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★北京和利時智能技術有限公司董成收

1　背景

基于國家智能制造2025和“十四五”智能制造發展規劃，結合政府部門倡導化妝品個性化服務試點工作的通知，重慶某口腔護理用品公司作為全國品牌銷量額第一的龍頭企業力求改變、創新發展。為配合企業高質量發展需求，和利時與企業一起前端市場調研、商業策劃，最終定義了“開創C2F商業新模式，助力企業開啟增長新模式”的發展策略，并確定了建設口腔護理個性化定制服務智能體驗中心，實現打卡式營銷、自主式服務、沉浸式體驗三大建設目標。

口腔護理個性化定制服務智能體驗中心，以和利時建設的數字化DIY生產智能裝備為核心，讓游客充分體驗線上訂單下達、個性化牙膏定制、數字化生產、智能化服務。數字化DIY生產智能裝備包括模擬制膏機、泵式牙膏灌裝機、打印貼標機、輸送線、機械手、控制系統以及生產數字化協同系統，和利時完成了所有設備設施的設計、制作、安裝、聯調聯試及4Q驗證等工作。

2　項目實施與應用

數字化DIY生產智能裝備生產牙膏產品信息包含牙膏膏體、牙膏泵管、泵管貼面和包裝禮盒，具體要求如下：

（1）牙膏膏體：共計12種口味，以二氧化硅、磷酸氫鈣為主要摩擦劑，并加入增稠劑、發泡劑等原料混合而成的膏體；

（2）牙膏泵管：由∮40mm泵管與內塞組成；

（3）泵管貼面：個性化打印定制；

（4）包裝禮盒：共計3種包裝禮盒，包裝組合（2支/盒、3支/盒、4支/盒），配合訂單生產。

2.1　系統總體架構

數字化DIY生產智能裝備系統整體架構包含：智能裝備硬件和控制系統、產線協同數字化系統和上層生產管理系統。和利時承建內容包含智能裝備硬件和控制系統、產線協同數字化系統，以及上層生產管理系統中的個性化定制服務小程序。個性化定制服務小程序包含訂單管理模塊、訂單生產進度模塊、圖片管理模塊、出庫管理模塊。

智能裝備硬件和控制系統包含內包材上料設備、膏體上料設備、制膏模擬設備、灌裝設備、DIY打印設備、包裝設備、暫存庫設備等；產線協同數字化系統包含產線SCADA、產線工單管理、參數下發、狀態監控、質檢報告管理、出入庫管理、系統集成等功能模塊；上層生產管理系統包含個性化定制服務小程序、MES系統、APS系統、SAP系統等。在上層生產管理系統中，和利時深度融合定制系統，利用工廠現有MES系統進行升級適配數字化DIY產線的生產管理需求，包含數字化DIY生產智能裝備的生產管理、工單管理、質量管理、數據存儲等功能模塊，為前端用戶提供訂單的個性化定制服務以及將相應DIY訂單下發至產線MES系統進行定制生產。

圖1 系統架構圖

2.2　總體規劃設計

數字化DIY生產智能裝備由制膏模擬設備、內包材與膏體上料系統、智能灌裝生產線、牙膏個性化定制設備、工業視覺檢測設備、包裝盒包裝設備、智能化輸送部件、成品智能緩存組件、出入庫輸送系統等數字化DIY裝備與系統組成。

依據客戶對項目的需求以及現場條件，數字化DIY生產智能裝備項目共包含六個功能區，具體功能區名稱及所處樓層如表1所示。

表1 數字化DIY生產智能裝備項目功能區及樓層分布表

說明：灌裝區、制膏模擬區、二層內包材上料區、二層膏體上料區、內包材至灌裝機傳送區域為D級潔凈區域內，設備的生產、制造、材質、安裝、調試均應按照FDA/EMA/CFDA的標準進行，配制系統的軟件及硬件嚴格按GMP標準執行。

基于數字化DIY生產智能裝備項目對各功能區功能要求，在《數字化DIY生產智能裝備項目布局圖》現場條件基礎上對各功能區進行布局規劃設計，總體布局規劃設計圖及各模塊圖，如圖2所示。

（a） 數字化DIY生產智能裝備總體設計圖

（b） 制膏模擬區

（c） 灌裝生產區

（d） 灌裝生產區

（e） 智能貨架區

圖2 數字化DIY生產智能裝備總體及各模塊設計圖

3　項目創新

此項目中，數字化DIY生產智能裝備的創新性體現在C2F商業模式。消費者可通過口腔診所、商超專柜、電商平臺、直播平臺等系統個性化定制并生成訂單，訂單數據傳送至工廠營銷平臺，工廠營銷平臺轉化訂單下發至生產系統，訂單生產完成后以工廠物流的方式將訂單發送至客戶，實現數據驅動業務創新。

