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生活用紙深加工設(shè)備制造商

設(shè)計,制造,銷售,安裝,培訓(xùn)

全球衛(wèi)生紙后加工設(shè)備設(shè)計、制造理念探討

2021/8/14 11:51:30 次瀏覽

全球衛(wèi)生紙后加工設(shè)備設(shè)計、制造理念探討


摘 要:隨著中國制造業(yè)對德國機械、電氣以及電子產(chǎn)品的需求不斷攀升,中國與德國的關(guān)系由“傾向性剛需”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂献餍曰セ荨?,最終成為“戰(zhàn)略層面的伙伴”。中德“戰(zhàn)略性合作”是中國每個機械人奮斗的方向。中國乃至全球制造業(yè)的核心是設(shè)計理念與創(chuàng)新應(yīng)用,并不單單是產(chǎn)能、降低成本。以生活用紙行業(yè)為例,通過對比衛(wèi)生紙后加工領(lǐng)域的德國、意大利、中國三大強國各自的設(shè)備創(chuàng)新、研發(fā)以及設(shè)計理念,從而分析各自的優(yōu)勢和發(fā)展空間。


1 研究背景


眾所周知,德國設(shè)備在中國市場乃至全球都有很好的聲譽,出口量占到其總產(chǎn)值的 90%。德國設(shè)備為何久居“神壇”之上,其設(shè)計理念是深入到其“基因”的制勝之本。而意大利機床則被歸為與美國和其他國家齊肩的第二梯隊。


在生活用紙行業(yè),目前三大主流國:德國,意大利和中國設(shè)備制造商。意大利在機械行業(yè)也曾是非常領(lǐng)先的,尤其在生活用紙和衛(wèi)品行業(yè),在產(chǎn)品多樣化方面甚至超過德國。那德國、意大利、中國各自的致勝之寶又在哪里。以下便通過對其設(shè)計理念,制造選材進(jìn)行多維度分析:


衛(wèi)生紙折疊、包裝工藝流程;衛(wèi)生紙、手帕紙的后加工分為:開卷、切、折、疊和包裝,具體加工原材料以及工藝步驟解析如下。


待加工原紙材料:從造紙復(fù)卷分切線下來的成品衛(wèi)生紙卷,指定克重,定層,根據(jù)后面的衛(wèi)生紙加工設(shè)備,幅寬已經(jīng)定制為單幅,雙幅和 4 幅。單幅根據(jù)產(chǎn)品展開尺寸而定。設(shè)備上不再配備原材料修邊工位。


開卷、切、壓、折和疊具體為:紙卷開卷,糾偏—光整,縱向分切—縱向折疊,壓花,橫向分切—橫向折疊,排片。從切、壓、折和疊過度到單包機配有“承接過橋“裝置。包裝材料:預(yù)印好的單包包膜卷材,預(yù)印好的中包膜卷材,標(biāo)簽(硅油紙為載體)卷材。


工藝流程:單包膜分切,易撕口模切,單包膜折疊,橫邊、縱邊封燙,貼標(biāo),單包線匯流,小包堆疊至中包規(guī)格,中包膜退卷,分切,包中包膜,中包膜折邊,封燙開口,成品中包輸出傳送帶,分揀裝置。


2 德、意、中生產(chǎn)線整體局部


從布局和產(chǎn)品檢測口來看,德國以“緊湊”為原則,設(shè)備配置產(chǎn)品質(zhì)量控制窗口多,可以在多個加功工步驟后取樣,在設(shè)備運轉(zhuǎn)時隨時監(jiān)測,隨時調(diào)整紙品加工精度,廢品檢測口多,且對其認(rèn)定的廢品自動排廢,絕不會進(jìn)入到下一個工序,哪怕廢品并不會造成卡紙和停機。在折疊與包裝段分別有監(jiān)測紙張與包膜的排廢裝置,作為最后一個對接監(jiān)控。這樣做的目的是全方位控制最終產(chǎn)品品質(zhì),做到薄膜包內(nèi)的紙品與包膜包裝一樣精良。排廢口不可手動解除。


