青岛东彩包装科技有限公司

印刷行业智能制造系统解决方案
1.1 项目目的

公司始终致力于先进制造和自动化,以及创新开发和应用,创新应用技术符合国家《人工智能软件开发/6513应用软件开发》战略性新兴产业分类指南。在不断发展的一年里,公司先后被科技部火炬中心列入2023青岛市首批高新技术企业公示认定名单;2023年,公司技术3类小企业进仓号202237021408001882。截至目前,公司拥有授权专利10项,软件著作权10项。公司积极参与包装印刷产品相关行业协会的工作,2023年公司印刷包装人工智能应用开发技术创新中心纳入青岛市技术创新中心名单.

1.2 背景

物联网是互联网与传统工业产业融合的集中表现,也是智能制造的基础设施。先进的物联网技术将突破所有生产环节的数据壁垒,无线控制一切。


以物联网为基础,也需要逐一创建实施节点。这就要求紧紧围绕制造业关键领域的关键环节,深入研究制造过程仿真优化、数字化控制、智能测量等智能控制核心装置,加快工业机器人、人机智能交互、智能物流管理等技术装备的工程应用。整个智能制造系统的综合表现就是智能工厂。


它利用信息系统控制产品生产,实现精密制造,增加生产灵活性,提高生产效率和精度,显著降低成本。最终实现真正的柔性制造、无人工厂、远程协同生产。


对此,《中国制造2025》提出了宏伟愿景:到2025年,制造业重点领域实现全面智能化,试点示范项目运行成本降低30%,产品生产周期缩短50%,次品率降低50%。

1.3 参考文档

lGB/T19582-2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范

lGB/ t19760 - 2008cc -链路控制与通信网络规范

GB/T20171-2006 EPA工业测控系统体系结构及通信规范

lGB/T25105-2014工业通信网络现场总线规范类型

lGB/Z26157-2010现场总线型用于数字数据通信工业控制系统的测控

lGB/T26790.1-2011工业无线网络WIA规范第1部分:过程自动化的WIA系统结构和通信规范

lGB/T29910-2013工业通信网络现场总线规范类型

lGB/T27960-2011以太网POWERLINK通信规范

l20170053-T-339工业互联网整体网络架构

l20170054-T-339智能制造识别分析系统需求

[2017- 0960t - yd] 工业互联网网络安全总体要求

2. 建设目标

通过工厂的智能化升级改造,在生产过程中,基于实时、准确的信息,对生产活动进行引导、发起、响应、上报,快速响应生产节奏,减少无附加值的生产活动,提高作业和流程效率。


通过现场自动化物流,可以实现物料的自动、准确、快速的运输、储存和拣选,实现现场物流的有序、规范操作,提高了生产效率,有效降低了工人的劳动强度。


实现生产层面上下游的沟通,为企业在生产中准确进行各项分析提供数据支持,实现精细化管理。实时准确的向车间下达计划,准确的获取车间生产反馈,监控生产。将ERP计划和生产实时联系起来,弥补了企业信息体系结构的空白。


对计划、调度、质量、工艺、设备运行等信息的实时控制,使相关部门能够及时发现和解决问题,提高制造系统应对变化的能力。


最后,利用该系统建立标准化的生产管理信息平台,实现企业内部现场控制层与管理层之间的信息互联,最终实现精益制造。

3. 功能设计
3.1 基础设施
  • 系统拓扑图
3.2 功能模块

该系统包含五个主要模块:系统管理模块,设备管理模块,生产过程管理模块,数据应用程序管理模块和数据接口管理模块以及仓库管理模块。

3.2.1.1 系统配置管理

系统配置是控制应用程序的运行模式,包括配置文件管理,数据库连接,用户访问控制,运行系统管理,数据库访问管理,资源访问管理等。

3.2.1.2 用户管理

该系统提供可以登录系统的用户的统一管理。 可以在此模块中设置用户角色,并且可以通过用户角色设置用户权限。 包含用户代码,用户名,登录名,登录密码,隶属关系,状态,用户角色,电子邮件,电话号码,手机等。

3.2.1.3 角色权限

该系统使用“基于角色的权威管理(RBAC)”来组织系统的可访问资源以及对这些资源的访问权限以形成角色,并通过向用户分配特定的角色来控制用户访问系统的能力。


每个角色都被分配不同的权限,可以看到不同的页面并执行不同的操作。 该系统具有预设角色,例如管理员,总经理,部门经理和值班人员。 无法修改管理员的权限,而剩余角色的权限可以修改。 相关部门的最高领导角色设置为“总经理”,并且可以通过监控平台查看每个部门管理下的所有设备的监视状态; 每个部门经理的角色都设置为“部门经理”,并且可以查看该部门管理的所有设备监控; 如果普通人员在值班工作人员中的作用将“在值班人员”中,他们可以查看其负责设备的监视状态信息。

