Хоолой үйлдвэрлэх машин: Хоолой үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийн гол тоног төхөөрөмж

Хоолой үйлдвэрлэх машин хэрхэн анхдагч материалуудыг боловсронгуй бүтээгдэхүүн болгон хувиргадаг вэ

Өнөөгийн хоолой үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмж нь автомжуулсан экструзийн аргаар цэвэр шинэ олонги, эсвэл металл материалыг нарийвчлалтай дүрстэй хоолой болгон хувиргахыг хамаагүй хялбар болгож өгдөг. Энэхүү процесс нь PVC-ийг ашиглах үед ихэвчлэн 150-220 градус Цельсийн хооронд материалуудыг халаахаас эхэлдэг. Дараа нь материал тусгай зориулалттай матриц дотор дамжих бөгөөд 0.1 миллиметрээс бага хазайлттай нарийвчлалтай дүрс олгох боломжтой. 2023 оны Индустрийн автоматжуулалтын тайлангийн зарим сүүлийн үеийн судалгааны дагуу, ийм өндөр технологийн экструдерууд материалыг ойролцоогоор 98.7% үр дүнтэй хувиргадаг. Энэ нь хаягдал маш бага байдаг гэсэн үг юм бөгөөд үйлдвэрүүд минутанд дунджаар 15 метр хоолой гарган авч чаддаг.

Үйлдвэрлэлд автомжуулсан хоолой үйлдвэрлэх машинуудын эрэлт ихсэж буй нь

2024 оны Global Market Insights-ийн мэдээллээр хоолой үйлдвэрлэх автоматжуулсан тоног төхөөрөмжийн зах зээл 2028 онд хүртэл жил ирэх бүрт дунджаар 12% өсөх боломжтой юм. Энэ өсөлт нь бүс нутгийн даяар өргөжин хөгжиж буй инфраструктурын шаардлагад нэмэгдэж байгаа хоолойн эрэлт, мөн коррозидод тэсвэртэй хоолой шаардагддаг нефть ба газрын хийн салбаруудаас үүдэлтэй. Барилгын талбарт зөвхөн хоолойн шаардлага жилийн 14% -иар өссөн гэж тайлагнаж байна. Одоогоор үйлдвэрлэгчид урьдчилан сэргийлэх зорилгоор IoT боломжтой машин тоног төхөөрөмжийг илүү ихээр хайж байна. Эдгээр оюунлаг системүүд нь үйлдвэрийн зогсонги байдлыг агууламжит хэмжээнд бууруулах боломжийг олгодог бөгөөд зарим тооцоогоор хуучин арга замаас 35% бага байдаг. Алдагдсан үйлдвэрлэлтийн цагийн хэмнэлт нь хатуу хугацаа болон төсөвний хязгаарлалттай тулгарч буй үйлдвэрийн менежерт эдгээр хөрөнгө оруулалтыг ялангуяа татам болгож байна.

Фабрикийн төлөвлөлтөнд хоолой үйлдвэрлэх үйл явцын танилцуулгийг нэгтгэх

Урд чиглэлт үйлдвэрлэгчид дараах арга замаар үйлдвэрлэлийн урсгалыг оновчтой болгодог:

• Тээврийн хоцрогдол багасгахын тулд анхдагч материал хадгалах савыг хоёр иштэй шахуургатай ойролцоо байршуулах
• Боловсролын усын 90%-ийг дахин боловсруулдаг цацраг хөргөлтийн системийг нэвтрүүлэх
• Бодит цагт диаметрийг шалгаж баталгаажуулах зориулалттай лазерийн хэмжилтийн багажийг суурилуулах

Энэхүү интеграцлагдсан арга нь шинэчилсэн үйлдвэрүүдэд нийт тоног төхөөрөмжийн үр ашгийг (OEE) 65%-с 82%-рүү нэмэгдүүлдэг.

Тохиолдол судалгаа: Азийн Дорно дахь Үндсэн дэд бүтцийн төслүүд дэх PVC хоолой үйлдвэрлэл

Азийн Дорно дахь 120 тэрбум ам.долларын үндсэн дэд бүтцийн хөтөлбөр (ASEAN 2023) нь жилд 40%-иар PVC хоолойн эрэлтийг нэмэгдүүлсэн. Бүс нутгийн үйлдвэрийн төв нь модуль шахалтын шугамыг ашиглан 24/7 горимд 400 мм-ийн шүүлтүүрийн хоолой үйлдвэрлэж, Жакартагийн усны хацаргаас хамгаалах төслүүдэд сард 85 км хоолой нийлүүлж, ханын зузаан ±0.3% нарийвчлалыг хадгалж байв.

Хоолой үйлдвэрлэх машинуудын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон инженерийн зарчимууд

Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд: Хоёр иштэй шахуурга, загварын толгой, хөргөлтийн систем

Өнөөгийн хоолой үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн суурь пластик материалыг нарийвчлалтай хэлбэрт оруулах гурван үндсэн системтэй ажилладаг. Хоёр илүүстэй экструдер нь полимерийг хайлуулж, сайн холих учраас магадгүй хамгийн чухал хэсэг юм. Эдгээр хоёр илүүс эсрэг чиглэлд эргэдэг бөгөөд хуучин цорын ганц илүүстэй загваруудтай харьцуулахад ойролцоогоор 30% илүү сайн холих үр дүнтэй байдаг. Холисны дараа материал компьютерээр удирдлагддаг хэсэгт ороод тодорхой хэмжээтэй болгон хэлбэржүүлэгддэг. Харин тусгай хөргөлтийн системүүд усны температурыг их нарийвчлалтай, ихэвчлэн плюс минус 1.5 градус Цельсийн дотор хянаж байдаг тул бүх зүйл тогтвортой байдаг. Ихэнх үйлдвэрүүд эдгээр бүх хэсгүүд зөв ажиллавал стандарт PVC бүтээгдэхүүний хувьд хэмжээний зөвшөөрөгдөх хазайлт 0.2 мм-ээс хэтрэхгүйгээр минутанд 25 метр хурдаар хоолой үйлдвэрлэх боломжтой гэж тайлагнадаг.

Хооллохоос калибрлалт хүртэл: Хоолойн экструдерын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үүрэг

Автомжуулсан хооллох төхөөрөмжүүд шахагчийн халаалтын бүсүүд рүү анхдагч гранулуудыг оруулж, 200–240°C температурт оновчтой хайлш урсгалыг хангана. Материал зуурхайн толины орцонд орох үед сийрэгшил хэмжигчид вискозитетийг хянах ба, вакуумжуулсан калибрын савнууд нь лазерын хэмжилтийн системүүд хэмжээний нарийвчлалыг баталгаажуулахаас өмнө хананд ижил жинтэй байхыг хангана.

Орчин үеийн хоолой үйлдвэрлэх машинд хэрэглэгдэх өндөр нарийвчлалтай формжилтын технологи

Дэвшилтэт экструдерүүд одоогоор бодит цагт ханын зузааныг тохируулах боломжийг хангаж, серво-хөдөлгүүртэй хүрээлэлтээр материал алдагдлыг 18%-иар бууруулдаг. Дадлага олж авсан хөргөлтийн алгоритмууд нь хатууралтын хурдыг оновчтой болгох бөгөөд 1,200 мм-ээс их диаметртэй хоолойнуудад үлдэгдэл хүчдэлийг хамгийн бага болгодог.

Нэгэн Шурагтай ба Хоёр Шурагтай Экструдер: Материалын Үр Ашиглалтыг Харьцуулсан

Нэг илүүдэст систем нь стандарт полиэтилен үйлдвэрлэлд материал ашиглалтын 85% үр дүнтэй байдаг бол хос илүүдэст экструдер нь найрлагат хольц дээр илүү сайн ажилладаг бөгөөд томоохон туршлагаар нийлмэл шилэн ширхэгтэй PVC-г хуванцаржуулахад нэг илүүдэстэй харьцуулахад 78% ба 63% үр дүнтэй байв. Дулаан сэргээх систем нь нэмж үйлдвэрлэлийн нэг циклд энерги хэрэглээг 12–15%-иар бууруулдаг.

Хоолой экструдерын төрлүүд болон тэдгээрийн үйлдвэрлэл дэх хэрэглээ

Нэг илүүдэст, хос илүүдэст, өндөр гарцтай хоолойн экструдер: Функциональ харьцуулалт

Өнөөгийн хоолой үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжүүд нь ерөнхийдөө гурван төрлийн экструдер ашигладаг бөгөөд эдгээр нь өөр өөр салбарын шаардлагад нийцсэн байдаг. Сингл шуруугийн загвар нь өнгөрсөн жилийн Plastics Tech Journal-д дурдсанчлан хуучин арга замаас 18-22 хувийн материал алдагдлыг бууруулдаг тул PVC хоолой үйлдвэрлэх үндсэн арга болсон хэвээр байна. Эдгээр машинууд нь механик бүтэц нь харьцангуй энгийн тул усны хоолой зэрэг урт серийн үйлдвэрлэлд харьцангуй хямд үед ашиглахад тохиромжтой. Харин олон давхар хоолой үйлдвэрлэх зэрэг нарийн ажилд илүү тохиромжтой хос шуруугийн экструдерууд байдаг. Эдгээр хоорондоо ороосон шуруугууд нь полимерийг холих чанарыг боловсролтын үеэр ойролцоогоор 30 хувиар сайжруулдаг. Мөн хүнд даацын ажлуудад маш их хүчин чадалтай экструдеруудыг ашигладаг. Тэдгээр нь материалыг цагт 1200 кг хүртэлх хурдаар гаргаж, хоолойн ханын зузааны нарийвчлалыг ±0.15 мм-ийн дотор хадгалж чаддаг. Их байгууламжийн төслүүдэд шаардагдах том хэмжээний хоолойнуудтай ажиллах үед хот ба сумын захиргаануудад ийм онгоц тусалдаг.

