理解不应过于复杂,越简单越好。简单地说就是:将现代信息技术与软硬件设施(设备、工装、夹具等)经过标准化的产品实现过程进行深度集成和融合而形成的自我分析、决策和行动的生产过程。每个企业都应该根据自己企业的实际情况来确定智能制造。不要随大流。不要为智能制造服务,而是为我们服务。理解这一点很重要。

二、智能制造的发展历史

智能制造的原型实际上是从数字进化而来的。数控机床的使用早在20世纪60年代初就标志着数字化时代的到来。这段时间只是一台机器,一台设备。经过10年的数字化总结和转换,随着产品复杂性和多样性的增加,各种产品需要集成,出现了第一批用于设计和比较信息的二维软件。到20世纪中叶,局域网开始出现,并开始向3D和模拟升级。到20世纪末,随着工业化进程的加快,大规模、大规模制造开始盛行。简单的局域网和单一的软件已不能满足制造业的需要。整个制造过程中的所有信息开始相互连接和集成。这时,各种小型制造系统开始出现,局域网和局域网相互连接。到了21世纪初,社会飞速发展,信息高速流动,新时代来临。互联网与物的互动、个人与企业的互动、企业与企业的互动、企业与政府的互动等,都带来了智能时代的到来。

再回头看,智能制造的实施过程是一个从数字化到网络化再到智能化实施和发展的过程:


【智能制造的演进】

三、实施智能制造的支柱

上面讨论了智能制造的历史演变。如何实施智能制造?您需要考虑智能制造的三大支柱:


【智能制造的演进】


一、支柱是智能产品


首先要考虑的是,推进智能制造的目的是什么。显然,企业是通过产品来追求企业的价值,而不是企业有多时尚。客户的第一需求是产品如何为客户增值和增值,而不是现代时尚的生产线。
任何一种企业,无论生产设备和工艺多么高端和智能化,但生产出来的包装产品都是通用的包装产品,没有智能元素和基因,那么企业的发展就会受到限制。因为这种包装产品的生命周期短,门槛低,所以总是被比你成本更低的公司所取代。产品是企业面向社会的表现。智能制造的目标是产品,而不是智能制造本身。如果智能制造不能生产出智能产品,智能制造将失去时代意义。

因此,任何一个企业在考虑其智能制造的发展时,首先要考虑的是如何实现其产品的智能化。即使生产过程不是部分或完全智能化的,可以制造出智能化的产品,那么企业也应该首先考虑产品智能化的问题。
产品智能化是当今乃至未来的必然趋势。未来,随着5G和6G的出现,一切都将越来越近,因此,所有产品都必须具备不同程度的智能化。不会被时代淘汰,智能制造是可以投资和建设的。

二、支柱是智能流程

产品实现过程的智能化。产品从概念设计、产品设计、工艺设计、材料选择与匹配、材料流通、生产过程、产品流通都必须数字化、网络化、智能化,最终实现全过程、全球智能化、全球智能化,才能使智能效益最大化。

三、支柱是智能设备

装备是情报的载体。所有的智能手段都必须通过设备来实现,而设备智能的实现是生产过程的“重点”。企业要实现整个生产过程的智能化,首先要实现点的智能化,点和点的系列形成局部(团队)智能,局部和局部的智能连接形成智能的面(车间),并逐步由内向外扩展和延伸。(重点:只要实现劳动生产率和劳动效率的智能化就可以大大提高)

四、21世纪中国智能制造的发展趋势

进入21世纪以来,我国智能制造业发展迅速。仅仅用了10年的时间,国外就用了30年的时间跟上了发达国家的步伐。目前,智能制造在我国已经全面铺开,从商业→工业、单一→集中、民用→政府。


【21世纪以来中国智能制造的发展】

五、我国印刷包装行业智能制造存在的问题及对策
笔者将从政策、规模、创新、协同四个维度解读存在的问题及相应对策,具体如下:



在此基础上,将目前智能印刷包装行业存在的问题归纳为政策与标准建设、规模与发展领域、创新能力与技术、企业协同产业链四个方面。相应的问题有:

一、政策和标准的建设,产业政策和标准的研究还不成熟,产业不能协同发展:

