纸包装行业的未来将如何发展，未来的纸包装工厂，将呈现怎样的面貌？

众所周知的“智能物流”，如何设置才能最经济最高效？最新的物流技术与手段有哪些？

市面上的物流设备看似90%都是相似的，为何价格差距如此悬殊？

每家设备商都标榜“智能”，那么“智能”与“自动”，究竟区别在哪里？

智能物流设备众多，该如何选择适合自己工厂、企业的设备呢？

今天，“包装人商学院”将继续携手“京山轻机”，为您解惑，本期瓦楞纸包装“智能工厂建设”抗疫网上公益课，将由京山轻机整厂智能方案博士——郭光先生和京山轻机整厂智能控制专家——郑春睿先生带来精彩的干货分享。

话题一：揭露：纸包装工厂-得“智能物流”者，得天下！

1包装企业物流现状瓦楞纸包装物流的“爱”与“痛”先来看看来源于《印刷经理人》发布的“年中国印刷包装企业强”中的数据统计：百强榜中，首次突破百亿元大关（年百强第一名的深圳裕同，年销售收入69.48亿元）；百强销售总收入，首破亿元规模，较上年（亿元）增长超过10%；珠在角地区有百强企业12家，长三角地区有36家，京津冀有9家，三大印刷产业带共有百强企业57家。在82家企业中，两年六项主要统计数据齐全，可资对比的企业有72家，总体销售收入增长30%，利润总额增长11%，终于摆脱前几年，“增产减利”的局面，但销售收入涨幅是利润总额的近三倍，“增产不增利”的局面依然困扰着行业的发展。对比分析72家百强企业2年间的收益变化情况，我们发现72家企业，无论是销售利润率、资金利润率、人均创利润均呈现下降趋势，其中，销售利润率下降4.47%，资金利润率下降7.31%，人均创利润下降3.41%。但由于全行业自动化水平逐年提高，企业职工人数总体下降，72家百强企业2年间全员劳动生产率增长了8.41%，减员增效效果明显。年，行业开启了一股智能化的建设浪潮，百强企业是其中的主力军。未来，随着百强企业智能化程度的不断提升，全员劳动生产率也会迎来新的变化。而其他瓦楞纸包装企业的生产现状如何呢？也存在着诸如：大量的人在从事单调的体力劳动、信息的采集、传递还是靠人、物料的管理始终令人头疼等诸多问题。以上只是表面可见的，当然还有深藏不可见的因素，诸如：劳动生产率低、物流流转周期长、中间损耗大、管理成本居高不下、过际递减效应无处不在等问题。某些上了物流系统的企业也在抱怨没有达到预期，仅仅解决了物流搬运问题，各子系统信息是否互联互通？设备异常是否尽可能的消除？这些问题似乎没有得到根本解决。我们不断的问自己以下问题：要做什么样的工厂？即明确企业未来10-15年的发展和定位，是延续现有模式，还是不断去适应未来市场环境的工厂？是一步到位还是分步实施？未来业务是否会有变化？对企业规划的可扩展性有什么样的要求？其实我们认为它山之石可以攻玉，要做好智能工厂可以从以下几点入手：

做好顶层设计，一次规划，分步实施；根据企业所处阶段，逐步推进；

理顺流程，去除无用的步骤；

以自动化为载体，逐步替代人工，提高产品的生产质量和效率；

网络化，实现人与机器、机器与机器互联互通；

信息化，实现信息智能化管理，实现企业内部相关部门信息的共享、共用，创造价值；

思想的改变，组织的变革。

我们要认识到：物流系统是企业的战略性资源，这类投资通常资金需求量大，回报周期长，并伴随较大的投资风险。

印刷企业开始理性认识智能化建设的漫长路，认识到智能化建设是以先进的生产工艺和精准的生产管理为基础，以硬件和软件建设为重要内容的复杂系统工程，分步骤、分阶段、分层次的实施，立足行动、追求实效，并做好充分准备，正确看待建设过程的长期性和艰巨性，充分理解智能化建设的螺旋式上升特点，并坚信方向正确和目标的可实现。

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智能物流规划

挖掘工厂深埋“宝藏”

首先不要让串联高速机器设备的物流系统成为短板，要重视以下几个问题:

