Тэжээлийн машин механизмын технологийн дэвшил: Орчин үеийн малын тэжээлийн үр ашиг, чанарыг сайжруулах нь

Тэжээлийн машин механизмын түүхэн хувьсал

1.1 Гар ажиллагаанаас автоматжуулсан систем рүү

Тэжээлийн машин механизмын хөгжлийн замнал нь энгийн нунтаглах, холих, үрэлдэх үйл явц нь хүний ​​хөдөлмөр их шаарддаг бөгөөд хязгаарлагдмал нарийвчлалтай байсан үндсэн гар ажиллагаатай холбоотой байв. Технологийн анхны томоохон үсрэлт нь 20-р зууны дунд үед механик конвейер, энгийн алх тээрэм, зуурмагийн холигч гарч ирснээр гарсан. Эдгээр эртний системүүд нь гар аргаар хийсэн аргуудаас мэдэгдэхүйц сайжруулалтыг илэрхийлж байсан ч бүтээгдэхүүний чанар тогтворгүй, өндөр эрчим хүчний хэрэглээ, хязгаарлагдмал үйлдвэрлэлийн хүчин чадалтай хэвээр байв.

1980-аад он нь орц найрлагын хэмжилт, үйл явцыг хянах боломжийг олгодог компьютерийн удирдлагатай системүүд гарч ирснээр шилжилтийн чухал үеийг тэмдэглэсэн. Гэсэн хэдий ч 21-р зууны дижитал хувьсгал нь тэжээлийн машин механизмыг өнөөдөр бидний харж буй нарийн төвөгтэй систем болгон үнэхээр өөрчилсөн юм. Орчин үеийн тэжээлийн үйлдвэрлэлийн байгууламжууд одоо робот техник, хиймэл оюун ухаан, эд зүйлсийн интернет (IoT) холболт, дэвшилтэт материалын шинжлэх ухаан зэрэг олон технологийн салбарыг нэгтгэж байна.

1.2 Технологийн хөгжлийн гол үе шатууд

Тэжээлийн машин механизмын технологийн хувьслыг тодорхойлсон хэд хэдэн чухал үе шатууд:

Эдгээр технологийн дэвшил нь хүний ​​алдааг багасгаж, бүтээгдэхүүний тогтвортой байдлыг сайжруулж, аюулгүй байдлын стандартыг сайжруулж, дэлхийн тэжээлийн үйлдвэрлэлийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлсэн.

Орчин үеийн тэжээлийн машин механизмын системийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд

2.1 Хүлээн авах болон хадгалах системүүд

Орчин үеийн хүлээн авах системүүд нь энгийн гараар буулгахаас эхлээд олон технологийг багтаасан нарийн автоматжуулсан шийдлүүд рүү шилжсэн. Дэвшилтэт хүлээн авах станцууд одоо дараах онцлогтой болсон:

• Автоматжуулсан түүвэрлэлтийн системүүдчанарын шууд шинжилгээнд зориулж төлөөлөх дээж цуглуулдаг
• Ухаалаг жинлэлтийн тавцангууджижиг хэлбэлзлийг илрүүлэх чадвартай нарийвчлалтай мэдрэгчтэй
• Чийг илрүүлэх системүүдорж ирж буй материалын шинж чанарт үндэслэн хатаах параметрүүдийг автоматаар тохируулдаг
• Бохирдлыг илрүүлэхтүүхий эдийн цэвэр байдлыг хангахын тулд металл илрүүлэгч, соронз, рентген систем ашиглах

Хадгалах технологи нь дараах зүйлсийн хөгжилтэй адил хөгжсөн:

• Ухаалаг силосуудтүвшний мэдрэгч, температурын хяналт, автоматжуулсан агааржуулалтын системээр тоноглогдсон
• Эхлээд орж ирсэн нь эхэлж гарсан (FIFO) удирдлагын системүүдбараа материалын эргэлтийг оновчтой болгож, материалын доройтлоос урьдчилан сэргийлэх
• Нөхцөл байдлын хяналтмуудахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд температур, чийгшил, CO2-ийн түвшинг хянадаг

2.2 Нунтаглах ба хэмжээг багасгах технологи

Тээрэмдэх нь тэжээлийн үйлдвэрлэлийн хамгийн их эрчим хүч шаарддаг үйл явцын нэг бөгөөд үр ашгийг дээшлүүлэх нь онцгой үнэ цэнэтэй юм. Орчин үеийн нунтаглах системүүд нь дараахь онцлог шинж чанартай:

• Хувьсах давтамжийн хөтчүүд (VFDs)материалын шинж чанар болон хүссэн бөөмийн хэмжээ дээр үндэслэн моторын хурдыг оновчтой болгодог
• Дэвшилтэт алх тээрмийн загваруудоновчтой дэлгэцийн тохиргоо болон элэгдэлд тэсвэртэй материалаар хийгдсэн
• Бөөмийн хэмжээний шинжилгээний системүүдүйл явцыг тохируулахын тулд бодит цагийн санал хүсэлтийг өгдөг
• Эрчим хүч сэргээх системүүднунтаглах үйл ажиллагааны явцад үүссэн дулааныг барьж, дахин ашигладаг

2.3 Холих ба холих нарийвчлал

Шим тэжээлийн жигд тархалт болон тэжээлийн чанарыг тогтвортой байлгахын тулд нарийн холих нь чухал юм. Орчин үеийн холих технологид дараахь зүйлс орно.

• Өндөр нарийвчлалтай бичил найрлагын системүүднэмэлт бодисыг тонн тутамд 50 грамм хүртэл бага хэмжээгээр нарийн хуваарилах чадвартай
• Тасралтгүй холих системүүдбодит цагийн найрлагын хяналт болон тохируулгатай
• 3D холих технологиолон чиглэлт материалын хөдөлгөөнөөр дамжуулан бүрэн нэгэн төрлийн байдлыг хангадаг
• Үлдэгдлийг багасгах загваруудбагцуудын хоорондох хөндлөн бохирдлыг бууруулдаг

Эдгээр технологийг хэрэгжүүлснээр холимог тэжээлийн хувьсах коэффициент (CV)-ийг түүхэн 10-15%-иас одоогийн стандарт 3-5% хүртэл бууруулж, тэжээллэг чанар, амьтны гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулсан.

2.4 Үрлэн шахах болон шахах системүүд

Үрлэн шахах технологи нь үрлэн шахмал тэсвэрлэх чадвар, шим тэжээлийн хадгалалт, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд чиглэсэн томоохон шинэчлэлийг авчирсан:

• Нөхцөл байдлын оновчлолнарийн уур шахах болон хадгалах хугацааг хянах боломжтой
• Технологийн дэвшилашиглалтын хугацааг уртасгадаг тусгай хайлш болон гадаргуугийн боловсруулалт орно
• Бодит цагийн үрлэн бүтээгдэхүүний чанарын хяналтхарааны систем болон бат бөх чанарын шалгагч ашиглаж байна
• Эрчим хүчний хэмнэлттэй загварууднунтаглах процессоос дулааныг сэргээдэг

Тусгай тэжээл (загасны аж ахуй, гэрийн тэжээвэр амьтдын хоол)-ны шахалтын системүүд дараах байдлаар ижил төстэй байдлаар хөгжсөн:

• Хос шураг экструдердээд зэргийн үйл явцын хяналт болон уян хатан байдлыг санал болгодог
• Нарийвчлалтай температур ба даралтын зохицуулалтшим тэжээлийг оновчтой хадгалахын тулд
• Автоматжуулсан таслагч системүүдбодит цагийн уртын хяналт болон тохируулгатай

Автоматжуулалт ба Дижитал Хувиргалт

3.1 Хяналтын системийн архитектур

Орчин үеийн тэжээлийн үйлдвэрүүд нь олон давхар автоматжуулалтыг нэгтгэсэн нарийн төвөгтэй хяналтын архитектурыг ашигладаг:

• Хяналтын хяналт ба мэдээлэл цуглуулах (SCADA)төвлөрсөн хяналт, хяналтыг хангадаг системүүд
• Тархсан удирдлагын системүүд (DCS)найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд илүүдэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй
• Програмчлагдах Автоматжуулалтын Хянагч (PACs)PLC функцийг компьютер шиг боловсруулах чадвартай хослуулах
• Хүн-Машины Интерфэйс (HMI)зөн совингийн дүрслэл болон дохиоллын удирдлагатай системүүд

Эдгээр системүүд нь операторуудад үйлдвэрлэлийн бүх үйл явцыг төвлөрсөн байршлаас хянах, удирдах боломжийг олгодог бөгөөд процессын хазайлтад автомат хариу үйлдэл үзүүлэх, чанарын хяналтыг хангахын тулд цогц өгөгдлийг бүртгэх боломжийг олгодог.