由于智能制造业需求的多样化和碎片化,行业需要面对不同行业、不同环境、不同标准的工作和服务。虽然前后出台了多项扶持政策和计划,但总体上还是各自为政,缺乏系统性。缺乏针对性,难以形成协调发展,难以达到政府的预期效果。例如,2018年全国智能制造共出台5项政策文件,未发现具体时间表和具体配套政策。产业集中度和产业规划不够明确,产业政策和标准研究还存在许多空白。智能制造自上而下的总体规划滞后和行业准入标准的出台,在一定程度上会造成盲目投资和恶性竞争,探索政策缺口,设置政策补贴,阻碍整个智能制造业的可持续健康发展。

二、规模和发展区域,地方政府支持缺乏科学组织,严重失衡和同质化:

为了支持当地智能制造业的发展,国家近年来出台了相关政策。科技部、工业和信息化部发布了《智能制造技术发展“十二五”规划》和《高端制造装备产业“十二五”规划》,《发展规划》,《中国制造2025》,《智能制造发展规划(2016-2020年)》、《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》等政策文件;地方政府,特别是长三角、珠三角和中部地区,利用国家推进智能制造的机遇,不断出台地方扶持政策,支持资金、土地和扶持政策。政策热潮使一大批企业蓬勃发展,实力参差不齐,我国知识产权保护政策落实不到位。企业不愿投资于无保障的研发,导致技术同质化严重,市场同质化严重

三、创新能力弱,核心技术落后

我国智能制造的关键零部件主要依靠进口。例如,该机采用高性能交流伺服电机和高精度减速机、PLC、CTP以及印刷设备的核心部件。智能制造的许多基础技术仍停留在模仿和自主的水平,创新能力弱,关键技术难以突破,导致国内装备企业制造成本高,缺乏特定的竞争优势。总体来看,我国智能制造业重视智能化生产和智能化服务,忽视智能化管理、智能化开发设计,缺乏整体经验,使智能制造的某些核心技术处于试验阶段,制约工业化进程。

四、企业协同生产链尚未形成企业间的合力,产品链较短:

智能制造领域的技术门槛相对较高,仅靠一些企业开拓新领域显然不现实。工业级产品对数字技术、智能技术、网络技术、新材料技术等要求很高,整体研发时间较长,成本较高。中国现有的智能制造技术还处于探索阶段,一些企业或机构虽然稍有领先优势,但都是独立封闭的。技术研发分散,未能形成合力。同一技术的企事业单位和大学都在重复研究,浪费了大量的研发经费和研究时间。然而,我国企业大多热衷于大而全面、完善、高效。一些具有研发能力或产品(设备)较为成熟的企业已转产整机生产。制造、销售、集成、服务的有序、精细的产业链。

针对以上四大问题,建议今后地方政府、行业、企业、科研机构四方面努力:


一、严格市场准入,规范市场秩序:

为避免企业盲目投资和恶性竞争,政府将加强对行业的总体规划和监管,明确市场准入标准,建立智能产品(设备、软件)质量评估和检测认证标准。相关检测机构和公共服务平台防止无序竞争。通过整合国内现有企业,重点扶持一批产业链完整、核心技术和品牌齐全的智能制造设备和包装企业以及包装企业,淘汰部分不符合市场准入标准、缺乏技术支持的企业。鼓励企业前后延伸产业链,实现产业纵向发展,提高国内智能制造业发展的整体水平。取消一些地方政府不合理的补贴项目,增加科研补贴、落后地区补贴和环保补贴,积极支持企业的市场培育和长远发展战略。

2、加大科研投入,提高企业自主创新水平:

要突破产业发展核心技术,推动产业链高附加值产品发展,加大对智能产品技术研发的投入,设立专项资金,重点推进人工智能技术、软件控制、材料应用技术研发等关键技术,加强对自主品牌厂商和用户的政策支持,加快关键核心零部件和核心设备国产化。加强技术合作,加强对智能制造领域产学研合作的支持,特别是在市场销售和社会推广方面为企业实施产业化提供政策支持。

三、加强产业联盟建设,拓展产业链:

积极引导工业设计公司、人工智能技术提供商、新材料研发企事业单位、智能服务应用提供商结成产业联盟,加强技术研讨和交流,共同推动智能制造技术发展和行业标准制定。逐步建立印(含印前)、印中、印后智能产业技术联盟,推动智能制造发展平台建设,促进产业持续稳定发展。建立公共技术服务平台,整合国家和全球优势资源,实现创新资源的有效分工和合理连接,实施知识产权共享,加快科技成果商业化,提高行业综合竞争力。

