西門子助力中國紙袋機企業逐鹿國際市場，釋放綠色發展潛能
http://www.moduwu.com 2022-09-19 09:45 來源：西門子工業業務領域
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，隨著環保政策及“限塑”、“替塑”政策的日趨嚴格，100%可回收、可降解、可重復使用的紙袋正成為包裝行業“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、內折、外折等各種細節差異，更別提還要迎合呼聲漸高的個性化定制需求。
創建于1997年的南京卓能機械設備有限公司（卓能）正是紙袋機領域的“行家里手”，在攜手西門子以科技賦能下，這家企業在過去三年間銷售額年復合增長率超30%。
小紙袋成就大事業
總部位于古都金陵的卓能是一家由精密零部件生產起步的創新型企業，自2008年起就專注于全自動紙袋機系列設備的研發、制造與銷售，并于2014年被認定為“國家級高新技術企業”。
中國紙袋機行業發展相對較晚，早年間受技術水平和環境制約，業內中小企業眾多、規模偏小、自主研發能力有限、產品競爭力不足。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”，紙袋機市場也逐步告別“小而散”，走上“高精尖”的產業轉型升級之路。卓能，就是這一進程中的代表性企業。
發展的道路上，卓能也曾面臨困惑：該如何讓數字化落地？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，雙方基于轉型思路和新品開發進行了充分交流與探討，最終在2018年正式攜手“逐鹿”紙袋機市場。
“把紙袋機做專、做精，做到享譽全球是卓能的使命。隨著低碳環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，紙袋機行業也由此進入發展快車道。西門子兼具高性能和模塊化的運動控制解決方案、基于產品全生命周期的數字化、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
南京卓能機械設備有限公司董事長
通往目標的兩個“關鍵”
在西門子和卓能看來，實現破題需要達成兩個“關鍵”：其一，政策利好吸引更多“玩家”入場，行業競爭愈發激烈，產品差異化、高端化成為擺脫價格戰的關鍵；其二，行業終端和消費終端對紙袋的需求日趨多元化、個性化。紙袋機需要兼顧生產效率、穩定性、易操作性、低碳環保、柔性化生產、個性化定制……將領先的數字化、運動控制技術引入制造流程是滿足市場需求的關鍵。
“從中國到全球，隨著“雙碳”目標的推進，通過低碳化、數字化融合的切實路徑快速響應市場需求，以最快速度將創新產品推向市場是企業贏得先機的不二法門。西門子在包裝機械領域積累了豐富的行業應用經驗，并擁有久經驗證的技術解決方案，這些都將成為卓能釋放綠色發展潛能、提升國際競爭力的重要驅動力。”
——朱鵬
西門子（中國）有限公司
運動控制事業部GMC行業業務總監
開發出讓市場難以拒絕的產品并非一蹴而就。通常來說，紙袋機的選型與調試會是一項高投入、回報周期長的工作，需要畫圖、搭建物理設備、反復試錯、漸進式迭代，這不僅成為制約產品創新的瓶頸，還會造成大量的時間和資源浪費。西門子機電一體化概念設計解決方案（NX MCD）的應用使這一難題迎刃而解。
NX MCD 拓撲圖
借助NX MCD的數字化設計、驗證和虛擬調試解決方案，卓能得以在虛擬世界構建與現實世界紙袋機生產毫無二致的數字孿生，并在此基礎上進行機械結構優化。以設備裝機功率為例，工程師通過將電機扭矩、負載曲線等數據導入軟件系統，即可讓電機按照設定參數運行，從而高效完成電機配置。除此以外，NX MCD的一鍵調試功能也使設備調試更加專業、快捷，在有效規避機械設計錯誤的同時減少試錯成本，提高設計質量和效率。
數字化技術的應用極大提升了卓能的樣機開發效率，之前耗時數月的樣機調試工作，如今僅需要一周左右就能完成。新開發紙袋機也最大程度地兼顧了性能表現和綠色低碳。NX MCD優化方案幫助卓能實現了電機精準選型，新選型的電機功率較之前降低37.7%，既節省了伺服電機和驅動器的采購成本，又降低了電機自身的能耗，同時還幫助設備的穩定生產速度提升20%。
如果說NX MCD在卓能通向目標的道路上發揮了“從0到1”的作用，那么西門子SIMATIC S7-1500T-CPU高端自動化系統和SINAMICS S210高性能伺服系統的組合則讓“從1到100”成為可能。該解決方案能夠精準實現紙袋機的電子軸同步、電子凸輪、旋切、色標追蹤等功能，并生成可重復使用的標準化核心工藝包。在此基礎上開發出的紙袋機不僅能夠在生產過程中高效、安全、穩定完成“基本操作”，還能勝任終端用戶對于柔性生產、個性化定制的需求，一款機型可輕松實現多種紙袋制造工藝。值得一提的是，SINAMICS S210特有的共直流母線方案可將系統在制動過程中產生的再生能源加以合理利用和回收，從而有效降低整機功耗，實現低碳化運行。
久經驗證的高端 SINAMICS S210 運動控制伺服驅動系統集高性能硬件與高效工程設計和創新軟件于一身。
SIMATIC S7-1500 工藝型控制器以其出色的性能讓人信服，可以實現出色的生產力和效率。
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了多款不同型號的圓繩全自動紙袋機、圓扁繩全自動紙袋機及扁繩內外折兩用全自動紙袋機。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”的口碑產品。目前，卓能有60%左右的訂單來自海外，產品遠銷東南亞、歐洲、北美、南美等市場，被視為紙袋機領域“中國精造”的重要力量。
西門子與卓能的“紙袋友誼”也在穩步向前。除了借助NX MCD開發更多高端機型以外，雙方還就紙袋生產的全面數字化、智能化展開進一步探索。在西門子和卓能的規劃下，通過自動投料、在線檢測、自動剔除、自動收料、自動打包、自動倉儲等紙袋機新功能模塊的開發，紙袋無人化生產已指日可待。
“紙袋機領域大有可為，我們希望通過與卓能的合作洞察行業前沿需求，為市場持續開發出‘叫好又叫座’的紙袋機產品，共同開創中國紙袋機行業的‘黃金時代’。”朱鵬表示。
大浪淘沙，方見真金璀璨。機遇的大潮中，西門子和卓能已攜手逐浪而行。
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