Sự chuyển dịch sang sản xuất gốm sứ tự động hóa

Ngành công nghiệp gốm sứ toàn cầu đang trải qua quá trình chuyển đổi số nhanh chóng.
Các dây chuyền sản xuất truyền thống phụ thuộc rất nhiều vào các thao tác thủ công như tạo hình, tráng men và nung, dẫn đến chất lượng không đồng nhất và khả năng mở rộng hạn chế.

Các nhà máy đang đối mặt với tình trạng thiếu lao động, chi phí năng lượng tăng cao và yêu cầu chất lượng ngày càng khắt khe hơn, hiện đang chuyển sang sử dụng các hệ thống tự động hóa tích hợp các lớp điều khiển cơ khí, điện và phần mềm vào một mạng lưới phối hợp duy nhất.

Theo Hiệp hội Công nghiệp Gốm sứ , các nhà máy áp dụng tự động hóa hoàn toàn đạt hiệu quả sản xuất cao hơn tới 45% và giảm sự biến động về chất lượng tới 70% so với các cơ sở vận hành thủ công.

Hệ thống tự động hóa sản xuất gốm sứ là gì?

Hệ thống tự động hóa sản xuất gốm sứ kết hợp phần cứng cơ khí và phần mềm kỹ thuật số thành một khung điều khiển thông minh duy nhất.

Các thành phần cốt lõi

Kiến trúc đa tầng này đảm bảo sự đồng bộ hóa theo thời gian thực giữa các thiết bị tạo hình, tráng men, nung và kiểm tra.

Logic điều khiển và đồng bộ hóa quy trình

Tự động hóa chuyển đổi quy trình sản xuất gốm sứ từ một quy trình tuyến tính thành một hệ thống phản hồi khép kín .

1. Tự động hóa quá trình tạo hình – Máy định hình và đúc khuôn điều khiển bằng động cơ servo tự động điều chỉnh áp suất và tốc độ tạo hình dựa trên độ nhớt của đất sét.

2. Tự động hóa quy trình lắp kính – Robot phun sơn điều chỉnh góc phun và lưu lượng phun bằng phân tích thị giác máy tính.

3. Kiểm soát quá trình nung – Nhiệt độ lò nung được điều chỉnh bằng PID trong phạm vi ±2°C, đảm bảo quá trình thủy tinh hóa và màu sắc đồng nhất.

4. Hoàn thiện và Kiểm tra – Camera tích hợp trí tuệ nhân tạo phát hiện các khuyết tật trên lớp men và các điểm không đồng nhất trên bề mặt trong thời gian thực.

5. Truyền dữ liệu – PLC cung cấp dữ liệu cho bảng điều khiển SCADA để trực quan hóa tập trung và quản lý cảnh báo.

Mỗi trạm giao tiếp với nhau thông qua các giao thức Ethernet công nghiệp (Profinet / Modbus TCP), cho phép phối hợp đầy đủ và theo dõi dữ liệu.

Lợi ích hiệu suất được định lượng

Dữ liệu đã được Tạp chí Tự động hóa Sản xuất xác minh.

Ưu điểm chức năng chính

1. Thu thập dữ liệu thời gian thực
Các cảm biến liên tục thu thập dữ liệu về nhiệt độ, áp suất, độ dày lớp men và độ ẩm — tạo nền tảng cho việc tối ưu hóa quy trình.

2. Hệ thống điều khiển PLC & SCADA tập trung
Người vận hành có thể hình dung trạng thái của từng máy móc trên màn hình điều khiển thống nhất, chỉnh sửa thông số ngay lập tức và theo dõi chu kỳ sản xuất trong thời gian thực.

3. Bảo trì dự đoán thông qua phân tích AI
Các thuật toán phân tích dữ liệu rung động và dòng điện động cơ để phát hiện các lỗi tiềm ẩn trước khi chúng gây ra thời gian ngừng hoạt động.

4. Hệ thống quản lý công thức nấu ăn
Các thiết kế sản phẩm khác nhau — đĩa, cốc hoặc bát — có thể được lưu trữ dưới dạng “công thức” kỹ thuật số, cho phép cấu hình lại chỉ bằng một cú nhấp chuột cho các đợt sản xuất đa dạng.

5. Tích hợp MES
Hệ thống quản lý sản xuất (MES) liên kết kế hoạch sản xuất với hiệu suất thực tế của thiết bị, tự động điều chỉnh lịch trình dựa trên tốc độ sản xuất và khả năng hoạt động của lò nung.

Lợi tức đầu tư và giảm chi phí

Thông thường, khoản đầu tư vào tự động hóa sẽ được thu hồi trong vòng 12-18 tháng, nhờ vào hiệu quả năng lượng và giảm thiểu chất thải.

Tích hợp với các hệ thống sản xuất kỹ thuật số

Hệ thống tự động hóa sản xuất gốm sứ có thể kết nối với các nền tảng kỹ thuật số toàn nhà máy, bao gồm:

• Hệ thống ERP quản lý đơn hàng và theo dõi tồn kho

• Nền tảng IoT để giám sát tình trạng máy móc theo thời gian thực

• Bảng điều khiển đám mây để giám sát từ xa

• Công cụ phân tích năng lượng để theo dõi chi phí và lượng khí thải carbon.

Việc tích hợp với các tiêu chuẩn của Hội đồng Hiệu quả Năng lượng đảm bảo những lợi ích bền vững có thể đo lường được.

Lợi ích về môi trường và tuân thủ quy định

Các hệ thống của Haoda được xây dựng để tuân thủ tiêu chuẩn an toàn ISO 50001 và chỉ thị CE.
Các tính năng chính bao gồm:

• Tái sử dụng năng lượng trong các giai đoạn sấy và nung

• Hệ thống kiểm soát phát thải VOC và bụi

• Mô-đun tái chế và lọc nước

• Các khóa an toàn cho người vận hành và các giao thức khẩn cấp thông minh

Những giải pháp này không chỉ giảm thiểu tác động đến môi trường mà còn đáp ứng các kỳ vọng về hiệu quả ESG đối với các nhà máy gốm sứ xuất khẩu.

Triển khai và hỗ trợ

Quy trình lắp đặt điển hình bao gồm:

1. Đánh giá trước dự án: Phân tích quy trình và thiết kế dây chuyền sản xuất.

2. Tích hợp hệ thống: Cấu hình PLC, lập bản đồ thiết bị và hiệu chuẩn tín hiệu.

3. Đào tạo vận hành viên: Giao diện SCADA, khắc phục sự cố và các buổi bảo trì.

4. Dịch vụ hậu mãi: Giám sát từ xa, cập nhật phần mềm và hỗ trợ kỹ thuật 24/7.

Để được tư vấn về tự động hóa hoặc hỗ trợ tích hợp dây chuyền sản xuất, hãy truy cập Haoda Machine hoặc liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi .