印刷包装企业的智能化生产需求与实践

裕同集团首席技术专家兼集团资深技术总监梁勇军

新技术的不断入侵，制造业将经历前所未有的技术变革。越来越多的管理者相信，投资新兴技术可以给企业带来更好的发展。智能化是技术创新的重点之一，抓住这一机遇，既能让企业在新一轮技术革命中实现“弯道超车”，也能给我国的印刷工业带来巨大的发展机遇。

中国制造业现状及印刷行业面临的挑战

我们都知道，制造业是国民经济的主体，为了应对欧美、日本为首揭起的工业升级，李克强总理在2015 年就签批了由一百多名院士专家联手制定的《中国制造2025》，推动中国到2025 年基本实现工业化，迈入制造强国行列。如今，我国已连续11 年位居世界第一制造大国，制造业的占比对于世界制造业贡献的比重接近30%。尽管我国制造业体量比较大，但普遍存在着能耗比较高，劳动力和土地等成本上升导致的制造成本居高不下且逐年递升的问题。我国制造业整体仍是“大而不强”，传统竞争力不断被削弱，原有的依靠廉价成本、产能规模等优势的扩张模式终将落下帷幕，在这样的发展趋势之下，企业的生产利润受到大幅挤压。印刷业的黄金十年已经过去，产业结构发生了天翻地覆的变化，传统印刷的利润越来越少，甚至面临着淘汰。

当前，随着90 后、00 后成为了消费主力，个性化需求增加迅猛。为了满足这些个性化需求，品牌商、制造商的供应链反应就要更加的敏捷，制造工厂也要更加的智能化。

“2020 中国印刷包装企业100 强”的数据让我们喜忧参半：百强企业销售收入总计1375 亿元，仅前十强的产值之和就高达510 亿元，约占百强总产值的37%；百强榜首销售收入为107.13 亿元，其中有39 家企业产值超过10 亿元；百强门槛为3.97 亿元，是以往门槛线最高的一届。尽管印刷业阵营整体经营形势平稳，总体规模仍在稳步提升，但存在着严重的两级分化，且强者愈强。客观地讲，有些企业不是做不大，而是它们不具备扩充的实力。究其根本，是因为企业内耗过大、管理混乱、人员素质低下且支撑率不高，导致生产成本居高不下。事实上，我国印刷业的大部分企业并不具备自己的核心竞争力，因创新能力不足导致竞争力低下。中国制造业面临的主要问题如图1 所示。

我们坚信，智能化是技术创新的重点之一，抓住了这一机遇，既能让企业在新一轮技术革命中实现“弯道超车”，也能给我国的印刷工业带来巨大的发展机遇。

开展智能化生产

2011 年，裕同集团成立技术中心，除了协助营销导入重要的客户数据，还因地制宜地建立起适合公司内部发展的从印前、印刷到印后的技术体系，带领企业走向了规范化、标准化、国际化、数据化的绿色印刷包装技术发展道路。

利用数字技术来规范和建立的全新业务流程，实现了设备之间的无缝衔接，让裕同集团在成本与效率上占据优势，最终实现生产力的提升。在实践中，我们大量地运用CP3、CP4 技术，打通了印前、印刷到印后的环节。在印前、印刷环节，我们遇到的首要问题是场地有限，工艺、工序改造受阻。但是我们仍然努力地把自动化的配置植入到了设备领域与生产流程里去，实现了自动供墨、自动清洗、自动翻纸、切纸联动、自动闭环颜色校正、自动校准、自动润版液中央配比、自动装版、印品质量自动检测、印前内容自动校对、连线自动冲洗、CTP 自动上版、印刷机自动物流、CIP3自动放墨、油墨配色系统等，并且根据客户需求，建立了适合自己的数字流程。图2 所示为裕同集团建立的印前、印刷流程。

色彩管理的标准化让裕同集团取得了很好的成效，不仅满足了客户的需求，而且内部效率得到大力提升。通过建立印刷生产过程中的品质防线，推动了企业的高质量发展。

数字化、智能化流程的生产线，重点在印后环节，也是最难啃的一块骨头。在此，我们探讨几个实践案例。

1. 坑纸书型盒标杆线

图3 所示为坑纸书形盒的一个标杆线，当前线体架设已完成。项目完成后，可实现人力由目前的40 人下降到25 人，UPH 实现750PCS/h 以上。线体改善前后对比如表1 所示。

