e-works数字化企业网  »  文章频道  »  基础信息化  »  工业互联网

安徽新华印刷:打造5G+MEC智慧云印工业互联网平台

2022/1/18        作者:e-works整理      
关键字:工业互联网案例  e-works年度盘点  智能制造  安徽新华印刷  
本文为“2021年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2021年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介

       安徽新华印刷股份有限公司系时代出版传媒股份有限公司控股子公司。前身为安徽新华印刷厂,2002年完成股份制改制。公司现有员工588人,在全国印刷包装行业排第95名,在全国新华印刷系排第5名。中华印制大奖金奖、银奖获奖单位,中国出版政府奖优秀单位。

       公司主营教材教辅、精品图书、期刊画册等出版物印制,是国家印刷示范企业、国家绿色印刷标兵企业、全国印刷标准化试验研发基地、国家高新技术企业,是国家新闻出版署出版融合发展(时代出版)重点实验室智能化服务技术研究中心、安徽省企业技术中心、合肥市工业旅游示范基地、合肥市上云标杆企业、合肥市工业互联网优秀应用案例企业、国家秘密载体印刷乙级资质单位、全国印刷百强企业。

       2021年,公司被国家新闻出版署评为“科技应用示范单位”,“智慧云印”安徽新华印刷工业互联网平台、图书印刷智能制造数字化建设项目,分别获安徽省经信厅、安徽省科技厅政策奖励。2018年公司入选国家新闻出版署“中国印刷业智能化发展”案例企业,图书印刷智能制造生产线为第三届全国印刷创新大会唯一推广智能应用案例,入选工业和信息化部“2021年度智能制造优秀场景”。

图1 安徽新华印刷股份有限公司

图1 安徽新华印刷股份有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

       1.公司智能化印刷技术水平步入全国前列。在全国新华印刷系统率先应用印刷色彩管理系统、油墨预置技术,运用数字化技术控制印刷油墨和色彩,印刷产品质量实现自动检测评分,质量评测由定性模糊评价迈入定量精准评价,生产效率提升15%,产品质量提高25%,成本消耗降低8%,印刷技术水平、图书质量迈入全国前列,位居第六位。

       2.公司信息化建设始终秉持实效、适用和适度超前。

       (1)以“安全高效”为方针建设内部局域网。2005年,公司依据“管控一体化”的思路,采用三层网络架构,集成自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和新技术,利用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件,建成企业内部安全高效的局域网,并通过硬件防火墙、软件程序链接互联网。内网又分为不同网段,不同网段又采用物理隔离措施,确保了网络运营的安全性、高效性。2017年,公司紧跟信息技术发展步伐,进行内网改造,全公司范围建设WIFI网,从而实现电脑固定端、手持移动端信息的全域覆盖、无缝链接,实现WIFI工厂网络环境,为信息化应用提供坚实基础。

       (2)以“效益为先”进行数字化信息化建设。公司2005年上线了ERP信息管理系统,2014年上线了“时代云印”客户资源管理系统、客户订单服务系统,2017年在ERP信息化系统管理基础上,深化车间级应用,采用车间、机台作业级管理,上线了MES协同生产管理系统。公司紧跟印刷前沿技术,探索按需印刷、个性化印刷新模式,引进数字印刷设备,建立了数字化车间,建成了以数字化工作流程和数字化管理系统为核心的数字化体系,提供个性化及时快印服务,减少社会资源浪费;公司将ERP与数字资源库无缝对接,将客户的电子胶片标准化归档存储,变成数字资产,不仅实现自己使用安全方便,服务客户也周到快捷。客户可通过授权联网进行查阅、下载、调用,为客户提供了增值服务;公司通过生产管控与数字化工作流程相结合,采用油墨预置技术、色彩管理项目,实现印刷样与印前数字打样色彩一致,开辟高质量印刷新时代,使得产品质量、品控管理、生产效率得到革命性提升。

       3.公司率先在行业实现工业互联网平台开发应用。安徽新华股份有限公司于2019年率先在省内印刷行业,开展“智慧云印”工业互联网平台项目建设,实现了公司在标准化大数据环境下的智 能印刷、绿色印刷和精品印刷。项目实施主要分三个阶段逐步开展,并已取得很好成效。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

