針對牙膏制造工廠，百實(shí)科技設(shè)計(jì)的牙膏制造工廠弱電工程系統(tǒng)方案集成通信網(wǎng)絡(luò)、高清視頻監(jiān)控、智能門禁與消防報(bào)警系統(tǒng)，輔以穩(wěn)定電力監(jiān)控與廣播通知功能，全方位保障生產(chǎn)安全流暢，提升管理效率，實(shí)現(xiàn)工廠智能化、信息化運(yùn)營。

一、項(xiàng)目核心特點(diǎn)與需求分析

　　相較于普通小家電廠，牙膏廠的弱電系統(tǒng)需特別關(guān)注：

　　生產(chǎn)環(huán)境特殊：存在配料、制膏、灌裝等潔凈/防爆區(qū)域，設(shè)備需滿足防塵、防潮、防腐蝕要求。

　　合規(guī)與追溯剛性需求：必須滿足GMP(良好生產(chǎn)規(guī)范) 和追溯性要求，數(shù)據(jù)記錄必須完整、不可篡改。

　　物料管理復(fù)雜：涉及粉料、膏體、鋁管/軟管、紙箱等多種物料，倉儲(chǔ)物流(特別是高架庫)智能化需求高。

　　重點(diǎn)安防區(qū)域：原料倉(尤其是香精、化學(xué)品)、配方室、實(shí)驗(yàn)室、成品倉是安防的重中之重。

　　能源管理聚焦：混合、攪拌、灌裝、滅菌等工序是主要耗能點(diǎn)。

二、設(shè)計(jì)原則(繼承并強(qiáng)化)

　　合規(guī)性先行：所有設(shè)計(jì)首先滿足GMP、消防、環(huán)保及行業(yè)強(qiáng)制性規(guī)范。

　　高可靠性：生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)必須工業(yè)級、高可用，確保連續(xù)生產(chǎn)。

　　數(shù)據(jù)完整性：關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)需具備審計(jì)追蹤功能。

　　衛(wèi)生與安全：設(shè)備選型與安裝不能影響潔凈度，并符合區(qū)域安全等級。

　　可追溯性：系統(tǒng)需為從原料到成品的全鏈條追溯提供技術(shù)支撐。

三、系統(tǒng)組成與詳細(xì)方案

1、基礎(chǔ)架構(gòu)：適應(yīng)性綜合布線

　　骨干環(huán)網(wǎng)：采用單模光纖構(gòu)建千兆/萬兆工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)(如ERPS)，連接中央控制室、各車間(配料、制膏、灌裝、包裝)、倉庫及研發(fā)中心。

　　車間級布線：

　　一般生產(chǎn)區(qū)：采用工業(yè)級Cat6a網(wǎng)線，穿鍍鋅鋼管或橋架敷設(shè)，具備抗干擾能力。

　　潔凈區(qū)/潮濕區(qū)(如清洗、制膏)：采用不銹鋼鎧裝或厚護(hù)套工業(yè)網(wǎng)線，接口采用M12防水連接器。布線需避免積塵，便于清潔。

　　防爆區(qū)域(如部分原料存儲(chǔ)區(qū))：若存在，需采用防爆穿管或隔爆型設(shè)備箱。

　　無線覆蓋：辦公區(qū)采用Wi-Fi 6。生產(chǎn)區(qū)需謹(jǐn)慎評估，在非潔凈、非防爆的倉儲(chǔ)、包裝區(qū)可部署工業(yè)無線AP，用于PDA掃碼和AGV調(diào)度。潔凈區(qū)內(nèi)通常限制無線使用。

2、核心平臺(tái)：生產(chǎn)使能網(wǎng)絡(luò)與統(tǒng)一管理平臺(tái)

　　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

　　嚴(yán)格分區(qū)隔離：

　　OT生產(chǎn)網(wǎng)：承載PLC、DCS、SCADA、電子秤、灌裝機(jī)控制等。此網(wǎng)絡(luò)物理或邏輯隔離，與IT網(wǎng)通過工業(yè)防火墻單向通信。

　　IT辦公網(wǎng)：承載辦公、ERP、郵件等。

　　安防專網(wǎng)：承載視頻、門禁、報(bào)警。

　　物聯(lián)網(wǎng)：用于能源監(jiān)測、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等傳感器。

　　工業(yè)交換機(jī)：全部采用網(wǎng)管型工業(yè)交換機(jī)，寬溫、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，支持VLAN、QoS，關(guān)鍵鏈路采用冗余。

　　智能管理平臺(tái)：集成安防、能效、但核心是與MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)) 的接口。視頻、門禁數(shù)據(jù)可為生產(chǎn)過程合規(guī)性(如人員資質(zhì)、操作規(guī)范)提供證據(jù)鏈。

3、關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)

