我们离智慧印厂还有多远？

打造智慧印厂是系统工程，应循序渐进

浙江点阵印刷科技有限公司总经理 池海峰

在工业4.0和中国制造2025的热潮下，智慧印厂的概念不断被人们提起，也已经被一些印刷企业纳入未来的发展战略中。智慧印厂所包含的内容和工业4.0类似，即大规模定制、智能装备、自动排产、智能物流和自动化流水线等。

从我接触到的印刷企业来看，目前只有少数规模印刷企业有能力打造智慧印厂，他们对未来有清晰的规划，知道具体的实施路径。而对于大多数中小型印刷企业而言，智慧印厂只是一个遥远的梦想，他们对其的认识仍处于非常模糊的状态，不知道其未来是怎样的，也不知道实施路径。从大趋势来看，毫无疑问，实现智慧印厂是大方向。但我认为只有极少数印刷企业能够真正实现智慧印厂，以10年为期来衡量，实现这个目标的企业数量占比估计不会超过10%。因为打造智慧印厂是一个庞大的工程，不仅需要印刷企业拥有数字化印刷技术，还需要强大的IT技术能力，而目前绝大部分印刷企业连IT部门都没有。

在分析印刷企业如何打造智慧印厂之前，应先了解工业1.0～4.0是如何划分的。工业1.0是机器制造时代，即通过水力和蒸汽机实现工厂机械化。印刷企业当下已经走过了工业1.0，正处于工业2.0阶段，即企业运作局部实现了自动化，局部实现了信息化，但两者不能实现互通。而工业3.0要求企业将信息化系统与自动化设备进行融合，即国家在推动的两化融合。目前在内地还没有看到这方面做得非常成功的企业。在工业3.0的基础上，加上业务网络化、大数据以及物联网技术应用，差不多就是工业4.0的状态了，也可以称为智慧印厂了。

我认为，印刷企业首先要打好工业3.0的基础，再走向工业4.0，而不可能跨越工业3.0，直接走向工业4.0，实现智慧印厂。浙江点阵印刷科技有限公司目前的重心业务就是帮助印刷企业从工业2.0走向工业3.0。在这个过程中，印刷企业应该先回到现实，看清方向。我所接触的像中荣印刷集团有限公司这样的大型印刷企业，他们对智慧印厂有着非常清晰的认识，一方面要实现软件系统之间的整合；另一方面要构建生产动态监控系统，即要将ERP的触角延伸到生产中，把控整个生产过程。

在智慧印厂中，生产制造执行系统（MES）和高级计划排程系统（APS）是最基层的信息化系统。如果没有MES和APS的支撑，智慧印厂就是无根之木。而对于ERP，大家对它的理解是有误区的。在智慧印厂的生产管控体系中，ERP解决的只是生产计划的源头，而不是过程管控，ERP也无法承载这个功能。

当下，印刷企业应该重点进行印刷生产过程管控，实现精益生产。很多印刷企业已经在内部宣讲精益生产，推动精细化管理，这是非常务实的做法。但是精益生产的管理体系需要信息化工具来承载，否则很难落地。实施MES和APS，则是最有效的手段，能提升效率和降低成本。在ERP、MES和APS的基础上叠加更多信息化和自动化系统，再加上网络业务系统，就具备了智慧印厂的基本形态。

据我了解，目前我国朝智慧印厂方向努力做得比较好的印刷企业数量很少，也就几家而已，都是业内比较知名的印刷企业。这些印刷企业会成为国内第一批将智慧印厂打造得像模像样的企业，这个时间大概需要3～5年，且必须循序渐进，从最关键的部位入手，先打造底层核心的东西，再应用新装备，逐步整合在一起。

从技术层面来看，我国印刷企业的发展水平和欧洲至少有10年的差距，这个差距不在于硬件系统，而在于软件系统。欧洲印刷企业的今天就是我国印刷企业的明天。畅想一下印刷的未来，可能没有业务员，没有操作人员，所有的活儿都由机器人自动完成，而且非常高效和低成本。印刷行业的前景还是非常美好的！