另外,衛(wèi)生紙原材料復(fù)卷張力或有不均勻,走紙全程配備張力控制器,衛(wèi)生紙加工設(shè)備跑紙距離設(shè)計必須盡量短,這樣才能更好地控制紙帶張力。加上質(zhì)檢取樣口多,從而最大程度上保證折疊精度,修正原材料不完美?;诖?,設(shè)備布局也必須緊湊。


德國工程師為將穿紙、折疊工藝段布局設(shè)計得更緊湊,所有裝置集成在一套牢固的機架,公用一對墻板(驅(qū)動側(cè),操作側(cè))上。并且,采用避震系統(tǒng),降低壓花輥針輥的撞擊引起的共振,降低各部分機械部件易損。


意大利理念是“模塊化”。所謂“模塊化”大大增加了設(shè)備后期改裝,吊裝部件的靈活性。然而,模塊化設(shè)計導(dǎo)致布局不緊湊,人員進(jìn)入維修保養(yǎng),空間大,換部件相對方便,可單整條線比德國同樣車速設(shè)備長 5m 以上。模塊意味著所有工作站都由單獨的機架,單獨的一對墻板支撐。每個工位機架墻板獨立起來,交互帶來的影響減少,但整個設(shè)備占地更多。走紙距離長,要求更多人員配置,從而保證最大程度上的連續(xù)生產(chǎn),反之則浪費產(chǎn)能。更多的人力投入成本和設(shè)備采購成本,平衡點需要重新評估。


張力控制方面:走紙距離越長,紙帶在設(shè)備運行中的張力越不好控制。當(dāng)然,作為補償,或許可以在傳輸、拉伸、牽引部分多配置糾偏或者張力感應(yīng)裝置,通過 PLC 模塊控制,并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成到系統(tǒng)中,對于定量卷材,可以有數(shù)據(jù)調(diào)用,減少操作工調(diào)機耗費時間。但這些額外的配套裝置本身的一次性投入和后期保養(yǎng)維護(hù),以及對 PLC 程序的復(fù)雜性,甚至對工人的操作技能要求有很大挑戰(zhàn)。而這些通常是紙廠采購決策者與設(shè)備供應(yīng)商初期技術(shù)交流中容易忽視的。


現(xiàn)在,有更多的紙廠采取更民主的做法,談判技術(shù)人員在與設(shè)備供應(yīng)商交流期間,邀請生產(chǎn)一線人員與設(shè)備廠商進(jìn)行交流,以確保決策的最大有利性。


不可否認(rèn)的是,意大利設(shè)備模塊化,也是為了隨時替換模塊,方便后期改造,以更好、更快的適應(yīng)終端消費者市場以及紙廠的需求。但模塊化的布局帶來了紙帶張力問題,各種品質(zhì)控制難的問題。對于更嚴(yán)苛的品質(zhì)檢測,意大利設(shè)備只留了兩個取樣檢測口,一個在折疊段,一個在包裝段。其中,有成本因素,更有區(qū)別于德國設(shè)計理念的植入。在意大利設(shè)備上,操作人員甚至可以選擇性地將不完美的折疊紙堆直接送入包裝段,當(dāng)然前提是所謂的不完美不影響連續(xù)開機。而德國的理念是,品質(zhì)高于一切,但凡設(shè)備檢測到紙張折疊壓花有任何不完美,直接推送進(jìn)垃圾桶,而不會進(jìn)入后繼包裝段。操作工無權(quán)關(guān)閉折疊段第一排廢口。