（1）C2F商業模式

·依托大規模網購渠道，采用新型C2F商務模式，使消費者訂單直達工廠；

·工廠直接向消費者供貨，節省中間環節，降低成本。

（2）私域流量運營

·依托微信小程序、個性化定制服務小程序等應用打造登康專屬私域流量；

·通過線上、線下結合的方式進行私域流量引流，加速產品宣傳推廣與定制下單。

（3）個性化定制

·不同口味、規格產品組合下單；

·牙膏個性化定制服務；

·3D個性化定制效果預覽，所見即所得。

（4）柔性化生產

·12口味+3禮盒規格混線生產；

·“零”人工轉換，個性化訂單一鍵直達產線；

·產線模塊化設計，支持快速、低成本推廣。

（5）全流程體驗

·生產全工藝流程交互、沉浸式體驗；

·訂單進度全流程跟蹤，端到端交付透明可視。

（6）產品質量安全·全面符合化妝品法規要求；

·智能化數字化控制手段；

·首件確認、智能審核、分組放行、全流程追溯。

數字化DIY生產智能裝備的重點與難點主要體現在兩方面，一方面是柔性化制造，主要體現在：12種口味泵管式牙膏生產、12種口味泵管貼面打印貼合、三種不同尺寸的禮盒包裝方式，另一方面是個性化定制，主要體現在：客戶可對所下訂單的牙膏貼面進行個性化圖案定制，將客戶上傳的圖案信息與牙膏信息融合，貼面打印完成后貼合到泵管上。通過現有的先進工業自動化輸送、高精度檢測硬件、AI算法、個性化打印系統開發、多關節柔性機器人應用等技術，完成重點與難點的問題解決和技術突破，將數字化DIY生產智能裝備成功落地。

4　項目意義

數字化DIY生產智能裝備項目所產生的意義主要體現在以下方面：

（1）數字化DIY生產智能裝備配合客戶公司新數字化展廳建設，體現企業生產裝備的自動化、數字化、智能化、柔性化水平，全力將企業打造成以消費者體驗為中心的數字化、智能化旅游觀光工廠。

（2）數字化DIY生產智能裝備實現了牙膏的柔性化、個性化生產新模式，引領了牙膏產品行業的制造新模式，以及C2F的消費新模式。

（3）數字化DIY生產智能裝備實現了印刷個性化定制，滿足了對色彩要求較高的個性化定制的需求。

精彩觀點

北京和利時智能技術有限公司智能工廠事業部技術總監 董成收

記者：和利時主要為智能裝備領域提供哪些產品、技術和解決方案？

董成收：在智能裝備領域，和利時智能公司的業務范圍包含四大部分：（1）專業領域內智能設備開發制造，如海底撈智能配鍋機、配菜機；（2）特定行業內，整廠工廠自動化智能裝備解決方案，如電子裝聯行業、新能源光伏行業等；（3）智能裝備中使用控制系統產品，包含：多種應用場景的PLC產品線、HMI、變頻器、步進電動機和伺服電動機、網絡交換機等；（4）基于目前企業對智能工廠的建設需要，針對底層智能裝備互連互通的要求，所開發的HollyControl和HollyView綜合監控系統。

2023年，和利時智能公司在穩固發展的前提下，在多領域應用上取得了突破，如LX卡片式PLC在半導體設備中的使用及推廣，新能源光伏行業整廠自動化智能裝備解決方案完成并成功導入工廠實施，以及智慧管廊、智慧水務、智慧水電的整體解決方案完善和實施等。

記者：和利時在智能裝備領域的核心優勢是什么？主要聚焦哪些應用場景？

董成收：和利時智能公司在智能裝備領域的核心優勢主要有三方面：（1）“自主可控、安全可信”的產品線，實現技術和供應鏈的自主可控，產品和服務的安全可信；（2）“真誠地為用戶設想”的經營理念，為用戶提供專業先進的方案、高性價比的產品、滿意的增值服務，為客戶創造價值；（3）“以人才為根本”的組織理念，為員工提供自我實現的舞臺、合理多樣的報酬、和諧的工作氛圍，為員工創造價值。

和利時智能公司聚焦應用場景，是基于和利時工業自動化行業經驗、行業痛點分析，針對特定的應用場景進行產品開發和解決方案制定。在智能裝備領域，目前公司主要聚焦在精密制造和工廠自動化領域。精密制造領域主要解決精密零件制造質量穩定性、一致性，如高精密自動拋光機，針對高性能超導腔零件進行自動化精密拋光，保證拋光精度及工件質量一致性；工廠自動化領域主要解決機器代替人，側重點是降低勞動強度和減少惡劣的生產環境對人員身體傷害，如噸袋自動包裝裝備，機器替代人工包裝，減少生產現場空氣中氧化鋁對人身的危害；硅片制造自動化裝備，機器替代人工搬運工件（工件重量約20公斤），降低人工的勞動強度，避免工作人員身體損傷。

記者：您認為在數智化時代，智能裝備未來會有怎樣的發展趨勢？對于自動化技術帶來了哪些新的需求？和利時將如何布局？

董成收：隨著工業4.0和中國智能制造2025的提出，國內各行各業都在進行產業升級、智能制造水平提升，而智能裝備做為智能制造的基礎，智能裝備能力水平直接影響著企業上層信息化建設，影響著智能制造評估定級。所以，智能裝備在制造業中占有舉足輕重的地位。在數智化時代，智能裝備趨向于數字化、智能化的發展趨勢。從上層數字化系統對智能裝備的要求來看，智能裝備從自身感知、工作狀態、維護保養等多方面提出了數字化要求；另外，智能裝備更趨向于行業細分領域發展，智能裝備功能更專一化、個性化、定制化，解決行業痛點問題，滿足行業特定需求需要。

基于智能裝備未來發展趨勢，自動化技術同樣需要行業細分領域的技術提升，專一化解決細分行業問題，將自動化技術發展引入到行業細分領域的特定應用。和利時智能裝備業務布局主要是離散行業工業自動化，依據市場中行業發展需求、國家發展戰略、細分行業需求以及客戶痛點需求等因素，歷練產品、完善產品，最終成就產品。

摘自《自動化博覽》2023年11月刊