案例 | 維達(dá)紙業(yè)打造“5G+未來(lái)工廠”：實(shí)現(xiàn)全生命周期數(shù)字化管理

在工業(yè)4.0的浪潮中，維達(dá)紙業(yè)勇立潮頭，以智能化為引擎，驅(qū)動(dòng)企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。通過(guò)信息化、數(shù)字化的深度融合，維達(dá)紙業(yè)成功實(shí)現(xiàn)了紙機(jī)效率的顯著提升和單位能耗的大幅降低，展現(xiàn)了企業(yè)在智能制造領(lǐng)域的卓越實(shí)力。

面向未來(lái)，維達(dá)紙業(yè)致力于打造規(guī)模化、高效益的生產(chǎn)體系。作為龍游縣未來(lái)工廠的試點(diǎn)培育企業(yè)，公司攜手中國(guó)移動(dòng)龍游分公司，共同啟動(dòng)“5G+未來(lái)工廠”的建設(shè)，開(kāi)啟智能制造新篇章。

自2013年起，維達(dá)集團(tuán)便踏上了生產(chǎn)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型之路。通過(guò)與廣州博依特智能信息科技有限公司的緊密合作，維達(dá)紙業(yè)不僅深入理解了生產(chǎn)數(shù)字化的內(nèi)涵與價(jià)值，更將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力，推動(dòng)生產(chǎn)效率、管理思路和方法的全面升級(jí)，為未來(lái)工廠的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

面對(duì)生活用紙行業(yè)的諸多挑戰(zhàn)，維達(dá)紙業(yè)瞄準(zhǔn)高端市場(chǎng)，以浙江維達(dá)新建項(xiàng)目為契機(jī)，引入世界領(lǐng)先的濕法起皺造紙機(jī)及eTAD技術(shù)，打造設(shè)計(jì)產(chǎn)能高達(dá)15萬(wàn)噸/年的現(xiàn)代化工廠。該項(xiàng)目以數(shù)字化、綠色化為核心，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的智能化生產(chǎn)設(shè)備和深度應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)建全流程數(shù)字化、智能化、綠色化的生產(chǎn)體系，形成強(qiáng)大的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)應(yīng)用實(shí)踐專(zhuān)家駱仁童博士認(rèn)為，維達(dá)紙業(yè)通過(guò)數(shù)字化實(shí)現(xiàn)了效率的提升，秉承“綠色、效率、交付”的理念，實(shí)現(xiàn)了生活用紙行業(yè)數(shù)字化的探索，也為行業(yè)相關(guān)參與者帶來(lái)更有代表性的數(shù)字化實(shí)踐。

維達(dá)紙業(yè)（浙江）在智能制造領(lǐng)域正邁向未來(lái)，其高端生活用紙工廠已深度融合中國(guó)移動(dòng)5G+工業(yè)專(zhuān)網(wǎng)，打造數(shù)字化基石。該工廠不僅在生產(chǎn)制造全環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化，還運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面收集制漿、造紙、軟抽加工、包裝輸送等生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)，構(gòu)筑了一個(gè)高度感知、廣泛連接的物聯(lián)系統(tǒng)。

圍繞企業(yè)核心價(jià)值流程和精益數(shù)字化運(yùn)營(yíng)管理，維達(dá)成功集成了包括ERP、MES、WMS、CRM、QA、TMS在內(nèi)的十余個(gè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈的無(wú)縫對(duì)接。通過(guò)構(gòu)建企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中臺(tái)和數(shù)字孿生系統(tǒng)，該工廠能夠?qū)S區(qū)布局、生產(chǎn)線、立體倉(cāng)庫(kù)、工藝流程等進(jìn)行精準(zhǔn)仿真的模擬，實(shí)時(shí)反映實(shí)際情況。

結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和線上仿真技術(shù)，維達(dá)紙業(yè)（浙江）能夠科學(xué)地重構(gòu)工廠布局、優(yōu)化物流路線和產(chǎn)線工藝流程，從而顯著提升整體運(yùn)營(yíng)效率。此外，該公司還實(shí)現(xiàn)了從客戶(hù)下單到產(chǎn)品交付的全程數(shù)字化，加強(qiáng)了縱向價(jià)值流程與橫向部門(mén)間的協(xié)同作業(yè)能力。

依托浙江維達(dá)現(xiàn)有的企業(yè)本地云數(shù)據(jù)中心硬件基礎(chǔ)，該公司匯聚了來(lái)自制造端ERP、MES、WMS、數(shù)字孿生系統(tǒng)以及生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)采集的IoT數(shù)據(jù)，構(gòu)建了強(qiáng)大的企業(yè)制造數(shù)據(jù)平臺(tái)。

生活用紙企業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以提高效率、降低成本并提升產(chǎn)品質(zhì)量。以下是這場(chǎng)變革的核心要點(diǎn)：

首先，制漿調(diào)度AI模型正在取代傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗(yàn)控制方式，通過(guò)實(shí)時(shí)分析和預(yù)測(cè)來(lái)優(yōu)化設(shè)備的啟停，從而削峰填谷，降低制漿用電成本。

