顧桓

作為典型的重設(shè)備制造業(yè)和復(fù)雜流程生產(chǎn)行業(yè)的印刷包裝裝備制造和設(shè)備使用行業(yè)，都將面臨新一輪的基于設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)和效率模式的競(jìng)爭(zhēng)。這種競(jìng)爭(zhēng)的核心是基于整個(gè)生產(chǎn)流程上的信息化和智能化的作用，在這個(gè)體系下，設(shè)備和生產(chǎn)流程的使用者將具有輕松獲得所需的一切信息來優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)流程和公司運(yùn)營的能力，形成全局化、透明化的最大限度地提高印刷機(jī)可用性和總體生產(chǎn)率的解決方案。

面對(duì)這種行業(yè)發(fā)展的需求和技術(shù)進(jìn)步的必然，西安理工大學(xué)印包與數(shù)媒學(xué)院和包裝印刷裝備制造的龍頭企業(yè)陜西北人，在包裝印刷核心裝備信息化和智能化的實(shí)現(xiàn)途徑和技術(shù)探索方面進(jìn)行了長(zhǎng)期的合作，印包學(xué)院充分發(fā)揮了其所屬的陜西省印刷包裝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在信號(hào)與信息學(xué)科和輕工技術(shù)學(xué)科上的理論積累和技術(shù)探索上的優(yōu)勢(shì)，而陜西北人則是從產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)、服務(wù)需求、工程裝備、管控協(xié)同和資金保障等方面發(fā)揮決定性作用。

經(jīng)過多年的研究和探索，雙方進(jìn)行了包括印刷機(jī)生產(chǎn)管理系統(tǒng)、印刷機(jī)智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)、智能工廠系統(tǒng)、北人云服務(wù)等多個(gè)裝備信息和智能化模塊的研究和開發(fā)，形成了針對(duì)包裝印刷裝備智能信息化服務(wù)需求的基礎(chǔ)性技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)陜西北人從裝備制造型向服務(wù)型的總體戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)支撐。

作為包裝印刷重大裝備的信息化和智能化的重要探索和應(yīng)用，目前，北人裝備智能化服務(wù)的技術(shù)體系包括3個(gè)層面的解決方案。

1.機(jī)器智能化方案

本方案如圖1所示，其服務(wù)對(duì)象是陜西北人的各類凹印、柔印、復(fù)合和涂布設(shè)備的先進(jìn)機(jī)型。方案的核心是設(shè)備內(nèi)置的機(jī)載智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)。功能包括數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口；嵌入式設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理（包括工單、配方、機(jī)臺(tái)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等）功能和工位視頻等。能夠方便地形成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)下的完善的單機(jī)管理和信息服務(wù)功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了基于App的外網(wǎng)環(huán)境下的遠(yuǎn)程管理及監(jiān)控功能。

2.智能工廠方案

智能工廠的組成和框架如圖2所示，系統(tǒng)以車間工業(yè)以太網(wǎng)為骨架，形成以MES、WMS為核心的智能工廠平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了WMS自動(dòng)倉庫、MES控制中心和機(jī)臺(tái)終端三位一體下的信息流（包括工單流、配方流、物料流）和物資流（包括叫料、自動(dòng)運(yùn)輸、取料、退料）的整個(gè)生產(chǎn)流程上的自動(dòng)控制。提供了生產(chǎn)流程的透明和遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了基于工單和物料單驅(qū)動(dòng)下的流程控制算法。

3.設(shè)備云服務(wù)方案

北人云服務(wù)框架原理如圖3所示，其中企業(yè)生產(chǎn)云提供企業(yè)MES、WMS等軟件的云端化的服務(wù)模式。設(shè)備服務(wù)云是北人所有的，能夠?yàn)楸比嗽O(shè)備客戶提供一系列確保設(shè)備的可用性、提高設(shè)備的總體生產(chǎn)率和設(shè)備利用率的增值服務(wù)，其中包括基于設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的設(shè)備及其子系統(tǒng)的健康狀態(tài)評(píng)價(jià)、故障分析和監(jiān)控的系統(tǒng)；還包括基于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備生產(chǎn)配方實(shí)驗(yàn)和配方數(shù)據(jù)庫支持平臺(tái)；同時(shí)云服務(wù)能夠提供全面的從設(shè)備安裝、操作、維修手冊(cè)到故障分析自助信息等信息，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備端與北人服務(wù)端的遠(yuǎn)程交互通道。

總之，作為陜西北人的信息化服務(wù)轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)模式的探索，取得了關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)步，為進(jìn)一步地深入應(yīng)用和技術(shù)開發(fā)搭建了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。同時(shí)，項(xiàng)目的順利進(jìn)行和成果，體現(xiàn)了企業(yè)的制造和服務(wù)優(yōu)勢(shì)與學(xué)校的知識(shí)和研究的潛力相結(jié)合，能夠?qū)⒏髯缘膬?yōu)勢(shì)形成合力，取長(zhǎng)補(bǔ)短，取得很好的效果，也是實(shí)現(xiàn)新技術(shù)進(jìn)步的有效模式和高校提高自身科研和人才培養(yǎng)水平的有效途徑。