Барилга, усны хоолой тавих болон нефть, хийн салбарт хэрэглээ

Өнөөгийн ихэнх барилга нь усны хоолой тавилтын ажлын ойролцоогоор гурван дөрөвний нь хувийг PVC хоолой шахагуураас хамаардаг бөгөөд эдгээр хоолойнууд илүүтэй зэвэрдэггүй тул ойролцоогоор хагас зуун жил ашиглагдаад дахин солих шаардлагатай болдог. Нефть ба хийн олборлолтын талбайд компаниуд ихэвчлэн гидрокарбонтой харьцах үед задрахгүй байх 250-400 psi даралт тэсвэрлэх чадвартай хос ирмэгт систем ашиглан үйлдвэрлэсэн PE эсвэл PP хоолойнуудыг ашигладаг. Өнгөрсөн жилийн зарим салбарын мэдээллээр харахад далайн эрэг ойролцоох олборлолтын талбайн ойролцоогоор гуравны хоёр нь хугацааны өнгөрөлттэй химийн бодисоос хамгаалах тусгай дотор талын давхаргатай хоолойнуудыг хэрэглэж эхэлсэн.

Хоолой үйлдвэрлэх машиний салбар хамрах ашиглалт: Үзүүлэлт ба тохируулагдсан чанар

Эдгээр машинууд маш их олон талт чадвартай байдаг:

• Хөдөө аж ахуйн усалгын системүүд нь цацраг идэвхит туяаныг тэсвэрлэсэн HDPE хоолойнуудыг 45–60 м/минут хурдтайгаар шахаж гаргадаг
• Өндөр цэвэршилттэй эмийн зориулалтын хоолойнуудыг титанэн илүүдэстэй экструдер болон ISO-ийн 5-р ангиллын цэвэрхийн өрөөтэй ажиллуулах шаардлагатай
• Уурхай ажиллагааны үед 80°C температуртай шороо хольцыг зөөхөд тохиромжтой элэгдэлд тэсвэртэй полимер хоолойнуудыг ашигладаг

Ийм зохицуулагч чадвар нь модуль бүтэцтэй байдлаас шалтгаалан янз бүрийн полимерүүдэд зориулсан матрицын толгойнуудыг хурдан солих, мөн програмчлаж болох температурын бүсүүдийг (±1°C нарийвчлалтай) ашиглах боломжийг олгодог. Саяхны хөгжил нэг производцийн шугамыг ABS шорооны хоолойгоос PEX суналттай хоолой руу 90 минутанд шилжүүлэх боломжийг бий болгож, дахин тохируулах зардлыг 40%-иар бууруулсан.

Хоолой үйлдвэрлэх машинд автомжуулалт болон технологийн шинэчлэл

Тогтвортой, аюулгүй хоолой үйлдвэрлэхэд PLC-ээр удирдлагдах автомжуулалт

Өнөөгийн хоолой үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмж нь экструз, калибрын болон хөргөлтийн бүх процессыг хянадаг PLC системд ихэвчлэн тулгуурладаг бөгөөд ±0.05 мм нарийвчлалд хүрдэг. Их үйлдвэрийн ажилтангуудын мэдэж байгаагаар ийм автоматжуулсан тохиргоо нь гар ажиллагааны тохируулгын шаардлагыг ойролцоогоор 70%-иар бууруулж, минутанд 12 метр хүртэлх хурдаар үйлдвэрлэлийг тасралтгүй явуулах боломжийг олгодог. Олон Улсын Хоолойнуудын Холбоо сүүлийн жилд судалгаа хийж, компаниуд PLC-д суурилсан машин руу шилжих үедээ PVC болон HDPE хоолойнуудыг үйлдвэрлэхэд улам бүр илүү их нөлөө үзүүлдэг бага хэмжээний сайжруулалтууд ч зардалд томоохон ялгааг гаргадаг учраас традицион арга барилтай харьцуулахад материал алдагдлыг ойролцоогоор 18%-иар бууруулдаг болохыг тогтоосон.