智慧印厂还有很长的路要走，人的作用很关键

天津荣彩科技有限公司总经理 朱达平

在印刷业增长放缓、利润降低的大环境下，印刷企业普遍面临印刷流程环节多、生产效率低，用工多、用工难、用工荒等问题。在这种形势下，印刷行业提出了打造智慧印厂的策略。

所谓智慧印厂就是通过物理信息系统把人、产品、设备、应用连接到一起，形成一个完整的体系，最终实现智慧印刷和柔性生产。智慧印厂包含4大要素。一是设备智能化。很重要的一点是，印刷加工设备应该具备在线监测、自动纠错或者纠偏功能，以减少人工干预。二是互联。就是把人、设备、产品等通过网络全部连接起来，真正实现互联互通，这主要得益于互联网技术的提高。三是智能供应链。在整个印刷工厂以及印刷工厂外，从原料到半成品再到成品，都可以被监控、追溯，被自动按时、按点、按量的输送。四是标准化。当很多的设备、人、物连接到一起时，必须要有统一的标准来进行管理，这就涉及到设备操作标准、设备质量运营标准、运营管理标准、通讯标准等相关标准。这些标准的存在和实行是必需的，这样才能够保证智慧印厂安全有序的运行。

从整个智慧印厂的组成来看，应该包含4大板块。一是智能中央控制平台。其是整个智慧印厂的大脑，可实现对人、设备、订单、物料进行精确管理。二是智能设备。除了设备本身要越来越智能化之外，各个工序间也要实现智能化连接。三是自动物流系统。包含物流车、立体仓库、AGV车等输送和仓储设备以及条形码、RFID等追溯措施。四是智能生产管理系统。其可实现生产排单、质量控制、生产调度等。

从我们对大量印刷企业进行调研的情况来看，我国印刷业的整体状况不容乐观，目前正处于工业2.0～2.5，要实现智慧印厂还有很长的路要走。在信息化方面，我国印刷企业仍很薄弱，甚至很多上规模的印刷企业都没有引进ERP，一些引进了ERP的印刷企业也没有让ERP物尽其用，而只是将其用于财务管理。如果给印刷企业的信息化水平打分的话，很多印刷企业恐怕都不及格（满分100分）。在设备自动化方面，情况要好一些，可以打70～75分。在生产管理方面，同信息化方面一样，基本也是各有各的特点，没有形成规范化和标准化。在物流自动化方面，由于当下印刷企业的利润很低，因此很少有印刷企业愿意在此方面投资，当然也有一部分印刷企业会进行局部改造以提高物流的自动化水平，此方面可以打50分左右。

智慧印厂最终目的是使印刷企业达到标准化或者柔性化生产状态。就目前来讲，烟包印刷企业由于订单多为长单，所以其设备自动化程度要走在信息化前面，先实现设备自动化和工序间流转自动化，再实现信息化，最后实现智能化。而对于一些中短单的印刷企业来说，则要先实现信息化，即先使工艺参数数字化或者固化，再将一些经验信息化，通过后续生产不断改进、优化，并积累到信息化系统中，从而大大降低印刷生产对人的要求。例如，有的机长操作机器的水平很高，他可能在某些生产要素的把控上特别有感觉，那么我们就试着将这种“感觉”量化，并不断优化，最后形成一种标准。另外，在构建信息化系统时，也应建立知识库，收集日常生产中出现的各种状况，这样以后再做同样订单的时候，就能知道同类订单在生产过程中曾经出现过哪些故障，有哪些注意事项。总体来看，由于烟包印刷企业的订单较为固定，工艺参数容易固化，所以其在智慧印厂的路上要走得更快一些。

印刷企业在打造智慧印厂的过程中，最关键的是人。这是因为在整个过程中，要固化经验并纳入到信息化系统中，或者使用信息化系统，必然要改变工人以往的操作习惯。这就需要印刷企业对全体员工进行相关培训，让大家从心理上认同这件事情。

从应用效果上来说，智慧印厂仅在物流方面就可以减少30%～40%的人工数量，提高20%～30%的生产效率。更值得一提的是，如果印刷企业在打造智慧印厂的过程中，能够真正将企业管理与生产经验信息化，那么对其来说将是一笔巨大的财富，对其长远发展也非常有利。

在我脑海中，未来的智慧印厂是这样的：随着印刷个性化需求越来越多，长单数量将越来越少，印刷企业从接到客户订单的那刻起，就能分析出最佳印刷方案，在每批材料中附带一张带有订单信息的标签，在进行每一道工序之前，智能系统通过读取标签内嵌的信息，就能够知道采用什么工艺，生产多少，注意哪些事项以及加工成何种效果，设备能及时检测并纠错，一切都非常顺畅和高效！这也是我们的愿景。

