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第四次工业革命或工业4.0正在我们身边发生，其目标是将 IT、工程、生产和物流结合起来，以产生业务运营的数字融合。



“第四次工业革命或工业4.0是制造业的下一个重大进步，”小森美国公司产品管理总监Douglas Schardt表示。第一次工业革命始于英国纺织业的蒸汽动力，然后是美国工业的大规模生产和电动机，随后是日本的自动化系统和计算机控制制造的结合。“第四次革命现在将把计算机和电子通信的力量与制造业整合起来。”



在包装印刷行业内，从工作流程供应商到印刷系统和印后加工制造商的许多供应商都采用了与工业4.0相关的最新技术，为未来的用户做好准备。




工业4.0对包装印刷行业意味着什么？
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在包装印刷行业，工业 4.0一词对各种业务和细分市场具有不同的含义——云技术、物联网 (IoT)、人工智能 (AI)、超自动化和增强现实。



“对小森来说，工业4.0意味着我们不再受将自动化推进和连接到我们自己的产品的想法所限制或约束，”Schardt说， “传统上，制造商只能通过创新的设计和巧妙的概念来真正改进和控制自己的产品，但它以制造商制造的设备开始和结束。随着物联网的出现，计算机的力量和计算机之间的通信，鼓励小森将其思维扩展到其特定产品之外，这为寻找改善一切的新方法开辟了竞争环境。”



例如，作为印刷机制造商，小森能够凭借其设备能力保持领先于市场需求。在1980年代，生产运行时间较长，因此小森提供了市场上最快的印刷机，以使这些长单更有利可图。到1990年代初，需要及时印刷，大大减少运行时间，但总的订单批次更多。这强调了更快的作业准备，而不是更快的运行速度，并且小森在1990年率先推出了第一台全自动作业准备机器。



到2000年，小森将重点放在提高印刷质量和减少印刷问题，以及高效耗材的印刷机上成本，这主要是通过机器设计完成的，虽然清单太长了，但可以说小森凭借独特的上墨器、阻尼器和控制台功能再次领先。这将其带到了印刷机快速、完全自动化且在管理运营成本方面非常高效的今天。“在整个创新历史中，所有的变化和改进都是专门针对小森制造的产品完成的，但随后工业4.0出现了，改进的机会极大地扩大了。”Schardt 补充道。



“在HP Indigo印刷机上进行数字印刷使我们的客户能够满足自己客户的需求，这些需求通常是短版和个性化的订单，需要快速周转，同时保持卓越的质量标准。这些具有挑战性的市场需求要求印刷商既高效又灵活，利用高度自动化的技术以最少的手动操作来提供广泛的创新产品组合。工业4.0背后的概念和技术是实现这一目标的唯一途径，这就是它对我们如此重要的原因，”惠普公PrintOS负责人Gershon Alon说。



海德堡业务发展总监John O’Donnell指出，将海德堡设备和软件中的信息数字化为客户使用的有意义的关键绩效指标 (KPI) 的能力使他们能够在经营业务时做出明智的决策。



惠普全球战略客户主管Oran Sokol表示，HP Indigo旨在打破传统印刷行业的模式。“我们热衷于个性化、优化和自动化我们的客户体验，并为我们的生态系统弥合电子和物理空间之间的差距。因此，工业4.0正是我们看到印刷行业发展的方向，并且完全符合我们作为一家公司的愿景和战略。”



工业4.0也延伸到印后加工领域。“工业4.0对穆勒马天尼来说非常重要，以至于我们采用了'Finishing 4.0' 这个称谓来标注我们的许多解决方案，这些解决方案由这种自动化和互连理念发起和增强，”穆勒马天尼销售和技术副总裁Andy Fetherman分享道，“因此，其完整的Finishing 4.0产品组合每平方英尺和每工时可生产更多产品。”



Tecnau产品营销经理Scott Peterson表示，他的公司认为工业4.0是其印后加工客户获得更高效和更具成本效益的运营的一种手段，因为他们使用这一旗帜下的技术来保持他们的高速数字印刷生产线尽可能地启动和运行。



海科营销副总裁Simon Lewis表示：“工业4.0意味着从我们设备的始终在线状态，以及不断增加的可以“报告”的传感器和部件中获取价值。公司最初的意思是接收大量数据或事件到海科的云，并向客户提供有价值的报告。然而，进一步深入分析，将提供有价值的建议、运营改进、在部件出现故障之前进行主动维护等。这是一段旅程，并不是所有的都可用。但这个过程是不可阻挡的。”



谈到工作流程，Solimar Systems的高级参与总监Jonathan Malone-McGrew表示，工业4.0颠覆了工业 3.0，在工业3.0中，计算机、软件以及连接到设备和互联网改变了我们做业务的方式。“这是一个激动人心的时刻，因为世界大事推动生产和制造专注于自动化、连接技术孤岛、打破整个组织的孤岛，以及通过消除手动任务来适应未来。简言之，工业4.0就是优化。”




