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明基環(huán)保
說到生活中沒存在感又無處不在的物品，紙袋恐怕要算一個。
小到奶茶打包袋、大到購物手提袋……“買買買”之后，人們到手的除了心儀的商品，往往還有形色各異的紙袋。
近年來，隨著環(huán)保政策及“限塑”、“替塑”政策的日趨嚴(yán)格，100%可回收、可降解、可重復(fù)使用的紙袋正成為包裝行業(yè)“中流砥柱”。然而小小紙袋，看似普通，制造起來卻并非一件易事，僅僅手拎繩一處，就存在扁繩、圓繩、內(nèi)折、外折等各種細(xì)節(jié)差異，更別提還要迎合呼聲漸高的個性化定制需求。
創(chuàng)建于1997年的南京卓能機(jī)械設(shè)備有限公司(卓能)正是紙袋機(jī)領(lǐng)域的“行家里手”，在攜手西門子以科技賦能下，這家企業(yè)在過去三年間銷售額年復(fù)合增長率超30%。
小紙袋成就大事業(yè)
總部位于古都金陵的卓能是一家由精密零部件生產(chǎn)起步的創(chuàng)新型企業(yè)，自2008年起就專注于全自動紙袋機(jī)系列設(shè)備的研發(fā)、制造與銷售。
中國紙袋機(jī)行業(yè)發(fā)展相對較晚，早年間受技術(shù)水平和環(huán)境制約，業(yè)內(nèi)中小企業(yè)眾多、規(guī)模偏小、自主研發(fā)能力有限、產(chǎn)品競爭力不足。2008年第一次“限塑令”提出后，各地政府在過去十多年不斷加大塑料污染治理，遏制“白色污染”，紙袋機(jī)市場也逐步告別“小而散”，走上“高精尖”的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級之路。卓能，就是這一進(jìn)程中的代表性企業(yè)。
發(fā)展的道路上，卓能也曾面臨困惑：該如何讓數(shù)字化落地？又該如何從競爭中脫穎而出，走向國際？帶著一系列問題，卓能找到了西門子，雙方基于轉(zhuǎn)型思路和新品開發(fā)進(jìn)行了充分交流與探討，最終在2018年正式攜手“逐鹿”紙袋機(jī)市場。
“把紙袋機(jī)做專、做精，做到享譽(yù)全球是卓能的使命。隨著低碳環(huán)保越來越深入人心以及限塑、禁塑政策不斷升級，世界各地對于紙袋的需求快速增長，紙袋機(jī)行業(yè)也由此進(jìn)入發(fā)展快車道。西門子兼具高性能和模塊化的運(yùn)動控制解決方案、基于產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化、低碳化理念正是卓能使命所需，將助力我們在國際競爭中再上一個臺階。”
——程榮武
南京卓能機(jī)械設(shè)備有限公司董事長
通往目標(biāo)的兩個“關(guān)鍵”
在西門子和卓能看來，實(shí)現(xiàn)破題需要達(dá)成兩個“關(guān)鍵”：其一，政策利好吸引更多“玩家”入場，行業(yè)競爭愈發(fā)激烈，產(chǎn)品差異化、高端化成為擺脫價格戰(zhàn)的關(guān)鍵；其二，行業(yè)終端和消費(fèi)終端對紙袋的需求日趨多元化、個性化。紙袋機(jī)需要兼顧生產(chǎn)效率、穩(wěn)定性、易操作性、低碳環(huán)保、柔性化生產(chǎn)、個性化定制……將先進(jìn)的數(shù)字化、運(yùn)動控制技術(shù)引入制造流程是滿足市場需求的關(guān)鍵。
“從中國到全球，隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，通過低碳化、數(shù)字化融合的切實(shí)路徑快速響應(yīng)市場需求，以最快速度將創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場是企業(yè)贏得先機(jī)的不二法門。西門子在包裝機(jī)械領(lǐng)域積累了豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并擁有久經(jīng)驗(yàn)證的技術(shù)解決方案，這些都將成為卓能釋放綠色發(fā)展?jié)撃?、提升國際競爭力的重要驅(qū)動力。”
——朱鵬
西門子(中國)有限公司
運(yùn)動控制事業(yè)部GMC行業(yè)業(yè)務(wù)總監(jiān)
開發(fā)出讓市場難以拒絕的產(chǎn)品并非一蹴而就。通常來說，紙袋機(jī)的選型與調(diào)試會是一項(xiàng)高投入、回報周期長的工作，需要畫圖、搭建物理設(shè)備、反復(fù)試錯、漸進(jìn)式迭代，這不僅成為制約產(chǎn)品創(chuàng)新的瓶頸，還會造成大量的時間和資源浪費(fèi)。西門子機(jī)電一體化概念設(shè)計解決方案(NX MCD)的應(yīng)用使這一難題迎刃而解。
