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生活用纸生产加工技术领域的创新

2021-9-15 10:58:29 次浏览

虽然生活用纸的生产加工技术127年以来没有发生大的变化( 卫生卷纸的专利日期为1891年12月22日) , 但创新空间一直都存在, 特别是在互联网和工业4.0时代, 受科技进步的推动, 生活用纸的生产加工和包装技术不再仅仅局限于单个功能的进步, 而是整体向着更加智能和便捷的方向发展。本文根据METISSUE和Tissue World杂志对维美德、 百利怡和Senning等行业领先设备供应商的报道内容编译整理而成, 向读者展现生活用纸生产加工和包装领域出现的技术革新。


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一、维美德推出新的行业互联网服务维美德近期与北欧IT服务公司Tieto签署了合作协议, 将其行业互联网服务推向新的高度。


维美德行业互联网应用和服务旨在提高客户生产流程的可靠性与性能。 通过在线监测、 预测性诊断和数据分析, 改善工厂和厂房的效率, 帮助客户制定合适的维护规划, 防止意外停机, 提高生产流程的可靠性。 维美德还可以将来自不同系统的数据与生产数据整合在一起, 以优化纸厂的运营性能。维美德行业互联网服务总监Jari Almi说:“维美德向客户提供的设备配备了先进的传感器和测量设备, 可以收集设备和生产过程的重要数据。 此外, 许多客户都采用了维美德的自动化系统, 这也是我们一个可靠的数据来源。 将这些数据与客户其他厂房和工厂的数据结合在一起, 就得到了丰富的数据库基础。 维美德的专家知道如何分析并利用这些数据为客户带来利益。 ”维美德建立了四个互联网服务性能中心, 作为与客户沟通的渠道。 维美德专家可以在这里为客户提供实时服务, 远程监控客户的生产流程。 此外, 性能中心还根据特定的目的提供数据发掘和大数据分析服务。 通过远程连接, 维美德专家不管身在何处, 都可以参与性能中心的工作。


维美德还在建设行业互联网服务方案生态系统, 将领先的行业企业汇聚在一起, 这比每个企业独立运营具有更大的优势。 Jari Almi说: “与Tieto的合作是我们为客户创建强大的行业互联网生态系统和综合服务的重要一步。 通过这种合作和其他服务, 可以整合和优化生产过程和业务数据, 从而使客户受益。 ”


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二、百利怡公司在工业4.0时代的变革


百利怡公司能够制造完整的生活用纸加工和包装生产线, 为客户提供一站式的高效服务。 为了紧跟工业4.0时代的技术变革, 百利怡推出了一系列的创新举措, 优化效率、 降低成本并最大限度地提高产品质量。 另外, 环保压力也推动着百利怡进一步寻找能耗低、 浪费少、 少量使用或不使用胶水的解决方案。

1、 Digital Tissue™概念

百利怡公司CEO Stefano Di Santo说:“我们的技术和服务永远根据市场需求的变化进行改进, 未来市场的发展方向将是数字化和生态化。 为了在工业4.0时代更好地服务于生活用纸行业, 我们推出了Digital Tissue™ 概念, 这不仅仅是为设备安装传感器等单一的技术革新, 更要增强预判和自学习功能, 使每台设备和整个生产线的效率实现最大化。 ”Digital Tissue™概念已经成为百利怡公司的行动指南,公司最近的多项创新都是在这一概念的基础上进行的。 例如一体化和可穿戴设备, 这些技术现在已经投入使用, 可满足生活用纸加工、 包装和服务领域的最新需求。百利怡可穿戴式设备包括双向的视听系统, 一体式头盔, 两个全高清摄像头——一个在头盔上, 另一个可以旋转, 并可以进行数据传输。 利用这种穿戴式技术, 现场操作人员可以将视频、 音频、 图表和精准的图片, 实时分享给百利怡生产中心的技术人员。 他们还可以通过现场操作人员佩戴的头盔, 直接“看到” 并准确地理解问题所在, 不受地域和时间的限制, 随时响应客户的需求, 提高了速度和效率。 这种可穿戴式设备已经在百利怡中东、 欧洲和美国客户工厂里成功试用。



百利怡的工业4.0战略还包括建立PIVOT实验室, 收集全球相关数据, 为客户的原纸和成品纸生产提供数据支持。百利怡业务发展经理Dario Giannini表示:“这些信息非常重要, 将帮助我们的客户优化生产, 实现利润最大化。 ” 第一所PIVOT实验室于2016年在意大利卢卡开放, 第二所2017年7月在美国Green Bay开放, 另有两所分别于2017年底在巴西和2018年在中国上海建成。

2、 Constellation™技术


Di Santo认为, 多年来产能一直是生活用纸行业的关注点, 也就是如何能每分钟多生产一卷原纸。 但这个时代已经过去, 与提高设备速度相比, 生活用纸加工商现在更担心的是如何提高产品的销售业绩。 随着市场竞争日趋激烈, 百利怡今后创新的主要方向是帮助客户生产具有明显可识别的差异化的最终产品, 吸引消费者注意, 并以此促进销售。基于以上原因, 百利怡转而采用一种新的B2C方式, 首先研究和解读下游消费趋势, 设计出符合消费者新需求的产品, 然后再向上游发展, 开发出可以生产这些产品的设备。 根据这种思路, 百利怡推出了其最新的生活用纸加工技术——Constellation™。 这项新技术于2015年6月推出, 并且迅速在全球范围内取得成功: 仅用了22个月的时间, 就在全球六大洲销售了超过71条生产线。