实施注意事项
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那么，工业4.0在包装印刷行业的实际产品和服务中究竟是什么样子的呢？



物联网是工业4.0的一项关键技术。“物联网意味着我们不再仅限于改进我们自己的设备。我们可以让我们的思维扩展到仅自动化和改进印刷机之外。现在，我们可以自动化和改进不仅关注我们的设备，而且贯穿整个生产过程的工作流程，”Schardt说， “通过连接设备之间和生产中心之间的自动化，我们可以通过所有各个部门创建作业的生产透明度。”



小森称之为“互联自动化”。简而言之，互联自动化使公司能够从JDF停止的地方开始，并添加许多其他增强功能。“我们现在可以创建不仅利用计算能力来分析行动和结果的印刷机，而且还利用人工智能的力量，在改进流程方面积极主动而不是被动反应。印刷机可以与其他车间设备和部门(例如印前和装订)进行智能通信，以简化整个制造过程。显然，对于印刷机制造商来说，工业4.0是非常令人兴奋的。将工业4.0集成到我们的产品中始于开发适用于印刷机许多方面的软件，例如作业调度、生产数据、报告等。”



小森的软件KP-Connect也适用于管理信息软件 (MIS)，并且是CIP4，这意味着它可以发送和接收数据。它还可以通过小森云工作，允许用户远程访问各种平台和/或位置上的数据。数据会自动放入易于理解的图形显示器中，因此用户可以一目了然地看到它提供的各种生产力指标。如果印刷机遇到可能需要制造商帮助的问题，小森云还可以直接自动通知小森服务。



“我们的大多数设备和软件产品都有一定程度的数据，可用于深入了解生产和业务运营KPI。其核心是海德堡的印通，这是一个端到端的工作流程系统，可从头到尾简化整个生产流程。此外，配备 海德堡助手的人员可以衡量印刷生产KPI，例如准备时间、浪费和速度，”O'Donnell说。



作为一家公司，惠普的创始理念源于这样一种信念，即包装印刷行业与大多数其他行业一样，将实现数字化。“我们还预计消费者对更加个性化、有影响力和可持续的体验的需求会增加。因此，考虑到这一点，我们所有的产品在概念上都旨在利用大数据、机器学习和集成管理信息系统，这些系统可以提高我们的产品性能指标，例如整体设备效率。”Sokol解释道。



Alon补充说，HP Indigo的印刷机是双向连接到云的物联网设备。印刷机收集并生成的数据由公司的大数据算法自动分析，并通过HP PrintOS等软件向用户提供报告和状态更新。“这些数据使HP Indigo客户能够更好地控制生产，并做出数据驱动的决策，以确保优化生产力。大数据算法也是我们Predictive Press Care服务的核心，我们在其中识别潜在的技术问题，并在它们真正发生之前解决它们。此外，我们支持我们的数字前端系统之间的数据交换，可以提高产品性能指标，如整体设备效率和印刷机，与我们客户的第三方系统(如MIS)。我们有一套非常丰富的免费软件开发套件，此外，惠普还与业内领先的软件供应商合作进行数据集成，以确保所有系统始终保持同步。”



Peterson表示，Tecnau将工业4.0技术融入其最新一代的印后加工设备中，例如新的Revolution 50高速模切/堆码生产线，以提供远程设备监控，以快速排除故障，并标记接近预期寿命终点的零备件，为经理提供分析，让他们深入了解他们的运营，并快速识别问题区域。“这些技术已经内置到我们的一些产品中多年了，我们正在扩大在我们的产品线中使用这些技术。我们还与我们的服务提供商合作伙伴合作，让他们能够利用信息流来更有效地支持Tecnau产品。”



穆勒马天尼开发了一种基于其上述Finishing 4.0理念的工程理念，该理念具有四个基本支柱——自动化、连接性、可变性和非接触式工作流程——它们代表了其所有设备设计的基础。“每台机器设计都从完全集成的自动化开始，这是定制化、可变性和智能功能的基础。我们将连接性作为高效生产和智能服务的基础，并将数据分析作为做出正确决策的基础。需要这些功能来解决可变性，从而可以在产品之间进行物理更改并自定义内容。我们的非接触式工作流程是无缝生产变更所需的连接性和自动化的结合，在很大程度上无需操作员手动干预，”Fetherman说。



Solimar Systems认为，客户应该努力使尽可能多的流程自动化、可重复和智能化。为了促进这一点，它提供了一个由其领导层30年来不断开发的平台。“我们将其称为‘化学(Chemistry)’，因为它体现了将技术结合在一起以改善客户体验的科学方法，同时也代表了我们对建立深入、积极和持久的关系的强烈关注。这些关系不仅涉及客户，还涉及合作伙伴、媒体和行业影响者。在我们的解决方案中，我们提供了通过机器学习和模板化的自动化方法来消除手动流程的方法。我们还促进远程或远程工作，并提供实现现场和异地可见性的途径，为我们的客户带来新机会，同时确保他们获得可衡量的投资回报，”Malone-McGrew分享道。