十多年反复规划论证，贵州永吉最真实且客观的智能印厂搭建经验
时间：2020-08-26 来源：
贵州永吉印务股份有限公司（以下简称“贵州永吉”）早在2005年就开始尝试信息化系统建设，但受限于当时的信息化与技术水平，几经辗转也无法达到预期目标，最终项目宣告暂停。
近年来“两化融合”“中国制造2025”已成为新的风向标，随着社会发展以及各种创新技术的不断涌现，智能制造成为各行各业热议的焦点，于印刷包装行业而言也不例外。同时，印刷包装行业是典型的传统产业，整个行业面临产能过剩、生产成本上升、环保刚性约束等多重压力，利润持续走低，劳动密集型难以为继……结合当下供给侧改革等情况，诸多印刷包装企业都在寻求信息化、智能化解决方案，来降低成本、提升效率、转型升级。
经过长时间的反复规划认证，贵州永吉梳理出智能工厂在企业推行的原始需求，也是接下来推动项目落地的基本目标。
1.客户需求在变化
随着下游客户信息化管理水平的提升，客户对订单过程关注、质量数据追溯、原辅材料批次问题、质量问题产品的快速定位与反馈等问题，提出越来越严格的管理要求甚至执行标准。以烟包印刷企业为例，生产过程管理到托盘已经成为公司上下一致的要求，而传统依靠人工进行监督与管理的方式明显跟不上节奏，主要表现为不及时、不全面、不准确等。
2.企业资源数字化
企业精益管理运作多年，不断传承的工匠精神与精益管理理念将企业管理推向极致，6S各项管理指标与执行标准也步入正轨。在此基础上，如何将企业生产过程资源进行有效数字化与信息化是迫切需求，目标是把人、机、料、法、环、技等全面资源以数字为载体加以汇聚、梳理、优化并迭代，提高企业数据决策水平，为企业中长期可持续发展提供决策支撑。
3.科技创新发展动力
新时期，工业生产走向自动化与智能化，先进的科技手段与系统工具层出不穷，管理手段日新月异，AI人工智能、工业互联网、物联网技术、云技术、自动化仓库、无人引导叉车AGV等也在制造行业频频亮相。落后就可能被淘汰，印刷包装企业在这一波智能化产业升级进程中是否具备弯道超车的基础，需要企业深入探讨与实践验证。
从整体信息化水平上来看，放眼望去，印刷包装行业是整个制造行业的“弱势群体”，行业中可参考的成功案例不多，加上企业间管理特点差异明显，企业更多的是需要从自身角度出发，面对如何迈出第一步。
在逐步厘清各种软件系统（ERP、MES、WMS等）的功能特点与功能界线后，明确了自动化硬件系统（自动化仓库、AGV/RGV等智能物流、自动飞达与自动化物流体系等）的成熟水平和应用难点后，我们坚定不移地选择了以数字化、信息化为基础，逐步结合自动化走向智能化的发展路线。
2018年3月，公司正式启动智能工厂一期项目《数字车间管理系统MES项目》。该项目的核心目标是实现全厂60余台大型设备的数据联接，实现生产透明化管理。具体来说，分成4个小目标：
(1)实现数据规范上传，避免人工填写的主观随意性，比如生产自动报工、设备状态等；
(2)让管理者全面、实时掌握生产和设备情况，比如应用车间看板与生产管理APP等；
(3)实现生产全过程可追溯，发现问题、锁定问题，快速处理，降低日常损耗，比如按托盘为管理维度等；
(4)实现机器连接之后的工序间协同，快速应对客户需求，提高工单切换效率，比如即时信息推送与预警等。
这些小目标都是企业过去20余年发展过程中不断累积的问题，也是日常管理中困扰企业整体运营的要点。经过与合作伙伴的精诚协作，一期项目如期完成，并且各项指标均达到预期。
在项目执行中，我们深刻体会到高科技手段带来的实际效益，在此重点回顾两个业界首创应用。
1.AI人脸识别的应用
由于贵州处于西南边陲，所以企业无法对一线员工的学历与电脑操作水平提出高要求。如何解决MES系统需要员工进行登录操作的问题？如何规避执行过程中可能存在的代岗操作问题？AI人脸识别是一个创新思路，我们随即与合作伙伴一起研讨，很快就成功开发出来了，前后两个星期便实现了测试、上线。其便捷性得到一线员工的普遍认可，公司管理层也对项目的成功落地充满信心。后来我们才知道，这是AI人脸识别功能第一次在印刷包装企业生产一线得到应用，在当年11月份举行的企业开放日活动中，得到同行嘉宾的一致好评。
