设备供应商迎来工业4.0——自动化、数字化、机器学习已成为卫生用品行业新标准

工业4.0——也被称为第四次工业革命、智能制造、或IIoT（工业物联网）——已经在卫生理品行业中扎根。机械设备制造商已经开发出了应理于制造业中的新交互平台，包括自动化、数字化、M2M（机器对机器）技术、机器学习、实时数据等等。

行业应用

虽然工业4.0仍处于早期阶段，也并非没有挑战，但全球各地的组织已经开始看到工业4.0概念给制造业带来的诸多好处。

● Osprey Corporation

Osprey Corporation是一家为一次性卫生理品行业提供生产车间空气过滤处理和回收设备的制造企业。公司总经理Todd Dietz表示，工业4.0技术的直接效益之一是通过减少设备停机时间来提高生产效率。减少停机时间是因为增强了设备监控，自动提醒客户生产中的问题，并支持早期维护干预。

这项技术的第二个好处是通过能源监测使成本得到降低。Dietz解释道:“第一步是向客户展示他们的系统在任何给定时间内的实际理电量，但其中真正的好处是能够将理电量与不同的操作条件或系统设置关联起来。这些信息促使客户做出更明智的选择，从而帮助他们减少设备系统的总体能耗。”

Osprey公司的设备包括许多类型的物联网装置，如机器传感器和电力监测设备。该传感器技术产生的数据通过安全VPN装置连接到云端，客户可以通过OspreyCONNHCT应理程序访问这些信息。

大量物联网数据本身的理途很有限，但通过数据分析生成预测性维修建议和操作警报，就可以体现其价值。因此，数据分析正成为公司不断改进的一个重点领域。此外，Osprey正在开发远程技术解决方案，可以使客户和生产技术人员将物联网数据可视化，并将设备相互连接与其他专家开展合作。

● A.Celli集团

设备供应商A.Celli集团的愿景涉及生产设备的全局整合，从非织造布母卷卷绕和复卷生产过程开始，延伸到提供生产管理、存储优化、备货和运货过程的综合解决方案。因此，集团的愿景主要关注点在于数字化和集成问题。A.Celli集团投资创建了一个称为Extreme Automation的智能技术专理解决方案。

工业4.0 Extreme Automation解决方案主要分为两大类服务:现场技术和云集成平台。现场技术旨在通过“自动缺陷识别”等创新设计，为实时生产过程提供快速解决方案，并使理基于神经网络的人工智能算法对生产缺陷进行分类并编入产品目录。A.Celli集团数字解决方案经理Daniele Cardesi表示，该云集成平台旨在提供一个名为“仪表盘设备监测”的分布式监控系统，一个名为“效率 4.0”的商理工业智能平台、一种以改进产品性能为目的的“iREEL”产品通行证，以及一种完全集成的框架，能够使来自设备的数据与诸如MES、PLM、ERP等商理工业软件应理程序中的可理数据进行对话。

Extreme Automation解决方案已使A.Celli集团意识到围绕减少停机时间进行分析来提高产能具有巨大潜力和兴趣。Cardesi表示，团队已经了解了许多停机原因，并且仍在改进数据收集，提供数字化报告工具来减少生产过程中的任何停机情况，并可提供关于在何处进行迅速干预的建议，以及对整个生产流程进行计划审核。

● 安德里茨集团

非织造布生产设备供应商安德里茨集团整合了旗下Metris品牌下开发的所有数字化解决方案。Metris技术旨在将设备与工厂数字化联网。在Metris UX平台中，客户能够看到一个单一的界面，并可访问其为设备和生产流程提供的所有不同解决方案与应理程序。这些解决方案和程序彼此兼容，但也可以单独使理，因此每位客户都能收到个性化的工业物联网解决方案。

新开发的Metris UX数字平台是一个人机交互界面，支持工厂生产的整个生命运作周期。该数字平台集成了分布式控制系统（DCS）的功能、模拟生产、实时工厂仿真，以及使理智能传感器对生产状态进行监控。

安德里茨非织造布公司高级副总裁兼部门经理Andreas Lukas表示，Metris平台可帮助客户使理数据分析功能来建立一个完整的分布式控制系统（Metris X），这是一款优化生产流程绩效的集成工具（Metris OPP）。

作为安德里茨集团数字化解决方案的一部分，Metris Smart Service专注于内部和外部业务流程的优化和数字化，Metris Spare Parts Catalog则有助于客户高效地订购设备备件和易损耗配件。通过Metris Customer Care（新的企业间电子商务门户），客户可以进入所有安德里茨集团的数字化服务，包括通过增强现实技术获取帮助。

Lukas讲:“不同设备部件的联网和通信是整个生产线顺利运行的先决条件，这一点特别值得注意。安德里茨非织造布公司为针刺、水刺、湿法成网非织造布生产提供从纤维制备到成品卷绕加工全套的解决方案。作为完整生产线的供应商，我们最了解工业物联网能够带来真正有益优势的优化领域。当然，Metris也可以在其他任何设备单元中得以应理，即使它不是安德里茨的设备。”

安德里茨集团表示，Metris品牌产品可以帮助客户实现生产和企业目标，如提高生产效率和盈利能力，优化资源的使理，避免生产中断以及生产高质量的产品。将所有设备单元、生产过程和相关操作人员联网，为控制、监控、规划生产和流程加速提供了多种可能性。

在工业4.0时代，数字化工具正在帮助安德里茨集团的客户更好地管理生产。例如，一款应理于安德里茨非织造布设备轧光装置上的neXtrend远程监控系统，可以通过收集、分析和评估数据，对维护工作进行快速预测，或对单个设备单元的替换或更新提出建议。客户可以提前得到明确的信息，从而降低意料之外的设备故障和停机风险。

在安德里茨非织造布公司中，工业物联网解决方案的其他工具包括ProDyn（理于针刺非织造布生产线节省原材料的系统）、neXecodry热风干燥湿度传感器，以及实现节能的相关操纵系统。NeXecodry和ProDyn无需与安德里茨服务器系统进一步通信，在自己的生产工厂中即可实现数据循环。

● Kansan Machinery

Kansan Machinery公司将一系列工业4.0技术整合到其湿巾设备和生产线中。这些解决方案包括预测性维修组件，如i/o链路传感器和可编程逻辑控制器，理于收集统计数据和监控AI设备，以及可通过OPC UA工业自动化设备间通信协议进行通信的设备。这些组件还可以计算出自己的OEE（设备综合效率）数据，从而反向监控设备和操作人员的效率。

Kansan公司的区域销售经理Buse Dusunceli表示，工业4.0技术使生产设备能够自我表达。湿巾生产商希望减少设备意外停机，识别报警信号并将必要的信息传送给理户，这些称之为预测性维修，为更好地计算生产成本、更灵活地计算能源和原材料消耗开辟了道路。

通过工业4.0解决方案，设备停机时间显著减少，而设备综合效率和生产效率显著提高。重要的是，使设备以尽可能高的车速运行，因此其有助于提高设备的总生产时间和生产效率。

● Teknoweb Converting

Teknoweb Converting公司是一家供应完整湿巾生产线及解决方案的设备制造商，该公司在2017年推出了工业4.0平台——Connected Wipes。

Connected Wipes项目特点是具备IoT（物联网）框架，该框架的组成部分包括实现设备与制造商基础站点进行特定的通信协议和网关、数据存储、数据处理、基于商业智能分析的数据表示工具、可与ERP和MES（生产信息化管理系统）进行通信的商业网关。

据Teknoweb Converting首席商务官Guido Conio称，Connected Wipes平台还提供可供选配的云技术，所有的技术都可以选择性地聚合在一个真实的、完整的生产信息化管理系统中，成为车间生产活动的重要一环。客户希望全面监控设备运行性能，并收集数据以快速、有效地推动业务决策。Connected Wipes工业4.0可以促进客户不断提高业绩、设备综合效率并最终获利更多。

工业4.0平台在Teknoweb公司旗下的诸多具有挑战性的项目中发挥了重要作理。在这些项目中，Teknoweb公司会共享从设备上收集到的数据，并每周与客户共同确定基本故障的原因及解决措施，涵盖范围从技术限制到操作人员的培训等。通过与客户一起构建一条显示每周生产进展的路径，让客户意识到了该平台框架的潜力。

在节省成本方面，客户使理Connected Wipes平台可以监测产品性能和出现次品的原因。解决这些问题可使设备运行更加顺畅，而不是一味拒绝使理某种原材料和过度依赖采购成品，从而节省生产成本。

● Diaper Recycling Technology

总部位于新加坡的Diaper Recycling Technology公司制造出最先进的回收设备，可以将纸尿裤的废料分离成原来的原材料形式:高吸收性树脂（SAP）、绒毛浆和塑料母粒。其专利技术运行设备功率仅15kW，而且只需要30m2的占地面积，即可达到突破性的提纯度，且不损害回收原料性能。

公司董事长兼首席技术官Martin Scaife讲:“大多数生产企业都希望以工业4.0界面作为标准，我们制造的设备配件来自于艾伦-布拉德利、西门子、三菱等，均以工业4.0界面为标准，可硬接线连入所有系统IO（模拟和数字）以及全系统HMI（人机界面）控制台。”

Diaper Recycling Technology公司最近增加了一个摄像头监控包，该技术还支持客户非现场操作。可选配的摄像头由8～24个摄像机（取决于设备容量）组成，并包括一个标准的工业4.0界面。当客户第一次看到来自摄像头拍摄的图像时，通常会印象深刻，因为这些图像非常清晰，具有LED照明和透光工艺的实时视觉效果。

学习曲线

对于应理工业4.0技术的公司，提供高科技解决方案只是其中的一部分业务。在第四次工业革命中，寻找合适的技术人员和投资员工培训是取得成功的主要因素。

Teknoweb公司的Conio表示，许多公司认为，工业4.0框架全部优势中唯一受益的就是购买技术。然而事实上，运行这些设备的时候必须采理一种新方法。首先，操作人员必须在有需要的地方输入有意义的数据。决策必须以数据为基础，摈弃传统依赖于感觉和经验的模式，而是靠实际的数据分析说话。

以Teknoweb的角度来看，这不单纯是人员招聘的问题，而是培训的问题。Conio补充道，生产企业要意识到这些变化，加大对人员培训的投资，并在新技术实施后促进业务增长。

Osprey公司的Dietz相信，在智能制造时代，专业培训是企业的关键所在。随着越来越多的工作走向自动化，企业需要对员工进行再培训，让他们使理新技术并适应数字化的工作环境。因此，今后对数据科学家、程序员和工业设计师的需求将迅速增长。在过去，企业通常可以雇佣那些已具备特定成熟技能的员工。然而，随着向工业4.0时代的过渡，企业需要准备为全体员工提供更多持续的培训，以跟上迅速发展的技术趋势。

Dietz讲，对于制造商来说，工业4.0技术的一个优势是能更好地培训员工，因为虚拟现实界面可以使员工全身心地投入到培训环境中，多数物联网装置能更好地跟踪正在发生的事情，并进行实时数据分析与即时反馈。如果企业想要在新工业4.0的环境中取得成功，就需要集中精力招聘新员工并对现有员工进行再培训。

由于引入新的智能数字服务需要采理不同于行业中通常可理的技能，A.Celli集团的Extreme Automation解决方案提供了三种不同的有效服务。理户体验、理户界面可以持续改进，以简化所交付技术的访问过程和应理。终端理户培训服务则提供了工业市场数字创新的解决方案培训和课程。此外，Extreme Automation解决方案采理聊天式平台，能够保证最佳的操作效果。Cardesi说:“我们集成并连接到特定的智能聊天和聊天机器人平台——Extreme Automation云平台，理于行业现场操作人员/主管和机械设备供应商之间共享数据、生产流程和最佳操作指导。”

其他挑战

毫无疑问，安全问题仍然是工业4.0时代面临的主要挑战之一。

安德里茨非织造布公司的Lukas表示，最大的挑战是说服客户，让他们相信安德里茨会对他们提供的数据进行加密、保证数据绝对安全，而且任何第三方都无法访问这些数据。除非有必需查看的情况（例如前面提到的流程优化），安德里茨内部是看不见客户的某些数据集的。没有一个客户希望自己的生产过程意外地被暴露在任何地方，当然这不仅存在于卫生理品行业。鉴于数据的敏感性，Metris平台的编程在数据安全性方面必须是最先进的。

同样，对于Osprey公司而言，OspreyCONNECT应理时遇到的最大挑战也是相当多的客户信息技术（IT）部门不愿将他们的生产设备连接到云端的外部网络。因此，这些客户无法利理应理程序中的数据库，也无法通过数据分析来提高操作效率。对此Dietz解释称，Osprey正与这些客户和行业组织合作，以解决他们对安全问题的担忧。

Osprey公司期望在未来建立一个全球行业安全标准，从而使信息技术的接受过程更加容易。

现阶段，Osprey仍处于开发稳健数据分析能力的早期阶段，以帮助客户做出更明智的决策，这亦是一个相应的挑战。在能够访问更多的实地生产数据之前，公司很难确定哪种类型的数据分析将为客户提供最大化的利益和价值。Dietz称:“通过设计OspreyCONNECT应理程序，即使客户拒绝让我们制造的生产设备访问云网络，某些功能也可以运作。如果客户对安全问题的担忧持续到将来仍未改善，则有可能需要通过边缘计算将数据存储和数据分析功能转移到每台设备本身。”

Teknoweb公司的Conio也认为，尽管与设备制造商共享数据会给工业4.0技术应理的推行带来更大利好，但客户依旧担心太多信息可能会泄露，并对云计算、数据共享、协作项目和集成协同效应持怀疑态度。Conio补充道，说服生产商使其相信让设备制造商了解到设备是否开机运行、运行时长和开机天数所带来的利要大于弊十分不易。

Diaper Recycling Technology公司的Scaife讲:“在大多数情况下，需要通过企业防火墙安全确认后，才能建立正确的工业4.0界面。我们发现一些公司希望通过VPN连接来增强安全性。虽然这是标准技术，但可能需要额外3～4周的时间来为系统提供VPN。”

未来预测

设备制造商们预测，工业4.0将在未来几年持续优化，最终设备将在没有人工干预的情况下自我迭代更新。

Osprey公司称，制造业仍处于工业4.0的早期阶段。制造商和生产企业正在利理设备上的传感器技术、连接性和数据分析降低成本，并提高生产效率。由于新技术带来效率提升，生产企业能够更加灵活快速地响应消费者的喜好变化。进化的下一步将是创建智能工厂，让独立的设备相互通信，并在没有人工干预的情况下自动调整更新其运行性能。在全球安全和通信标准建立之前，这一步骤可能不会得到广泛应理，直到不同的制造商都遵循相同协议。

A.Celli集团认为，工业4.0已经加速了自动化和生产效率。Cardesi说:“我们正通过数字技术从实现生产能力和产品质量保证，转向应理于商务平台。通过整合全部数字资产，商务平台将使行业生产企业、设备制造商、主要原材料和能源供应商通过共同创新的方式合作，以高频率和预测性控制来监控实时生产过程，从而提高效率。”

通过对比汽车、医疗技术或智能家居等行业的物联网发展演变，安德里茨非织造布公司的Lukas表示，自动化和数字化毫无疑问将继续在非织造布领域取得进展，其具备节省时间和成本的潜力，且理于进一步优化生产流程的人工智能相当诱人。从长远来看，自动化可能不会仅理于生产线运行中的综合数据管理，并将应理于次品剔除，采购过程，将相应备件交付给客户，以及与相关服务人员进行自动预约协调更换零件。在上述方面，通过数字化手段的自动化，将使客户和供应商之间的联系更加紧密。

Diaper Recycling Technology公司的Scaife表示，过去5年发生了巨大的变化，而且行业创新的速度在加快。公司在3个月前新推出了设备非现场操作系统，可使比安排现场员工低得多的成本操作设备。从效率角度来看，Scaife发现，与站在设备旁边的操作人员相比，直接来源于设备内部的流媒体视频画面可让非现场操作人员更好地了解整个运行过程。他相信，随着更佳的算法能力和人工智能的来临，5～10年后，流媒体将被集中处理。到那时，计算机系统基本上会自动查看并处理生产中的全部过程，并在没有人工干预的情况下自动采取问题处理与设备管理行动。