2. 精品天地盒自动化生产线

图4 所示为精品天地盒自动化生产线，实现了装配后段自动贴顶卡、自动点胶、自动装内托、自动装围条、自动防呆检测、自动装箱、自动码垛。该项目的实施，实现了装配的无人化，生产线的人力配置由最早的40 多人下降到了8 人，每小时产出从400 提升到目前的2000 多。线体改善前后对比如表2 所示。

企业的数字化转型

真正的数字化工厂具有五大核心系统，即产品全生命周期管理（PLM）、企业资源管理系统（ERP）、仓储管理系统（WMS）、制造运营管理系统（MES）以及属于操作层的数据采集管控系统。以MES 为中心智能工厂建置框架如图5 所示。

在企业内部信息化集成应用方面，裕同集团始终坚持以信息化来推动研发设计与生产制造的集成、生产与管理的集成、生产与销售的集成、业务与财务的集成、总部与分支机构的集成，相互共享设计生产、库存、物流的信息来提高协同的效率，来降低总成本，实现即时生产。如今，裕同集团所有的制造工厂全部上线了MES，生产设备运行状态、实时监控故障报警和诊断分析情况、生产任务指挥调度、车间作业计划生成情况等一目了然，实现了信息的共享。

对于智能制造，裕同集团有着自己的理解和推进步骤。首先是由规范化到标准化的实施，然后再到自动化、信息化和数字化，最后是智能化。我们还梳理了智能制造的目标战略方向和价值观，包括愿景、智能化的建设道路。智能化的建设一定是要企业的全员参与，从根本上说，其实它就是一种文化的延续与升级。少了这些认知，企业在智能制造的建设道路上，就会遇到极大的阻力，甚至是被打回原形，在传统的做法里永远也无法实现突破。裕同科技智能制造顶层规划理解如图6 所示。

要实现智能制造，单纯靠实现自动化、信息化是远远不够的，并不能充分发挥其功能。在这个根基上，还需要以精益为导向，优化管理，再造流程，通过持续的改善构建设备、人、管理联动的业务流程。而实现这一流程的方法，还得靠数字化流程管理。

2020 年，裕同集团着力推动了业务流、财务流以及信息流的深度融合，信息化和数字化各项工作稳步推进，并且取得了阶段性的成果。具有裕同特色的个性化信息系统已经初具雏形，SAP、ERP 已经在部分区域率先成功上线应用。公司整体的信息化数字化水平已经达到了一个新的高度，数字化车间未来将逐步布局到其他的生产基地里面去。

裕同集团投资12.5 亿元打造了首个智能工厂，预计将于2021 年投产，这也是印刷包装领域里面的首个全面的智能工厂。在这里，设备布局更加合理，全部采用自主研发的智能数字化的生产线，借助5G 网络来打造强大的数据传输，实现了所有生产数据的自动传输、自动存储、自动采集、自动核算、自动监控，从而达成数据的驱动管理。

结语

从一个传统型的工厂，向数字化转型，在智能化建设过程中会遇到很多的“坑”，很多的困难，比如：自动化设备的更新换代快，投入成本高，需要有IE、信息化团队和自动化团队的专业维护；领导和员工意识形态上的差异，也会导致执行力不高等问题。但是对于制造商来说，不掌握新兴技术就可能会承担落后或者淘汰的风险。

市场的需求瞬息万变，个性化需求让产品制造过程变得更加复杂。大家正在逐步看到智能工厂带来的好处，未来制造的发展方向变得更加清晰。在智能工厂中，部署大量的智能机器可以灵活地支持各种生产任务，能对非结构化的方式做出决策，生产流程将变得更加自主性。

实现智能工厂是不是制造业转型发展的必然趋势？我的答案是肯定的。智能工厂其实距离我们并不遥远，在不久的将来，制造业将完成数字化的转型，最终实现所谓的智能制造。新技术的不断入侵，制造业将经历前所未有的技术变革。越来越多的企业管理者相信，投资新兴技术可以给企业带来更好的发展。

裕同集团正逐步实现真正的自动化、信息化、数据化、智能化，助力中国制造逐步向智能制造升级。可以说，智能工厂的建成是裕同集团走向智能化迈出的坚实一步，也是公司智能化征程的一个新起点。