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包装行业 应用案例 - 润滑油包装
迈思肯机器视觉确保润滑油生产过程中的标签正确并实现产品可追溯性 行业背景 润滑油产品是涉及国计民生的重要生产资料，产品要实 现全程可追溯，这就需要高可靠性的质量安全和全程管控 体系作为有力的保障。中石化集团信息化建设和应用水平一 直处于领先地位，以ERP应用为核心的信息化推广和建设为 基础，针对炼化和生产企业，推广了生产执行系统 （MES） ，先进过程控制系统（APC）,实验室管理系统（LIMS）。以 MES为核心，建立“监控实时化，管理数字化”的生产运营管 理体系，为企业优化生产流程、合理调配资源、降本增效、节 能降耗、辅助决策提供了支撑。信息化改变了传统的管理手 段，提升了管理水平。随着水平的提高，新的管理课题和目 标又会反过来推动信息化向前发展。
挑战 ERP系统和设备控制系统（DCS）作为企业运营和设备管 理的宿主系统，分别从业务（最高层）和设备（最基础层）两个 层面帮助我们解决了很多的管理问题。但是这两个系统存在 明显的衔接断层，经营指令（ERP系统范围）在转换为具体的 生产任务时缺少每条产线、每个储罐（设备控制系统范围）实 时信息的支撑，难以做到任务下达自动化和精准化，需要生产 部门采用人为干预的方式进行分析和调整。另外，产品全程可 追溯要求原料油储罐数据、添加剂数据、调合配方数据、调合 油储罐数据、灌装投料和称重数据、仓储发运数据、分销数据 形成完整的数据链，包括了软件和软件、软件和设备、设备和 设备之间的高效集成，工程难度大，涉及厂商多，没有可以借 鉴的成套经验。
图1 灌装线两级设备控制体系示意图
系的基本格局，使智能数字化管理水平进一步提升。
解决方案
产线一体化管理正是在这样的背景之下逐步发展完善而来 的。北京节点通公司是一家专业的IT企业，以无线数据通讯技 术为核心，专业提供制造业、物流领域的整体解决方案。如无 线仓储管理系统、ERP 的移动应用解决方案。并实现与企业 ERP 系统和其他管理信息系统的无缝集成，通过移动技术、 条码技术、中间件技术等实现数据采集与处理的及时和准 确，提高工作效率，提升客户满意度，增强企业核心竞争力。针 对中石化的整体系统需求，设计和完成了一套产线一体化管 理系统。
整个产线按两级控制节点部署，每条线设中控机一台， 负责协调和接收各控制终端转发的数据，中控电脑不直接 控制产线设备数据。依据各线情况不同，在中控机下面配 属可编程数据采集控制器（PDCC）若干台，连接灌装机、 条形码打印机、条形码喷码机、条形码扫描器、智能相 机、堆垛机等设备，负责设备参数配置、恢复、设备运转 监控、数据转发等第一时间的响应。通过两级控制结构， 把包装物防混识别、自动称重数据读取、物流码赋码、自 动组垛整合成为一个统一的管控体系。
该系统重点聚焦调合和灌装两个生产区域，先后实现了产 品在线赋码、灌装线管汇自动化、储罐信息共享、调合配方系 统化、灌装线自动数据采集、储运发货优化、中转库和经销商 管理、原料油到货管理、生产任务智能排产等管理课题的突 破，有效地提高了现场作业管理效率，具备了先进过程控制体
该子系统设备集成度高，集成了喷码机、标签打印机、 灌装机自动称重仪、工业扫描和照相平台、工业控制终 端、传感器、自动堆垛机等自动化设备和信息设备，通过 软件的协调，构成了可自动连续工作的产线自动控制系 统。系统设计体现了现场管控的特点，中控电脑可以将调
问题：实现产线一体化管理，产品生产数据与上下游数 据实现无缝连接，实现产品在整个供应链中的可追溯性 需求。 项目：使用一维，二维条形码技术和机器视觉技术进行 条码读取，标签验证保证产品质量和全程可视化操作。
