鲁信天一

　　企业的智能化改造并不是一蹴而就的，很多智能化解决方案都要求企业具备一定的信息化管理基础。

　　山东鲁信天一印务有限公司成立于1995年，主要从事药品纸质彩色包装盒及说明书印刷加工业务，年生产26亿只彩盒。一直以来，鲁信天一都非常重视企业的信息化与智能化改造。2017年，公司再次实施了智能化成品包装、入库物流解决方案，使得印制完成后的成品可通过智能化系统自动完成入库。

　　信息化与标准化基础要打牢

　　企业的智能化改造并不是一蹴而就的，很多智能化解决方案都要求企业具备一定的信息化管理基础。鲁信天一为推进这一进程做了很多工作。首先是标准化，主要包括产品工艺、生产消耗、质量控制和产品作业用时的标准化等。在自建图文工作流程标准化方面，公司借助ERP将印前工作、业务接单与生产排期、物流管理、成本管理、财务结算等工作流程进行了优化、固化，最终形成了与主营业务相关的各类标准工作流程，从业务下单、生产安排，到集材作业反馈、物料管控、质量管控、财务结算核算，所有环节都可在系统内完成，实现了企业的全信息化与数字化。其次，在标准化和数字化的基础上，借助ERP制定了各类工作流程的准则，实现了工作流程的自动化。不同工作任务，根据设定的业务规则，自动流向不同的工作部门和工作岗位。另外，公司对新引进设备的自动化程度要求也比较高，为今后的智能化改造奠定基础。

　　实际生产中的多个难题需要被攻克

　　物流自动化是指物流作业过程的设备和设施自动化，如自动识别系统、自动检测系统、自动分拣系统、自动存取系统、自动跟踪系统等。鲁信天一结合自身经营、生产特点，优先从人力集中、劳动强度大、操作频次高的糊盒、成品的打包、堆垛、入库等工序着手，与济南丰科机械设备有限公司、北京悟略科技有限公司三方合作，采用定制开发的方式，拟建成国内一流的包装印刷行业糊盒工序的产品包装、分拣、码垛、入库输送的智能物流系统。

　　目前，国内包装印刷行业中实施物流智能化的企业很少，可借鉴的内容不多。因而在前期的方案规划设计过程中，鲁信天一也面临了一些特殊的困难。

　　1.鲁信天一产品品种多、规格复杂，每天经过糊盒、成品的打包、堆垛、入库等工序的产品有近百种，这就需要控制系统、封箱系统、喷码系统、扫码分拣系统、堆垛系统及相关的传送设备完全适合、匹配现场的生产需要，确保物流的顺畅、生产的高效和装箱、喷码、分拣、入库的准确无误。

　　2.产品种类繁多、规格复杂，带来了外包装箱种类繁多、规格大小复杂的问题，这就提高了对外箱的喷码、堆垛的要求。

　　3.鲁信天一有8条全自动高速糊盒线，生产的产品规格大小不一，因而机器出成品效率不一致，为了节省堆垛机器人成本，公司采用每台堆垛机器人伺服4条全自动高速糊盒线的方式，所以对堆垛机器人的控制系统要求极高。

　　4.由于智能化物流不是一个独立的系统，必须与企业现有的ERP系统无缝对接，因此既要解决物流系统的信息来源问题，又要解决通过自动物流系统的成品入库后，入库数据返回ERP的仓库管理系统的问题，还要解决在实际生产过程中，各种异常调整的问题，如零头箱的处理，临时更换外箱规格的处理等。

　　智能化物流方案实施过程

　　1.方案流程

　　针对以上实际生产中的困难，鲁信天一综合ERP生产执行系统、封箱系统、喷码系统、分拣和堆垛等系统逐一解决，具体方案流程如上图所示。

　　2.方案组成详解

　　①ERP生产执行系统

　　ERP 执行系统（MES）由北京悟略科技有限公司开发，是一套面向印刷企业车间执行层的生产信息化管理系统，可以为印刷企业提供包括制造数据管理、生产调度管理、工作中心/设备管理、机台生产实时反馈、生产数据采集、生产报表生成、计件工资生成、生产效率评估、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块。