3.2 Өгөгдлийн аналитик ба процессын оновчлол

Дэвшилтэт аналитикийг нэгтгэх нь тэжээлийн үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд чухал алхам болж байна:

• Урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээний алгоритмуудтоног төхөөрөмжийн чичиргээ, температур, гүйцэтгэлийн өгөгдлийг шинжилж, эвдрэл гарахаас өмнө урьдчилан таамагладаг
• Процесс оновчлолын загваруудбодит цагийн чанарын хэмжилт дээр үндэслэн үйл ажиллагааны параметрүүдийг тасралтгүй тохируулдаг
• Эрчим хүчний хэрэглээний шинжилгээүр ашгийг дээшлүүлэх боломжуудыг тодорхойлох
• Чанарын урьдчилсан таамаглалын загваруудтүүхий эдийн орц дээр үндэслэн эцсийн бүтээгдэхүүний шинж чанарыг урьдчилан таамаглахын тулд түүхэн өгөгдлийг ашиглах

3.3 IoT холболт болон алсын хяналт

Эд зүйлсийн интернет (IoT) технологи нь тэжээлийн машин механизмын засвар үйлчилгээ, ажиллагааг өөрчилсөн:

• Алсын зайн оношилгоотехникийн дэмжлэг үзүүлэх багуудад дэлхийн хаанаас ч тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг шинжлэх боломжийг олгодог
• Урьдчилан таамаглах аналитикзасвар үйлчилгээний хэрэгцээг урьдчилан таамаглах, үйлчилгээний хуваарийг оновчтой болгохын тулд мэдрэгчийн өгөгдлийг ашиглах
• Гүйцэтгэлийн жишиг үзүүлэлтолон байгууламжийн тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг харьцуулах
• Автоматжуулсан тайлантохирлын баримт бичиг, чанарын гэрчилгээг бий болгох

Эдгээр чадварууд нь COVID-19 цар тахлын үед онцгой үнэ цэнэтэй байсан бөгөөд аяллын хязгаарлалт болон нийгмийн зай барих шаардлагуудаас үл хамааран техникийн дэмжлэгийг үргэлжлүүлэх боломжийг олгосон.

Чанарын хяналт ба баталгаажуулалтын системүүд

4.1 Шугамын чанарын хяналт

Орчин үеийн тэжээлийн үйлдвэрүүд нь чанарын цогц хяналтыг дараах байдлаар хэрэгжүүлдэг.

• Ойрын хэт улаан туяаны (NIR) спектроскопичийг, уураг, өөх тос, эслэгийн агууламжийн бодит цагийн шинжилгээнд зориулагдсан
• Рентген флуоресценц (XRF)ашигт малтмалын шинжилгээ болон бохирдлыг илрүүлэх зорилгоор
• Харааны системүүдүрлэн хэлбэр, өнгө, гадаргуугийн согогийг тодорхойлоход зориулагдсан
• Автоматжуулсан түүвэрлэлтийн системүүдолон процессын цэгүүдээс төлөөлөх дээж цуглуулдаг

Эдгээр системүүд нь бүтээгдэхүүний мэдэгдэхүйц хэмжээнд нөлөөлөхөөс өмнө чанарын хазайлтаас урьдчилан сэргийлж, үйл явцын тохируулгад шуурхай хариу үйлдэл үзүүлдэг.

4.2 Мөрдөх чадвар ба баримтжуулалт

Сайжруулсан мөрдөх системүүд нь үйлдвэрлэлийн процессыг бүрэн баримтжуулахыг баталгаажуулдаг:

• Багцын хяналттүүхий эдийг хүлээн авснаас эхлээд бэлэн бүтээгдэхүүн тээвэрлэх хүртэл
• Цахим бүртгэл хөтлөлтбүх процессын параметрүүд болон чанарын хэмжилтүүдийг автоматаар баримтжуулдаг
• Блокчейн технологидээд зэргийн тэжээлийн сегментүүдэд аюулгүй, өөрчлөгдөшгүй бичлэг хадгалах зориулалттай
• Автоматжуулсан гэрчилгээ үүсгэхчанарын баталгаа болон зохицуулалтын нийцлийн төлөө

Эдгээр системийг хэрэгжүүлснээр баримтжуулалтын алдааг бараг дахин бууруулсан.90%чанарын мөрдөн байцаалт эсвэл эргүүлэн татах явцад хариу өгөх хугацааг мэдэгдэхүйц сайжруулахын зэрэгцээ.

