Làn sóng trí tuệ đang đến: xu hướng phát triển tương lai của máy cắt màng quang học là hướng tới tương lai

Là vật liệu cơ bản cốt lõi của các ngành công nghiệp sản xuất cao cấp như tấm nền màn hình (LCD, OLED), chất bán dẫn, xe năng lượng mới và thiết bị điện tử linh hoạt, chất lượng màng phim quang học quyết định trực tiếp đến hiệu suất và năng suất của sản phẩm cuối cùng. Là thiết bị chủ chốt trong khâu xử lý hậu kỳ của chuỗi công nghiệp màng phim quang học, trình độ kỹ thuật của máy cắt màng phim quang học liên quan trực tiếp đến độ chính xác cắt, chất lượng và hiệu quả sử dụng của màng phim quang học. Với làn sóng Công nghiệp 4.0 và sản xuất thông minh đang lan rộng khắp thế giới, máy cắt màng phim quang học đang phát triển nhanh chóng theo hướng thông minh, độ chính xác cao, tích hợp và xanh hóa.

Sau đây là bản xem trước về các xu hướng cốt lõi trong tương lai:

Xu hướng 1: Trí tuệ sâu sắc và dữ liệu

Đây là xu hướng cốt lõi sẽ chuyển đổi hoàn toàn từ "máy móc" sang "tác nhân".

1. Tầm nhìn AI và học sâu giúp phát hiện lỗi:

◦ Tình hình hiện tại: Hiện nay, công nghệ thị giác máy tính dựa trên các quy tắc cài đặt trước có khả năng hạn chế trong việc nhận dạng các khuyết tật phức tạp và nhỏ (như chấm tinh thể, vết xước và vệt) và có tỷ lệ dương tính giả cao.

◦ Tương lai: Bằng cách tích hợp CCD độ phân giải cao và thuật toán học sâu AI, hệ thống có thể liên tục tự tối ưu hóa bằng cách đào tạo trên dữ liệu hình ảnh khuyết tật lớn để đạt được khả năng phân loại, định vị và truy xuất khuyết tật chính xác hơn. Hệ thống không chỉ có thể đánh giá "sự tồn tại hay không tồn tại", mà còn "loại khuyết tật nào" và "có thể chấp nhận được hay không", giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và độ chính xác phát hiện.

2. Bảo trì dự đoán và Bản sao kỹ thuật số:

◦ Tình hình hiện tại: bảo trì chủ yếu là bảo trì thường xuyên hoặc sửa chữa sau khi hỏng hóc và chi phí ngừng hoạt động bất ngờ là cao.

◦ Tương lai: Bằng cách lắp đặt cảm biến rung động, nhiệt độ và âm thanh trên các bộ phận chính như trục dụng cụ, ổ trục và hệ thống truyền động, dữ liệu vận hành thiết bị có thể được thu thập theo thời gian thực. Kết hợp với công nghệ bản sao kỹ thuật số, hình ảnh thời gian thực của máy cắt được xây dựng trong không gian ảo, và xu hướng dữ liệu được phân tích thông qua các thuật toán AI để dự đoán trước các vấn đề tiềm ẩn như hao mòn dụng cụ và hỏng ổ trục, chuyển đổi "bảo trì phòng ngừa" thành "bảo trì dự đoán" để tối đa hóa việc sử dụng thiết bị và hiệu quả sản xuất.

3. Kiểm soát thích ứng và tối ưu hóa quy trình:

◦ Tình hình hiện tại: Các thông số quy trình (độ căng, tốc độ, áp lực dao) chủ yếu được các kỹ sư thiết lập dựa trên kinh nghiệm và vật liệu màng có vật liệu và thông số kỹ thuật khác nhau cần phải được gỡ lỗi nhiều lần.

◦ Tương lai: Hệ thống có thể tự động tính toán và điều chỉnh động các thông số quy trình tối ưu thông qua mô hình thuật toán tích hợp dựa trên thông tin ban đầu như vật liệu, chiều rộng và độ dày của cuộn phim, cũng như theo dõi thời gian thực trạng thái cắt (như hình ảnh cạnh và biến động độ căng), để đạt được "cắt tối ưu chỉ bằng một cú nhấp chuột", giảm sự phụ thuộc vào kinh nghiệm của người vận hành và đảm bảo tính nhất quán giữa các lô.

Xu hướng 2: Độ chính xác cực cao và nâng cao hiệu suất

Ngành công nghiệp hạ nguồn có yêu cầu ngày càng nghiêm ngặt về hiệu suất của màng quang học, thúc đẩy máy cắt có độ chính xác cao hơn.

1. Cắt chính xác cực cao:

◦ Độ chính xác về kích thước: Với sự phát triển của màn hình gập và màn hình siêu nhỏ (AR/VR), yêu cầu về độ chính xác đối với chiều rộng dải cắt sẽ chuyển từ micron (μm) sang dưới micron để đảm bảo không có gờ và không cong vênh.

◦ Độ chính xác hình học: kiểm soát độ thẳng, độ thẳng đứng và độ đồng tâm cao hơn để tránh các đường cong ngoằn ngoèo, loe ra và các khuyết tật khác, đáp ứng nhu cầu đặt chính xác.

