






Tissue World雜志采訪了生活用紙行業領先的加工設備供應商,請他們分享未來幾年甚至幾十年的發展計劃,話題主要圍繞人工智能、數字創新、生產效率等技術領域展開。
TWM/1:人工智能(AI)如何改變公司的業務?對于生活用紙行業來說,適應和推進AI應用存在哪些機遇和挑戰?
BW Converting Solutions集團全球衛生工程業務副總裁Cristian Giuliani:公司對機器學習和智能設備采取務實的態度。通過了解和分析許多設備的運行模式,可以有針對性地實現簡化和指導設備設置、調整生產過程控制,并在操作人員需要執行任務時及時通知。
SmartTouch HMI已經嵌入了這樣幾項高級功能,并且每個月都在開發更多功能。關鍵是以最高效的方式利用操作人員的時間,并主動引導他們。旗下PCMC公司還在擴展自控設備的應用范圍,使用專用反饋裝置和傳感器來檢測生產中發生的情況并告知如何應對,從而提高設備可用性、產品質量和正常運行時間。
在未來幾年內,PCMC的設備在機器學習方面還將邁出一大步,但也面臨一個潛在的巨大挑戰:獲取“加工車間數據”的可行性,因為許多生活用紙加工商不愿意在公司以外共享數據。
Futura公司銷售總監Sergio Tonarelli:人工智能將在人類思維受限的領域產生影響。例如:每個產品的生產都會涉及數百個變量,不僅與工藝設置或紙張特性有關,還包括設備能耗、粉塵產生、室內溫度、室外溫度等更深層次的數據。所有這些參數都會影響生產。人工智能可以記錄每秒鐘的運行情況并創建數據庫。隨著時間的推移會有幾種情況重復出現,公司將根據這些記錄為設備建立一個自動調整模型。
Futura公司在加工設備領域的人工智能之旅才剛剛開始。在公司內部,已經開始在Plusline實施自動學習,將形成自動化設置解決方案。設備維護工作是另一個重要的人工智能應用領域。例如,設備將告訴您上次更換軸承等待的時間是否太長。下次,如果您在最佳時機更換,就可以避免停機和等待備件。
客戶確實越來越多地談論人工智能,而包裝工序是一個特別相關的應用領域。但要使人工智能真正有效,它需要作為整個工廠的一部分,在集成生產過程中實施。
Gambini公司首席商務官Carlo Berti:Gambini公司旗下擁有領先的研發部門,在生活用紙行業進行過多項重大創新。人工智能帶來了令人興奮的應用場景,但目前這些應用還處于初級階段。
公司堅信,生活用紙行業需要實實在在的成果,而不僅是大肆宣揚某項技術。因此,公司配備了一條2.85m全幅寬試驗生產線,不斷進行可靠和真實的測試,這條試驗線位于意大利盧卡的Tissue Hub實驗室,可供客戶租用。
只有當人工智能為客戶帶來確鑿的實驗證據和結果時,包括在研發領域,Gambini才會有效地將其整合到生產工藝流程中。公司的Tissue Hub實驗室及其技術人員對任何新技術都持開放態度,并準備將創新融入其中,以提供有效和實用的解決方案。
K?rber公司商用生活用紙部門戰略與并購總監Simone Barsanti:人工智能的好處在于,通過設備收集的數據和信息,為技術持續改進提供了機會。數字化變革正在發生,市場必須做好準備來應對。生活用紙行業也不例外,人工智能將在多個領域給行業帶來巨大驚喜:從自動化到安全,通過改進客戶的日常工作而提供創新型解決方案。然而,K?rber公司在人工智能應用、數據管理和規范化方面也面臨著巨大的挑戰,需要開發新技能,為此一直在這方面進行投資。
MAFLEX公司區域銷售經理Andrea Tomei:這是一個棘手的問題。人工智能是一種新工具,就像所有新事物一樣,需要時間來熟悉并學會如何以正確的盈利方式使用它。
