你知道什么是水刺非织造布吗？你又知道它是如何诞生的吗？走进济南永信新材料科技有限公司（以下简称“永信新材料”）的智能化车间，你就有了答案。一条条有条不紊运转着的智能化产线，把原料纤维按照设计的组分称量，并充分混匀、开松进行梳理成网，然后利用高压微细水流上下穿刺加固棉网，最后烘干、卷绕、分切、包装，制成成品。
据了解，每年这里都有上万吨的水刺非织造布被运往全国各地，经过二次加工做成消毒棉片、湿巾、口罩等医用防护产品，也可以做成面膜、洗脸巾、窗帘等用品，还可以应用于空调新风系统、汽车滤芯、工业擦拭等工业场景中。看着只是一块平平无奇的布，却在人们的生产、生活中扮演着不可或缺的角色。从永信非织造材料集团有限公司副董事长王晶口中，听听这家致力成为中国水刺非织造第一品牌的企业背后的“智造”故事。
在短短不到20年的时间里，产线从1条扩充至8条，产能提升至5万吨，主导产品水刺非织造材料国内市场占有率行业排名前五、省内排名第一，智能工厂关键技术装备及工程化应用达到国际先进水平，从一家无人知晓的小作坊化身为今天水刺非织造领域“响当当”的大品牌，永信新材料身上究竟藏着怎样的秘密？
将时间的指针拨回到2017年，永信非织造材料集团公司设立了济南永信新材料科技有限公司，面向全球市场供给高品质水刺非织造布。据悉，该公司超过70%的产品出口海外。
“非织造材料对品质和稳定性要求极高。彼时，东区老厂的5条产线全部超负荷运转，却依然无法满足旺盛的市场需求。综合考量后，我们决定建设新区，将水刺非织造这个新兴产业与新一代信息技术相结合，打造智能化工厂。”王晶回忆道。
这个投资近13亿元兴建的9万吨生物质纤维非织造材料智能制造项目在济南当地快速生根发芽。一期投资近4.8亿元，已建成3条水刺生产线并投入运行。其中，2条智能化产线在2020年抗击疫情的物资保障中发挥了重要作用。
穿上防尘服、脚套，戴上头套，“全副武装”之后，还得进行消杀、吹尘。经历了一系列严格的卫生流程后，记者终于进入了永信新材料智能化生产车间。偌大的工厂中，机器轰鸣声不绝于耳。长达百米的产线几乎实现了完全自动化，仅有少数环节需要人工介入。产线旁边的智慧大屏上清楚地显示着各类生产数据，比如温度、湿度、重量等，如果出现故障或需要人工复检的情况，还会第一时间发出提示信息。
“你们看到的这两条智能化产线早在2020年便已实现高速量产，最多的一个月，每天产线上要下来接近50吨的水刺非织造布。这样的产能在全国范围内也不多见。”王晶言语中难掩自豪。
以数字化装备为基础，数字化设计为源头，辅以开发生产自动控制系统、车间制造执行系统、能源数据采集及智能管理系统、智能仓储及物料跟踪系统等，永信新材料在建设非织造新材料工业互联网平台的基础上研发了非织造新材料质量控制系统，最终实现了产品全生命周期质量问题动态识别、智能分析、科学决策。
济南永信新材料科技有限公司技术检测中心副主任魏媛媛对记者说：“我觉得智能化产线带给车间最大的变化就是通过这些智能设备，我们可以采集到很多工艺数据，形成大数据库，不仅可以进一步优化生产工艺，还能更好地实现客户定制化生产需求。同时，很多生产环节不再需要工人师傅亲力亲为，这也降低了人工成本。”
“数据的互联互通是打造工业互联网平台的一大难点。”王晶表示，“永信新材料工业互联网建设采用的是混合组网模式，我们有Wi-Fi，有局域网，还有VPN专线，涉及各种类型的生产设备，还要兼顾新厂、老厂不同的区域，数据的互联互通困难重重。”
为了解决问题，永信新材料开发了基于Web Service、Restful API的数据交换平台，通过签署数字化装备数据交换协议，使底层数据抓取成为可能，实现了产品信息、生产信息、管理信息和系统信息的互联互通，提升了数据的实时性、一致性和准确性，并建设了工业互联网平台中央指挥调度中心，构建了大数据分析模型，充分挖掘大数据价值，实现了企业实时可视化分析决策。