方案： Vision HAWK读取二维码，字符识别和标签验 证， MS800 读取包装箱上的一维码。 结果：管理者和生产人员可轻松地管理日常工作，对各 类时间能快速响应和决断，确保生产顺利进行，实现产 品的全程可追溯性。
应用案例 - 润滑油包装 合生产车间储罐动态监控子系统的储罐动态信息与灌装生 产任务动态信息进行关联和展示，设备运转异常报警可同 时在控制终端和中控电脑上显示，包装防混、称重数据、 物流码赋码、物流码扫描、产线任务完成等相关统计信息 可以由中控电脑实时发布。 系统从体系构架到程序实现，完全自主创新，行业内无 成功经验可借鉴。堆垛机控制信号处理、灌装机自动称重 数据采集等核心技术属于技术创新。四级报警体系充分考 虑了现场设备工作及产品流转过程中可能出现的各种异常 情况，针对通信异常、无效条码识读、设备故障、数据库 错误、系统资源不足等五大类运行问题，预设了完备的应 对措施，可保障系统运行处于全面安全监控之下。 在整个系统中，有几处关键的技术应用。由于数据是整 个系统中最为关键的元素，无论系统搭建的如何完美，关 键部位的数据采集是至关重要的，只有采集的数据是精确 及时的，才能保证整个系统的高效率运作。在润滑油的产 线一体化管理中，需要读取产品瓶身二维码，标签上等文 本字符，以及二次包装箱上的一位码，这就要求数据采集 设备多样的采集需求，不仅能够读取条码符号，还要识别 字符。Microscan是一家提供精确数据采集设备的国际领 先公司，产品包括条码扫描器，二维读码器和机器视觉产 品，作为Microscan的优质合作伙伴，节点通公司选择了采 取Microscan的机器视觉Vision HAWK 智能相机读取瓶身 正面的字符，并采取QX 800来读取包装箱上的一维码。“ 对于这个项目，我们特意选择与迈思肯合作，是因为其公 司上下的大力支持。上至总裁，下至当地的销售代表，每 个人都积极参与进来，以期成功完成此润滑油项目，”节 点通的移动事业部经理朱艺女士说道。她又进一步补充 到，“迈思肯的工程团队拥有业内最好的工程师，他们的 团队在这个项目中为我们提供了很多支持。” 润滑油桶装产品在罐装之前其桶身已经贴好标签，由 工人将不同类型的桶送入生产线，但有时会出现桶身标签 缺失或标签错误的情况。比如中石化长城润滑油有上百种 产品，采取柔性化生产管理体系， 同一条包装线可能会完 成多个产品的包装。因此为保证罐装物和标签的一致性， 需要对桶身的标签进行识别，以防止标签贴错或漏贴。节 点通公司为此润滑油企业在这套生产线上安装了Microscan 的一套Vision HAWK C-Mount 智能相机来进行桶身的标 签进行识别检测，Vision HAWK 要完成的任务是首先检测 桶身的标签有/无，然后来验证标签是否准确无误。Vision HAWK通过对不同大小颜色的标签进行判断，将结果返 回PTS系统。这样避免了由于运输和生产环节造成的标签 贴错，漏贴或者包装混淆的情况出现。Vision HAWK 智 能相机是Microscan 公司AutoVISION系列产品中一款新 产品，它内置了丰富的视觉工具库，由使用非常简单的 AutoVISION软件来部署视觉任务，软件的使用就像堆积木 一样简单，将所选的工具拖拽到任务栏内就可以使用了。 所包含的丰富的功能包括：读码（包括读取一维码，二维 码），OCR（光学字符识别），检测有/无，定位，测量， 标签验证；如果需要更多功能，例如OCV（光学字符验 证），校验等等，也可以再继续升级至更丰富视觉界面。 因此，对于本案例中的应用来说，Vision HAWK已完全满 足标签验证的需求，并且为将来的功能延伸提供了可能。
图2， Vision HAWK 检测包装桶标签质量