幾年前,MAFLEX公司便開始致力于將人工智能連同PEGASO智能監控系統應用于公司的機械設備中。MAFLEX生產線現在能夠收集大量的數據和視頻,所有這些數據都由人工智能管理,以獲取對公司和客戶有用的信息。
人工智能可用于輕松設置和調整生產線,優化生產,并制定預防性和預測性維護計劃。MAFLEX公司的軟件部門正在不斷努力,探索在生活用紙加工生產線中使用人工智能可獲得的所有益處。
Maxima公司歐洲銷售總監Enrico Ruglioni:作為傳統設備制造商,人工智能對公司業務的真正影響尚未到來,但肯定會發生,并且比預期的時間要短得多。
從長遠來看,人工智能的應用將在紙品加工生產過程控制方面帶來顯著改進,而真正的挑戰將是在人工智能和人類智能之間找到適當的平衡。
Omet公司銷售與市場總監Marco Calcagni:人工智能為OMET公司創造了重大機遇,并將對未來的業務產生深遠影響。
在這項創新技術提供的眾多可能性中,突出的是通過增強和改進生產流程以及減少廢料來實現生產優化。與標準人工檢測相比,AI可以更精確地檢測質量控制中的缺陷,最大程度地定制產品,以滿足廣泛的客戶需求,進行預測性維護、預測設備故障、減少停機時間,并創建交互式工具,當操作人員在培訓中遇到困難時,立即提供響應。
然而,在這個項目中也存在一些挑戰,例如與獲取必要的硬件、軟件和培訓相關的初始成本。隱私問題也很重要,管理敏感數據需要一個專門且強大的安全系統。
此外,市場本身也帶來了挑戰,因為并非每個人都準備好接受這些新技術以及與人工智能相關的不可避免的演變。行業正處于轉型的黎明時期,必須跟上正在發生的變化。
TWM/2:現階段,貴司的生活用紙加工技術有哪些特點,是如何提高生產效率的?
BW Converting Solutions集團Giuliani:BW Converting Solutions集團一直重視安全,并持續與客戶合作,制造安全的生產線。同時,在安全功能方面實現方便用戶的互動。從最初的概念到實際設備,都考慮到了安全。通過這種方法和思維方式,安全不會影響生產效率,事實上,還可以提高效率。
集團在設備交互的自動化方面也表現出色。旗下PCMC公司生活用紙加工設備的最新發展實現了大部分交互操作過程的自動化,以實現無人值守加工操作的愿景。PCMC一直在努力將所需的交互操作減少到最低限度,并切斷可能干擾操作的路徑。
集團的創新型放卷張力控制和紙幅傳輸系統,Omnia復合壓花機的Servonip功能,XCut上的Smartflow、ABS和ABC技術,SmartTouch HMI,以及Accelerate遠程支持包等,都是設備交互的一些例子。
Futura公司Tonarelli:在創新方面,Futura公司的時效性一直很強,并且一直在不斷改進技術。Futura公司關注的是行業未來5~10年的需求,因此,公司正在研究完全自動化的流程,顯著提高生產效率,同時減少所需操作人員的數量。
Maxima公司Ruglioni:每臺設備,以及整條生產線,都是在考慮靈活性的基礎上設計開發的。
加工生產線所需的每一個設置都必須盡可能簡單,日常操作人員就可完成,無需維護人員來設置。更改紙張壓花圖案、新的紙芯尺寸,或是不同的紙幅寬度,只需點擊一下即可實現。
Gambini公司Berti:靈活性是Gambini公司的特點,市場也認可這一點。在技術方面,靈活性是Gambini大多數生產線及其組件的關鍵點。例如TouchMax壓花機,可以快速更換壓花圖案,實現生產的多樣性。