  • 角色管理图
3.2.1.4 员工管理

管理生产员工的流程,团队和人员职位,并记录员工工作时间,效率,工作量和其他数据以进行绩效管理。

  • 员工管理图
3.2.2 设备管理

设备管理包括六个子模型:生产设备管理,AGV叉车管理,传感器管理,现场前端机器管理,RFID管理和现场循环托盘管理。

3.2.2.1 生产设备管理

管理打印,切割和热冲压设备,收集设备的操作参数和环境参数,包括:机器运营速度,操作时间,纸张数量,解决方案pH值,环境温度和环境湿度以及其他环境数据以及其他环境数据以及匹配 根据订单信息运行数据,基于人员信息的现场工作流程和个人生产信息匹配设备,并进行数据分类,数据清洁和数据校准。

3.2.2.2 AGV叉车管理

统一多个AGV叉车的管理和部署,根据生产计划合理地管理AGV叉车的操作途径,并实时显示操作轨迹,操作状态,电池电量,故障信息,任务信息等。

3.2.2.3 传感器管理

管理每个设备的传感器地址,位置和供应商信息,匹配设备信息和生产订单信息,并提供基本的业务数据。

3.2.2.4 现场前端处理器管理

管理现场前端处理器的地址,位置和供应商信息,绑定前端处理器所在的设备过程和设备类型,并为员工提供视觉操作。

  • 现场前端机器管理示例图
3.2.3.2 现场物流调度管理

管理每个设备的传感器地址,位置和供应商信息,匹配设备信息和生产订单信息,并提供基本的业务数据。

3.2.3.3 生产过程管理

通过数据收集和一系列智能硬件设备,跟踪生产过程的实时状态,并提取生产过程的实时数据。

3.2.3.4 现场库存管理

仓库位置以统一的方式管理,按照每个过程的实际情况进行了计划,并且仓库位置管理逻辑和进入和退出规则得到了很好的确定。

3.2.3.5 现场材料管理

清楚地找到位置中材料的位置信息和数量信息,通过RFID进行深入控制,优化生产过程,提取时间节点信息并提高产品质量。

3.2.3.6 生产过程质量控制管理

该系统在生产过程中打开了质量控制界面,质量检查人员会实时监视生产过程中产品的质量数据,从而提供数据支持以确保产品质量。

3.2.4 数据应用

数据应用程序包括六个子模型:生产设备的数字显示,生产订单的数字显示,现场材料的视觉显示,数字质量跟踪,数据智能统计以及产品跟踪以及可追溯性。

3.2.4.1 生产设备的数据显示

通过展示板(电视,LED屏幕等),实时显示生产设备的操作数据,以便生产经理可以清楚,快速掌握设备的生产状态。

3.2.4.2 生产订单的数字显示

经理可以通过生产订单数据实时掌握订单生产状态。

3.2.4.3 现场材料的视觉显示

网站上的材料通过显示板(电视,LED屏幕等)显示,生产人员和车间经理可以实时掌握网站中材料的状态。

3.2.4.4 数字质量跟踪

根据生产过程中质量检查期间提交的质量信息跟踪产品质量,收集,分析和利用产品质量数据并优化整体产品结构。

3.2.4.5 数据智能统计

在生产过程中收集生产工具和产品信息,生成统计报告,并为各个部门的决策水平提供准确的数据支持。

3.2.4.6 产品跟踪和可追溯性

根据生产过程中收集的信息跟踪和追踪产品,并为每个生产链接提供准确的数据支持。

3.2.5 数据接口管理

数据接口管理包括两个子模型:ERP接口管理和生产设备接口管理。

3.2.5.1 ERP接口管理
3.2.5.1.1 订单接口

系统通过定期阅读ERP数据库中的数据来获取订单信息,以便系统和ERP数据库信息保持一致性和完整性。

3.2.5.1.2 客户界面

它可以为客户提供数据界面以显示其订单的进度。

3.2.5.1.3 订单接口

根据从ERP获得的顺序信息,系统在生产过程中跟踪产品的每个过程,以确保产品最终运输时的过程数据的完整性。 如果有必要写回ERP系统,则需要ERP开发人员进行自定义的合作。 发展。

3.2.5.1.4 过程接口

ERP中获得的订单信息包括生产过程。 在订单放置过程中,获得的过程信息将分配给所有设备的前端计算机。

3.2.5.2 生产设备接口管理

管理现场设备和系统之间的连接,包括数据通信接口定义,数据通信格式等。

4. 硬件设备
4.1 AGV叉车
  • 系统拓扑图
  • 系统拓扑图
  • 系统拓扑图
4.2 现场前端处理器
  • 技术参数
  • 物理图片
4.3 RFID
  • 物理图片
  • RFID系统接口
4.4 边缘计算终端
4.5 传感器
5. 安装和部署
5.2 项目实施方法

研究阶段:了解客户需求

分析阶段:确定目标和策略

定义阶段:建立特定的项目可交付成果

设计阶段:技术和业务流程设计

开发阶段:配置,自定义,系统测试

实施阶段:训练和实施解决方案

优化阶段:在线交货后持续改进

图1实施方法
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