ハードウェアとソフトウェアを統合したインテリジェントファクトリー構築の実践

トップレベルの設計: プロセス ルートを中心とした-

スマート ファクトリーの構築が成功するか失敗するかは、最上位の計画が工場のビジネス プロセスと本当に一致しているかどうかにかかっています。{0}天津宜紅インテリジェントプロジェクトは、プロセスルートを中心とし、物流フローをフレームワークとして使用し、データを本質として駆動し、原材料の保管から完成品の発送までのライフサイクル全体をカバーします。

主な工程ルートは、ロール紙を断裁機でシート状に裁断し、AGVで裁断機に搬送して断裁し、さらに印刷機に搬送して多色印刷するというものです。印刷後、材料は 4 ～ 6 時間放置され、廊下を通って表面処理ワークショップに搬送され、そこでラミネート、エンボス加工、ホットスタンプ、ダイカットなどの 1 つまたは複数のプロセスが順番に完了します。-最後に、ローラーはラミネート機で表面紙と接着され、箱に折り畳まれ、包装用に包装されて完成品 (段ボール箱) を形成します。または、表面紙は貨物用エレベーターで 2 階のプレミアム ボックス作業場に運ばれ、そこでグレーボードに溝が掘られ、型抜きされ、色付きの箱紙でラミネートされ、堅い箱紙で加工されてプレミアム ボックス製品が形成されます。-

完成した製品は、1 階のバッファーエリアに直接出荷することも、AGV で貨物用エレベーターに移して 4 階の平坦な倉庫に保管し、配送オーダーがトリガーされた後に積み込みのために倉庫から発送することもできます。プロセス ルート全体は複数のフロアと機能エリアにまたがっており、長いマテリアル フロー ラインと多くの変換ノードが存在します。このプロジェクト計画では、「データの流れを動物の材料の流れに導き、システムのスケジューリングを手動の調整に置き換える」ことを中心概念としており、これを「ソフトウェアとハ​​ードウェアの統合」デジタル インテリジェンス システムを構築する出発点としています。

ハードウェア再構築：自動ハンドリングシステムの全プロセス

01/ 印刷ワークショップ: 自動化変革の中核領域

印刷工場は、この変革において最も力を入れている領域であり、紙分離機、断裁機、印刷機の 3 つのプロセスをコンベアラインとフォークリフト AGV で標準化して、自動パレット循環の完全な閉ループを構築します。

紙分離機は「上部パレット自動解体→→フルパレット→AGV搬送」のU字型動作モードを採用し、南北対称配置により紙の切断から搬送までのシームレスな接続を実現しています。紙切断リンクでは、フォークリフト AGV が材料の積み下ろしの自動接続を完了します。紙裁断により発生した空パレットは集積機で集積された後、AGVにより紙分離機と紙裁断機搬出口へ返却され、パレット資源の自動割り当てを実現します。

印刷機の改造は、プロジェクトの最も技術的な部分です。 UV 印刷機を例に挙げると、供給側では、フォークリフト AGV が用紙を満載したパレットを機械の装填ポートに送り、ジャッキ搬送装置を介して自動的に用紙装填位置に入り、フライヤー機構が自動的に用紙をピックアップします。ブランキング側では、空のパレットが機械の側面のコンベア ラインに沿って流れ、印刷された紙が引き取られます。フルサポートはコンベアラインの終点まで自動的に移動し、AGVによって静止エリアまたはサンプリング検査エリアに接続および搬送され、経路全体が「S-」型の自動閉ループになり、手動フォークリフトが頻繁に往復する古い運用方法が完全に置き換えられます。

02/ クロスフロア物流: 垂直輸送の自動化

インテリジェントプロジェクトは、貨物用エレベーターを南北両側に特別に改造し、かご内にローラーコンベアを設置し、各階のエレベーター入口にドッキングコンベアラインを設置して、貨物用エレベーターが地上AGVシステムの垂直延長となるようにした。

改修後の 1 階では、フォークリフト{0}}型の AGV が資材を貨物用エレベーターの入り口まで運びます。資材は自動的にエレベータかご内に搬送され、目的の階まで上昇し、エレベータローラーを経てフロアコンベアラインに排出されます。その後の搬送はフロアAGVまたは手動スタッカーフォークリフトによって行われます。