創新型AirMill濕壓花技術提供了3種不同的用途,用于生產不同的生活用紙產品。TouchMax和AirMill兩者之間的不同組合形式帶來了更大的靈活性,確保客戶能夠以具有時間效益和成本效益的方式生產多種產品。因此,靈活性對Gambini公司而言是一種思維方式。
公司與客戶以及終端消費者達成共識,確定生活用紙生產商需要滿足的需求。Gambini的生產線由極其靈活和適應性強的組件構成,最大限度地提高產品多樣性和生產效率。
K?rber公司Barsanti:K?rber公司所有的設備以及創新性技術都是為了讓客戶對生活用紙生產過程和成品質量擁有完全控制。
隨著自動化和節能趨勢的不斷發展,為設計簡單、多功能、低能耗的設備帶來了有利的發展時機,我們可以為客戶提供完整的技術,同時提高生產效率。
MAFLEX公司Tomei:MAFLEX公司的特點可以總結為“適應性”——對市場變化和不同客戶需求具有適應性。公司始終專注于捕捉市場趨勢,并滿足客戶的不同生產規格要求。
MAFLEX制造的生活用紙加工生產線同樣具有適應性,采用模塊化的設計理念,確保能夠為不同的客戶及工廠量身定制設備。
MAFLEX設備生產的紙卷也具有適應性。客戶能夠在同一條加工生產線上生產各種不同類型的紙卷產品。生產商只需要確定生產計劃并提供原紙,MAFLEX生活用紙加工生產線將完成其余工作,并獲得預期的紙卷產品。由于MAFLEX的加工設備都是模塊化設計,配有獨立的電氣系統和控制面板,可直接安裝在企業現有的加工生產線上。
OMET公司Calcagni:OMET公司已經將人工智能整合到加工系統中,開發了先進的SFERA平臺等工具。該平臺將確保生產線操作人員在生產過程中遇到潛在問題時,能夠立即獲得響應。通過持續學習,該系統將得到訓練,提供日益精確、可靠的響應。
關于提高生產效率,公司正在將人工智能應用于預測性維護。傳感器系統使OMET公司能夠持續監測所有設備部件的磨損情況,以防止計劃外停機。
除了人工智能領域,OMET公司還在折疊系統方面開發了新技術,并獲得了創新專利,包括餐巾紙、面巾紙和擦拭紙等交叉折疊產品。這些進展使公司在折疊生活用紙設備制造市場中處于領先地位。
TWM/3:請簡要概述貴司的加工設備系統在哪個技術領域中表現出色。
BW Converting Solutions集團Giuliani:一般的加工生產線通常會在放卷、紙張在加工線上傳輸及復卷時,對紙張的蓬松度造成一定破壞。即使是減少看似很小的紙張厚度也是一種重大浪費,并且會對終端產品的外觀和規格產生影響。
在嘗試優化能源和纖維消耗的同時,實現產品質量和客戶目標顯然并不容易。BW Converting Solutions集團能夠做到這一點是因為采用了最佳的紙張傳輸和復卷技術。在紙張通過加工線時,盡量減少紙張承受的壓力,這不僅可以保持紙張的原始厚度,還可以降低紙張斷裂的機率。這對于結構化生活用紙(如TAD和QRT)以及低定量的LDC再生紙等都具有深遠的影響。
PCMC公司的Paragon復卷機在完善紙卷產品性能方面表現出色。得益于革命性的復卷嵌套專利,Paragon復卷機可以保持紙卷的蓬松度,將復卷時的壓力減少30%,而中心驅動的復卷方式即使以60卷/min的速度運行時,與產品的接觸時間也僅為傳統復卷機的65%。
得益于這些功能和其他專利技術,與傳統的加工線相比,Paragon復卷機的生產效率可提高25%。
Futura公司Tonarelli:出色表現體現在自動化方面,我重點介紹兩個解決方案:首先,Futura公司設計了新的放卷機,Andromeda起重機可以自動拾取紙卷并將其送至放卷機,在放卷機中完成接紙處理,且無需操作人員對設備進行任何外部干預。在空間利用方面,結構也更為緊湊。此外,還具有遠程控制功能,通過人性化設計,讓設備朝向更加自動化、智能化和“人性化”的方向邁進。