1. 项目背景介绍

       当前全球印刷市场受到一些电子化产品的影响,市场竞争日益澈烈,现代印刷工业面临着更大的挑战,印刷质量的要求不断提高,与其他印刷厂、蝶体的竞争,印刷生产能力不断扩张,印刷市场已经从“产能短缺时代”演变成“产能过剩时代”,印刷业微利时代已经到来。面临以上产业格局剧变的挑战,安徽新华坚持走高质量发展之路,走信息化智能化发展之路,建设智慧云印安徽新华印刷工业互联网,实现企业的高质量发展。

       面对工业互联网“智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸”的创新应用,基于安徽出版集团旗下安徽省安泰科技股份有限公司自主研发的基础共性“慧核工业互联网平台”的有利条件,公司与安泰科技联合打造适合印刷企业应用的“全业务、全要素和全流程”管控服务“智慧云印”工业互联网平台,拓展“印刷+”、“智能+ ”,为转型升级赋能,是降本增效提质发展的有效之道。

       “5G+MEC智慧云印工业互联网融合应用”项目,项目创新性利用5G网络传输速度快、稳定性强、安全性高的特点,在原有厂区生产车间数字化车间基础上,首家在全国印刷企业中,利用MEC边缘计算技术,在设备产线通过加装边缘计算盒,对接设备PLC数据控制器,实现与自动化生产线、设备数据采集系统、智能检测设备等数据的互联互通,同时将采集数据作为大数据接入企业制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP),实现对于制造过程的有效监控,设备自动化、生产透明化、管理移动化、打通制造环节的生产价值链条。

2.项目实施与应用情况详细介绍

       “5G+MEC智慧云印工业互联网融合应用”项目,定位于为印刷行业、印刷企业服务。在工厂现场运行信息数据层与企业业务管理数据层之上,从企业已建各类不同的系统中采集相关数据信息,在云上实现生产及能耗数据的数字化映射,进而打造数字化管理体系。

       “智慧云印”安徽新华印刷工业互联网平台是全国第一家由印刷企业开发设计适合印刷行业个性化需求的工业互联网平台,不仅创新了全省印刷行业第一,更是创新了全国印刷行业第一。

图2 慧核“智慧云印”

图2 慧核“智慧云印”

       简单来说,“慧核”工业互联网平台首先是一个超级数据仓库,企业现有的各种管理系统、设备应用、流程管理等数据均可通过协议、采集、输入等方式,汇聚进入“数据仓库”。

图3  慧核平台功能架构

图3  慧核平台功能架构

       其次,“慧核”工业互联网平台是一个特色“数据加工厂”,通过基础共性平台管理驾驶舱对数据进行融合、分析、加工,以各种图表的透明可视化和应用APP,帮助用户实现日常经营管理、设备效能管控、质量状态监测、生产实时监管,对标实现异常诊断、标准化生产,赋能赋智助力降本提质增效。

图4 慧核平台流程图

图4 慧核平台流程图

       建设目标

       本项目建设最终要实现提升工厂在行业内资源配置效率的目标,要以数据自动流动化解复杂系统的不确定性,优化企业资源的配置效率。要完成产线、车间、企业的数字化,从而缩短产品的研发周期、提高班组产量、提高设备的使用效率。

       通过提升企业各产品、各车间的数字化生产水平,让数据实时记录生产全貌——“透明生产”、用数据对标管理考核制度——“标准生产”、透过数据提升制造和管理能力——“指挥生产”,最终由内而外打造企业在数字经济时代下的“智慧云印”工业互联网平台。

       平台建设主要亮点

       (1)省时、省钱、省人。

       快速开发、便捷部署,是为省时;免费建设、减小投资,是为省钱;智能应用、减员增效,是为省人。

       (2)零代码、零专业、零门槛。

       不用写代码就可以通过拖拽的方式快速生成应用,让非软件专业人员也可以结合具体业务搭建灵活、多变,适应不同应用场景的数字化工厂。

       (3)建设快、见效快、收益快。

       快速开发、建设可以快速交付,同时平台易学易用,针对不同管理层级用户提供满足各自需求的入口和界面,贴近用户的管理需求,让企业快速获得收益。

       技术路线

       “智慧云印”平台通过对企业生产全过程、全流程、全要素的数据上云融合,实现生产管理的数字化、可视化、标准化、智慧化,实现数据驱动的“数字化”、“标准化”、“制造化”转型升级,助力企业实现在大数据环境下的数字制造、智能制造、绿色制造和精品制造。