条形码解决方案可实现桶装产品追踪和追溯，建立产品的 PTS系统。即在产品瓶身打印一维码，在每个产品通过时都 由Microscan的一维激光读码器读取，将该信息传入到PTS 系 统。并且，在产品的包装箱上打印一维码，作为二次包装的 数据，在包装完成后，再由Microscan的激光读码器读取包装 箱上的条码信息，将数据传输到PTS系统。节点通为该润滑 油企业的包装线上选择了Microscan的MS-800激光条码扫描 器， 这是一款体积小巧的工业用激光条码扫描器，能有效地 读取高密度条码。在本案例中，润滑油的赋码设备，包装材 料和车间环境（油污）的影响，条码读取非常困难，另外， 产线速度快，对识读设备的响应速度要求很高，节点通公司 为其选择了Microscan的MS-800 型读码器，完全胜任该条件 下条码的快速采集。MS-800的集成度很高，可以通过相对简 单的部署实现丰富的应用功能。MS-800读取箱体上的一维条 码，将数据返回给PTS系统。
图3，Microscan的QX 800 读码器在读取包装箱上的条码
应用案例 - 润滑油包装
结束语 节点通移动事业部经理朱艺女士谈到：“通过润滑油产线 一体化系统的实施，我们可以使管理者和相关人员轻松地掌 控和管理日常工作，对各类事件进行快速响应和决断，最大 程度确保生产的顺利进行；现场员工能够非常简单、有效地 进行生产情况监控；现场各类数据采集通过设备自动完成； 产品可以根据物流码进行全程追溯。“ 今后，我们还将会继续深化现场生产管理自动化和智能化应 用推广的工作，加大力度落实信息化与工业化生产深度融合 的指导方针，使管理水平再上一个新的台阶。
Microscan Vision HAWK CMount智能相机
综述 客户：中国石化润滑油北京分公司 行业：润滑油 应用：润滑油生产过程中的质量控制和可追溯管理 产品：迈思肯Vision HAWK 和MS800 分销商/集成商：北京节点通网络技术有限公司
Microscan MS-800 条码 扫描器
www.microscan.com 产品信息: [email protected] 技术支持: [email protected]
迈思肯机器视觉确保润滑油生产过程中的标签正确并实现产品可追溯性 行业背景 润滑油产品是涉及国计民生的重要生产资料，产品要实 现全程可追溯，这就需要高可靠性的质量安全和全程管控 体系作为有力的保障。中石化集团信息化建设和应用水平一 直处于领先地位，以ERP应用为核心的信息化推广和建设为 基础，针对炼化和生产企业，推广了生产执行系统 （MES） ，先进过程控制系统（APC）,实验室管理系统（LIMS）。以 MES为核心，建立“监控实时化，管理数字化”的生产运营管 理体系，为企业优化生产流程、合理调配资源、降本增效、节 能降耗、辅助决策提供了支撑。信息化改变了传统的管理手 段，提升了管理水平。随着水平的提高，新的管理课题和目 标又会反过来推动信息化向前发展。
挑战 ERP系统和设备控制系统（DCS）作为企业运营和设备管 理的宿主系统，分别从业务（最高层）和设备（最基础层）两个 层面帮助我们解决了很多的管理问题。但是这两个系统存在 明显的衔接断层，经营指令（ERP系统范围）在转换为具体的 生产任务时缺少每条产线、每个储罐（设备控制系统范围）实 时信息的支撑，难以做到任务下达自动化和精准化，需要生产 部门采用人为干预的方式进行分析和调整。另外，产品全程可 追溯要求原料油储罐数据、添加剂数据、调合配方数据、调合 油储罐数据、灌装投料和称重数据、仓储发运数据、分销数据 形成完整的数据链，包括了软件和软件、软件和设备、设备和 设备之间的高效集成，工程难度大，涉及厂商多，没有可以借 鉴的成套经验。
图1 灌装线两级设备控制体系示意图
系的基本格局，使智能数字化管理水平进一步提升。
解决方案
