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      探索未来工厂新模式 台州世玩欣:以“AI新力量”推动产业智能化升级
      2022年11月21日 18:06 来源:今日黄岩 【进入论坛】

        AGV机器人沿着二维码轨道运送着材料、机械臂自动抓取木盒喷漆……在台州市世玩欣玩具有限公司的生产车间里,一幅全自动化工厂的图景正在徐徐展开。近年来,一种被“数字化工厂”的新型工业革命正在兴起,流水线上人挤人的景象开始消失。那如何打造高效的供应链的运营模式?作为我区第一家省级智能工厂,台州市世玩欣玩具有限公司(以下简称世玩欣)以实际行动给出了答案。

        两次转型走出国门

        1992年,世玩欣初创之时,就专注于各类木制拼图玩具、文教用品、圣诞礼品等,在细分领域精耕细作数十年,拓展出产品万余种,并建立了自己的品牌“格林美”,从本地一个普通的玩具制造厂成长为了一家集研发、设计、制造、销售于一体的现代化企业。30年内,随着产品的更新迭代,世玩欣不仅着手于设计创新,并十分具有预判性地在技术创新方面狠下功夫,在改革开放的大潮里搏出了一条极具特色的创新之路。

        在世玩欣的展区内,卡通身高尺、DIY娃娃房、拼图等安全、益智的木制玩具琳琅满目,可谓将木制玩具做出了新时尚。从最初的木制拼图起,到如今极具创意的各类新式玩具,在不同的年代里陪伴了无数不同龄孩子的童年,同时这些玩具也见证了世玩欣数十年的创新改革历程。

        在创立之初,世玩欣依靠木制拼图开辟出了一番天地,作为一家致力于孩子玩具领域的公司,世玩欣对目标客户定位也恰恰是0——6岁的孩子,生产趣味性、安全性、益智性儿童玩具。目前拥有以智力拼图玩具为主导的产品近千种,出口欧美十余个国家,深受孩子们的喜爱。

        作为一家大量采用传统手工生产线的公司,产品组装、打磨、喷漆等各项工作都需要人工完成,如果员工人数不足,生产线运行极易出现问题,可能导致无法及时完成订单需求。为此,世玩欣决定改变这一现状,打造非标机械。“十年前,作为第一个吃螃蟹的人,很多难题都需要我们一一摸索与突破。”世玩欣总经理林官军表示,随着一件件非标机械的成功打造,生产车间实现了自动化生产线改造,这也打开了世玩欣随后数年的上升通道,完成了第一次转型。

        近年来,智能制造服务成为大势所趋,能够有力推动产业提质增效降本。世玩欣吸取可借鉴的先进经验,积极以智能创新设计为方向,通过采取前沿智能科技,成功构建了数字化车间,为两次“创新”,交出了一份完美的答卷,并借此完成了第二次转型。

        如今,世玩欣已成为Target,Walmart,Costco, Melissa&Doug,Aldi, Amazon国际公司的优质供应商,正致力拓展国际市场,参与产销研合作,并建立了标准厂房30000平方米,配备了自动化设备50余台,获得了国家专利20多项,设立了物理和化学两类实验室,严格IS09000质量管理,获得1ETP(ICTI)、BSCI、 FSC等国际认证,并通过美国大型采购商Target和Walmart的企业认证。3条木制玩具精益包装流水线,能提供年产2000万套木制玩具产能。

        十年磨剑力求突破

        在林官军办公室的书桌下放着两个“宝贝”——两本厚厚的关于工业4.0的书,书页上有许多处都划着横线并做了重点标注和阅读笔记。

        随着时代的不断发展,越来越多的年轻人不愿从事繁重的体力劳动。尤其近年来,人力成本居高不下、用工效率难以提升,属于劳动密集型产业的传统玩具制造行业大多面临用工荒的困境。“用工缺口每年都扩大,目前生产线上常态化缺工30%左右。”林官军说

        早在十年前,流水线工人出现缺口时,林官军便敏锐地觉察到“机器换人”必将成为趋势。于是从一两台设备的改造开始,公司便着手对基础设备进行提升改造,实现基础工序机械自动化操作,以减少对人工的依赖。但在当时,木制玩具生产工艺具有一定的个性化,因此制造非标机械完成自动化流水线加工这一想法可谓“天方夜谭”,并没有实际可借鉴模板,这也导致世玩欣的创新之路颇为坎坷。

        凭借着对机械的热爱,林官军购买了第一本有关工业4.0的书籍进行翻阅,并以此为基础从中摘取可借鉴内容将文字转化为切实的机械设备设计理念,通过逐步摸索、实施,终于让自动化生产线这一构思成为现实。如今在世玩欣的生产加工车间可以清楚看到这多年改造的成效,一条条自动化流水线,分工明确,有条不紊地各自运作着,车间工人仅在车间关注流水线运行情况,如遇机械故障再进行处理。

        其中一台正在运作的全自动木盒打磨机吸引了记者注意。“这台机器也是历经了好几代才改造出来的。”世玩欣采购经理章丹笑着介绍道,为避免原木木刺与粗糙表面磨伤婴幼儿柔嫩小手,在加工过程中必须打磨原木至光滑平整,但打磨原木极耗人力,林官军便开始着手设计全自动木盒打磨机,通过观看员工打磨木盒,在脑中搭建起了机器构架,画成图纸后委托深圳某设备公司将其电脑建模并完成实物建造。然而首次设计的全自动木盒打磨机在投入生产后总是达不到原材料表面光滑这一标准,总会有无法被完全打磨平整的木刺和凹凸不平处。

