Sparčios ir protingos popieriaus gamybos pramonės pertvarkos fone popieriaus plokščių, kaip pagrindinės įmonių įrangos, gamybos efektyvumas tiesiogiai veikia įmonių konkurencingumą. Derinant technologijų optimizavimą, procesų pertvarkymą ir valdymo naujoves, gamybos efektyvumas yra modernusdidelės spartos popieriaus plokščių gamybos mašinabuvo žymiai patobulintas. Iš keturių įrenginių struktūros optimizavimo, procesų parametrų valdymo, pažangios transformacijos ir gamybos valdymo inovacijų dimensijų sistemingai nagrinėjamas efektyvumo didinimo kelias.
1. Įrangos struktūrinis optimizavimas: nuo mechaninio projektavimo iki medžiagų atnaujinimo
1.1 Lengvi, didelio stiprumo{1}}pagrindiniai komponentai
Ketaus dažnai naudojamas tradicinėse popieriaus gamybos mašinose kaip presavimo ritinių ir džiovyklos sudedamoji dalis, kuri dėl svorio turi didelius inercijos nuostolius. Šiuolaikinėje įrangoje naudojamas didelio-stiprus legiruotasis plienas arba kompozicinės medžiagos, siekiant sumažinti svorį ir išlaikyti konstrukcijos vientisumą. Pavyzdžiui, naujoji presavimo ritinėlio konstrukcija su tuščiavidurio kalimo technologija sumažina svorį 30%, palyginti su įprastais modeliais, sumažina paleidimo energijos sąnaudas 15%, išlaikant 0,3 mm deformacijos kontrolės tikslumą esant 1200 m/min.
Kaip pagrindinė šilumos perdavimo dalis, džiovintuvo cilindrai tiesiogiai veikia džiovinimo efektyvumą. Naujas dvigubo prispausto cilindro dizainas, vidinis sluoksnis naudojamas aukštos temperatūros garų ciklui, išorinis sluoksnis naudojamas karšto aliejaus ciklui, o temperatūros gradiento valdymas yra tiksliai valdomas. Popieriaus paviršiaus temperatūros tolygumas padidėjo 20%, džiūvimo laikas sutrumpėjo 18%, sumažino popieriaus defektus, atsiradusius dėl vietinio perkaitimo.
1.2 Tikslios transmisijos sistemos atnaujinimai
Tradicinė mechaninė transmisija turi didelių energijos nuostolių ir lėto reakcijos greičio problemų. Modernusdidelės spartos popieriaus plokščių gamybos mašinaTaikoma servovariklio tiesioginės pavaros-technologija ir padėties nustatymo tikslumas ± 0,01 mm pagal kodavimo grįžtamąjį ryšį. Pavyzdžiui, kontroliuojant popieriaus įtempimą, keturių -motorinių variklių sinchroninės pavaros sistema kartu su atstumo matavimu lazeriu palaiko įtempimo svyravimus ±0,5 N ribose ir veiksmingai apsaugo nuo popieriaus nestabilumo sukelto plyšimo.
Presavimo skyriuje išplėstinė presavimo technika padidina presavimo ploto ilgį iki 250 mm (palyginti su 50 mm tradicinio presavimo metu), o vandens pašalinimo laikas pailgėja penkis kartus. Kartu su 1,2 MPa aukšto slėgio vandens perdirbimo
2. Proceso parametrų valdymas: nuo empirinės operacijos iki duomenų{1}}pagrįsto valdymo
2.1 Pažangios galvutės reguliavimas
Būdama popieriaus formavimo „širdis“, galvų dėžė atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį užtikrinant popieriaus lapų vienodumą. „Hyundai“ naudoja skiedimo vandens galvutes su internetiniais konsistencijos detektoriais ir inverterio siurbliu, kad būtų pasiekti šoniniai konsistencijos nuokrypiai, mažesni arba lygūs 0,2%. Pavyzdžiui, modelis su 36 nepriklausomai praskiedimo vandens vožtuvais konsistenciją pakoregavo per 0,2 sekundės, sumažindamas lakštų vienodumo variacijos koeficientą (CV) nuo 1,8% iki 1,2%.
Kad būtų galima valdyti gijų srauto santykį, lazeriniai Doplerio greičio matuokliai stebi plaušienos srauto greitį realiu laiku ir taiko PID algoritmus, kad automatiškai sureguliuotų dažnio atsargų siurblį. Ši uždaro-ciklo sistema sumažina greičio santykio svyravimus nuo + -0.5% iki + -0.2%, žymiai sumažina defektus, pvz., popieriaus skylutes ir raukšles, atsirandančias dėl greičio neatitikimo.
2.2 Energijos optimizavimas džiovinimo sekcijose.
Įprastose džiovinimo sekcijose taikomas fiksuotas garų slėgio valdymas, o tai dažnai eikvoja energiją. Šiuolaikinėse sistemose montuojami temperatūros lauko skeneriai, skirti stebėti džiovyklų džiovyklos cilindrų paviršius, o garo vožtuvų angoms dinamiškai reguliuoti naudojami neryškūs valdymo algoritmai. veikimo greičiu 1500 metrų permin., ši technologija sumažina garo sąnaudas nuo 2,8 t/t iki 2,3 t/t, kasmet sutaupant daugiau nei 1 mln.