会社の 4 階の平置き保管エリアには、700 パレットを超える完成品を保管できます。-保管する場合、完成品は貨物用エレベーターで持ち上げられ、4 階の隠れたフォークリフト AGV でピックアップされ、WMS で割り当てられた場所に従って自動的に保管場所に置かれます。-入庫時には倉庫オペレーターがシステムに指令を出し、AGVが自動的に荷物を貨物用エレベーター入口まで搬送し、1階に降下して積み込みを待ちます。出荷注文によって発生した空のパレットは、リサイクルのために貨物用エレベーターで持ち上げられます。インバウンドおよびアウトバウンドのプロセス全体を通じて、人的労働はシステムの運用のみに必要であり、肉体労働強度はほぼゼロです。

03/ RFID の強化: 材料追跡のためのデジタル インテリジェンス ベース

トレイには「バーコード RFID チップ」の統合ラベルが採用されており、バーコードの外観が表示され、内蔵チップが材料情報を保存します。{0}フォークリフト AGV には RFID リーダーが装備されており、ハンドリング タスクが実行されるたびに、システムはパレット番号がタスク番号と一致しているかどうかを自動的に検証し、材料とタスクの正確なマッピングを実現し、ソースから「間違った商品を取り出し、間違った場所に移動する」という運用リスクを防ぎ、デジタル システムの材料台帳と現場の物理的オブジェクトがリアルタイムで同期されていることを保証します。これはプラント全体の重要なデータ入口の 1 つでもあります。- 「デジタル・インテリジェンス・ドライブ」を実現します。

ソフトウェアの強化: 4 つの主要プラットフォームの協調制御

ハードウェアのアップグレードは物理的な基盤を築き、ソフトウェアのコラボレーションはデジタル インテリジェンスの価値を引き出す真のエンジンとなります。 Tianjin Yihong Intelligent Project は、MES、WMS、WCS、LES の 4 つの主要なプラットフォームを展開し、生産実行、倉庫管理、機器制御、物流スケジュールをカバーするフルリンクのデジタル インテリジェンス管理および制御システムを構築しています。-

01/ MES製造実行システム

自動資材呼び出しと自動作業報告を実現します。機械の供給コンベア ラインがアイドル状態の場合、システムは自動的に AGV に補充タスクを発行します。印刷が完了すると、システムはリアルタイムのデータ収集に基づいて完了した作業指示書の数を自動的に記録し、生産情報はプロセス全体を通じてオンラインで流れるため、事務員による手動入力時間が大幅に短縮されます。-

02/ WMS倉庫管理システム

このシステムは、「一貫性のないアカウント」という頑固な問題を解決するための中核ツールです。システムの立ち上げ後、倉庫に出入りするすべての原材料はシステム操作によって保持されなければならず、各記録には明確な時間と責任者が存在します。このシステムは、在庫事前アラート テーブルを同期的に提供し、在庫不足のリマインダーを自動的にトリガーし、調達の意思決定が「経験的推定」から「データ主導」にアップグレードされます。-

03/ WCS機器制御システム

工場全体のAGV、コンベアライン、ジャッキとトランスファー、貨物用エレベーター、その他の自動化機器の統一的なスケジュール管理を担当し、上位のビジネスロジックと基礎となる機器の実行を接続する「中枢」であり、あらゆる物流指示が正確かつタイムリーに機器の動作に変換されることを保証します。

04/ LES物流実行システム

資材の入庫、資材の補充、移動、倉庫への返却などのさまざまな物流業務を一元的にキューイングし、優先順位を管理することで、複数の業務が同時に発生した場合のリソースの競合を回避し、工場全体のスムーズで整然とした物流を確保します。

-4 つのプラットフォーム間でリアルタイム データを共有し、同時に工場 ERP 納品通知とドッキングすることで、顧客の注文から最終製品の納品までエンドツーエンドのデータ浸透を実現します。これにより、「デジタル インテリジェンス主導」の概念をすべてのビジネス ノードで真に実装できます。

