★北京和利时智能技术有限公司董成收

1　背景

基于国家智能制造2025和“十四五”智能制造发展规划，结合政府部门倡导化妆品个性化服务试点工作的通知，重庆某口腔护理用品公司作为全国品牌销量额第一的龙头企业力求改变、创新发展。为配合企业高质量发展需求，和利时与企业一起前端市场调研、商业策划，最终定义了“开创C2F商业新模式，助力企业开启增长新模式”的发展策略，并确定了建设口腔护理个性化定制服务智能体验中心，实现打卡式营销、自主式服务、沉浸式体验三大建设目标。

口腔护理个性化定制服务智能体验中心，以和利时建设的数字化DIY生产智能装备为核心，让游客充分体验线上订单下达、个性化牙膏定制、数字化生产、智能化服务。数字化DIY生产智能装备包括模拟制膏机、泵式牙膏灌装机、打印贴标机、输送线、机械手、控制系统以及生产数字化协同系统，和利时完成了所有设备设施的设计、制作、安装、联调联试及4Q验证等工作。

2　项目实施与应用

数字化DIY生产智能装备生产牙膏产品信息包含牙膏膏体、牙膏泵管、泵管贴面和包装礼盒，具体要求如下：

（1）牙膏膏体：共计12种口味，以二氧化硅、磷酸氢钙为主要摩擦剂，并加入增稠剂、发泡剂等原料混合而成的膏体；

（2）牙膏泵管：由∮40mm泵管与内塞组成；

（3）泵管贴面：个性化打印定制；

（4）包装礼盒：共计3种包装礼盒，包装组合（2支/盒、3支/盒、4支/盒），配合订单生产。

2.1　系统总体架构

数字化DIY生产智能装备系统整体架构包含：智能装备硬件和控制系统、产线协同数字化系统和上层生产管理系统。和利时承建内容包含智能装备硬件和控制系统、产线协同数字化系统，以及上层生产管理系统中的个性化定制服务小程序。个性化定制服务小程序包含订单管理模块、订单生产进度模块、图片管理模块、出库管理模块。

智能装备硬件和控制系统包含内包材上料设备、膏体上料设备、制膏模拟设备、灌装设备、DIY打印设备、包装设备、暂存库设备等；产线协同数字化系统包含产线SCADA、产线工单管理、参数下发、状态监控、质检报告管理、出入库管理、系统集成等功能模块；上层生产管理系统包含个性化定制服务小程序、MES系统、APS系统、SAP系统等。在上层生产管理系统中，和利时深度融合定制系统，利用工厂现有MES系统进行升级适配数字化DIY产线的生产管理需求，包含数字化DIY生产智能装备的生产管理、工单管理、质量管理、数据存储等功能模块，为前端用户提供订单的个性化定制服务以及将相应DIY订单下发至产线MES系统进行定制生产。

图1 系统架构图

2.2　总体规划设计

数字化DIY生产智能装备由制膏模拟设备、内包材与膏体上料系统、智能灌装生产线、牙膏个性化定制设备、工业视觉检测设备、包装盒包装设备、智能化输送部件、成品智能缓存组件、出入库输送系统等数字化DIY装备与系统组成。

依据客户对项目的需求以及现场条件，数字化DIY生产智能装备项目共包含六个功能区，具体功能区名称及所处楼层如表1所示。

表1 数字化DIY生产智能装备项目功能区及楼层分布表

说明：灌装区、制膏模拟区、二层内包材上料区、二层膏体上料区、内包材至灌装机传送区域为D级洁净区域内，设备的生产、制造、材质、安装、调试均应按照FDA/EMA/CFDA的标准进行，配制系统的软件及硬件严格按GMP标准执行。

基于数字化DIY生产智能装备项目对各功能区功能要求，在《数字化DIY生产智能装备项目布局图》现场条件基础上对各功能区进行布局规划设计，总体布局规划设计图及各模块图，如图2所示。

（a） 数字化DIY生产智能装备总体设计图

（b） 制膏模拟区

（c） 灌装生产区

（d） 灌装生产区

（e） 智能货架区

图2 数字化DIY生产智能装备总体及各模块设计图

3　项目创新

此项目中，数字化DIY生产智能装备的创新性体现在C2F商业模式。消费者可通过口腔诊所、商超专柜、电商平台、直播平台等系统个性化定制并生成订单，订单数据传送至工厂营销平台，工厂营销平台转化订单下发至生产系统，订单生产完成后以工厂物流的方式将订单发送至客户，实现数据驱动业务创新。