智慧印厂是印刷企业实现转型升级的必由之路

陕西北人印刷机械有限责任公司总工程师 薛志成

1.陕西北人关于智慧印厂的基本构架

在智慧印厂的建设上，陕西北人提出了完整的解决方案。智慧印厂的实施主要可分三大部分：一是需要构建智能软件平台，包括制造执行系统（MES）、仓库管理系统（WMS）和云平台；二是需要构建智能硬件设备，包括智能生产设备、智能物流设备和工业机器人；三是需要构建绿色节能设备，如通过使用VOCs尾气处理设备和热泵系统，使印刷生产节能减排。

在建设智慧印厂的过程中，信息系统的组建非常关键，可分为三个层面。第一个层面是ERP层，即企业资源综合管理系统。这是印刷企业普遍较为熟知的一个层面，主要包括人力资源管理、档案管理、财务管理、采购管理、销售管理和订单计划6个模块，属于较为基础的层面。外部订单及数字化产品设计系统的信息会进入ERP层进行处理。

第二个层面是MES层，即生产制造执行系统。旨在加强物料需求计划的执行功能，把物料需求计划通过执行系统同车间作业现场控制系统联系起来。其包括生产调度系统，仓储管理系统，视频监控系统，成本、质量分析系统，固定资产管理，设备运行管理，AGV物流系统，设备维护管理，能耗管理，备件、辅料管理10个模块。目前印刷行业里几乎还没有企业能达到这个层面，这也是信息化水平较高的印刷企业目前正在努力的方向。

第三个层面是PCS层，即生产过程信息系统。其通过PLC采集来自切纸机、印刷机、折页机、堆码机和装订机等所有印刷相关设备的数据信息。

ERP层和MES层共同为关系数据库系统提供信息，PCS层为实时数据库系统提供信息。关系数据库系统和实时数据库系统共同在云平台上形成互动，为智慧印厂的顺畅运转提供信息支撑。另外，通过云技术，还能让企业决策者远程实时查看车间的生产情况，更能够将印刷企业与上游供应商和下游经销商、客户进行互联，形成完善的原料、加工、销售的供应链。这使得印刷生产的各环节不再孤立进行，从而使生产效率得到极大提高。

2.目前印刷企业的两大关注点

目前，不少印刷企业对构建智慧印厂极为关注，希望通过智能化建设，大力节省人力成本，提高工作效率，提升企业管理水平。由于出版印刷、商务印刷等领域的印刷流程差别较小，智能化建设水平较高，因此目前对智慧印厂最为关注的印刷企业以包装印刷企业居多。

根据我们目前得到的消息，今年已经有十几家印刷企业想要上智慧印厂的项目。当然，根据印刷企业的具体情况，其所上项目的大小也有所不同。规模稍小或业务较为单一的印刷企业，往往希望先通过较小的投入，从某些模块做起，逐步提高企业的智能化水平。而规模较大、信息化建设基础较好的印刷企业，则希望从多个模块入手，全面提高企业的智能化水平。

就我们了解的情况来看，目前印刷企业在智慧印厂建设上的关注点主要集中在以下两方面。一方面是智能库房的建设。目前印刷企业的库房管理水平普遍较低，这也影响到印刷企业的工作效率。很多印刷企业与我们讨论企业智能化改造时，都非常关注智能库房的建设，他们希望企业的物料管理和库存情况非常准确，达到库房管理无人化。

另一方面是MES的建设。一些ERP系统运用较好的企业，往往享受过信息化带来的管理水平提升的福利，因此，在企业智能化升级过程中，他们往往更加愿意在信息系统上进行进一步提升。与这些企业交流时，他们更加关注MES的建设。

3.两则案例分享

目前陕西北人已经帮助一些印刷企业实施了智慧印厂项目，并取得较好成绩。下面为大家分享两则智慧印厂的实施效果。

第一则案例来自一家年产值2亿元的包装印刷企业，其原有员工300人，进行智能化改造后，成本下降了35%（人力、纸张、物流、库存、能源、环保等方面），人员减少了40%，生产能力提升了30%。

另一则案例来自一家书刊印刷企业，其一个书刊生产车间，原来生产速度为7000本/小时，需要20名工人，进行智能化改造后，工人减少为7名，生产速度最低7000本/小时。

智慧印厂是印刷企业向智能化、数字化和绿色化方向发展，实现转型升级的必由之路。愿印刷同仁们携手努力，共创美好明天！