A. 生產(chǎn)與合規(guī)管理類

?視頻監(jiān)控系統(tǒng)：

　　核心區(qū)域：配方配料間(無死角、高清 、行為分析)、制膏控制室、灌裝頭(工藝監(jiān)控)、實(shí)驗(yàn)室、原料/成品倉庫出入口。

　　合規(guī)性功能：關(guān)鍵工位攝像頭與MES工單聯(lián)動(dòng)，錄制關(guān)鍵操作過程(如配料核對、設(shè)備設(shè)置)，作為電子批記錄的一部分。支持工服識(shí)別(是否穿戴潔凈服)、區(qū)域入侵檢測(非授權(quán)人員進(jìn)入高風(fēng)險(xiǎn)區(qū))。

　　存儲(chǔ)：采用CVR中心存儲(chǔ)，關(guān)鍵視頻與批次號關(guān)聯(lián)，存檔至符合GMP數(shù)據(jù)完整性要求的存儲(chǔ)設(shè)備，保存期限符合法規(guī)。

?門禁一卡通系統(tǒng)：

　　權(quán)限精細(xì)化：根據(jù)GMP要求，設(shè)置不同潔凈等級區(qū)域的進(jìn)入權(quán)限(如D級、C級區(qū))。配方室、實(shí)驗(yàn)室、原料庫需使用 “刷卡+密碼+人臉” 多因子認(rèn)證或生物識(shí)別。

　　互鎖與流程：更衣室設(shè)置進(jìn)出互鎖門禁，確保潔凈流程。進(jìn)入高潔區(qū)需通過強(qiáng)制洗手、風(fēng)淋等流程。

　　訪客管理：嚴(yán)格審批，活動(dòng)范圍限制，進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)需專人陪同并佩戴標(biāo)識(shí)。

?人員定位系統(tǒng)：

　　在關(guān)鍵區(qū)域(如原料區(qū)、生產(chǎn)車間)部署UWB/BLE高精度定位。

　　應(yīng)用：追蹤授權(quán)人員軌跡、防止串區(qū);監(jiān)控外來人員活動(dòng)范圍;緊急情況下一鍵求救與快速定位。

B. 基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境監(jiān)控類

　　機(jī)房工程：同標(biāo)準(zhǔn)方案，但需強(qiáng)調(diào)UPS的容量需覆蓋關(guān)鍵生產(chǎn)控制系統(tǒng)和服務(wù)器。

?能源管理系統(tǒng)：

　　重點(diǎn)監(jiān)測：制膏機(jī)組、空壓機(jī)、制冷機(jī)組、純水制備系統(tǒng)的能耗。

　　分析與優(yōu)化：通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，分析單位產(chǎn)量能耗，優(yōu)化設(shè)備啟停策略。

?環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：

　　潔凈區(qū)監(jiān)測：集成或獨(dú)立系統(tǒng)，對潔凈車間的溫濕度、壓差進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測、報(bào)警和記錄(符合GMP要求)。

　　普通區(qū)域：對倉庫溫濕度進(jìn)行監(jiān)控，確保原料(如鋁箔、紙箱)存儲(chǔ)條件。

C. 信息與通訊類

　　生產(chǎn)信息發(fā)布系統(tǒng)：在車間入口、休息區(qū)設(shè)置顯示屏，實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)計(jì)劃、當(dāng)前批次、質(zhì)量狀態(tài)、安全提示、OEE(設(shè)備綜合效率) 等。

　　數(shù)字廣播系統(tǒng)：背景音樂與消防應(yīng)急廣播結(jié)合，在生產(chǎn)區(qū)可設(shè)置獨(dú)立的尋呼話筒，用于生產(chǎn)調(diào)度和緊急通知。

三、實(shí)施與運(yùn)維要點(diǎn)

　　GMP驗(yàn)證支持：弱電系統(tǒng)供應(yīng)商需能提供必要的文檔(IQ/OQ)，支持計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)驗(yàn)證。

　　施工潔凈管理：在潔凈區(qū)施工，必須有嚴(yán)格的施工方案，防止污染，完工后需進(jìn)行清潔確認(rèn)。

　　專業(yè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)：運(yùn)維人員需同時(shí)理解IT和OT知識(shí)，并知曉GMP對系統(tǒng)變更、數(shù)據(jù)備份、用戶權(quán)限管理的要求。

　　定期審計(jì)：定期對系統(tǒng)權(quán)限、日志、錄像保存情況進(jìn)行內(nèi)部審計(jì)，確保持續(xù)合規(guī)。

四、預(yù)期效益

　　合規(guī)與質(zhì)量保障：確保生產(chǎn)符合GMP，數(shù)據(jù)完整可追溯，極大降低合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)。

　　生產(chǎn)效率提升：穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)和智能化物流減少生產(chǎn)中斷，加快物料流轉(zhuǎn)。

　　安全與損失預(yù)防：嚴(yán)密安防防止配方泄露、物料偷盜和人員安全事故。

　　管理透明度：實(shí)現(xiàn)從原料到成品的全過程可視化、數(shù)字化管理。

　　成本優(yōu)化：通過能源和物料精細(xì)化管理，降低運(yùn)營成本。