環(huán)思印染智慧工廠方案

時間：2020-04-17作者：紹興環(huán)思智慧科技股份有限公司瀏覽：26

       目前印染行業(yè)普遍處于工業(yè)2.0階段，即實現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備的自動化，在勞動分工基礎(chǔ) 上采用電力驅(qū)動產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。但對于生產(chǎn)輔助設(shè)備及控制，處于人工運輸、人工控 制的階段，**仍是以勞動分工為基礎(chǔ)的生產(chǎn)。 
       有前瞻意識的印染廠按照“市場主導(dǎo)、創(chuàng)新突破、**產(chǎn)業(yè)’的發(fā)展思路，布局** 智能制造技術(shù)、著力提升智能部件產(chǎn)業(yè)化、重點突破智能制造裝備集成及工業(yè)軟件創(chuàng)新， 全面普及制造過程數(shù)控化、智能化與管理信息化。主要包括關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)，** 智能測控裝置與部件，重大智能制造成套裝備及基礎(chǔ)工業(yè)軟件等四大方面。
       系統(tǒng)設(shè)計原則
       智慧印染無人工廠是將智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)融為一體，打破傳統(tǒng)印染工廠的生產(chǎn) 模式，替換人工，化繁為簡，不同于以往單一裝備智能化，而是將整體工廠智能化，企業(yè) 整體化智能化。工作人員只需通過系統(tǒng)客戶端，下達生產(chǎn)指令，或通過ERP系統(tǒng)導(dǎo)入生產(chǎn) 計劃，即可輕松完成整個染廠生產(chǎn)過程，全程數(shù)據(jù)可控，信息實時交互，物流運輸準確， 真正做到了信息流、控制流、物流三流合一。同時，系統(tǒng)可根據(jù)生產(chǎn)情況，自動分配任務(wù) 調(diào)度，實現(xiàn)柔性化智能制造，可以完成多品種、小批量的生產(chǎn)計劃，真正實現(xiàn)了印染行業(yè) 的新制造。
      系統(tǒng)操作流程設(shè)計 
      工作人員將ERP生產(chǎn)計劃表導(dǎo)入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)計劃，結(jié)合實驗室小樣數(shù)據(jù) 和工藝參數(shù)，自動生成生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)，并將調(diào)度任務(wù)下放，調(diào)度物流機器人完成整個布匹 流轉(zhuǎn)過程。同時，系統(tǒng)還為用戶配備印染無人工廠手機 APP，工作人員可通過手機 APP查 看到加工的流程以及設(shè)備使用狀態(tài)等信息。
      白坯布入庫：工作人員將入庫的白坯布分配到相應(yīng)布車中，并進行稱重。每個布車 都有對應(yīng)的布車 ID，工作人員通過系統(tǒng)，對入庫貨物信息進行登記，保證布車中 貨物信息的準確性，通過調(diào)度智能叉車將布車送到系統(tǒng)分配的貨位中，同時系統(tǒng)進 行庫存數(shù)據(jù)的更改。
      配缸：工作人員將BOOM清單導(dǎo)入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)根據(jù)小樣實驗室提供的工藝數(shù)據(jù)， 自動生成生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)，生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)包括生產(chǎn)訂單號、貨物名稱、數(shù)量、質(zhì)量、 工藝要求及工序名稱等。配比相應(yīng)的貨物數(shù)量，自動調(diào)取智能叉車取出*貨架上 布車并稱重，保證出入貨物的精準性。由智能叉車將布車運送到白坯庫出庫緩存 區(qū)。緩存區(qū)中的智能叉車依據(jù)生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)，將布車運送到翻布機。 
      翻布和流程卡：翻布、配布完成后，由人工將布匹分配到布車，每個布車都對應(yīng)指 定的布車 ID，同時，由系統(tǒng)生成電子流程卡，流程卡上的信息包括：訂單編號、 布匹名稱、工藝流程、質(zhì)量要求、染色要求等信息。系統(tǒng)將流程卡與布車ID對應(yīng)， 保證生產(chǎn)可追溯性。人工將布車拉到*的緩存區(qū)，并調(diào)度印染物流機器人依據(jù)生 產(chǎn)調(diào)度任務(wù)，運輸布車送往相應(yīng)的設(shè)備。 