产线一体化管理正是在这样的背景之下逐步发展完善而来 的。北京节点通公司是一家专业的IT企业，以无线数据通讯技 术为核心，专业提供制造业、物流领域的整体解决方案。如无 线仓储管理系统、ERP 的移动应用解决方案。并实现与企业 ERP 系统和其他管理信息系统的无缝集成，通过移动技术、 条码技术、中间件技术等实现数据采集与处理的及时和准 确，提高工作效率，提升客户满意度，增强企业核心竞争力。针 对中石化的整体系统需求，设计和完成了一套产线一体化管 理系统。
整个产线按两级控制节点部署，每条线设中控机一台， 负责协调和接收各控制终端转发的数据，中控电脑不直接 控制产线设备数据。依据各线情况不同，在中控机下面配 属可编程数据采集控制器（PDCC）若干台，连接灌装机、 条形码打印机、条形码喷码机、条形码扫描器、智能相 机、堆垛机等设备，负责设备参数配置、恢复、设备运转 监控、数据转发等第一时间的响应。通过两级控制结构， 把包装物防混识别、自动称重数据读取、物流码赋码、自 动组垛整合成为一个统一的管控体系。
该系统重点聚焦调合和灌装两个生产区域，先后实现了产 品在线赋码、灌装线管汇自动化、储罐信息共享、调合配方系 统化、灌装线自动数据采集、储运发货优化、中转库和经销商 管理、原料油到货管理、生产任务智能排产等管理课题的突 破，有效地提高了现场作业管理效率，具备了先进过程控制体
该子系统设备集成度高，集成了喷码机、标签打印机、 灌装机自动称重仪、工业扫描和照相平台、工业控制终 端、传感器、自动堆垛机等自动化设备和信息设备，通过 软件的协调，构成了可自动连续工作的产线自动控制系 统。系统设计体现了现场管控的特点，中控电脑可以将调
问题：实现产线一体化管理，产品生产数据与上下游数 据实现无缝连接，实现产品在整个供应链中的可追溯性 需求。 项目：使用一维，二维条形码技术和机器视觉技术进行 条码读取，标签验证保证产品质量和全程可视化操作。
方案： Vision HAWK读取二维码，字符识别和标签验 证， MS800 读取包装箱上的一维码。 结果：管理者和生产人员可轻松地管理日常工作，对各 类时间能快速响应和决断，确保生产顺利进行，实现产 品的全程可追溯性。
应用案例 - 润滑油包装 合生产车间储罐动态监控子系统的储罐动态信息与灌装生 产任务动态信息进行关联和展示，设备运转异常报警可同 时在控制终端和中控电脑上显示，包装防混、称重数据、 物流码赋码、物流码扫描、产线任务完成等相关统计信息 可以由中控电脑实时发布。 系统从体系构架到程序实现，完全自主创新，行业内无 成功经验可借鉴。堆垛机控制信号处理、灌装机自动称重 数据采集等核心技术属于技术创新。四级报警体系充分考 虑了现场设备工作及产品流转过程中可能出现的各种异常 情况，针对通信异常、无效条码识读、设备故障、数据库 错误、系统资源不足等五大类运行问题，预设了完备的应 对措施，可保障系统运行处于全面安全监控之下。 在整个系统中，有几处关键的技术应用。由于数据是整 个系统中最为关键的元素，无论系统搭建的如何完美，关 键部位的数据采集是至关重要的，只有采集的数据是精确 及时的，才能保证整个系统的高效率运作。在润滑油的产 线一体化管理中，需要读取产品瓶身二维码，标签上等文 本字符，以及二次包装箱上的一位码，这就要求数据采集 设备多样的采集需求，不仅能够读取条码符号，还要识别 字符。Microscan是一家提供精确数据采集设备的国际领 先公司，产品包括条码扫描器，二维读码器和机器视觉产 品，作为Microscan的优质合作伙伴，节点通公司选择了采 取Microscan的机器视觉Vision HAWK 智能相机读取瓶身 正面的字符，并采取QX 800来读取包装箱上的一维码。“ 对于这个项目，我们特意选择与迈思肯合作，是因为其公 司上下的大力支持。上至总裁，下至当地的销售代表，每 个人都积极参与进来，以期成功完成此润滑油项目，”节 点通的移动事业部经理朱艺女士说道。她又进一步补充 到，“迈思肯的工程团队拥有业内最好的工程师，他们的 团队在这个项目中为我们提供了很多支持。” 