Орчин үеийн хоолой боловсруулах шугамуудын дэвшилтэт хяналтын систем

Дараачийн үеийн хяналтын системүүд нь энергийн хэрэглээг зохицуулах, зогсолтыг урьдчилан таамаглах зорилгоор IoT сенсорууд болон урьдчилан таамаглалын шинжилгээг нэгтгэсэн байдаг. Гол инновациуд:

• Материалын зууралдаг чанарын өөрчлөлтийг нөхөн тохируулдаг өөрчлөгдөх формтой матриц
• Лазераар удирдагдах хэмжилтийг ашиглан автоматжуулсан зузааны калибрлалт
• Клиуд платформаар хянах боломжтой алсын диагностика

Эдгээр системүүд нь 2024 оны үйлдвэрлэлийн өгөгдлөөр хувийн заалт бүхий хоолойнуудыг 25%-иар хурдан үйлдвэрлэх боломжийг олгоно.

Бодит цагийн чанарын хяналт ба гажилт илрүүлэх системүүд

Зураг дээр суурилсан шалгалтын системүүд одоо мөрөн дээрх 0.2 мм² хэмжээтэй гажигийг 10 м/с-ээс дээш хурдтай үед л олж чаддаг болсон. Халуун камерыг хиймэл оюун ухааны алгоритмтай хослуулснаар хөргөлтийн тогтвортой бус байдлыг 99.7% нарийвчлалтайгаар илрүүлж, их хэмжээний үйлдвэрлэлд дараа үеийн чанарын буруу гаралтыг 40%-иар бууруулсан.

Анхны хөрөнгө оруулалтын өндөр зардлыг урт хугацааны үйл ажиллагааны ашигтай тэнцвэржүүлэх

Автомжуулсан хоолой үйлдвэрлэх машинуудын анхдагч зардал нь хэвийн загваруудтай харьцуулахад 30–50% илүү байхад ч, үйлчлэгчид дараах замаар 18–24 сарын дотор хөрөнгө оруулалтаа буцааж авдаг:

• ажиллагчийн зардлыг 60% бууруулна
• метр тутамд 22% бага энерги хэрэглэх
• онцгойжуулсан технологийн параметрүүдийн благодар хэрэгсэл ашиглах хугацаа 15%-иар уртасна.

2024 оны Авлага Үйлдвэрлэлийн Тайлангийн мэдээллээр хагас автоматжуулсан системүүдтэй харьцуулахад автоматжуулсан шугамууд жилд 2.4 дахин илүү трубын метражийг үйлдвэрлэдэг.

Труб үйлдвэрлэл дэх үр ашга, захидалт болон ирээдүйн чиг хандлага

Автоматжуулсан шугам ашиглан үйлдвэрлэлийн хурд ба гарцыг хамгийн их байлгах

Орчин үеийн труб үйлдвэрлэх машинууд PLC-ийн удирдлагатай автоматаар ажиллах замаар минутанд 150 метрээс дээш оврын нэвтрэлтийг хангаж, гар ажиллагаатай системүүдтэй харьцуулахад хүний ​​алдааг 40% бууруулдаг. Бодит цагт зузаан хянах, диаметрийг автоматаар тохируулах боломжоор томоохон инфраструктурын төслүүдэд нэг төрлийн хэмжээстэй труб шаардагдах үед 24 цаг 7 хоног тасралтгүй ажиллах боломжийг бүрдүүлдэг.

PVC труб үйлдвэрлэл дэх материал ашиглалтын үр ашгийг сайжруулах болон хаягдлыг бууруулах

Одоо 92–95% хүртэлх анхдагч PVC материалыг цикл харилцан нөхөн сэргээх систем ашиглан хоёр иштэй олборлогчид дахин боловсруулж чадаж байгаа бөгөөд энэ нь дэлхийн түвшний тэгшитгэлийн зорилтуудтай нийцэж байна. 2024 оны Пластик хоолойн зах зээлийн шинжилгээ нь дулааныг тогтворжуулсан полимерийн хольцууд энерги хэрэглээг 18%-иар бууруулдаг бөгөөд 25 бараг хүртэлх даралтын ангиллыг хадгалж чаддаг.

Хоолой үйлдвэрлэх салбарт зориулсан олон талын салбарт үйлчлэх захидал боловсруулсан шийдлүүд

Модуль хоолой үйлдвэрлэх машинууд нь 12 мм-ээс 2,400 мм диаметртэй хоолойнуудыг микрогурван медицин хоолойгоос эхлээд далайн доорх нефтийн хоолой хүртэлх салбарт ашиглах зорилгоор хурдан орлуулдаг матрицтай ажилладаг. Олон материал дээрх үйл ажиллагаанд IoT-ийн ухаалаг түр зогсолтын урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээнүүдийг ашигласнаар зогсолтын цагийг 35%-иар бууруулдаг бөгөөд 3D хэвлэсэн матрицын толгойнууд нь хэвийн машинд орох боломжгүй нарийн геометр хэлбэрүүдийг бий болгодог.