      平整：人工將布匹放置到平整機上進行加工，電子流程卡自動追加工藝信息，加工 完成后，將布匹分配到布車中。系統(tǒng)根據(jù)加工工藝流程，將布車送到機缸。系統(tǒng)配 有應(yīng)急處理設(shè)施，設(shè)有觸發(fā)應(yīng)急裝置，如遇機械故障等問題，用戶可觸動觸發(fā)器， 系統(tǒng)自動調(diào)用智能叉車AGV配送到下一工作區(qū)域。
      機缸預(yù)縮：印染物流機器人將布車運送到機缸，由人工將布入缸，電子流程卡自動 追加工藝信息（包括加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車ID等），同時，系統(tǒng) 將根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)配比相應(yīng)數(shù)量的染料及粉、液體助劑（配套染助劑配送系統(tǒng)）， 由智能叉車配送到機缸。機缸完成加工后，將布匹分配到布車中，再由印染物流機 器人運送到脫水機。 
      脫水→開幅：印染物流機器人將布車運送到脫水機，由人工將布匹進入脫水機，電 子流程卡自動追加工藝信息（包括加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車ID等）， 加工完成后，將布匹分配到布車中，由印染物流機器人運送到開幅機，開幅機操作 流程同上所述。
      預(yù)定型：印染物流機器人將布車運送定型機，電子流程卡自動追加工藝信息（包括 加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車ID等），系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)配比相應(yīng) 數(shù)量的液體助劑，加工完成后，布匹分配到布車中，由印染物流機器人及貨梯運送 至燒毛機。 
       燒毛→絲光：印染物流機器人將布車運送到燒毛機，由人工將布匹導(dǎo)入機器中，電 子流程卡自動追加工藝信息（包括加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車ID等）， 加工完成后，將布匹分配布車中，由印染物流機器人運送到絲光機。絲光機操作流 程同上所述。
      機缸前處理→染色→皂洗：此工藝流程在機缸中進行，系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)的調(diào)度任務(wù)， 配比相應(yīng)數(shù)量液體助劑，由智能叉車 AGV運送到機缸，由人工完成上料。電子流 程卡自動追加工藝信息（包括加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車ID等），完 成加工后，將布匹分配到布車中，由印染物流機器人運送到脫水機。
      脫水→成品開幅：印染物流機器人將布車運送到脫水機，由人工導(dǎo)入機器中，電子 流程卡自動追加工藝信息（包括加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車 ID等）， 加工完成后，將布匹分配到布車中，由印染物流機器人運送到開幅機。開幅機操作 流程同上所述。   
      成品定型→成品預(yù)縮：此工藝流程在預(yù)縮機中進行，電子流程卡自動追加工藝信息 （包括加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車ID等），完成加工后，將布匹裝入 到布車中，由印染物流機器人運送到檢驗處。
      檢驗→成品：印染物流機器人運送到檢驗機，電子流程卡自動追加工藝信息（包括 加工設(shè)備、操作人員、加工時間、布車ID等），完成加工后，打卷封包，將布匹 放入到布車中，由智能叉車運送到貨梯，貨物到達成品庫樓層后，由成品庫智能叉 車將貨梯中的成品布車運送到庫內(nèi)相應(yīng)位置。系統(tǒng)自動生成相應(yīng)的入庫單，入庫單 中的信息包括訂單編號、貨物名稱、數(shù)量、質(zhì)量標準、生產(chǎn)車間等信息。
      成品出庫：成品庫內(nèi)智能叉車接到出庫指令后，叉取相應(yīng)貨架上的布車，同時，系 統(tǒng)對倉庫數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)較新，保證倉庫管理的準確性。由智能叉車將布車運送到出 庫位置，機械手抓取將布匹，放至下布輸送帶上，由輸送帶完成布匹的出庫。