        某次,林官军体验全自动洗车器时,看着飞速旋转的洗车滚轮清洗车窗,他脑中灵光一闪:“如果也使用这种飞速旋转的滚轮来打磨木盒,会不会也达到事半功倍的效果呢?”回到家中后,林官军便绘画了新的图纸,重新建模投产的全自动木盒打磨机因有了自动滚轮的加入,果然获得了更好的打磨效果。在试验过程中,新一代全自动木盒打磨机加工出来的木盒,大家一摸表面十分光滑。“这一代全自动木盒打磨机在生产时可调节各种尺寸,但是调小尺寸时较慢,所以我们下阶段还打算进行下一步的改良。”章丹说。

        此外,让大多数员工印象深刻的则是丝印工艺,采用人工的方式,以夹子固定印刷每次只能印刷其中一面且耗时久。因此,世玩欣对丝印工艺也进行了机械化改造。其中,全自动丝印二代机是采用六边形翻转,一个个木盒进入机器后需挨个翻面印刷,不符合木制丝印工艺,于是报废,而后经过多次观察人工印刷,模拟人手原始动作才形成了如今的丝印自动化生产线。

        林官军指着生产线笑着说道:“随着生产线一步步走向自动化后,我们又有了新的想法,自动化改造之路十分漫长,只有不断变革创新,企业才能始终保持活力,为未来创造更多机会。”

        数据联网进一步升级

        一箱箱产品整齐堆叠的智能化立库、数字不断跳动的仪表……各个设备使用状态及运营数据等,都汇总并经由“中央大脑”实现其生产运营的智能化、精益化,即便是各自动化机械生产所需原料都直接“一键配好”。“前期我们把各产品所需材料清单传导至WMS,由系统进行工序绑定,目前已经完成了各系统连接。”林官军说。

        2020年,经过十年基础改造,世玩欣终于实现所有基础工序的自动化改造,为打通各生产流程,将木制玩具数字化车间项目沿智能科技与行业特色融合,以智能化生产线提高生产效率,控牢产品质量,世玩欣决定构建木制玩具智能生产线,进一步提高生产管控能力,实现联动。

        “为了调研,我还特意买了辆新车,从2020年6月开始一共跑了70000公里,去学习先进的智能制造经验,仅浙江、江苏的工厂就参观了20多家。”回忆改造过程,林官军不由感叹,历时3个多月,团队经多方考察、研究后,世玩欣最终决定与北京旷视科技有限公司合作建立智能工厂。

        为节省仓库空间,在改造过程中真正做到了“毫厘必究”。由于主要利用旧厂房改造,拆除楼层建立在两间厂房中间,空隙仅有7.55米,既要满足堆垛机运行必须的空间余量,也要满足货架的拉背空间安装尺寸,立库占用7.52米后仅余下3厘米,不仅如此还需深入地下37米打桩,难度极大。反复修改设计图纸,精细至分毫后,世玩欣终于将设计图纸化为了实际。

        如今,一座近24米高的智能立体仓库已然矗立眼前。“以前物料都是直接堆在仓库里,靠人工手动管理所有的材料,需要人工搬运、存取。现在不仅不再存在物料堆积问题,还完成了全面数字化升级,在拥有智能仓储物流体系后,我们实现了生产线和仓库的数据贯通及物料自动流转。”章丹介绍道。

        为构建数字化车间,世玩欣数字化车间以工业互联网为基础,以数据为中心,以业务流为主线,利用人工智能技术进行场景创新,开辟了传统产业增长新空间。世玩欣的“旷视河图”系统,链接智能产线、智能仓储、智能物流,能够协同调度堆垛机、智能搬运机器人、输送系统等设备,实现工厂生产车间与仓库之间的无人搬运输送物料,达到了物品出入库与生产线需求无缝对接的效果,实现制造过程可视化和柔性化制造木制玩具。

        “一切都是值得的!”在三、四号楼,AGV小车沿着二维码粘贴的轨迹忙碌地将原材料从立库中搬出,穿梭在生产线上。实现了原材料、下料、贴纸、胶合、冲压、盒子抛光、丝印、包装成品、回库形成全流程闭环处理,仅仓库人员便减少了7—10人。

        据统计,建成世玩欣智能工厂后,仓库空间利用率提升3倍,生产效率提升2倍以上,可年产2000万套木制玩具,还降低了对熟练工种的依赖,在同等产能情况下人工操作环节可以减少60%。车间设备数控化率达到100%,装备联网率90%,信息技术设备装备率60%。

        下阶段,世玩欣将在不断提升产品质量、产品安全性,聚力高质量发展的同时,做好拓展生产线的准备,并计划将空余的仓库打造成主题为儿童游乐观光的新产品展览间,开启文化+艺术(童话)+智能工厂构建木制玩具“未来工厂”新模式。实现智能设计,自动化生产加工、智能仓储物流网、渠道分销、终端布局和儿童娱乐功能于一体的全产业链智能制造系统和未来玩具梦工厂模式,为孩子们创造绿色放心产品。

      【作者】: 记者 张 敏 【编辑】:朱慧益
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