润滑油桶装产品在罐装之前其桶身已经贴好标签，由 工人将不同类型的桶送入生产线，但有时会出现桶身标签 缺失或标签错误的情况。比如中石化长城润滑油有上百种 产品，采取柔性化生产管理体系， 同一条包装线可能会完 成多个产品的包装。因此为保证罐装物和标签的一致性， 需要对桶身的标签进行识别，以防止标签贴错或漏贴。节 点通公司为此润滑油企业在这套生产线上安装了Microscan 的一套Vision HAWK C-Mount 智能相机来进行桶身的标 签进行识别检测，Vision HAWK 要完成的任务是首先检测 桶身的标签有/无，然后来验证标签是否准确无误。Vision HAWK通过对不同大小颜色的标签进行判断，将结果返 回PTS系统。这样避免了由于运输和生产环节造成的标签 贴错，漏贴或者包装混淆的情况出现。Vision HAWK 智 能相机是Microscan 公司AutoVISION系列产品中一款新 产品，它内置了丰富的视觉工具库，由使用非常简单的 AutoVISION软件来部署视觉任务，软件的使用就像堆积木 一样简单，将所选的工具拖拽到任务栏内就可以使用了。 所包含的丰富的功能包括：读码（包括读取一维码，二维 码），OCR（光学字符识别），检测有/无，定位，测量， 标签验证；如果需要更多功能，例如OCV（光学字符验 证），校验等等，也可以再继续升级至更丰富视觉界面。 因此，对于本案例中的应用来说，Vision HAWK已完全满 足标签验证的需求，并且为将来的功能延伸提供了可能。
图2， Vision HAWK 检测包装桶标签质量
条形码解决方案可实现桶装产品追踪和追溯，建立产品的 PTS系统。即在产品瓶身打印一维码，在每个产品通过时都 由Microscan的一维激光读码器读取，将该信息传入到PTS 系 统。并且，在产品的包装箱上打印一维码，作为二次包装的 数据，在包装完成后，再由Microscan的激光读码器读取包装 箱上的条码信息，将数据传输到PTS系统。节点通为该润滑 油企业的包装线上选择了Microscan的MS-800激光条码扫描 器， 这是一款体积小巧的工业用激光条码扫描器，能有效地 读取高密度条码。在本案例中，润滑油的赋码设备，包装材 料和车间环境（油污）的影响，条码读取非常困难，另外， 产线速度快，对识读设备的响应速度要求很高，节点通公司 为其选择了Microscan的MS-800 型读码器，完全胜任该条件 下条码的快速采集。MS-800的集成度很高，可以通过相对简 单的部署实现丰富的应用功能。MS-800读取箱体上的一维条 码，将数据返回给PTS系统。
图3，Microscan的QX 800 读码器在读取包装箱上的条码
应用案例 - 润滑油包装
结束语 节点通移动事业部经理朱艺女士谈到：“通过润滑油产线 一体化系统的实施，我们可以使管理者和相关人员轻松地掌 控和管理日常工作，对各类事件进行快速响应和决断，最大 程度确保生产的顺利进行；现场员工能够非常简单、有效地 进行生产情况监控；现场各类数据采集通过设备自动完成； 产品可以根据物流码进行全程追溯。“ 今后，我们还将会继续深化现场生产管理自动化和智能化应 用推广的工作，加大力度落实信息化与工业化生产深度融合 的指导方针，使管理水平再上一个新的台阶。
Microscan Vision HAWK CMount智能相机
综述 客户：中国石化润滑油北京分公司 行业：润滑油 应用：润滑油生产过程中的质量控制和可追溯管理 产品：迈思肯Vision HAWK 和MS800 分销商/集成商：北京节点通网络技术有限公司
Microscan MS-800 条码 扫描器
www.microscan.com 产品信息: [email protected] 技术支持: [email protected]