データ収集: マシンは完全にネットワーク化されています

同社のデジタル インテリジェンス プロジェクトは、1 階の作業場にある 32 台の主要な生産設備のデジタル取得変革を完了しました。これには、紙分離機、印刷機、ラミネート機、ラミネート機、エンボス加工機、ホットスタンピング機、型抜き機、フォルダー糊付けラインなどのすべてのコア機器が含まれます。-

各機械の稼働状況、生産量、故障警報などのデータをリアルタイムでMESにインポートし、ビジュアルワークショップのデジタルダッシュボードを形成します。経営者は手作業による統計に頼らずに生産能力データや設備稼働率、異常情報を把握することができ、無駄のない生産を継続的に推進するための強固なデジタルインテリジェンスの基盤を提供します。

管理の変化: 現場の清潔さからプロセスの標準化へ

01/ サイトの外観を全面的に改善しました

AGV では、指定された保管場所に従って資材を標準パレットにきちんと積み重ねる必要があるため、現場での運用仕様が強制されます。{0}}これまで、ランダムに積み上げられていた作業場環境は根本的に変わり、清潔で整然とした現場はシステム運用の前提条件であるだけでなく、安全な生産の基本的な保証でもあります。

02/ 物流連携は完全オンライン化

以前は原材料の使用は船長と倉庫管理者のオフラインでの口頭コミュニケーションに依存しており、情報の遅れや責任の不明確さが常態でした。システム稼働後は、すべての資材要求はMESを通じてオンラインで送信され、倉庫管理者はシステムタスクに従って倉庫を実行し、各資材流通には完全な電子伝票が付与され、「口頭合意」から「システム管理」への根本的な変革が実現します。

03/ 包括的なデータに基づく-調達の意思決定-

WMS のリアルタイム在庫データと事前警告テーブルにより、購買部門は感覚で紙を購入する履歴に別れを告げることができ、繰り返しの調達や資材残量の無駄が効果的に抑制され、在庫回転効率が向上します。

核となる価値観と業界のインスピレーション

天津宜紅インテリジェントプロジェクトの価値は、次の4つの側面から要約できます。

（1）効率の向上と成長率：プロセス全体が自動的にアップグレードされ、手動による搬送のボトルネックが排除され、生産サイクルが短縮され、生産ラインのフローサイクルがより安定します。

(2) コストの削減と消費量の削減: AGV の自動搬送により、最前線で働く従業員の肉体労働が大幅に軽減され、自動レポートにより人件費が効果的に節約され、原材料の無駄が削減されます。-

(3) 標準化された管理: AGV システムにより、現場がクリーンかつ標準化され、標準化された視覚的なデジタル インテリジェンス ワークショップが作成されます。

(4) 全体的な状況へのリンク: MES、WMS、WCS、LES、ERP データが接続され、生産、物流、倉庫のリンク全体が開かれ、サプライ チェーンの管理と制御機能が包括的に強化されます。

業界の重要性の観点から見ると、天津 Yihong デジタル インテリジェンス プロジェクトは、複数のフロア、複数のプロセス、複数の品種を備えた複雑な印刷および包装工場において、合理的なトップレベルの設計とソフトウェアとハ​​ードウェアの統合統合を通じて、物流プロセス全体の自動スケジューリングと倉庫保管の洗練されたデジタル インテリジェンス制御を実現できることを証明しています。{0}

天津 Yihong が建設したインテリジェント工場は、印刷および包装業界における「デジタル インテリジェンス主導」のコンセプトを完全に実装したものです。{0}インテリジェントマニュファクチャリングとは、単純な機器のアップグレードや、純粋なソフトウェアのクラウド化ではなく、プロセスフローを骨格、データ収集を神経、ソフトウェアプラットフォームを頭脳、自動化機器を手足とし、有機的に統合し連携して運用するデジタルインテリジェンスプロジェクト全体です。

変革を推進しようとする同業他社にとって、課題点から計画を策定し、ソフトウェアとハ​​ードウェアの同時設計を実施することは、デジタルインテリジェンスを「概念」から「価値」へ移行させるための正しい道です。品質予測とプロセス最適化の分野における人工知能技術の継続的な浸透により、印刷および包装業界のデジタルインテリジェンスプロセスはさらに深化するでしょう。