Di Santo解释了Constellation™技术在市场上脱颖而出的原因:"Constellation™是我们在技术方面最大的进展, 集中了大量创新, 更是百利怡将重点从产能转移到消费者关注点上来的一个鲜明示例。其显著优势在产品的差异化和操作的便利性。 该技术能够保持纤维的强度, 因此可以使用短纤浆作为原料, 降低成本。创新的复卷系统可以改善产品的压花效果,更好地保持松厚度。与之前的复卷技术相比,相同数量的原纸可以生产直径更大的纸卷,或者使用更少的原纸就能生产相同直径的纸卷。另外,百利怡优化了设备操作界面,操作流程简单易懂,可以降低生产成本,提高操作安全性,缺乏经验丰富的操作员将不再是一个问题。” 


在谈及全球市场变化时, Di Santo说:“中国市场在未来10年会不断增长。2016年中国的生活用纸消费量已经超过了西欧。10年前,大家都认为这是不可能的。我认为在3年内,中国的生活用纸消费量还将超过美国。 除中国外,全球生活用纸加工商总数量为1,600家。 而中国就有1,500家, 这些加工商迟早将需要布局全球化发展。 山东泉林纸业已经进军美国市场, 其他的生产商肯定会紧随其后。 ”当被问及生活用纸加工领域的未来时,Di Santo开玩笑地说:“ 谢天谢地永远不会有电子生活用纸。 我们有电子书、 电子商务、 电子邮件, 但没有电子生活用纸, 生活用纸不会有电子替代品。 加工是将大卷原纸转化为最终可用产品的唯一途径。 ”


三、 Senning包装机自动化升级


Senning生活用纸包装设备长期以来在国际上享有盛誉,并不断创新,提高设备的质量、可靠性和服务水平。


1、 通过PACDRIVE3系统的自动化升级


为了提高自动化水平,Senning所有的设备均采用了施耐德PacDrive3驱动控制系统,可以将SPS控制、运动控制和机器人控制整合到一个硬件平台上。因此,与中央控制系统结合,PacDrive3系统可以有效控制各种伺服驱动的生产、包装设备以及机器人等处理设备。由于采用了集中供电和桥式直流电路的新系统配置,Senning节省了设备控制柜的空间,降低了能耗。由于PacDrive3系统支持许多开放式标准,还可以应用到其他供应商的设备上,例如用于传输系统、折叠机、装箱机等。


Senning特别重视技术安全,遵守现行标准(ENISO13849-1),使用特殊分析软件来检查安全性并进行记录。Senning还越来越多地使用以太网进行设备间的通信和连接。


通过这些最新的技术改进,Senning包装机在自动化和智能化方面拥有了明显的优势:


●互联网技术的应用,例如使用网络浏览器进行远程诊断,提高效率;

●设备和厂房的可用性提高;

●可以进行预防性的维护;

●设备之间轻松互联;

●简便快捷地获得相关设备数据。


Senning的SE662全自动包装机可对餐巾纸、面巾纸、擦手纸和非织造布产品进行高效包装,速度达到60包/min。该包装机通过使用施耐德新型集成伺服驱动器,将控制柜所需的空间降到最低,模块化设计还可以轻松扩展系统。Senning的SE660型全自动包装机则具有更高的性能,使用拖动式底部折叠机,可以在产品移动的过程中进行折叠,速度达到100包/min。SE660包装机带有稳定的机架,不易产生振动,生产可靠性高,且耐用持久。其设计简洁再加上伺服电机的使用使得活动部件减少,如轴、齿轮或传送带等,因此避免了包装膜倒卷,减少了对设备的损伤。另外,SE660包装机还特别配有滑动门,可以从设备两边打开,使得设备的维护和清洁更加方便,在狭窄的安装位置也能轻松地接触并操控设备。与生活用纸直接接触的设备部件均采用优质的Teflon涂层,减少与产品之间的摩擦。SE660包装规格多样,包装高度可以在12~170mm,并可以通过伺服模块快速轻松地变换规格。


2、 简化操作流程


Senning包装机的操作面板简单易懂,界面上显示了所有按键和功能的图示,比复杂的文字更容易记忆,使操作人员能够快速理解设备功能。通过对所有功能进行明确的结构化分割,操作人员能够在短时间内理解和使用。在面板上设定好模式之后,所有操作流程和设备数据将自动加载,并可以轻松复制或重新生成已有的模式,所有的模式变化也都有详细记录。面板上有多个工具可以支持故障分析和故障排除:故障历史、统计数据与分析,以及各种故障简要的帮助信息。通过简化和规范操作流程,可减少设备操作人员和维修人员的培训时间;整条生产线具有统一的操作理念,可以简单快捷地转换模式,并可在设备上和办公室中轻松创建新的模式数据集;故障诊断和故障排除更加方便。


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