Quale sarà lo standard di affidabilità per la prossima generazione di taglierine a nastro? ——Prospettive di sviluppo del settore

Lo standard di affidabilità della macchina taglianastri di prossima generazione non si limiterà più al tradizionale "nessun guasto", ma evolverà in uno standard completo e di alto livello che comprende estrema stabilità, funzionamento e manutenzione intelligenti, adattamento flessibile e sicurezza ecologica.

Di seguito una panoramica e un'analisi dettagliate di questo problema:

Prospettiva fondamentale: dalla "durata meccanica" all'"affidabilità a livello di sistema"

Gli standard di affidabilità tradizionali si concentrano principalmente sulla longevità dei componenti meccanici e sulla stabilità dei sistemi elettrici. Lo standard di prossima generazione sarà un concetto "a livello di sistema", che richiederà all'intera macchina di mantenere sempre uno stato operativo prevedibile, adattabile, collegabile ed efficiente in condizioni di produzione ad alta velocità, alta precisione e variabilità.

Quattro dimensioni degli standard di affidabilità di prossima generazione

1. Affidabilità operativa massima e intelligente

Questa è la base dell'affidabilità, ma l'asticella è stata notevolmente alzata.

• Tempi di attività senza problemi notevolmente più lunghi:

◦ Standard: da migliaia di ore senza problemi a decine di migliaia di ore e moduli core senza manutenzione per l'intero ciclo di vita.

◦ Supporto tecnico:

▪ Aggiornamento dei componenti principali: componenti resistenti all'usura come ceramiche e compositi polimerici; Sostituzione dei tradizionali mandrini con cuscinetti con mandrini a levitazione magnetica che non si usurano mai; La diffusione della tecnologia di azionamento diretto dei motori lineari e dei motori di coppia elimina il divario e l'usura della trasmissione meccanica.

▪ Manutenzione predittiva: monitoraggio in tempo reale dello stato di salute dei componenti chiave (come mandrini, sensori di tensione e guide) tramite sensori di vibrazione, sensori di temperatura e sensori acustici, utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale per prevedere potenziali guasti, fornendo avvisi e manutenzione tempestivi prima che si verifichino problemi e trasformando la "manutenzione passiva" in "intervento attivo".

• Controllo intelligente della tensione:

◦ Standard: è possibile ottenere un controllo costante della tensione entro ±0,5% per qualsiasi materiale (inclusi PET ultrasottile, materiali a base di cera facilmente estensibili e materiali a base di resina altamente viscosa) nell'intera gamma di velocità (ad esempio 800-1000 m/min o superiore).

◦ Supporto tecnico:

▪ Sistema di controllo della tensione a circuito chiuso completo: adotta una strategia di controllo della tensione del collegamento anteriore-posteriore multistadio, con sensori di tensione ad alta precisione e algoritmi PID adattivi, per compensare i disturbi causati da variazioni di materiale e velocità in tempo reale.

▪ Funzione di apprendimento AI: la macchina può apprendere le "caratteristiche" dei diversi rotoli master del nastro, abbinare automaticamente la curva di tensione ottimale e ottenere un "taglio ottimale con un clic".

2. Affidabilità O&M basata sui dati e visualizzata

L'affidabilità diventa "visibile e gestibile".

• Gemello digitale e tracciabilità completa:

◦ Standard: Creare un "file digitale" completo per ogni bobina di prodotto finito da taglio, inclusi tutti i parametri di processo come curva di tensione, temperatura, velocità, usura degli utensili e così via durante il taglio. Ottenere una tracciabilità accurata dei problemi di qualità.

◦ Supporto tecnico: creazione di un modello gemello digitale della macchina da taglio tramite la piattaforma Internet industriale. Il personale O&M può esaminare qualsiasi processo di produzione nel mondo virtuale e analizzare la causa principale del problema.

• O&M remoto e sistemi esperti:

◦ Standard: oltre il 98% dei guasti può essere risolto tramite diagnosi e assistenza da remoto. I fornitori di dispositivi possono identificare in modo proattivo lo stato di salute dei dispositivi dei clienti e fornire raccomandazioni di ottimizzazione.

◦ Supporto tecnico: le tecnologie 5G e edge computing garantiscono una trasmissione dati sicura e in tempo reale. La knowledge base cloud e il sistema esperto di intelligenza artificiale possono fornire soluzioni automatiche a guasti comuni, mentre i problemi più complessi possono essere collegati direttamente a esperti remoti per la manutenzione tramite assistenza remota in Realtà Aumentata.