意大利設(shè)備這一設(shè)計,加上操作工的生產(chǎn)定額人為因素,使得意大利設(shè)備看著產(chǎn)能非常高,但是質(zhì)量“不完美“,質(zhì)檢部不滿意,終端市場品牌形象受損,甚至紙廠生技部和質(zhì)檢部矛盾激化。但在一些實際生產(chǎn)過程中,或者是在消費者和造紙廠對紙品所謂完美度不敏感的時候,意大利設(shè)備的質(zhì)量檢測設(shè)計反而迎合了他們的逐利需求。用戶選擇性的將這些所謂的“不完美”過濾,對比下德國設(shè)備的嚴(yán)謹(jǐn)和產(chǎn)能,德國設(shè)備就會讓紙廠有些許失望。


3 德、意、中生產(chǎn)線設(shè)計車速


目前世界最高速的設(shè)備仍為德國設(shè)備。意大利設(shè)備最快只能做到德國設(shè)備的三分之二。中國設(shè)備正努力做到意大利車速,并同時努力提高設(shè)備開機率,運行穩(wěn)定性,以及最終產(chǎn)品質(zhì)量。


中國市場是否一定是追求最高品質(zhì),單機產(chǎn)能第一呢?答案當(dāng)然是并非如此。所謂高產(chǎn)能全自動生產(chǎn)線,并不是指在更換產(chǎn)品規(guī)格時,只要點下 HMI 人機界面即可完成。一般做一種新的產(chǎn)品,通常要更換很多機械部件,在系統(tǒng)里導(dǎo)入對應(yīng)程序,并通過存儲數(shù)據(jù)調(diào)用,機械微調(diào)來進(jìn)一步完成。高速機需要的翻車時間更長。高速機在后期設(shè)備改裝中要投入的資金、時間成本也很高。而終端衛(wèi)生紙消費市場是動態(tài)變化的,如果要更快地響應(yīng)市場對產(chǎn)品多樣性的需求,并且試生產(chǎn)一種新產(chǎn)品打市場的初期,所有投入都是有風(fēng)險的。國外設(shè)備的交貨期,貿(mào)易交易方式等都不同于國內(nèi)本土設(shè)備供應(yīng)。德國的設(shè)備交期最久,尺寸模具設(shè)計、供貨、市場反應(yīng)速度最慢,意大利和美國一些供應(yīng)商稍微好些。這時,中國本土的中低速衛(wèi)生紙加工設(shè)備就有了非常好的進(jìn)入空間。


4 德、意、中整體研發(fā)理念的思考


傳統(tǒng)印象中中國制造突顯“成本”優(yōu)勢。說到本土設(shè)備,另外的反應(yīng)是交期短,備件交期短,售后服務(wù)反應(yīng)速度快,設(shè)備精度低,產(chǎn)能小,甚至開機率很難保證。甚至使用 2 年,設(shè)備就要重新校水平,找零位。但中國設(shè)備商尺寸模具設(shè)計速度快、交貨快,能很快對消費者市場需求做出反應(yīng)。


中國工程師是如何降低成本的。首先,除壓花重負(fù)載區(qū),其他區(qū)域都是只有驅(qū)動側(cè)的墻板(驅(qū)動側(cè)墻板有加強裝置配備),操作側(cè)是沒有墻板機架支撐的,這樣做的好處是,方便操作更換部件,敞開式對設(shè)備走紙一目了然,可以及時反映并調(diào)整,對操作人員經(jīng)驗要求不高。工件不重,女同志具備一定基本資質(zhì)后也可以輕松操作設(shè)備。設(shè)備整個布局也不長,1 ~ 2 位操作工完全可以駕馭。而德國設(shè)備布局長些,設(shè)備占地更大些,意大利設(shè)備布局尤其長,車速也快,一會兒就要換各種卷材,一般配置的人員也就比較多,否則機頭、機尾來回跑,耽誤時間。


