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★北京和利時智能技術(shù)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(fā)展規(guī)劃，結(jié)合政府部門倡導(dǎo)化妝品個性化服務(wù)試點工作的通知，重慶某口腔護(hù)理用品公司作為全國品牌銷量額第一的龍頭企業(yè)力求改變、創(chuàng)新發(fā)展。為配合企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求，和利時與企業(yè)一起前端市場調(diào)研、商業(yè)策劃，最終定義了“開創(chuàng)C2F商業(yè)新模式，助力企業(yè)開啟增長新模式”的發(fā)展策略，并確定了建設(shè)口腔護(hù)理個性化定制服務(wù)智能體驗中心，實現(xiàn)打卡式營銷、自主式服務(wù)、沉浸式體驗三大建設(shè)目標(biāo)。

口腔護(hù)理個性化定制服務(wù)智能體驗中心，以和利時建設(shè)的數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備為核心，讓游客充分體驗線上訂單下達(dá)、個性化牙膏定制、數(shù)字化生產(chǎn)、智能化服務(wù)。數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備包括模擬制膏機(jī)、泵式牙膏灌裝機(jī)、打印貼標(biāo)機(jī)、輸送線、機(jī)械手、控制系統(tǒng)以及生產(chǎn)數(shù)字化協(xié)同系統(tǒng)，和利時完成了所有設(shè)備設(shè)施的設(shè)計、制作、安裝、聯(lián)調(diào)聯(lián)試及4Q驗證等工作。

2　項目實施與應(yīng)用

數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備生產(chǎn)牙膏產(chǎn)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(fā)泡劑等原料混合而成的膏體；

（2）牙膏泵管：由∮40mm泵管與內(nèi)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(chǎn)。

2.1　系統(tǒng)總體架構(gòu)

數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備系統(tǒng)整體架構(gòu)包含：智能裝備硬件和控制系統(tǒng)、產(chǎn)線協(xié)同數(shù)字化系統(tǒng)和上層生產(chǎn)管理系統(tǒng)。和利時承建內(nèi)容包含智能裝備硬件和控制系統(tǒng)、產(chǎn)線協(xié)同數(shù)字化系統(tǒng)，以及上層生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的個性化定制服務(wù)小程序。個性化定制服務(wù)小程序包含訂單管理模塊、訂單生產(chǎn)進(jìn)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(tǒng)包含內(nèi)包材上料設(shè)備、膏體上料設(shè)備、制膏模擬設(shè)備、灌裝設(shè)備、DIY打印設(shè)備、包裝設(shè)備、暫存庫設(shè)備等；產(chǎn)線協(xié)同數(shù)字化系統(tǒng)包含產(chǎn)線SCADA、產(chǎn)線工單管理、參數(shù)下發(fā)、狀態(tài)監(jiān)控、質(zhì)檢報告管理、出入庫管理、系統(tǒng)集成等功能模塊；上層生產(chǎn)管理系統(tǒng)包含個性化定制服務(wù)小程序、MES系統(tǒng)、APS系統(tǒng)、SAP系統(tǒng)等。在上層生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，和利時深度融合定制系統(tǒng)，利用工廠現(xiàn)有MES系統(tǒng)進(jìn)行升級適配數(shù)字化DIY產(chǎn)線的生產(chǎn)管理需求，包含數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備的生產(chǎn)管理、工單管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)存儲等功能模塊，為前端用戶提供訂單的個性化定制服務(wù)以及將相應(yīng)DIY訂單下發(fā)至產(chǎn)線MES系統(tǒng)進(jìn)行定制生產(chǎn)。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2　總體規(guī)劃設(shè)計

數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備由制膏模擬設(shè)備、內(nèi)包材與膏體上料系統(tǒng)、智能灌裝生產(chǎn)線、牙膏個性化定制設(shè)備、工業(yè)視覺檢測設(shè)備、包裝盒包裝設(shè)備、智能化輸送部件、成品智能緩存組件、出入庫輸送系統(tǒng)等數(shù)字化DIY裝備與系統(tǒng)組成。