单机设备的高速化、智能化显而易见，物流系统要充分发挥其潜在产能而不能成为瓶颈；

物料快速流转，快速响应市场变化；

最大程度地减缓边际递减效应；

赋予操作人员更有挑战性的工作；

降低管理成本；

即要增产又要增利。

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整厂规划核心要素

分析-规划-验证三部曲

首先在规划之前是要做数据和流程方面的分析，如果客户能给到典型的一天或一周的订单生产数据，那么理论上我可以把这些订单所代表的物料的堆垛形状、大小以及数量，它出现的节拍，我们就可以通过一个模型计算出来，有了这个数据就可以估算出来一天中整个物料需要流转的量是多少，具体到每个小时，每个班。第二根据订单生产数据信息，可以梳理一下客户生产流程，针对不同的生产客户，流程有所不同，比如我们接触的客户有做运营的，有做胶印的，还有做水性印刷的，还有的是既做纸板又做纸箱的，这个过程中可能涉及到非常多的设备，比方说常规的各种水印机，有开合的，在固定式的，有上印的，有下印的，也有联动线等，可能备有不同种类的上纸机，那么物流设备需要跟这些不同的设备进行对接，在对接过程中要考虑不同设备的特性和效率，不能限制瓦线效能。接下来就是选择恰当的物流解决方案，国内大多数原纸仓管理都是将原纸在地面平铺垒放的方式，在国外大多运用原纸仓的管理，比如配置专业的夹具等，可以使原纸卷在原纸仓里密集存放。这种方式可以说是充分地利用了原纸仓的面积。还有这种常规的链板物流在国内已运用的非常成熟。这种是国外看到的一种使用RGV来实现原纸卷的进料和退料过程，京山轻机和BHS在年的中国国际瓦楞展上不约而同的推出了这种通过RGV小车来实现原纸上下瓦线的技术方案，但目前可能还处于研发阶段，因为还没成熟的应用，未来如果换卷不是很勤的话，RGV小车可能会最先取得运用上的突破。在纸板的输送过程中，一般参考国内外很多做法就是采用模组网带的形式来实现纸板，纸箱堆垛等缓存，在国外还有国内极少数的，尤其地面面积比较紧张的企业已经开始采用立库的方式，进行纸板，纸箱的暂存、周转，这种形式在车间垂直空间的利用率是非常有效的，地面面积最多可做到利用率%，甚至超过%，但是国内运用的不多，以后会是一个发展方向。还有一种AGV堆高车，这种方式非常适用于成品物料从固定的点下来，到另一个固定点间的无人搬运，物料相对比较规整，打包覆膜之后，在无人叉车的搬运过程中使物料不会倾倒，不会散架。在介绍了一些方案之后，面临的一个非常重要的问题是如何向客户来证明这个方案是可行的，并且能够尽量优化一些环节，这个问题其实刚开始困扰了我们很长时间，业内的做法大概都是凭经验，但局限性很大，尤其可能车间中有几条线，少则-个订单，多则以上个订单，如果多条线同时运转。后来我们采用了仿真的方法，以快递为代表的物流行业很多都使用这种方法，基本上可以达到80%以上的准确率，可以得到直观的验证，对方案的优化进行指导。通过这种方法可知道哪些环节的产能是不够的，哪些方面的环节可以再增加其他产能。4

案例分享

印刷智能工厂的进展

江苏某客户的应用现场

福建某客户的应用现场

长三角区域：客户A在物料储运方面已经成功应用AGV转运小车，在能源消耗及报工报产方面应用电子可视化看板。客户B的数字化车间已经投产，将智能化生产、可视化管理、数字化决策、智能化物流、纵横向数字化深入发展。珠三角区域：客户C一如既往地开展着以“精益”为核心的智能化建设，实现生产过程中的产品“不落地”。客户D的工厂以“便捷物流”为核心，紧锣密鼓地开展智能化建设布局。其他若干百强企业，也已经在智能化建设的路上砥砺前行，或以生产物流为中心规划新工厂，或以生产资源合理配置为目标进行综合提升，或以业务流为核心开展信息化二次建设等，开拓属于自己独有的建设之路。话题二：真相：未来工厂竞争-不是基础设备竞争，而是软件综合算法-调度能力竞争

看起来物流设备90%相近，为何价格差距如此之大？

每家设备供应商都说系统是智能的，自动与智能到底区别在哪里？

智能物流设备众多，我该如何选择符合我的设备？

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智能物流的核心在哪里？

20%在机械，80%在软件控制

智能物流系统由四部分组成：

机械设备：负责具体的运输物料；

控制系统：驱动机械设备按一定流程工作；

SCADA系统：也称数据采集与监视系统，监控所有设备的状态信息；

调度系统：根据设备状态、实时物料流向、各机台排程状态，经过智能算法优先最佳运输策略及最优存储方案并下达设备执行。

核心在以下几点：

机械系统已经趋于同质化、虽然表现形式上有所差别，但内容、品质、技术含量、使用价值已经基本一样，不一样的可能仅仅在用料及耐用性上。

控制系统需要具有可维护性、可扩展性、高实时性、易操作性、高稳定性、高安全性。在后期增加项目，或搬迁时，系统处理起来比较简单。要有总线控制技术。要有模块化的设计。

其中可维护性是指能够快速准确的定位故障点，能够快速有效的解决故障，能够快速的替换故障设备，清晰的控制网络的架构，控制网络解耦合设计。可扩展性是指清晰并优秀的网络架构，总线控制技术和模块化设计。高实时性是指先进的总线技术（工业4.0），有线通讯总线同步时间小于等于2ms，无线通讯总线同步时间小于等于32ms。易操作性是指所见即所得，学习成本低和操作方便快捷。高稳定性是指元器件稳定可靠，适量的余量设计和重要功能冗余设计。高安全性是指自动探测轨道意外入侵，设备移动示警和权限管理。