第二個方案是公司正在重新設計生產流程,使其對操作人員更友好或實現無人操作,且更高效,即在不需要停機的情況下更換壓花輥。特別是在歐洲,壓花輥通常需要每天更換兩次。一旦避免了因接紙而造成的停機,通常每天可以節省一個小時的時間。
Gambini公司Berti:壓花是Gambini的標志性技術。正是在這個特定的紙張加工過程中,公司希望留下Gambini技術最具辨識度的印記。
多年來,Gambini公司投入了大量資源來研究、測試和提出創新型壓花工藝。壓花對于加工過程至關重要,這是一場革命。
作為一項非常細致的工藝:對紙巾采取不同的壓花處理方式,結果可能會發生徹底變化。在壓花過程中使用水是Gambini突破性的發明。
Gambini推出的AirMill技術,利用噴嘴將紙用水潤濕,然后讓紙張與加熱的壓花輥接觸。這個過程可以增加紙張蓬松度、保持紙張強度并賦予紙張紋理外觀。Gambini不僅是發明了一種新的壓花技術,還發明了一種新的設備:濕式壓花機。
為了確保壓花前后的工藝也能提供最佳性能,公司還投入了額外的精力,研發推出了G1復卷機,它可以保持AirMill技術壓花后的紙張具有高質量,從而打造出一條高品質的加工生產線。運行車速快,最大運行車速為700m/min,可復卷直徑在90~250mm的紙卷。操作便捷,特別適配松厚度高、蓬松柔軟的TAD紙的復卷加工。
壓花對于Gambini的客戶來說也是一種可見的標志物:可以在終端產品上看到并觸摸到。這就是Gambini推出TouchMax壓花設備的原因,它可以安裝3個壓花輥,快速高效地更換產品。
K?rber公司Barsanti:K?rber公司的加工解決方案在生活用紙行業中享有盛譽:從旗艦產品,如Constellation、ITF、ViZion和Catalyst,到MY系列,SAM自動調節系統,都為操作人員提供了支持。
目前,客戶對可持續性創新具有濃厚的興趣,
因此K?rber正在投資可以生產無膠、無芯和無塑紙品的新解決方案,即100%可持續性產品。
MAFLEX公司Tomei:MAFLEX公司推出的加工設備是完全自動化的。操作人員可以通過控制面板配置生產線,實現從高度壓花廚房紙巾到多層壓花衛生紙的自動轉換,還可以設置卷紙的最大卷徑和自動切斷等。
生產線可以迅速響應不同的設置,減少生產過程中的停機時間,且無需起重機和螺絲緊固等操作。
Maxima公司Ruglioni:表現出色的領域有兩個:一個是壓花(Maxima公司的MF系列壓花機/復卷機),能夠自動更換鋼輥(用于不同圖案)和導輥(用于處理不同紙卷幅寬);另一個是印刷(Maxima公司的PRINTECH二色和四色印刷機),配備先進的完全無齒輪印刷技術,能實現出色的印刷質量和精度,甚至超越了傳統柔性印刷,同時在靈活性和多功能性方面也沒有絲毫遜色。
Omet公司Calcagni:Omet公司的加工設備關鍵在于折疊單元,分為帶有夾具的機械式、帶有夾具和吸力的真空/機械式,或者全真空式。其中,ASV系列設備采用了OMET自主研發并獲得專利的真空技術,在高速生產條件下,依然能夠確保紙張折疊邊緣的整齊度和產品的整體性能。
OMET的設備可適應不同的紙張幅寬和材料類型,使其獲得最佳性能。另一個優勢是卓越的模塊化設計和設備靈活性。憑借這些優勢,公司可以根據客戶和市場需求配置設備,并能夠在后期改進和調整設備。
TWM/4:面對能源危機,貴司采取了哪些技術來提高客戶的能源利用效率?