3. Flessibilità e affidabilità del lavoro adattivo

L'affidabilità si riflette nella capacità di affrontare compiti mutevoli.

• Capacità di cambio rapido e autoregolazione:

◦ Standard: riduce il tempo di cambio (passaggio da una specifica all'altra) a meno di 5 minuti e consente addirittura di ottenere un "cambio con un clic".

◦ Supporto tecnico:

▪ Sistema di riavvolgimento/svolgimento completamente automatico delle maniche: cambio rapido e senza attrezzi.

▪ Tutti gli assi sono azionati da servomotori: posizione della lama di taglio, larghezza di avvolgimento, ecc. sono tutti azionati da servomotori, gestiti da ricette e posizionati automaticamente dopo la chiamata.

▪ Guida alla visione artificiale: utilizzare la telecamera CCD per identificare automaticamente il bordo del rotolo principale o della linea di marcatura, realizzare l'allineamento e il tracciamento automatici del coltello di taglio e garantire la precisione del taglio.

• Ampia adattabilità dei materiali:

◦ Standard: la stessa attrezzatura può tagliare in modo stabile un'ampia gamma di nastri, da quelli a base di cera ultrasottile a quelli a base mista spessa e a base di resina, mantenendo il massimo livello di pulizia delle superfici terminali e qualità tangente.

◦ Supporto tecnico: sistema di controllo della tensione e sistema di taglio dal design modulare, in grado di cambiare rapidamente i moduli di processo in base alle caratteristiche del materiale.

4. Sostenibilità e affidabilità ambientale umanizzata

L'affidabilità si estende alla compatibilità ambientale, energetica e di utilizzo da parte dell'operatore.

• Verde e a risparmio energetico:

◦ Standard: il consumo energetico è ridotto di oltre il 20% rispetto alle apparecchiature esistenti, il rumore è inferiore a 75 decibel e non vi è alcun rischio di perdite d'olio.

◦ Supporto tecnico: adozione completa di servomotori e tecnologie di recupero energetico; tecnologie contactless come la levitazione magnetica eliminano radicalmente la necessità di attrito meccanico e lubrificazione. Ottimizzazione della struttura del telaio e dei materiali fonoassorbenti.

• Sicurezza della collaborazione uomo-robot:

◦ Standard: consente un'interazione fluida e sicura con gli operatori attraverso una progettazione di sicurezza funzionale.

◦ Supporto tecnico: dotato di barriere fotoelettriche, serrature di sicurezza, pulsanti per il funzionamento a due mani, ecc.; i robot collaborativi vengono utilizzati per il carico e lo scarico, riducendo il carico manuale e migliorando la stabilità e la sicurezza del funzionamento complessivo del sistema.

Riepilogo delle tendenze di sviluppo del settore

Gli standard di affidabilità della prossima generazione di macchine per il taglio dei nastri riflettono in modo mirato le seguenti tendenze del settore:

1. Intelligenza profonda: l'intelligenza artificiale, i big data e le tecnologie IoT sono passate dall'essere "la ciliegina sulla torta" a "standard fondamentale", portando l'affidabilità da "basata sull'esperienza" a "basata sui dati".

2. Precisione estrema: per soddisfare i requisiti più rigorosi dei settori ad alta precisione, come l'elettronica e la medicina, per i nastri, gli standard di accuratezza, stabilità e coerenza delle macchine da taglio vengono costantemente migliorati.

3. Elevata flessibilità: la domanda del mercato di piccoli lotti e varietà multiple richiede che le macchine da taglio siano in grado di rispondere rapidamente e di adattarsi ai cambiamenti, il che rappresenta di per sé un'affidabilità dinamica.

4. Valore del ciclo di vita: i clienti non acquistano solo un dispositivo, ma una "soluzione" che include ottimizzazione continua, servizi remoti e approfondimenti sui dati; l'affidabilità è il fondamento di questa proposta di valore.

conclusione

Lo standard di affidabilità della macchina per il taglio di nastri di prossima generazione sarà definito come: la capacità di creare continuamente il massimo valore per gli utenti con tempi di inattività non pianificati prossimi allo zero, la massima qualità del prodotto, il più basso consumo energetico complessivo e un'interazione uomo-computer ottimale grazie al supporto di un set completo di sistemi intelligenti.

Per i produttori di apparecchiature, la competizione futura sarà quella delle capacità di integrazione tecnologica, delle capacità degli algoritmi software e delle capacità di assistenza per l'intero ciclo di vita. Chiunque sarà il primo a definire e implementare questo nuovo standard di affidabilità sarà in grado di raggiungere i vertici della feroce concorrenza di mercato.