2. Kiểm soát độ chính xác của vi áp:

◦ Phát triển các bộ ly hợp bột từ tính tinh vi hơn, hệ thống điều khiển độ căng của động cơ servo hoặc hệ thống điều khiển độ căng bằng khí nén để đạt được khả năng kiểm soát độ ổn định độ căng vi mô mili-số (mN) cho toàn bộ quá trình từ tháo cuộn, kéo đến quấn. Điều này rất cần thiết cho các màng chức năng quang học siêu mỏng, có khả năng co giãn (ví dụ: CPI, màng bảo vệ phân cực) để tránh hiệu quả sự suy giảm hiệu suất do kéo giãn, biến dạng và ứng suất bên trong.

3. Thiết kế sáng tạo cho vật liệu và cấu trúc mới:

◦ Để thích ứng với các vật liệu mới như màng PI mềm dẻo, màng chấm lượng tử và màng giải phóng MLCC cho OLED, máy cắt cần có hệ thống con lăn dẫn hướng đặc biệt (như con lăn nổi, thiết kế bọc góc), hệ thống loại bỏ bụi và thiết kế giá đỡ dụng cụ để ứng phó với các đặc tính của vật liệu dễ bị tĩnh điện và trầy xước.

Xu hướng 3: Tích hợp và sản xuất linh hoạt

Máy cắt sẽ không còn là đơn vị xử lý riêng biệt nữa mà sẽ được tích hợp vào toàn bộ nhà máy thông minh.

1. Sản xuất tự động kết nối:

◦ Máy cắt sẽ được tích hợp liền mạch với máy tráng phủ và máy tráng phủ đầu nguồn, cũng như máy đóng gói tự động đầu nguồn và hệ thống vận chuyển AGV cuối nguồn thông qua Hệ thống Thực thi Sản xuất (MES). Thực hiện sản xuất hoàn toàn tự động và không bị gián đoạn từ cuộn dây chính cỡ lớn đến thông số kỹ thuật thành phẩm cuối cùng, giảm thiểu nguy cơ trầy xước và nhiễm bẩn do xử lý thủ công, đồng thời nâng cao hiệu quả sản xuất tổng thể.

2. Thiết kế mô-đun và linh hoạt:

◦ Thiết bị áp dụng thiết kế mô-đun, có thể nhanh chóng thay thế bộ phận cuộn lại, bộ phận cắt và bộ phận kiểm tra như những "khối lắp ghép" để đáp ứng nhu cầu của nhiều khách hàng và nhiều sản phẩm khác nhau. Một thiết bị có thể xử lý nhiều loại vật liệu hơn và sản xuất nhiều thông số kỹ thuật sản phẩm hơn, đáp ứng xu hướng sản xuất linh hoạt "nhiều chủng loại, số lượng nhỏ".

Xu hướng 4: Bảo tồn năng lượng xanh và phát triển bền vững

Theo mục tiêu "carbon kép", bảo tồn năng lượng và bảo vệ môi trường đã trở thành vấn đề không thể bỏ qua trong ngành sản xuất.

1. Thu hồi năng lượng và lái xe hiệu quả:

◦ Sử dụng rộng rãi động cơ servo và công nghệ phản hồi năng lượng để đưa năng lượng điện được tạo ra trong quá trình phanh cuộn dây trở lại lưới điện, thay vì chuyển đổi thành nhiệt tiêu thụ thông qua lực cản phanh, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng khi vận hành thiết bị.

2. Thiết kế ít tiếng ồn và ít tiêu hao:

◦ Giảm tiếng ồn vận hành và cải thiện môi trường làm việc bằng cách tối ưu hóa kết cấu cơ khí và sử dụng vật liệu cách âm. Đồng thời, chúng tôi sẽ phát triển các dụng cụ và con lăn dẫn hướng có tuổi thọ cao hơn với hệ số ma sát thấp để giảm tần suất thay thế phụ tùng và phát sinh chất thải.

Tóm tắt và triển vọng

Máy cắt màng quang học trong tương lai sẽ không còn là một sản phẩm cơ học đơn giản nữa mà là một hệ thống cực kỳ thông minh tích hợp máy móc chính xác, cảm biến thông minh, phần mềm công nghiệp và thuật toán AI.

Bối cảnh phát triển sẽ là:

• Từ "tự động hóa" đến "tự chủ": máy móc có khả năng tự cảm nhận, tự quyết định, tự thực hiện và tự học.

• Từ "độc lập" đến "hợp tác đám mây-biên": Dữ liệu độc lập được tải lên đám mây để phân tích dữ liệu lớn và đào tạo mô hình, sau đó mô hình thuật toán được tối ưu hóa sẽ được gửi đến biên (chính máy cắt) để thực hiện, tạo thành một vòng lặp thông minh khép kín liên tục phát triển.

• Từ "công cụ" sang "dịch vụ": Vai trò của nhà sản xuất sẽ thay đổi từ việc bán thiết bị sang cung cấp "giải pháp cắt thông minh" và mô hình dịch vụ "trả tiền theo đồng hồ".

Đối với các nhà sản xuất thiết bị, cần tăng cường đầu tư vào nghiên cứu phát triển phần mềm, thuật toán và tích hợp hệ thống; đối với các nhà máy sản xuất phim quang học hạ nguồn, đầu tư vào thiết bị cắt thông minh là lựa chọn tất yếu để nâng cao năng lực cạnh tranh của sản phẩm, giảm chi phí toàn diện, hướng tới nhà máy thông minh “Công nghiệp 4.0”.

Làn sóng trí tuệ đã đến và hành trình tiến hóa của máy cắt phim quang học mới chỉ bắt đầu.