BW Converting Solutions集團Giuliani:集團認為,幫助客戶減少纖維用量且不增加額外能源投入的情況下,生產出具有相同手感和貨架展示效果的紙品,具有重大意義。
始終以長壽命的耐用設備為基礎,并提供技術支持,這是BW Converting Solutions集團的起點。此外,集團致力于消除整個加工生產線中的液壓系統、減少使用壓縮空氣、廣泛采用直接傳動替代皮帶傳動,以及使用高效電機和驅動裝置。
Futura公司Tonarelli:在這方面,重要的不僅是生產線,還要考慮與之相關的工廠建筑、基礎設施以及整個供應鏈的能源利用效率。
例如,Futura公司通過將起重機納入到加工生產線中(這是Andromeda系統的一個顯著特點),來減小工廠建筑物的規模,同時減少投資支出。這降低了工廠屋頂的高度,并減少了控制室內空氣質量和溫度的能源成本,甚至是建筑成本和與過剩建筑材料相關的碳足跡。
Futura公司還可以通過減小生產線的占地面積來節省能源。Plusline將包裝、捆扎、堆疊和托盤碼垛等功能集成在一起,使之與傳統設備解決方案相比,占地面積減少了15延米。
Futura公司對價值鏈中能源利用效率的另一個貢獻是減少生產過程中的膠水消耗。通過使用無膠Hydrobond系統進行多層復合,用戶每天每條生產線可以減少運輸1m3膠水所需的成本和能源消耗,效果可觀。在評估和尋求減少環境影響時,需要看待整個供應鏈,特別是在引入基于科學的氣候變化目標時。
公司認為,生產線的整體利用效率將成為決定生活用紙產品能源消耗的最重要因素。
Gambini公司Berti:Gambini公司將水應用到加工設備帶來了意想不到的加工效果,并節省了成本和能源消耗。
首先,通過AirMill技術保持紙張強度,在節省成本的同時,獲得相同效果的加工紙品。生產大卷原紙所需的纖維用量更少,成本更低。
利用AirMill生產的塑紋紙(Comparable-TAD或C-TAD紙),節能效果更加明顯。事實上,配備AirMill技術的加工生產線與TAD或結構化衛生紙機相比,意味著在工廠建筑時間、投資成本和運營費用方面都能實現巨大的節省。這是將塑紋生活用紙快速推向市場便宜快捷的方式。例如,一個eTAD紙機噸紙消耗約3,200kWh,而在傳統衛生紙機LCT后加工生產線安裝AirMill解決方案總共只消耗約2,350kWh(紙機≈2,000kWh/t + AirMill ≈2,350kWh/t)。這一解決方案非常靈活,可以進行不同類型的生活用紙生產。
K?rber公司Barsanti:K?rber公司在應對能源危機方面處于前沿。具體而言,公司采取了一系列措施用于降低能耗,例如在設備上使用能效等級為A的電動機、LED燈、再生電動機以及采用先進的折疊技術,如ITF Change,目標是將生產線的能源消耗減少30%。
MAFLEX公司Tomei:減少能源消耗的第一步是為客戶選擇合適的加工生產線。此外,MAFLEX公司所有的生產線都配備了高效的電氣和電子設備,用于降低電耗。設備組件、氣動和液壓裝置的選擇也旨在減少能源消耗。最后,所有MAFLEX的生產線模塊都可以配備MAFLEX能量再生系統(MERS)。MERS能夠回收線路中本來會以熱量形式浪費的動能,并將其轉化為電能供給電網。公司的目標是實現零能源浪費。
Maxima公司Ruglioni:在制定和設計加工設備解決方案時,Maxima公司始終特別關注能源利用效率,主要體現在廣泛使用再生裝置、為電氣柜設計智能冷卻系統等,每一個細節都很重要。
Omet公司Calcagni:使用高度先進的電子設備可以大大降低能源消耗,無論是電動機還是整個氣動系統方面。主要的進展集中在減少干燥過程中的能源消耗上,Omet公司采用了空氣回收和再循環系統,與以前的技術相比,能源消耗大大減少。
此外,Omet公司在真空泵電路方面也取得了顯著進展,大大減少了蒸汽消耗量,與舊技術相比,產生真空所需的能量大大降低。
TWM/5:2023—2024年,生活用紙行業出現了哪些技術變化?
