Nâng cấp tự động hóa! Thiết kế cắt thông minh và tiết kiệm năng lượng của máy cắt ống giấy

Sau đây là kế hoạch hệ thống về thiết kế cắt thông minh và tiết kiệm năng lượng trong quá trình nâng cấp tự động máy cắt ống giấy, bao gồm các điểm đổi mới công nghệ và lộ trình triển khai:

1. Nâng cấp hệ thống cắt thông minh

1. Nhận dạng hình ảnh AI + đo khoảng cách bằng laser

◦ Camera công nghiệp có độ phân giải cao với thuật toán học sâu tự động xác định đường kính ống giấy, vật liệu và các khuyết tật bề mặt (như biến dạng và vết bẩn) và điều chỉnh các thông số cắt theo thời gian thực.

◦ Mô-đun đo khoảng cách bằng tia laser bù trừ lỗi hình bầu dục của ống giấy và đảm bảo độ thẳng đứng của bề mặt cắt (độ chính xác ± 0,1mm).

2. Kiểm soát động thích ứng

◦ Động cơ servo điều khiển đầu dao cắt và tự động điều chỉnh tốc độ cấp liệu theo độ cứng của vật liệu (phản hồi thông qua cảm biến áp suất) (ví dụ, giảm 20% tốc độ ống sóng để giảm gờ).

◦ Hệ thống phát hiện dụng cụ bị hỏng: Phát hiện tình trạng hao mòn dụng cụ thông qua biến động dòng điện, kích hoạt báo động và tạm dừng hoạt động.

3. Diễn tập bản sao kỹ thuật số

◦ Đường cắt được tối ưu hóa bằng phần mềm mô phỏng 3D để giảm thời gian di chuyển rỗng (thời gian chu kỳ nhanh hơn 15% cho các ứng dụng thông thường).

2. Thiết kế tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ

1. Hệ dẫn động hybrid

◦ Bộ truyền động chính sử dụng động cơ servo + bộ lưu trữ năng lượng siêu tụ điện để thu hồi năng lượng trong giai đoạn phanh (tỷ lệ tiết kiệm năng lượng đo được ≥25%).

◦ Hệ thống khí nén được nâng cấp thành máy nén khí trục vít biến tần, giúp tiết kiệm 40% năng lượng so với loại piston.

2. Tái chế năng lượng nhiệt

◦ Nhiệt ma sát cắt được truyền qua ống dẫn nhiệt đến bộ phận sấy (tùy chọn) để làm đông cứng nhanh ống giấy sau khi dán.

3. Chuyển đổi chế độ ngủ thông minh

◦ Thiết bị sẽ tự động chuyển sang trạng thái tiết kiệm điện (tiêu thụ điện năng ở chế độ chờ < 50W) sau 30 phút không hoạt động và sẽ được đánh thức ngay lập tức bởi cảm biến rung.

3. Tích hợp Internet vạn vật

1. Cổng điện toán biên

◦ Xử lý cục bộ dữ liệu sản xuất (như mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi dụng cụ, tuổi thọ dụng cụ) và chỉ tải các chỉ số chính lên hệ thống MES để giảm tải mạng.

2. Bảo trì dự đoán

◦ Phân tích trạng thái ổ trục dựa trên phổ rung động và cảnh báo lỗi trước 7 ngày (độ chính xác 92%).

4. Lợi ích thực hiện

• Nâng cao hiệu quả: thời gian chuyển đổi giảm từ 15 phút xuống còn 2 phút (tự động điều chỉnh thông số bằng cách quét mã QR).

• Tiết kiệm chi phí: Giảm 35% mức tiêu thụ năng lượng toàn diện và tăng tuổi thọ dụng cụ gấp 3 lần (hệ thống bôi trơn thông minh).

• Khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng: Mã DNA được tạo ra cho từng lô cắt, liên kết các thông số nguyên liệu thô/quy trình.

5. Kiểm soát rủi ro

Khoản đầu tư ban đầu khá cao (khoảng 18 tháng để hoàn vốn) và nên thực hiện theo từng giai đoạn:

1. Ưu tiên lắp đặt hệ thống cảm biến và điều khiển

2. Việc kết nối tiếp theo của nền tảng kỹ thuật số của nhà máy

3. Cuối cùng, hiện thực hóa sự liên kết thích ứng của toàn bộ dây chuyền sản xuất

Cần phải thảo luận thêm về thông số kỹ thuật cụ thể của ống giấy hoặc yêu cầu về chu kỳ sản xuất và có thể tùy chỉnh các giải pháp chi tiết.