四、加强国际合作开拓国际市场

鼓励具有品牌和核心技术的外国公司(如拥有核心技术的日本和欧洲中小企业)并购,在有条件的国家和地区建立海外工业园区和海外经贸合作区,进行资源和价值链整合,加强国际化管理能力,实现强强联合。积极开拓越南、泰国、印度、南美和非洲等智能制造市场的新兴市场,实现智能产品出口市场多元化。鼓励智能制造企业在自贸区设立国际总部,加快公司集团化和国际化发展进程,完善全球战略布局。

以上主要是为了说明智能制造从理论到实践的总体情况。最后,笔者分享了立华集团在智能化实践和建设中实施智能制造的经验和体会,希望能给同行带来一些启示。学习和帮助。

六、立华集团在智能化建设中的实际定位


在推进智能制造的过程中,立华始终遵循感性与理性的双重思维原则:求真、求实、科学进步。
在推进智能制造的实践过程中,立华从四个方面形成了“立华智能制造理念”。


【四级打造立华智能制造】

首先,首先要从认知层面上弄清楚我们想要什么:
我们是什么
------我们是负责任的实体,肩负着社会责任,承载着千家万户;
我们不是什么?
------我们不是科研机构,也不是行业研究机构,我们是一家制造企业;
我们需要什么?
------实现高附加值产品,实现合理的利润率;
我们不需要什么?
------我们不需要追赶潮流,也不需要高大智能的工厂;
在立华人的认知中,我们必须实事求是,认清现实,为企业实现高利润回报。我们只做“有效投资”和“收益”

其次,在推进或促进智能制造之前,我们的战略思维是什么:

我们首先要对自己的现状(内外)有一个新的认识和认识(立华的现状:管理需要升级,设备要多样化,品种要多样化,订单要小,批量要多等),所以我们首先要回归真实,在踏上基础的力量的同时,也要迅速推进智能化工作;在推进的过程中,立华的思想是从一点一点到一条线、一条线、一条线、一条线、一条线、一条线、一条线。立华对智能制造的理解和理解:实事求是,认清现实,最终实现低成本、高回报的方法;所以我们只做看得见、摸得着、摸得着的事情,不去建设大而全、高而时尚的智能厂房,我们只追求用智能方法制造产品,不为智能工厂做智能制造。

二是组织部署和计划实施智能化生产任务,主要从以下几个方面:

一、新建一个集产品技术、生产技术、制造技术、装备技术于一体的智能制造推广管理部门。
二、从新产品开始,引导客户向强大的自我相关平台靠拢。同时,有针对性的研发自动化(客户喜欢自动化),并用自动化的方法诱导客户改变设计,向我靠拢。
三、为了解决立华和行业的共同痛点,从需要大量人员的总装车间出发,推进智能化建设,然后总装车间拉动设备集中度较高的设备,如印刷、印刷、物流智能等。构建有机联系的系统过程。

最后,我们希望在总结经验的同时实现盈利,形成自己的知识产权,所以在推广过程中我们:

一、利用智能产品和平台引导客户和合作伙伴,一次又一次有机尝试,寻找发展空间,共同打造产业平台。
二、通过实施过程中的持续改进、持续进步和持续试验,逐步建立产品标准、过程标准、设计标准和过程标准。
三、立华追求的是为生产而实现的智能化生产方法,为了不断的改进和提高,从开始到结束只有一个过程。
四、在智能化实施过程中,丽华集团坚持融合、开放、包容的心态,与客户、合作伙伴、行业共同进步。

七、立华集团在智能建筑中的智能应用技术

近20年来,立华集团在制造工艺、产品设计、自动化应用等方面不断探索、不断研究和创新,总结出一套适合当前形式和国情的新阶段模式,尤其是近两年。近年来,智能化研究取得了重大突破,在本地自动化、企业EPR、企业信息化建设等方面积累了丰富的经验。智能应用技术与集成中的主要应用技术有:①在线监测技术应用;②在线传感器应用技术;③模块化技术应用;④智能设备应用技术等方面已有序结合应用。


【立华智能应用技术】

八、立华集团智能车间示意图:

立华集团在建设智能制造车间时,本着低成本、高效率、简单实用的原则,对原有的“物”和“系统”进行了深入挖掘,并进行了改造升级。


[智能车间示意图]

九、立华集团在智能建筑中的一些智能应用展示


[智能在线监控]

[智能检查]

[智能扫描]

[智能装配]

[智能装配]

[智能交通]

[智能包装]