牙膏制造工厂弱电工程系统解决方案实现工厂智能化、信息化运营

　　针对牙膏制造工厂，百实科技设计的牙膏制造工厂弱电工程系统方案集成通信网络、高清视频监控、智能门禁与消防报警系统，辅以稳定电力监控与广播通知功能，全方位保障生产安全流畅，提升管理效率，实现工厂智能化、信息化运营。

一、项目核心特点与需求分析

　　相较于普通小家电厂，牙膏厂的弱电系统需特别关注：

　　生产环境特殊：存在配料、制膏、灌装等洁净/防爆区域，设备需满足防尘、防潮、防腐蚀要求。

　　合规与追溯刚性需求：必须满足GMP(良好生产规范) 和追溯性要求，数据记录必须完整、不可篡改。

　　物料管理复杂：涉及粉料、膏体、铝管/软管、纸箱等多种物料，仓储物流(特别是高架库)智能化需求高。

　　重点安防区域：原料仓(尤其是香精、化学品)、配方室、实验室、成品仓是安防的重中之重。

　　能源管理聚焦：混合、搅拌、灌装、灭菌等工序是主要耗能点。

二、设计原则(继承并强化)

　　合规性先行：所有设计首先满足GMP、消防、环保及行业强制性规范。

　　高可靠性：生产控制网络必须工业级、高可用，确保连续生产。

　　数据完整性：关键生产数据系统需具备审计追踪功能。

　　卫生与安全：设备选型与安装不能影响洁净度，并符合区域安全等级。

　　可追溯性：系统需为从原料到成品的全链条追溯提供技术支撑。

三、系统组成与详细方案

1、基础架构：适应性综合布线

　　骨干环网：采用单模光纤构建千兆/万兆工业以太网环网(如ERPS)，连接中央控制室、各车间(配料、制膏、灌装、包装)、仓库及研发中心。

　　车间级布线：

　　一般生产区：采用工业级Cat6a网线，穿镀锌钢管或桥架敷设，具备抗干扰能力。

　　洁净区/潮湿区(如清洗、制膏)：采用不锈钢铠装或厚护套工业网线，接口采用M12防水连接器。布线需避免积尘，便于清洁。

　　防爆区域(如部分原料存储区)：若存在，需采用防爆穿管或隔爆型设备箱。

　　无线覆盖：办公区采用Wi-Fi 6。生产区需谨慎评估，在非洁净、非防爆的仓储、包装区可部署工业无线AP，用于PDA扫码和AGV调度。洁净区内通常限制无线使用。

2、核心平台：生产使能网络与统一管理平台

　　网络架构：

　　严格分区隔离：

　　OT生产网：承载PLC、DCS、SCADA、电子秤、灌装机控制等。此网络物理或逻辑隔离，与IT网通过工业防火墙单向通信。

　　IT办公网：承载办公、ERP、邮件等。

　　安防专网：承载视频、门禁、报警。

　　物联网：用于能源监测、设备状态监测等传感器。

　　工业交换机：全部采用网管型工业交换机，宽温、无风扇设计，支持VLAN、QoS，关键链路采用冗余。

　　智能管理平台：集成安防、能效、但核心是与MES(制造执行系统) 的接口。视频、门禁数据可为生产过程合规性(如人员资质、操作规范)提供证据链。

3、关键应用系统

A. 生产与合规管理类

⚫视频监控系统：

　　核心区域：配方配料间(无死角、高清 、行为分析)、制膏控制室、灌装头(工艺监控)、实验室、原料/成品仓库出入口。

　　合规性功能：关键工位摄像头与MES工单联动，录制关键操作过程(如配料核对、设备设置)，作为电子批记录的一部分。支持工服识别(是否穿戴洁净服)、区域入侵检测(非授权人员进入高风险区)。

　　存储：采用CVR中心存储，关键视频与批次号关联，存档至符合GMP数据完整性要求的存储设备，保存期限符合法规。

⚫门禁一卡通系统：

　　权限精细化：根据GMP要求，设置不同洁净等级区域的进入权限(如D级、C级区)。配方室、实验室、原料库需使用 “刷卡+密码+人脸” 多因子认证或生物识别。

　　互锁与流程：更衣室设置进出互锁门禁，确保洁净流程。进入高洁区需通过强制洗手、风淋等流程。

　　访客管理：严格审批，活动范围限制，进入生产区需专人陪同并佩戴标识。

⚫人员定位系统：

　　在关键区域(如原料区、生产车间)部署UWB/BLE高精度定位。

　　应用：追踪授权人员轨迹、防止串区;监控外来人员活动范围;紧急情况下一键求救与快速定位。

B. 基础设施与环境监控类

　　机房工程：同标准方案，但需强调UPS的容量需覆盖关键生产控制系统和服务器。

⚫能源管理系统：

　　重点监测：制膏机组、空压机、制冷机组、纯水制备系统的能耗。

　　分析与优化：通过实时数据，分析单位产量能耗，优化设备启停策略。

⚫环境监控系统：

　　洁净区监测：集成或独立系统，对洁净车间的温湿度、压差进行连续监测、报警和记录(符合GMP要求)。

　　普通区域：对仓库温湿度进行监控，确保原料(如铝箔、纸箱)存储条件。

C. 信息与通讯类

　　生产信息发布系统：在车间入口、休息区设置显示屏，实时显示生产计划、当前批次、质量状态、安全提示、OEE(设备综合效率) 等。

　　数字广播系统：背景音乐与消防应急广播结合，在生产区可设置独立的寻呼话筒，用于生产调度和紧急通知。

三、实施与运维要点

　　GMP验证支持：弱电系统供应商需能提供必要的文档(IQ/OQ)，支持计算机化系统验证。

　　施工洁净管理：在洁净区施工，必须有严格的施工方案，防止污染，完工后需进行清洁确认。

　　专业运维团队：运维人员需同时理解IT和OT知识，并知晓GMP对系统变更、数据备份、用户权限管理的要求。

　　定期审计：定期对系统权限、日志、录像保存情况进行内部审计，确保持续合规。

四、预期效益

　　合规与质量保障：确保生产符合GMP，数据完整可追溯，极大降低合规风险。

　　生产效率提升：稳定网络和智能化物流减少生产中断，加快物料流转。

　　安全与损失预防：严密安防防止配方泄露、物料偷盗和人员安全事故。

　　管理透明度：实现从原料到成品的全过程可视化、数字化管理。

　　成本优化：通过能源和物料精细化管理，降低运营成本。