Oro džiovinimo sistemose dažnio keitiklis ir atliekų šilumos atgavimo įrenginys gali pasiekti 65% šilumos efektyvumą. Keičiant šilumą nauju vėju, išmetamo oro temperatūra sumažinama nuo 120 laipsnių iki 80 laipsnių, o išmanusis vėjo stiprumo valdymas sumažina ventiliatoriaus energijos sąnaudas 40%, išlaikant sausumą.
3. Pažangi transformacija: nuo autonominio valdymo iki sistemos integravimo
3.1 Skaitmeninis dvynys gamybos procesams
Daugiau nei 200 jutiklių, sumontuotų ant pagrindinių komponentų (vibracijos, temperatūros ir kt.) Galite padaryti skaitmeninę įrenginio kopiją. Ši kopija gali imituoti tikrojo mašinos darbą tuo pačiu metu. Sistema gali atspėti galimas problemas likus 48 valandoms iki jų atsiradimo. Šios problemos apima guolių susidėvėjimą arba pavarų gedimus. Viena įmonė naudojo šią sistemą. Po to jų neplanuotos prastovos sumažėjo nuo 12 valandų per mėnesį iki 3 valandų per mėnesį. Jų bendras įrangos efektyvumas padidėjo 18%.
Kokybės kontrolei mašininio matymo sistemos ir gilaus mokymosi algoritmai naudoja didelės{0} spartos kameras, kurios daro 5 000 nuotraukų per sekundę. Šios sistemos gali rasti 0,5 mm pločio ar didesnių defektų. Jų tikslumas gali siekti 0,1 mm. Sistema pati pažymi defekto vietą. Ji taip pat liepia pjaustytuvui išmesti blogąją dalį. Tai padidino produkto išlaikymo rodiklį nuo 92% iki 98,5%.
3.2 Pažangus sandėliavimas ir logistika
AGV transporto priemonės darbui naudoja RFID (radijo dažnio identifikavimą). Jie veikia kartu su automatinėmis saugojimo sistemomis. WMS programinė įranga pasirūpina, kad medžiagos būtų paruoštos likus 2 valandoms iki gamybos grafiko, kad jos reikalingos. Tai sumažina popieriaus ritinio keitimo laiką nuo 15 minučių iki 3 minučių. Gatavų prekių sandėlyje su WMS dirba išmanieji krautuvų kranai. Tai automatizuoja atsargų tvarkymą. Tai padidina apyvartos rodiklį 30%.
4. Gamybos valdymo naujovės: nuo vietinio optimizavimo iki tiekimo grandinės sinergijos
4.1 Lean gamybos diegimas
Vertės srauto žemėlapiuose nustatomos gamybos kliūtys ir sumažintas slėgio keitimas nuo 120 minučių iki 45 minučių naudojant standartines procedūras ir specializuotus įrankius, naudojant SMED (vienos minutės formos pakeitimo) projektą. APS (Advanced Planning and Scheduling) sistemos padidino atitiktį gamybos planams nuo 85 procentų iki 95 procentų, atsižvelgiant į užsakymų prioritetus, įrangos būseną ir atsargų lygį.
4.2 Visa gamybos priežiūra
Automatinė priežiūros sistema sujungia valymo, tikrinimo ir tepimo užduotis į operatoriaus KPI. Mobiliosios techninės priežiūros programėlės gali įkelti tikrinimo įrašus realiuoju laiku ir įspėti apie anomalijas. Viena įmonė padidino prastovų intervalą nuo 200 iki 500 valandų ir sumažino priežiūros išlaidas 35 %, naudodama TPM.
talentų ugdymas, priimta trijų{0}}pakopų mokymo sistema, apjungianti teorinius kursus, virtualios realybės modeliavimą ir lauko praktiką. VR-pagrįstas gedimų modeliavimas sutrumpina naujų darbuotojų mokymo ciklus nuo 3 iki 1 mėnesio, o veiklos įgūdžių sertifikavimo procentas padidėja iki 90 proc.
V. Techno{1}}Ekonominė analizė
200 000 tonų per metus popieriaus gamybos linijai, kuri buvo atnaujinta:
Įrangos efektyvumas: darbo greičio padidėjimas nuo 1000 m/min iki 1500 m/min ir 50 procentų dienos gamybos padidėjimas;
Energijos taupymas: 17,8% mažesnis garavimas vienam gaminio vienetui ir 15% elektros suvartojimas;
Kokybės gerinimas: defektų lygis sumažėjo 6,5 procentinio punkto, todėl kokybės praradimas sutaupo daugiau nei 10 milijonų juanių per metus;
Mažesnės darbo sąnaudos: automatizavimas sumažina operatorių skaičių 20, taip sutaupydami 2 mln. USD metinių personalo išlaidų.
Investicijų atsipirkimo laikotarpis buvo vos 2,3 metų, o vidinė grąžos norma (IRR) – 28%, o tai rodo stiprų ekonominį aktyvumą.
Išvada:
Efektyvumas išdidelės spartos popieriaus plokščių gamybos mašinaatspindi technologinės pažangos ir valdymo naujovių sinergiją. Įdiegus įrangos lengvumą, išmanų procesų valdymą, gamybos sistemos skaitmeninimą ir valdymo efektyvumą, moderni popieriaus plokščių gamybos linija perėjo nuo „mastelio greičio“ prie „kokybės efektyvumo“. Nuolat integruojant pramoninį internetą ir dirbtinio intelekto technologijas,didelės spartos popieriaus plokščių gamybos mašinaateityje vystysis spartesniu, mažesniu energijos suvartojimu ir išmanesne kryptimi, o tai skatins tvarią popieriaus gamybos pramonės plėtrą.