2.设备参数的深度采集
众所周知，纸张/电化铝的批次质量稳定性会导致生产停机的概率升高、废料率上升，对于造成的损失，企业往往只能吃哑巴亏，因为无法通过有效手段追溯并且还原事情真相。例如，在模切工序中，相同产品/相同机台/相同参数设置/连续生产时间的条件下，结果是“同批次原料”在生产过程中产生不同的实际反馈值，证明了“同批次原料”实现不同批产品质量不稳定的问题所在。
在完成了智能工厂二期项目《WMS仓储管理系统》后，贵州永吉对物料批次管理实现了端到端的管理与追溯，从供应商订单/打码协同、原材料进检出库、按单领退料、半成品管理，直到成品入库的全面数字化应用。2019年4月，贵州永吉启动了智能工厂三期项目《自动化仓库项目》。由于场地限制，自动化仓库定位成辅料仓库，主要满足物料批次管理、先进先出、临期预警、安全操作等现实需求，规划并实现的库位数比原仓库提升了两倍，完全满足规划预期。
项目初期一切进展顺利，但在项目后期，需要对整体软硬件系统进行联动集成时，遇到了不小的麻烦。技术方案中，自动化硬件供应商在硬件方案中会配套“标准”的WMS仓库管理系统与WCS仓库调度系统，WMS是接收出入库指令并向WCS下发调度信息的中枢系统，WCS则连接着硬件电控部分；同时WMS需要与MES系统做集成联动，才能实现根据生产节奏来指挥自动化仓库运行，简单来说是为了实现生产拉动仓库。但是，问题来了：
1.半套WMS的取舍
硬件系统配套的WMS只面对自动化仓库，无法满足对企业生产过程物料的精细管控，姑且只能称之为“半套WMS”；在与二期项目已经部署的全套WMS之间需要做个抉择，是放弃半套WMS，还是改造升级全套WMS?
2.自动化仓库配套的标准WCS系统应用表现
自动化仓库配套的标准WCS系统应用表现出对印刷包装企业的不适应，例如出入库策略、倒库策略、路径与库位匹配等，均需要优化运行策略甚至重构调度数学模型，否则应用效果难以达成预期，这是硬件供应商难以服务周全之处。
经过与合作伙伴多轮研讨论证，结合整体信息系统可持续主动运营的目标，我们做出明确决策：放弃半套WMS，重构WCS。事实证明，这是正确的选择。
经过20多个软件版本升级迭代，一套全新、完整的软件系统与标准硬件系统实现了无缝集成，真正完成了数字化车间与自动仓库的联动。目前，一座“黑灯仓库”正在有序完成各项工作。随着三期项目的顺利落地，公司项目也被授予“贵州省智能制造示范项目”称号，这是对我们过去多年不断努力的认可，我们备受鼓舞。
一路过来，收获良多，也在跌跌撞撞中不断成长。回望时，也是感慨万千，小结几点供大家参考：
1.如果建新厂，一定先做好整体规划
整体系统需要有个规范的环境才能发挥最大作用，在老厂区里连生产工序都可能与设备排布规则相悖，自动化建设不是第一要务。另外，基础配套设施需要提前规划安排，避免临时搭盖，比如机房、网络建设等。
2.统筹规划，分步建设
有了整体硬件布局（含设备布局、功能区规划、物流线路、人流线路等）和信息系统规划后，一定要充分了解各阶段项目方案的应用价值，结合当前的核心需求进行分阶段目标设定，并结合企业发展阶段分步进行，不盲从，不跟风。
3.用不断演进的思维来看待新技术与新应用
在这个科技飞速发展的时代，企业要充分结合当前技术特点和跨行业应用水平，也要积极实践前沿科技的应用成果，例如工业物联网技术、人工智能技术、大数据云平台等。
4.信息系统平台应具有专业性、开放性、延展性、灵活性、实用性等基本特点
不要停留在既有软件产品的功能满足程度上，更应该关注行业内有标准的整体解决方案且有实施交付能力的技术架构，打开思路，认真厘清供应商“一叶障目”的说词。
5.与强者携手，才会变得更强
选择背景强大的行业合作伙伴，一方面，可以提高项目实施的成功概率、新技术的导入效率和新需求的落地几率；另一方面，合作双方在信息系统支撑服务企业精细管理、提升精益水平等软实力方面具有相辅相成、迭代优化的巨大潜力。
作者｜贵州永吉印务股份有限公司 黄 革