BW Converting Solutions集團Giuliani:從產品角度來看,集團看到市場上出現了幾種基于植物纖維(如竹漿、麥草漿、芒草漿等)為原料生產的衛生紙和廚房紙巾。這些產品現在可以在超市、線上購買以及直接面向消費者銷售,并采用有吸引力的紙張或生物基薄膜來進行包裝。這一趨勢在2024年及以后將繼續存在,同時還會推動節能纖維紙品的發展。集團很榮幸能夠為歐洲居家用無芯紙品的增長做出貢獻,并且看到美洲地區也有望推出這種紙品。
從技術角度來看,智能化和自動化設備將會加速發展,客戶要求提高靈活性、降低學習曲線,同時要求設備易于維護。
Futura公司Tonarelli:Futura公司的研發計劃基于創新技術,不僅要適用于目前的生產制造環境,而且要適用于未來5~10年。這意味著,公司的目標是推出無人值守的設備,幾乎不需要進行任何手動維護和人工干預。市場是動態變化的,提高生產效率比不斷改變產品更重要。Futura一直以技術靈活性為傲,但是在資源有限的條件下,包括有限的技術人力資源,行業普遍追求的目標是以較少投入獲得更多產出。Futura的目標則與當前趨勢有所不同,當前生活用紙行業的趨勢是為了差異化而差異化,而非真正考慮效率和終端用戶的利益。例如,生產過程無人工接觸的重要性將得到更廣泛的認可,一旦消費者意識到他們可以要求使用無人工接觸的生活用紙產品,他們還會接受任何不符合要求的紙品嗎?
考慮到終端用戶,Futura公司擁有先進的系統,可以讓消費者在打開衛生紙卷產品時獲得更好的體驗。生產工藝效率提升和真正的終端用戶利益是公司未來10年的工作重點。
Gambini公司Berti:Gambini公司工作的起點是關注生活用紙終端產品,這是因為客戶的選擇是由終端消費者的需求驅動的。因此,Gambini的技術不能忽視這一點。
公司客戶的滿意程度證明了這一點。2023年,根據預測的生產需求,Gambini設計了整條后加工生產線,或者在現有加工生產線上安裝某些部件,也是能滿足需求的解決方案。考慮到那些需要滿足終端消費者需求的客戶,作為優化生產的突破關鍵,通過降低成本、提高加工生產線速度等措施,加工高質量的紙品。如果沒有極其靈活的技術和開放的思維,Gambini公司無法取得這些成果,這讓公司在行業中看到無限的可能性。
K?rber公司Barsanti:生活用紙行業不斷發展,從可持續性入手是設備制造商滿足市場需求的路徑,即關注性價比和節能的需求。2023年,K?rber公司以數字化為重點,目標是提高工廠效益,減少生產浪費和效率損失。2024年,仍保持相同的趨勢,日益關注可持續產品和節能化設備。
MAFLEX公司Tomei:MAFLEX公司將繼續投資于靈活性的加工生產線和實現無工具化硬件更換。2023—2024年,衛生紙廠和生活用紙加工廠已更加本地化,現在進口生活用紙成品的國家已開始建立自己的衛生紙廠和加工廠,以減少運輸對環境的影響,同時生產適合本地市場需求的生活用紙產品。
Maxima公司Ruglioni:居家用和居家外用生活用紙產品之間的區別日益模糊,因此,同一條加工生產線必須能生產加工各種生活用紙產品。這一趨勢意味著,靈活性比過去更加重要,有些設備單元必須擴展加工范圍,才能適應更廣泛的產品規格,而不再對居家用和居家外用兩個細分市場進行嚴格區分。
Omet公司Calcagni:2024年,Omet公司在折疊生活用紙產品領域有重大投資,這些投資主要受到終端消費者對折疊生活用紙產品偏好的推動,相比卷紙,折疊產品更易于使用。此外,折疊產品更節省空間,運輸成本將會降低,這對能源成本有著積極的影響。預計更多生活用紙加工企業將通過提高自動化程度來增加產能,并逐步淘汰老舊設備。
(根據Tissue World雜志采訪稿及本刊編輯在2024年6月Tissue Planet—Future Insights技術會議期間現場采訪信息綜合整理)