依據(jù)客戶對項目的需求以及現(xiàn)場條件，數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備項目共包含六個功能區(qū)，具體功能區(qū)名稱及所處樓層如表1所示。

表1 數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備項目功能區(qū)及樓層分布表

說明：灌裝區(qū)、制膏模擬區(qū)、二層內(nèi)包材上料區(qū)、二層膏體上料區(qū)、內(nèi)包材至灌裝機(jī)傳送區(qū)域為D級潔凈區(qū)域內(nèi)，設(shè)備的生產(chǎn)、制造、材質(zhì)、安裝、調(diào)試均應(yīng)按照FDA/EMA/CFDA的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，配制系統(tǒng)的軟件及硬件嚴(yán)格按GMP標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

基于數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備項目對各功能區(qū)功能要求，在《數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備項目布局圖》現(xiàn)場條件基礎(chǔ)上對各功能區(qū)進(jìn)行布局規(guī)劃設(shè)計，總體布局規(guī)劃設(shè)計圖及各模塊圖，如圖2所示。

（a） 數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備總體設(shè)計圖

（b） 制膏模擬區(qū)

（c） 灌裝生產(chǎn)區(qū)

（d） 灌裝生產(chǎn)區(qū)

（e） 智能貨架區(qū)

圖2 數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備總體及各模塊設(shè)計圖

3　項目創(chuàng)新

此項目中，數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備的創(chuàng)新性體現(xiàn)在C2F商業(yè)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(tǒng)個性化定制并生成訂單，訂單數(shù)據(jù)傳送至工廠營銷平臺，工廠營銷平臺轉(zhuǎn)化訂單下發(fā)至生產(chǎn)系統(tǒng)，訂單生產(chǎn)完成后以工廠物流的方式將訂單發(fā)送至客戶，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

（1）C2F商業(yè)模式

·依托大規(guī)模網(wǎng)購渠道，采用新型C2F商務(wù)模式，使消費者訂單直達(dá)工廠；

·工廠直接向消費者供貨，節(jié)省中間環(huán)節(jié)，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(wù)小程序等應(yīng)用打造登康專屬私域流量；

·通過線上、線下結(jié)合的方式進(jìn)行私域流量引流，加速產(chǎn)品宣傳推廣與定制下單。

（3）個性化定制

·不同口味、規(guī)格產(chǎn)品組合下單；

·牙膏個性化定制服務(wù)；

·3D個性化定制效果預(yù)覽，所見即所得。

（4）柔性化生產(chǎn)

·12口味+3禮盒規(guī)格混線生產(chǎn)；

·“零”人工轉(zhuǎn)換，個性化訂單一鍵直達(dá)產(chǎn)線；

·產(chǎn)線模塊化設(shè)計，支持快速、低成本推廣。

（5）全流程體驗

·生產(chǎn)全工藝流程交互、沉浸式體驗；

·訂單進(jìn)度全流程跟蹤，端到端交付透明可視。

（6）產(chǎn)品質(zhì)量安全·全面符合化妝品法規(guī)要求；

·智能化數(shù)字化控制手段；

·首件確認(rèn)、智能審核、分組放行、全流程追溯。

數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備的重點與難點主要體現(xiàn)在兩方面，一方面是柔性化制造，主要體現(xiàn)在：12種口味泵管式牙膏生產(chǎn)、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(xiàn)在：客戶可對所下訂單的牙膏貼面進(jìn)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(xiàn)有的先進(jìn)工業(yè)自動化輸送、高精度檢測硬件、AI算法、個性化打印系統(tǒng)開發(fā)、多關(guān)節(jié)柔性機(jī)器人應(yīng)用等技術(shù)，完成重點與難點的問題解決和技術(shù)突破，將數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備成功落地。

4　項目意義

數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備項目所產(chǎn)生的意義主要體現(xiàn)在以下方面：

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

（2）數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備實現(xiàn)了牙膏的柔性化、個性化生產(chǎn)新模式，引領(lǐng)了牙膏產(chǎn)品行業(yè)的制造新模式，以及C2F的消費新模式。