4.3 Лабораторийн интеграци

Орчин үеийн чанарын хяналтын лабораториуд нь үйлдвэрлэлийн системүүдтэй нягт уялдаатайгаар нэгтгэгдсэн:

• Автоматжуулсан дээж тээвэрлэлтүйлдвэрлэлийн талбайгаас лабораторийн станцууд хүртэл
• Лабораторийн мэдээллийн удирдлагын системүүд (LIMS)туршилтын үйл явцын туршид дээж болон үр дүнг хянадаг
• Шууд өгөгдөл дамжуулаханалитик хэрэгслээс үйлдвэрлэлийн хяналтын систем хүртэл
• Статистикийн үйл явцын хяналт (SPC)чиг хандлага болон чанарын болзошгүй асуудлуудыг тодорхойлдог програм хангамж

Энэхүү интеграци нь лабораторийн үр дүнг процессыг тохируулахад нэн даруй авах боломжийг олгодог бөгөөд дээж цуглуулах болон залруулах арга хэмжээ авах хоорондох хугацааг хамгийн бага байлгадаг.

Тогтвортой байдал ба байгаль орчны асуудлууд

5.1 Эрчим хүчний үр ашгийн инноваци

Тэжээлийн машин үйлдвэрлэгчид эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах чиглэлээр томоохон алхам хийсэн:

• Өндөр үр ашигтай моторууддээд зэргийн үр ашгийн үнэлгээтэй (IE3, IE4)
• Хувьсах хурдны хөтчүүдмоторын гаралтыг бодит процессын шаардлагад нийцүүлдэг
• Дулаан сэргээх системүүдсансрын халаалт эсвэл урьдчилан агааржуулагчийн хэрэглээнд зориулж хаягдал дулааныг цуглуулах
• Оновчтой процессын загварууддаралтын уналт болон механик алдагдлыг бууруулах

Эдгээр шинэчлэлүүд нь үйлдвэрлэсэн нэг тонн тэжээл тутамд ногдох эрчим хүчний хэрэглээг нийтээр бууруулсан.25–35%ердөө 15 жилийн өмнө үйлдвэрлэсэн тоног төхөөрөмжтэй харьцуулахад.

5.2 Ялгарлын хяналт ба бууралт

Орчин үеийн тэжээлийн машин механизм нь олон төрлийн ялгаруулалтыг хянах технологийг агуулдаг:

• Тоос цуглуулах системүүдүр ашгийн үнэлгээ 99.9%-иас дээш байна
• Үнэр хянах технологиудбио шүүлтүүр болон химийн цэвэрлэгч зэрэг орно
• Дуу чимээ бууруулах инженерчлэлтоног төхөөрөмжийн хаалт болон чичиргээг намсгах замаар
• Ус хэмнэх системүүдусыг дахин боловсруулах болон хэрэглээг багасгах

5.3 Тойрог эдийн засгийн интеграци

Ирээдүйг харсан үйлдвэрлэгчид тойрог эдийн засгийн зарчмуудыг нэвтрүүлж байна:

• Задлах зориулалттай тоног төхөөрөмжэд ангиудыг дахин ашиглах болон дахин боловсруулах ажлыг хөнгөвчлөх
• Дахин үйлдвэрлэлийн хөтөлбөрүүдиж бүрэн шинэчлэл хийснээр тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгах
• Дахин боловсруулах чадварыг нэн тэргүүнд тавих материалын сонголтболон байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулсан
• Үйл явцын дайвар бүтээгдэхүүнээс эрчим хүч сэргээхбиомассын бойлеруудад тэжээлийн тоосийг түлш болгон ашиглах гэх мэт

Ирээдүйн чиг хандлага ба шинээр гарч ирж буй технологиуд

6.1 Хиймэл оюун ухаан ба машин сургалт

Тэжээлийн машин механизмын технологийн дараагийн хил хязгаар нь хиймэл оюун ухааныг илүү гүнзгий нэгтгэх явдал юм.

• Автономит процессын оновчлолхүний ​​оролцоогүйгээр системүүд тасралтгүй суралцаж, сайжирдаг газар
• Урьдчилан таамаглах чанарын загварчлалэцсийн бүтээгдэхүүний шинж чанарыг урьдчилан таамаглахын тулд нарийн төвөгтэй алгоритмуудыг ашиглах
• Аномали илрүүлэх системүүдчанарт нөлөөлөхөөс өмнө нарийн процессын хазайлтыг тодорхойлох
• Байгалийн хэлний интерфэйсүүдоператоруудад харилцан ярианы командуудыг ашиглан системүүдтэй харилцах боломжийг олгох

6.2 Дэвшилтэт материал ба үйлдвэрлэл

Материалын шинжлэх ухааны дэвшил нь тоног төхөөрөмжийн шинэ боломжуудыг бий болгож байна:

• Нанокомпозит материалууддээд зэргийн элэгдэлд тэсвэртэй, үрэлтийг бууруулдаг
• Нэмэлт үйлдвэрлэл (3D хэвлэх)нарийн төвөгтэй бүрэлдэхүүн хэсгийн геометр болон хурдан туршилтын загвар гаргахад зориулагдсан
• Өөрийгөө эдгээх материалуудүйл ажиллагааны явцад бага зэргийн эвдрэлийг автоматаар засдаг
• Дэвшилтэт гадаргуугийн боловсруулалтматериалын наалдацыг бууруулж, цэвэрлэх чадварыг сайжруулдаг

6.3 Нарийвчлалтай мал аж ахуйтай нэгтгэх

Тэжээлийн машин механизм нь илүү өргөн хүрээтэй нарийвчлалтай мал аж ахуйн системтэй улам бүр нэгтгэгдэж байна:

• Малын бие даасан тэжээлийн систембодит цагийн гүйцэтгэлийн өгөгдөлд үндэслэн хуваарилалтыг өөрчлөх
• Эрүүл мэндийн хяналтын системтэй нэгтгэхМалын эрүүл мэндийн үзүүлэлтүүдэд үндэслэн тэжээлийн найрлагыг тохируулах
• Байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн хяналтШим тэжээлийн ялгаралтыг багасгахын тулд тэжээлийн найрлагыг оновчтой болгох
• Нийлүүлэлтийн сүлжээний интеграцитэжээлийн үйлдвэрлэлийг дараагийн боловсруулалт, түгээлттэй холбох

Тохиолдлын судалгаа: Лиян Хонянг Тэжээлийн Машин Үйлдвэрлэлийн ХХК.

7.1 Компанийн философи ба чанарын үүрэг амлалт

Liyang Hongyang Feed Machinery Co., Ltd нь орчин үеийн тэжээлийн машин механизмын салбарыг тэргүүлэх технологийн шилдэг байдал, чанарын тууштай байдлын жишээ юм. Нарийн инженерчлэл, хэрэглэгч төвтэй инновацийн зарчмууд дээр үндэслэсэн тус компани нь дараахь зүйлсээр дамжуулан өөрийгөө тэргүүлэгч гэдгээ баталсан.

• Чанарын хяналтын хатуу протоколуудүйлдвэрлэлийн бүх үе шатанд салбарын стандартаас давсан
• Тасралтгүй судалгаа, хөгжүүлэлтжилийн орлогынхоо ойролцоогоор 8%-ийг технологийн шинэчлэлд хөрөнгө оруулах
• Цогц туршилтын журамугсрахаас өмнө бүх гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гүйцэтгэлийн баталгаажуулалтад хамрагдана
• Харилцагчийн хамтын ажиллагааны арга барилтодорхой бэрхшээлийг ойлгож, захиалгат шийдлүүдийг боловсруулахын тулд үйлчлүүлэгчидтэй нягт хамтран ажилладаг

7.2 Технологийн шинэчлэл ба хувь нэмэр

Тус компанийн салбарт оруулсан техникийн хувь нэмэрт дараахь зүйлс орно.

• Өмчийн холих технологиянз бүрийн найрлагад холих жигд байдлын коэффициентийг 5%-иас доош түвшинд хүргэх
• Эрчим хүчний хэмнэлттэй нунтаглах системүүдсалбарын дундажтай харьцуулахад тодорхой эрчим хүчний хэрэглээг 28%-иар бууруулсан
• Дэвшилтэт хяналтын системүүдхялбар интерфэйс болон цогц өгөгдлийн аналитикийн чадавхийг агуулсан
• Бат бөх чанарын инженерчлэлДээд зэргийн материал, дизайны тусламжтайгаар тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгах

7.3 Хэрэгжилтийн шилдэг байдал ба хэрэглэгчийн дэмжлэг

Тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхээс гадна Лиянг Хонян нь хэрэгжүүлэлт болон дэмжлэгээрээ ялгардаг:

• Төслийн цогц менежментанхны зураг төслөөс эхлээд ашиглалтад оруулах, оновчлох хүртэл
• Өргөн хүрээтэй сургалтын хөтөлбөрүүдүйлчлүүлэгчийн ажилтнууд тоног төхөөрөмжийн хамгийн их ашиглалтыг хангах
• 24/7 техникийн дэмжлэгчухал асуудлуудад хариу өгөх дундаж хугацаа 30 минутаас бага байна
• Гүйцэтгэлийн баталгааны хөтөлбөрүүдхэмжигдэхүйц үүрэг амлалт бүхий тулгуур тоног төхөөрөмжийн чадавхи

Дүгнэлт