中國設(shè)備商將隔音罩作為可選項,讓用戶選購。低速設(shè)備的真空泵、折疊、壓花輥等噪音本來沒有高速機那么大,用戶有時會決定不購買隔音罩(當(dāng)然不推薦這樣做)。而德國高速機必須安裝隔音間,隔音間都配備限位開關(guān)來做到人員安全。隔音間本身成本都接近 15 萬歐元??梢在s上一臺中國中速包裝機。這個成本誘惑對于一些新進(jìn)入造紙行業(yè)的企業(yè)也是不小的。


5 德、意、中設(shè)備制造材料選用


中國設(shè)備機身金屬材質(zhì)要求比高速機相對來說要低些,各處負(fù)載要求低,真空泵要求流量和壓力低,PLC 和電機,電氣元件多選用國產(chǎn)件,除成本外,維修服務(wù),售后供應(yīng)的速度得到保證。這些都是降本的核心因素。


縱觀德、意、中的設(shè)計理念,各有千秋,各自都有其青睞者,青睞者在自身不同的發(fā)展階段又會有不同的選擇。近年來,隨著中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,中國設(shè)備制造企業(yè)也把更多資源投入到設(shè)備設(shè)計。一些有實力的企業(yè)可能還會從外協(xié)加工到自己設(shè)立 CNC 加工中心(金屬成型冷加工),從而更好地維護(hù)品質(zhì),加之供應(yīng)鏈的管理效率也有所提高,能做到控本的同時保證質(zhì)量。本土企業(yè)對技術(shù)人員比過往更加重視,鼓勵創(chuàng)新,鼓勵研發(fā)人員走出國門學(xué)習(xí),更多高素質(zhì)本土工程師得到關(guān)注,也享受到更好的待遇,并且有了更好的專利保護(hù)意識。


在持續(xù)改進(jìn)、市場反應(yīng)度方面,中國設(shè)備制造商對中國本土市場的洞悉力也比國外制造商強,能及時與用戶溝通,及時做本土消費者市場調(diào)研,且不存在很難跨域的中西文化差異。在新一代的衛(wèi)生紙后加工設(shè)備中,中國制造的影響力已經(jīng)超過意大利廠商,逐漸從國內(nèi)銷售走向出口中東、非洲市場,并且一定程度上影響到了德國和意大利設(shè)備廠商在其本土的市場占有率。


6 結(jié)語


中國制造讓德國先進(jìn)企業(yè)看到了中國人的智慧和發(fā)展眼光。在未來,可能還要借德國工業(yè) 4.0 的東風(fēng)。比如,初期需要一些德國的母機(高精度數(shù)控機床)來過度,需要進(jìn)口一些德國的原材料。除在金屬材料冷加工外,我們還需不斷在金屬材料熱加工以及材質(zhì)應(yīng)用上做更多的深入研究,擁有自己的核心技術(shù)。德國有很多機床企業(yè),甚至一些做印刷機,包裝機的廠家都有自己的加工中心,連折邊機、滾齒機都配備,且有自己的刀具加工車間、熱處理車間。這無疑是一個控制加工交貨周期的好選項,但實際投入巨大,導(dǎo)致德國設(shè)備成本高居不下。當(dāng)?shù)聡O(shè)備的用戶在爭取其自身所在市場和客戶時,設(shè)備投入成本成為非常大的阻礙。比如,汽車配件行業(yè),標(biāo)準(zhǔn)化程度高,降本壓力大。正因為這樣,才使意大利設(shè)備、美國設(shè)備有機會進(jìn)入競標(biāo)。這也是中國本土設(shè)備的行業(yè)進(jìn)入契機,沖出成本紅海后,中國制造采取的就是藍(lán)海戰(zhàn)略。


“市場需求,自身定位,設(shè)計與成本的平衡點”造就不同的設(shè)計理念,呈現(xiàn)出各自不同的優(yōu)勢。市場是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),在全球范圍內(nèi),作為全球最大市場的中國,中國制造以其核心技術(shù)與創(chuàng)新能力,必將完成其歷史使命,持續(xù)輝煌。


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