“我们最终要实现智能控制，要基于人工智能技术让装备产线逐步实现自学习、自诊断、自修正，慢慢脱离人工控制干预，这才是智能制造最核心的一个部分。”王晶表示。
要真正实现从“制造”到“智造”的转变，关键在于管理理念的重塑。“以前我们更多的是基于一线人员的管理经验去实施，他们知道怎么干这个活儿，但是现在我们希望用智能化的系统来指导生产工作，要让数据‘说话’，用数据重塑整个管理思路与理念。”王晶解释道。
尤其是现在柔性生产成为大趋势，这对工艺控制的要求比以前更高了。要让产线能够迅速切换产品品种，或者根据实时变化的客户需求去调整产线设备，光靠一线员工的管理经验，很难实现精准、高效的生产要求。但通过工业互联网大数据平台则可以实现低成本、高品质、高运转效率，满足客户的敏捷交付需求，实现高度协同化生产。比如，在接到客户订单时，永信新材料的智能排产系统就会根据实时生产数据以及订单产品的特点、技术诉求、质量诉求等，从不同厂区筛选出最适合它的产线，并制订最优生产计划，实现效益最大化。
“传统制造企业的想法其实非常简单，那就是一定要提质增效、降低成本、减少能耗。一家企业如果想要在激烈的市场竞争中立于不败之地，就必须持续提升核心竞争力。我们需要借助数字化手段来实现这一目标。”王晶表示。
她坦言：“要打破各级管理人员多年来形成的一些固化思维很难，但我们希望借助工业互联网大数据平台的建设，重塑企业管理理念与思路，用数据的互联互通去打破各部门之间的‘玻璃墙’，从更全局化的视角来推动整个公司的智能化转型。”从纺织门类来讲，水刺非织造布的生产流程很短，要在这么短的流程内让纤维变成高品质的布料，产品的物理状态变化非常大，相应来说，它的能耗也是比较高的。比如在水刺加固棉网后，就需要用到大量的天然气蒸发掉这些水分。不过，绿色能源和工业互联网的相关应用，让永信新材料产线上的电力、天然气和水能源的消耗量越来越少，车间的烟尘、固废排放也越来越少，工厂变得越来越绿色。
“在新厂这边的3条生产线上，光能耗数据采集设备就有9套。通过实时采集能耗信息，实现实时动态监测、分析诊断、综合统计、能源预测、能源调度等功能，我们实现了能源的合理与计划使用，降低了能源消耗，提高了企业经济效益。”济南永信新材料科技有限公司信息部主任马振武在接受记者采访时说道。
此外，永信新材料还在2022年全面启动了光伏建筑一体化厂房及地源热泵技术建设，目前已形成5万平方米光伏产能且已并网发电，接受国家电网调度。通过绿色能源的使用，永信新材料每年可节约10%以上的用电成本，减少0.48万吨的碳排放。同时，永信新材料也在研究余热回收再利用、水能源循环使用等技术。“这些都是我们在绿色制造方面做出的一些努力。其实通过这两年可以看到，越来越多的客户会对产品的可回收、可降解提出要求，整个市场对于绿色制造的认知和意识都在逐渐提升。”王晶表示。
不仅如此，永信新材料还牵头发布了《水刺非织造布智能工厂》团体标准，参与《纺织装备互联互通与互操作第五部分：非织造》国家标准的编写，为行业内智能化改造和技术提升提供有效依据和支撑，带动了行业整体智能化信息化技术的革新。
“工业互联网建设是一个没有终点的工程，且很难立竿见影。”王晶感叹道，“各级政府多年来持续向企业释放工业互联网建设政策红利，尤其是‘工赋泉城’行动计划的实施，这些举措在很大程度上增强了企业提升传统制造业生产工艺智能化水平的信心。以工业互联网拉动的数字化转型应当成为制造强省、强国的利器。未来，我们的目标是要打造非织造材料行业的‘灯塔工厂’，成为‘数字化制造’的示范标杆。”