（1）C2F商业模式

·依托大规模网购渠道，采用新型C2F商务模式，使消费者订单直达工厂；

·工厂直接向消费者供货，节省中间环节，降低成本。

（2）私域流量运营

·依托微信小程序、个性化定制服务小程序等应用打造登康专属私域流量；

·通过线上、线下结合的方式进行私域流量引流，加速产品宣传推广与定制下单。

（3）个性化定制

·不同口味、规格产品组合下单；

·牙膏个性化定制服务；

·3D个性化定制效果预览，所见即所得。

（4）柔性化生产

·12口味+3礼盒规格混线生产；

·“零”人工转换，个性化订单一键直达产线；

·产线模块化设计，支持快速、低成本推广。

（5）全流程体验

·生产全工艺流程交互、沉浸式体验；

·订单进度全流程跟踪，端到端交付透明可视。

（6）产品质量安全·全面符合化妆品法规要求；

·智能化数字化控制手段；

·首件确认、智能审核、分组放行、全流程追溯。

数字化DIY生产智能装备的重点与难点主要体现在两方面，一方面是柔性化制造，主要体现在：12种口味泵管式牙膏生产、12种口味泵管贴面打印贴合、三种不同尺寸的礼盒包装方式，另一方面是个性化定制，主要体现在：客户可对所下订单的牙膏贴面进行个性化图案定制，将客户上传的图案信息与牙膏信息融合，贴面打印完成后贴合到泵管上。通过现有的先进工业自动化输送、高精度检测硬件、AI算法、个性化打印系统开发、多关节柔性机器人应用等技术，完成重点与难点的问题解决和技术突破，将数字化DIY生产智能装备成功落地。

4　项目意义

数字化DIY生产智能装备项目所产生的意义主要体现在以下方面：

（1）数字化DIY生产智能装备配合客户公司新数字化展厅建设，体现企业生产装备的自动化、数字化、智能化、柔性化水平，全力将企业打造成以消费者体验为中心的数字化、智能化旅游观光工厂。

（2）数字化DIY生产智能装备实现了牙膏的柔性化、个性化生产新模式，引领了牙膏产品行业的制造新模式，以及C2F的消费新模式。

（3）数字化DIY生产智能装备实现了印刷个性化定制，满足了对色彩要求较高的个性化定制的需求。

精彩观点

北京和利时智能技术有限公司智能工厂事业部技术总监 董成收

记者：和利时主要为智能装备领域提供哪些产品、技术和解决方案？

董成收：在智能装备领域，和利时智能公司的业务范围包含四大部分：（1）专业领域内智能设备开发制造，如海底捞智能配锅机、配菜机；（2）特定行业内，整厂工厂自动化智能装备解决方案，如电子装联行业、新能源光伏行业等；（3）智能装备中使用控制系统产品，包含：多种应用场景的PLC产品线、HMI、变频器、步进电动机和伺服电动机、网络交换机等；（4）基于目前企业对智能工厂的建设需要，针对底层智能装备互连互通的要求，所开发的HollyControl和HollyView综合监控系统。

2023年，和利时智能公司在稳固发展的前提下，在多领域应用上取得了突破，如LX卡片式PLC在半导体设备中的使用及推广，新能源光伏行业整厂自动化智能装备解决方案完成并成功导入工厂实施，以及智慧管廊、智慧水务、智慧水电的整体解决方案完善和实施等。

记者：和利时在智能装备领域的核心优势是什么？主要聚焦哪些应用场景？

董成收：和利时智能公司在智能装备领域的核心优势主要有三方面：（1）“自主可控、安全可信”的产品线，实现技术和供应链的自主可控，产品和服务的安全可信；（2）“真诚地为用户设想”的经营理念，为用户提供专业先进的方案、高性价比的产品、满意的增值服务，为客户创造价值；（3）“以人才为根本”的组织理念，为员工提供自我实现的舞台、合理多样的报酬、和谐的工作氛围，为员工创造价值。

和利时智能公司聚焦应用场景，是基于和利时工业自动化行业经验、行业痛点分析，针对特定的应用场景进行产品开发和解决方案制定。在智能装备领域，目前公司主要聚焦在精密制造和工厂自动化领域。精密制造领域主要解决精密零件制造质量稳定性、一致性，如高精密自动抛光机，针对高性能超导腔零件进行自动化精密抛光，保证抛光精度及工件质量一致性；工厂自动化领域主要解决机器代替人，侧重点是降低劳动强度和减少恶劣的生产环境对人员身体伤害，如吨袋自动包装装备，机器替代人工包装，减少生产现场空气中氧化铝对人身的危害；硅片制造自动化装备，机器替代人工搬运工件（工件重量约20公斤），降低人工的劳动强度，避免工作人员身体损伤。

记者：您认为在数智化时代，智能装备未来会有怎样的发展趋势？对于自动化技术带来了哪些新的需求？和利时将如何布局？

董成收：随着工业4.0和中国智能制造2025的提出，国内各行各业都在进行产业升级、智能制造水平提升，而智能装备做为智能制造的基础，智能装备能力水平直接影响着企业上层信息化建设，影响着智能制造评估定级。所以，智能装备在制造业中占有举足轻重的地位。在数智化时代，智能装备趋向于数字化、智能化的发展趋势。从上层数字化系统对智能装备的要求来看，智能装备从自身感知、工作状态、维护保养等多方面提出了数字化要求；另外，智能装备更趋向于行业细分领域发展，智能装备功能更专一化、个性化、定制化，解决行业痛点问题，满足行业特定需求需要。

基于智能装备未来发展趋势，自动化技术同样需要行业细分领域的技术提升，专一化解决细分行业问题，将自动化技术发展引入到行业细分领域的特定应用。和利时智能装备业务布局主要是离散行业工业自动化，依据市场中行业发展需求、国家发展战略、细分行业需求以及客户痛点需求等因素，历练产品、完善产品，最终成就产品。

摘自《自动化博览》2023年11月刊