　　在此方案中，MES主要负责糊盒机台接受生产任务指令和各类生产参数标准，机台在设备终端实时反馈生产进度和自动采集生产数据，并根据生产的执行生成自动物流喷码子系统需要的喷码数据，处理和调整异常的生产数据。

　　生产执行系统解决了上文提到的部分问题，如产品信息、包装信息由ERP传输到物流的喷码子系统的节点，当生产出现异常情况需要及时调整时，系统会采用自动传输和手工调整相结合的方式，通过人机对话在生产执行系统完成。

　　②自动封箱系统

　　自动封箱系统由8台纸箱收集滚筒输送机和8台自动折盖一字封箱机构成。针对产品品种多、规格复杂的问题，封箱机可满足现有生产2000多个品种的纸箱尺寸要求，且在匹配生产要求时保证生产的每一个品种都能与ERP里的产品一一对应。由于纸箱大小不一，因而在机械定位上设计了适用于所有产品的通用定位，满足现在和未来发展的要求。

　　③自动喷码系统

　　自动喷码系统用于产品的包装外箱的喷印，主要由1台喷码皮带输送机、8台喷码机系统及喷码机构成。

　　包装箱的种类繁多、规格大小不一，对喷码的要求也相对复杂，喷码和喷标的位置在纸箱的一侧，通过靠边辊道机可准确无误地使箱子靠近喷头进行喷码喷标作业。

　　④包装箱降箱机

　　1台包装箱降箱机即可完成包装箱的上下运输。

　　⑤高空合流动力滚筒输送系统

　　1套高空合流动力滚筒输送系统负责成品的运输，其由七大部分组成：8台45°合流动力滚筒输送机、1台59010mm直段动力滚筒输送机、1套5000mm皮带输送机、1台459010mm直段动力滚筒输送机、1台90°转弯动力滚筒输送机、1台4200mm直段动力滚筒输送机和1台87700mm钢结构平台。

　　⑥扫码工位

　　扫码工位负责完成纸箱扫码工作，包括靠边机构输送机、动力滚筒输送机和条码阅读器。

　　⑦斜导轮分拣机构

　　斜导轮分拣机构负责完成不同包装箱的分拣输出。其由1台主线滚筒输送机、1台斜导轮分拣机、8台分拣出口滚筒输送机等组成。

　　⑧机器人码垛系统

　　机器人码垛系统（2套）包括机械手自动码垛系统、码垛工位输送机、自动拆盘分配系统、出口叉车缓存滚道线等。工作流程为：空托盘经拆盘机自动拆盘后，经过分配系统滚筒输送机及顶升移栽机被分配到码垛工位输送机，机械手根据纸箱规格自动判断码垛方式并将纸箱码垛至对应托盘，码垛完成后，托盘经主线合流输送机被输送至叉车缓存滚筒机，然后叉车将托盘跺叉走入库。整个过程自动高效，全程PLC 及程序控制，处理纸箱能力可达到1000箱/小时。

　　分拣、堆垛环节解决了8条全自动高速糊盒线同时开动、产品规格大小不一造成的机器出成品效率不一致的问题，自动化物流线设计产能为600~700箱/小时，大大高于现在的人工装箱速度。库卡机器人自带的扫码系统的误扫率为4‰，每台机器人的抓取量为8箱/分钟。

　　⑨ERP仓库管理系统

　　该系统是针对物料、成品、半成品的入库、出库、盘点、移动等的库存管理系统，结合条码、二维码技术实现仓库对物料、成品、半成品的移动、库存管理，包括库位管理、批次管理等。在仓库管理环节，可以处理由自动物流系统返回的成品移动到库房的数据，实现成品的自动入库。

　　成品包装、入库自动物流的开发与应用，在国内的包装印刷行业还是少数。鲁信天一的智能化成品包装、入库物流解决方案，借助现代物流自动化设备、先进的系统设计理念和科学的实施方法，在提高生产自动化、智能化方面将起到至关重要的作用！

　　（本文作者为山东鲁信天一印务有限公司董事长）

[时间：2017-11-01  作者： 朱立和  来源：印刷工业杂志社]