借助NX MCD的數(shù)字化設(shè)計、驗(yàn)證和虛擬調(diào)試解決方案，卓能得以在虛擬世界構(gòu)建與現(xiàn)實(shí)世界紙袋機(jī)生產(chǎn)毫無二致的數(shù)字孿生，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化。以設(shè)備裝機(jī)功率為例，工程師通過將電機(jī)扭矩、負(fù)載曲線等數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件系統(tǒng)，即可讓電機(jī)按照設(shè)定參數(shù)運(yùn)行，從而高效完成電機(jī)配置。除此以外，NX MCD的一鍵調(diào)試功能也使設(shè)備調(diào)試更加專業(yè)、快捷，在有效規(guī)避機(jī)械設(shè)計錯誤的同時減少試錯成本，提高設(shè)計質(zhì)量和效率。
數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用極大提升了卓能的樣機(jī)開發(fā)效率，之前耗時數(shù)月的樣機(jī)調(diào)試工作，如今僅需要一周左右就能完成。新開發(fā)紙袋機(jī)也最大程度地兼顧了性能表現(xiàn)和綠色低碳。NX MCD優(yōu)化方案幫助卓能實(shí)現(xiàn)了電機(jī)精準(zhǔn)選型，新選型的電機(jī)功率較之前降低37.7%，既節(jié)省了伺服電機(jī)和驅(qū)動器的采購成本，又降低了電機(jī)自身的能耗，同時還幫助設(shè)備的穩(wěn)定生產(chǎn)速度提升20%。
如果說NX MCD在卓能通向目標(biāo)的道路上發(fā)揮了“從0到1”的作用，那么西門子SIMATIC S7-1500T-CPU高端自動化系統(tǒng)和SINAMICS S210高性能伺服系統(tǒng)的組合則讓“從1到100”成為可能。該解決方案能夠精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)紙袋機(jī)的電子軸同步、電子凸輪、旋切、色標(biāo)追蹤等功能，并生成可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)化核心工藝包。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出的紙袋機(jī)不僅能夠在生產(chǎn)過程中高效、安全、穩(wěn)定完成“基本操作”，還能勝任終端用戶對于柔性生產(chǎn)、個性化定制的需求，一款機(jī)型可輕松實(shí)現(xiàn)多種紙袋制造工藝。值得一提的是，SINAMICS S210特有的共直流母線方案可將系統(tǒng)在制動過程中產(chǎn)生的再生能源加以合理利用和回收，從而有效降低整機(jī)功耗，實(shí)現(xiàn)低碳化運(yùn)行。
從“中國制造”到“中國精造”
迄今為止，卓能已與西門子合作開發(fā)了多款不同型號的圓繩全自動紙袋機(jī)、圓扁繩全自動紙袋機(jī)及扁繩內(nèi)外折兩用全自動紙袋機(jī)。這些新品均已收獲批量訂單，成為卓能在國際市場“開疆辟土”的口碑產(chǎn)品。目前，卓能有60%左右的訂單來自海外，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞、歐洲、北美、南美等市場，被視為紙袋機(jī)領(lǐng)域“中國精造”的重要力量。
西門子與卓能的“紙袋友誼”也在穩(wěn)步向前。除了借助NX MCD開發(fā)更多高端機(jī)型以外，雙方還就紙袋生產(chǎn)的全面數(shù)字化、智能化展開進(jìn)一步探索。在西門子和卓能的規(guī)劃下，通過自動投料、在線檢測、自動剔除、自動收料、自動打包、自動倉儲等紙袋機(jī)新功能模塊的開發(fā)，紙袋無人化生產(chǎn)已指日可待。
“紙袋機(jī)領(lǐng)域大有可為，我們希望通過與卓能的合作洞察行業(yè)前沿需求，為市場持續(xù)開發(fā)出‘叫好又叫座’的紙袋機(jī)產(chǎn)品，共同開創(chuàng)中國紙袋機(jī)行業(yè)的‘黃金時代’。”朱鵬表示。
大浪淘沙，方見真金璀璨。機(jī)遇的大潮中，西門子和卓能已攜手逐浪而行。
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