数据采集与监视系统（SCADA）核心在于等比例视图、设备控制、故障记录、参数条件、实时监控。它作为智能物流系统的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现在已经成为不可缺少的工具。

调度与控制系统是智能物流系统的核心。信号采集数据分析的核心在于：采集关键节点设备状态信息，执行结果。采集各机台的生产计划及当前工作状态。采集ERP/MES/IBS等系统的配送、生产、采购计划。

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什么是好的软件控制

人工智能，模拟人类对工厂环境的分析结果控制设备

智能物流项目调度系统的特殊性是由工厂布局、生产流程、生产排程、控制系统、订单结构来决定的。对调度系统的认识误区有以下几个方面：

多家供应商产品的堆砌（A的机械+B的控制+C的调度）

不重视软件，认为只要机械设备能用就行

使用标准软件模块即可，不愿意接受定制化

认为ERP等软件能够管好智能物流系统

人工智能在智能物流的表现形式：通过既有设备、当前数据、历史数据的分析、自动感知最优运输目的地对仓库及运输线路进行动态规划，选择最优的搬运线路剖析各机台需求，最大限度的提高运输设备的装载率、工作效率。什么是好的控制软件：1，能够与物流控制系统无缝对接2，能够与和设备对接，并能够与关键设备无缝对接3，能够通过AI动态规划线路，最大限度提高设备装载率、工作效率4，能够根据需求开发运输、存储、拆垛、码垛等特殊调度策略5，开放式系统，能够与ERP、MES、IBS、DCS等系统互联互通3

调度思维剖析

如何在硬件设备同质化时，通过调度系统提高效率

如何通过调度系统提高效率：

减少无效搬运次数、提高穿梭车的装载率、提高运输过程的准确度、精确校验物料。

如何减少无效搬运次数？

无效搬运是指所运输的物流无目的地和所运输的物流没有向目的地靠近。那么无效搬运为何存在？主要因为所需物料被挡，需要挪开其他物料，或前工序生产计划与后工序的生产（发货）计划不匹配，或者目的地周围无法到达、物料易地暂存，或止的地变更、生产工序变更。

如何提高穿梭车的装载率？

装载率低的表现有：多工位穿梭车大部分时间仅使用一个工位；多工位穿梭车每次仅能运送同一种规格物料；多堆尺寸较小的纸堆无法同时装卸，需要一堆堆运输；回程过程经常出现空载运行。

如何通过调度解决：

尽可能的使用更多的工位运输物料

多工位上能够多种规格智能组合，以达到更高效率

实时追踪仓库动态变化，并由AI指挥尽量回程带载运行。

运输过程中可能出现的问题：

物料搬运不准确、出现混货、错货现象

运输目标不准确，出现运错工位

运送到目标设备后，无法与自动上料机对齐

如何通过调度解决：

与控制系统有完善的握手信号，物料运输异常后，暂停任务。

与控制系统实时同步，检测到异常后，暂停任务。

控制系统与调度系统紧密配合，根据不同机台对物料实际需求送料有准确判断。

通过摄像头实时监控库区物料流动。

如何校验物料的准确性？

物料校验的难度在于：物料校验最好的方式是有唯一的标识符（条码、芯片），芯片使用成本过高，以及条码在纸堆上自动识别困难。

如何进行物料正确性校验？

分析实际物料尺寸信息，与调度系统尺寸信息进行对比

分析实际物料楞型信息，与调度系统楞型信息对比

分析物料码放规则与码放特征，与调度系统特征库对比

为什么要整理仓库？

有些移库操作的发生，导致仓库物料不再有序

变更了物料的目的地，或者实际目的地与系统预估的目的地不同

随着生产计划的推进，部分产品临近加工时间，需要预备料

系统空闲，并能够通过整理使得仓库更加顺畅有序

提高仓库利用率。

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常见物流系统分类

如何区分电动、自动、智能物流系统

常见物流系统的分类

如何选择符合自己的设备？可选择优良的规划设计、稳定可靠的机械、高性能控制系统、智能调度系统。

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