       通过采用感知层、IaaS、PaaS、SaaS四层架构,对采集的数据进行分析,可以帮助企业分析各类设备或产品的状态,实现对异常状态的预警或报警,从而实现预测性维护,避免非计划停机;还有助于帮助企业改进产品性能、帮助企业降低能耗、保障安全。

图5 技术架构图

图5 技术架构图

       平台的定位是在工厂现场运行信息数据层与企业业务管理数据层之上,从企业已建各类不同的系统中采集相关数据信息,在云上实现生产及能耗数据的数字化映射,进而打造数字化管理体系。

       (三)建设途径与进展

       基于“慧核”工业互联网几近“零代码”的应用研发,为将印刷场景的特色需求装进基础共性平台,打造适合印刷需求的工业互联网,安徽新华与安泰科技发挥各自优势,联合进行建设。

图6 项目建设动员培训现场

图6 项目建设动员培训现场

       1、建设途径

       具体采取的办法是:

       (1)数字化技术行业专家进行项目指导;

       (2)安徽省安泰科技股份有限公司成立项目领导小组,进行平台支持,并根据项目建设需求,做好业务对接、工具培训、技术支持、数据采集、系统搭建、系统调试和项目实现等工作。

       (3)安徽新华印刷股份有限公司成立项目领导小组,组织进行应用开发,根据统一规划和要求,结合部门、车间职责,组织建立本部门、车间项目建设团队,做好工具学习、制度梳理、图表整理、数据提供、开发应用和项目实现等工作。

       简单来说,就是双方结合平台技术和实际需求,把印刷工业知识积累与数字化转型经验装进平台,打造大数据中心。

       这种由需方开发应用模式,受到安徽省经信厅工业互联网处、安徽省新技术推广站、合肥市经信局工业互联网处的高度重视。

       2、平台建设实施步骤

       (1)改造升级内部网络,建立基于5G+MEC的工业互联网硬件环境。

       (2)对公司设备进行数字化改造,利用物联网技术,对设备进行数字采集。

       (3)知识的学习和人才培养,组织团队学习工业互联网技术知识,学习开发工具,学习调研公司管理工业知识。

       (4)在共性基础上进行个性化开发打造云平台,利用技术手段将工业知识、管理需求进行“程序化”,打造云平台。

       (5)分类设计,不断测试,先易后难,逐渐深入,结合平台开发技术和实际应用需求,把印刷工业知识积累与数字化转型经验装进平台,打造大数据中心。

       3、建设进展

       已搭建了安徽新华印刷工业互联网大数据中心首页、营销管理、订单总况、生产进度、机台管理、质量检测、机台管理、仓库管理、能源管理等页面,并实现数据链接。

图7 安徽新华印刷工业互联网大数据中心

图7 安徽新华印刷工业互联网大数据中心

3. 效益分析

       (1)生产效率提升20%。5G技术融合印刷检测技术、二维码溯源、色彩管理、设备直连的应用,在不同程度上倒逼企业管理的数字化、流程化和标准化,进而提高了整体工作效率。2020年秋季教材生产大忙时期,在比去年缩短2天的情况下,产量增加2万令纸,获奖产品不断增多,优质大客户业务不断增加。

       (2)综合效益提升10%。信息化建设、信息共享、可视化导航,打破壁垒实现透明化,使业务协同、风险控制、管理决策、资源协调能力得到提升。同时5G+MEC融合创新场景应用,使得公司综合运营成本降低10%,生产周期缩短12%,产品交货及时率大幅度提高,产品按期交货率达96%,上涨5个百分点。生产效率大幅提升:印前电子文件检索时间减少至原来的1/9,准确率100%;印刷侯纸等版时间缩短90%,生产工序转换时间缩短70%。质量水平稳定提升,质量投诉率大幅下降,尤其是教材退换货书降到百万分之0.5以下,近乎“零”投诉。

       (3)创新能力不断提升。智能化建设调动了员工创新积极性,创变能力得以增强,管理小改革、技术小创新不断涌现。5G引导下的融合创新,不仅是技术的提升,更是思想观念的变革,流程再造、管理重构、组织变革打破了固有利益,为创新发展扫平了道路。创新驱动发展、高质量发展、融合发展,自上而下融入人心,观念转变天地宽,动能转换信心添。
责任编辑:李瑶嘉
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