其次，在線AI質(zhì)量檢測(cè)模型正在引入，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化成品檢驗(yàn)，減少質(zhì)檢人員的工作量，并提高包裝良率。這將有助于提升產(chǎn)品質(zhì)量和客戶(hù)滿意度。

此外，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的衛(wèi)生紙機(jī)毛布在線清潔技術(shù)已經(jīng)入選科技部可持續(xù)發(fā)展技術(shù)清單，有效延長(zhǎng)毛布?jí)勖瑴p少能耗和提高紙機(jī)傳動(dòng)效率。這將有助于降低生產(chǎn)成本，并提高生產(chǎn)效率。

同時(shí)，能源精細(xì)化全面管理正在實(shí)現(xiàn)，通過(guò)智能能源管理監(jiān)控平臺(tái)對(duì)工廠耗能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并進(jìn)行跟蹤預(yù)測(cè)及精益管理，以杜絕浪費(fèi)。

在設(shè)備管理方面，重要設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、在線巡檢系統(tǒng)等技術(shù)正在應(yīng)用，以確保設(shè)備的安全、可靠和高效運(yùn)行。

數(shù)字孿生系統(tǒng)的建設(shè)也正在進(jìn)行，通過(guò)構(gòu)建廠區(qū)、車(chē)間、產(chǎn)線等的數(shù)字仿真模型，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字仿真模型的優(yōu)化工廠布局、工藝過(guò)程和設(shè)備狀態(tài)。

最后，智能物流系統(tǒng)+立庫(kù)數(shù)字仿真的引入將進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和降低成本。通過(guò)自動(dòng)化輸送機(jī)構(gòu)、全自動(dòng)電動(dòng)軌道運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)全工段取消人工操作，全程采用全自動(dòng)輸送線連接。

總的來(lái)說(shuō)，生活用紙企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將帶來(lái)更高的生產(chǎn)效率、更低的成本和更好的產(chǎn)品質(zhì)量，從而提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

綜合效益

數(shù)字孿生結(jié)合VR技術(shù)，為員工提供了一個(gè)3D交互式的培訓(xùn)環(huán)境，極大地提升了知識(shí)獲取的效率，解決了傳統(tǒng)培訓(xùn)模式效率低下的問(wèn)題。這種技術(shù)的運(yùn)用使得折疊工段的培訓(xùn)周期縮短了50%，同時(shí)優(yōu)化了關(guān)鍵工序新員工和新線體的爬坡周期，降低了培訓(xùn)成本達(dá)30%。智能立庫(kù)數(shù)字仿真利用立庫(kù)數(shù)字孿生的“虛實(shí)聯(lián)動(dòng)”能力，通過(guò)構(gòu)建基于3D模型的立庫(kù)及物流設(shè)備仿真模型，并結(jié)合數(shù)據(jù)映射，全面提升了立庫(kù)管理的可視化能力和工作效率。這使得庫(kù)存周轉(zhuǎn)時(shí)間從原來(lái)的43天降低到了35天，下降了18.6%。

質(zhì)量效益

采用了全自動(dòng)、智能化在線AI質(zhì)量檢測(cè)裝備和技術(shù)，這些裝備利用人工智能算法模型進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，與系統(tǒng)中的規(guī)則或模型要求進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，成品封口得到了100%自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化成品檢驗(yàn)。這樣的自動(dòng)化不僅減少了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)，而且降低了整線質(zhì)檢的人力投入。同時(shí)，系統(tǒng)能夠剔除因封口問(wèn)題導(dǎo)致的紙巾外漏、包裝膜缺失、封口不良等產(chǎn)品，從而提升了包裝良率6%。

能源效益

智能能源管理監(jiān)控平臺(tái)對(duì)工廠耗能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和預(yù)測(cè)分析，快速優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化的觀察、精益化的分析和精密化的反饋。2023年，噸紙電單耗和蒸汽單耗較2015年分別下降了16.7%和20.8%。通過(guò)在線保潔清洗技術(shù)，毛布在整個(gè)壽命周期內(nèi)保持良好的清潔狀況，提高了透水性和真空效率。紙機(jī)真空系統(tǒng)的噸紙電單耗因此下降了43%以上，平均每年節(jié)約電量300萬(wàn)kWh，節(jié)省電費(fèi)約200萬(wàn)元。在制漿過(guò)程中，建立了AI模型來(lái)精確控制打漿時(shí)間和頻次，擺脫了對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)。通過(guò)模型計(jì)算優(yōu)化設(shè)備的啟停時(shí)間，降低了設(shè)備電能消耗，實(shí)現(xiàn)了削峰填谷，用電峰期占比從6%降低到3%，每年節(jié)約電費(fèi)1.2萬(wàn)元/條漿線。

安全效益

在前加工環(huán)節(jié)，通過(guò)先進(jìn)的在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備的振動(dòng)和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警及故障診斷，增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)行的安全性，保障了生產(chǎn)過(guò)程的高效與穩(wěn)定。而在后加工環(huán)節(jié)，集成電氣參數(shù)的全面采集和數(shù)字化仿真技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況得到有效監(jiān)控與分析。其直觀的可視化界面和預(yù)警診斷功能極大地提升了設(shè)備管理的預(yù)見(jiàn)性和準(zhǔn)確性。

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