（3）數(shù)字化DIY生產(chǎn)智能裝備實現(xiàn)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(shù)有限公司智能工廠事業(yè)部技術(shù)總監(jiān) 董成收

記者：和利時主要為智能裝備領(lǐng)域提供哪些產(chǎn)品、技術(shù)和解決方案？

董成收：在智能裝備領(lǐng)域，和利時智能公司的業(yè)務(wù)范圍包含四大部分：（1）專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)智能設(shè)備開發(fā)制造，如海底撈智能配鍋機(jī)、配菜機(jī)；（2）特定行業(yè)內(nèi)，整廠工廠自動化智能裝備解決方案，如電子裝聯(lián)行業(yè)、新能源光伏行業(yè)等；（3）智能裝備中使用控制系統(tǒng)產(chǎn)品，包含：多種應(yīng)用場景的PLC產(chǎn)品線、HMI、變頻器、步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等；（4）基于目前企業(yè)對智能工廠的建設(shè)需要，針對底層智能裝備互連互通的要求，所開發(fā)的HollyControl和HollyView綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

2023年，和利時智能公司在穩(wěn)固發(fā)展的前提下，在多領(lǐng)域應(yīng)用上取得了突破，如LX卡片式PLC在半導(dǎo)體設(shè)備中的使用及推廣，新能源光伏行業(yè)整廠自動化智能裝備解決方案完成并成功導(dǎo)入工廠實施，以及智慧管廊、智慧水務(wù)、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(lǐng)域的核心優(yōu)勢是什么？主要聚焦哪些應(yīng)用場景？

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

和利時智能公司聚焦應(yīng)用場景，是基于和利時工業(yè)自動化行業(yè)經(jīng)驗、行業(yè)痛點分析，針對特定的應(yīng)用場景進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和解決方案制定。在智能裝備領(lǐng)域，目前公司主要聚焦在精密制造和工廠自動化領(lǐng)域。精密制造領(lǐng)域主要解決精密零件制造質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性，如高精密自動拋光機(jī)，針對高性能超導(dǎo)腔零件進(jìn)行自動化精密拋光，保證拋光精度及工件質(zhì)量一致性；工廠自動化領(lǐng)域主要解決機(jī)器代替人，側(cè)重點是降低勞動強(qiáng)度和減少惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對人員身體傷害，如噸袋自動包裝裝備，機(jī)器替代人工包裝，減少生產(chǎn)現(xiàn)場空氣中氧化鋁對人身的危害；硅片制造自動化裝備，機(jī)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(qiáng)度，避免工作人員身體損傷。

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

董成收：隨著工業(yè)4.0和中國智能制造2025的提出，國內(nèi)各行各業(yè)都在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級、智能制造水平提升，而智能裝備做為智能制造的基礎(chǔ)，智能裝備能力水平直接影響著企業(yè)上層信息化建設(shè)，影響著智能制造評估定級。所以，智能裝備在制造業(yè)中占有舉足輕重的地位。在數(shù)智化時代，智能裝備趨向于數(shù)字化、智能化的發(fā)展趨勢。從上層數(shù)字化系統(tǒng)對智能裝備的要求來看，智能裝備從自身感知、工作狀態(tài)、維護(hù)保養(yǎng)等多方面提出了數(shù)字化要求；另外，智能裝備更趨向于行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展，智能裝備功能更專一化、個性化、定制化，解決行業(yè)痛點問題，滿足行業(yè)特定需求需要。

基于智能裝備未來發(fā)展趨勢，自動化技術(shù)同樣需要行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)提升，專一化解決細(xì)分行業(yè)問題，將自動化技術(shù)發(fā)展引入到行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的特定應(yīng)用。和利時智能裝備業(yè)務(wù)布局主要是離散行業(yè)工業(yè)自動化，依據(jù)市場中行業(yè)發(fā)展需求、國家發(fā)展戰(zhàn)略、細(xì)分行業(yè)需求以及客戶痛點需求等因素，歷練產(chǎn)品、完善產(chǎn)品，最終成就產(chǎn)品。

摘自《自動化博覽》2023年11月刊