      每種生產(chǎn)設(shè)備上都配備有傳感器及數(shù)據(jù)接口，系統(tǒng)可根據(jù)采集生產(chǎn)狀態(tài)信息自動 進行物料的流轉(zhuǎn)，也可人工參與生產(chǎn)工序的進行。如：染缸加工完成后，系統(tǒng)檢測 到加工完成，自動調(diào)度印染物流機器人載取布車前往初步處取布，如遇意外的發(fā) 生，也可進行人工叫車工作。
      智慧印染無人工廠根據(jù)物理應(yīng)用分為四個層次： 
      **層是智能決策層，由 EPR等軟件組成，提供給生產(chǎn)管理者下達生產(chǎn)指令，指 定生產(chǎn)決策。
      *二層是智能執(zhí)行層，該層由APS、MES等系統(tǒng)執(zhí)行調(diào)度，保證整個工廠生產(chǎn)有序 進行。
      *三層是智能傳感層，該層主要是中央控制 PLC、大數(shù)據(jù)平臺及相關(guān)智能傳感器 組成，中央控制 PLC及相關(guān)智能傳感器將工藝參數(shù)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送到大數(shù)據(jù)中心， 供給執(zhí)行層和決策層調(diào)度數(shù)據(jù)，進行相應(yīng)控制管理。 
     *四層是智能設(shè)備層，該層主要是由生產(chǎn)設(shè)備以及智能裝備組成，屬于執(zhí)行層， 關(guān)注點在于生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量與成本。
      該系統(tǒng)通訊設(shè)置采用有線和無線網(wǎng)絡(luò)相鏈接，為企業(yè)搭建自己的Intranet網(wǎng)絡(luò)平 臺，在系統(tǒng)設(shè)計上，根據(jù)用戶的實際使用情況，劃分數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，為了 保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用 RSA密鑰加密算法，將信息源進行數(shù)據(jù)信息 加密，保證網(wǎng)絡(luò)運行的安全性。 
      在總體設(shè)計上，數(shù)據(jù)層采用服務(wù)器SEVER數(shù)據(jù)庫，與企業(yè)內(nèi)網(wǎng)進行聯(lián)通，保證ERP 與印染管控一體化控制平臺的數(shù)據(jù)貫通。 
      網(wǎng)絡(luò)層采用數(shù)據(jù)信息加密技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)信息進行安全保護，同時每個樓層均采用交 換機及工業(yè)級無線路由設(shè)備，保證應(yīng)用層設(shè)備與數(shù)據(jù)層進行交換。 
     應(yīng)用層中為用戶實際使用的終端設(shè)備，用戶可以通過電腦終端、手機以及監(jiān)控攝像 頭，對實際印染設(shè)備以及工廠運行情況，實時掌控。
      系統(tǒng)組成及各部分說明 智慧印染無人工廠是我公司結(jié)合多年印染行業(yè)自動化研發(fā)經(jīng)驗，全國一家采用物流機 器人做為運輸載體，將生產(chǎn)線設(shè)備進行串聯(lián)，同時，通過系統(tǒng)的連調(diào)，為生產(chǎn)設(shè)備注入智 能化血液，將單一的設(shè)備，實現(xiàn)集成化、互聯(lián)化、智能化，再由印染管控一體化控制平臺 
集成管理。讓用戶真正實現(xiàn)了簡單中操作、透明化管理、數(shù)據(jù)實時掌握。根據(jù)該系統(tǒng)控制 方式，可將該系統(tǒng)分為物流、控制流、以及信息流。 系統(tǒng)主要由物流系列產(chǎn)品、控制流系列產(chǎn)品及信息流系列產(chǎn)品組成。其中，物流系列 產(chǎn)品由智慧物流系統(tǒng)、智慧倉儲系統(tǒng)（包括白坯庫智慧倉儲物流系統(tǒng)、成品庫智慧倉儲物 流系統(tǒng)及車間物流系統(tǒng)）及相關(guān)的物流接口組成。控制流系列產(chǎn)品包括染色機中央控制系 統(tǒng)、印染 MES管理系統(tǒng)、APS排產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)及相關(guān)的下位機設(shè)計及控制接口。信息流系列 產(chǎn)品包括SCADA數(shù)據(jù)采集管理平臺、手機APP管理平臺、生產(chǎn)流程管理及跟蹤平臺、客戶 訂單管理平臺及相關(guān)的信息采集裝置及接口。 
      重要模塊設(shè)計 
      物流產(chǎn)品 智慧印染無人工廠采用物流機器人為貨物運輸載體，完成每道工藝及工藝間物料的輸 送。整個工作流程，精準高效，無須人工參與搬運，節(jié)省人力物力。 
      出庫工作流程：系統(tǒng)下達生產(chǎn)任務(wù)后，毛坯庫智能叉車依據(jù)指令，從待作業(yè)區(qū)按照 規(guī)劃的線路，叉取貨架上的貨物，搬運到緩存區(qū)，按照預(yù)先規(guī)劃好的順序進行碼放。 碼放完畢后，毛坯庫智能叉車回到待作業(yè)區(qū)，等待下一工作指令。 
      工藝工位輸送流程：車間物流機器人從緩存區(qū)叉取貨物，按照工藝規(guī)劃線路，搬運 至*工位，按照預(yù)先規(guī)劃的順序碼放。碼放完畢后，車間物流智能叉車回到緩存 區(qū)，完成下一步工作，直至無作業(yè)指令。 
      入庫工作流程：系統(tǒng)下達任務(wù)后，成品庫智能叉車依據(jù)指令，從待作業(yè)區(qū)按照規(guī)劃 好的路線，從緩存區(qū)中的取貨，搬運到貨架中的*貨位，完成任務(wù)后，回到待作 業(yè)區(qū)，等待下一步工作指令。 
      每道工藝的物流機器人卸料位置及白坯庫、成品庫的出入庫位置均設(shè)計有稱重裝 置，用于核對布匹的數(shù)量，防止丟布情況的發(fā)生。
      智慧倉儲物流系統(tǒng) 
      倉儲物流管理是對倉庫及倉庫中儲存的物資進行管理，在物流管理中占據(jù)著** 的地位，是現(xiàn)代物流不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，能對貨物進入下一個環(huán)節(jié)前的質(zhì)量起 保證作用，是加快商品流通，節(jié)約流通費用的重要手段。是保證社會再生產(chǎn)過程順利 進行的必要條件。隨著企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展與需求，倉庫管理工作早已不是單純的物品保 管那么簡單了，所以，合理的倉儲管理將*地提升企業(yè)競爭力，降低生產(chǎn)成本， 提高資源效率，推動企業(yè)的發(fā)展。 
      智慧倉儲物流系統(tǒng)通過采用計算機和物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的控制方式，利用智能叉車對 倉庫內(nèi)的貨物進行無人化的出入庫操作，對車間內(nèi)物料的轉(zhuǎn)運進行無人化的運輸。并 實時對倉庫內(nèi)及流通中的貨物的數(shù)量、地理位置、出庫**級管理等進行監(jiān)控和管 理。該產(chǎn)品的應(yīng)用，是倉庫物流管理的一次革命，使倉庫管理具備了信息化、網(wǎng)絡(luò) 化、智能化、高效化的特征，為企業(yè)的高效、優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供了堅實的保證。
     自動排產(chǎn)系統(tǒng) 
      TAPS(TEXITLE APPLICATION OF PRODUCTION SCHEDULING),一個針對紡織行業(yè)生 產(chǎn) 排產(chǎn)PPS難題的軟件方案。該系統(tǒng)通過一系列預(yù)定義的規(guī)則算法，為紡織生產(chǎn)企業(yè)安 排較優(yōu)的生產(chǎn)**級順序，合理進行資源分配，精準計劃交期，降低生產(chǎn)成本。


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  目前印染行業(yè)普遍處于工業(yè)2.0階段，即實現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備的自動化，在勞動分工基礎(chǔ) 上采用電力驅(qū)動產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。但對于生產(chǎn)輔助設(shè)備及控制，處于人工運輸、人工控 制的階段，**仍是以勞動分工為基礎(chǔ)的生產(chǎn)。 有前瞻意識的印染廠按照“市場主導(dǎo)、創(chuàng)新突破、**產(chǎn)業(yè)’的發(fā)展思路，布局** 智能制造技術(shù)、著力提升智能部件產(chǎn)業(yè)化、重點突破智能制造裝備集成及工業(yè)軟件創(chuàng)新， 全面普及制造過程數(shù)控化、智能化與管理信息