Эко-найралтай шахмалд оруулах технологи: Хаягдлыг багасгаж, үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ

Хийн шахагчийн машинд энерги хэмнэх технологийг сайжруулах

Шингэн даралттай болон цахилгаан, холимог хийн шахагчийн машинууд

Хуучин гидравлик системүүд нь шингэн энергийг зөөхөд илүү үр ашиггүй байдаг тул цахилгаан хөдөлгүүртэй харьцуулахад ойролцоогоор 50-75 хувийн илүү их чадал хэрэглэдэг. (Ийм дүгнэлтийг Piping Mold 2023 онд гаргасан.) Харин одоогийн цахилгаан пресс машинуудыг авч үзэхэд тэдгээр нь серво мотор ашигладаг тул үйл ажиллагаанд илүү нарийвчлан удирдлагыг хангаж өгдөг. Түүнчлэн тосны урсгалын талаар асуух зүйл байхгүй болсон ба Plastek Group-ийн өнгөрсөн жилийн судалгаагаар компаниуд идэвхгүй үе шатанд 35-40 хувийн бага энерги алддаг болсон байна. Хуучин гидравлик тоног төхөөрөмжтэй хуучирсан компанийн хувьд гибрид загвар нь дундын шийдэл болдог. Эдгээр нь эхний үед илүү бага зардал шаарддаг ч хамгийн бага энергийн хэмнэлттэй байдаг тул ихэнх үйлдвэрлэгчид гидравликийн хуучирсан системээс шилжихдээ татам байдаг.

Энергийн үр ашигжуулалтын тулд бодит цагийн процессийн хяналт

Одоо өргөн хэрэглэж буй PLC систем нь цахилгаан халаагчийн ачаалал, матрицын шахах хүч гэх мэт 18-аас дээш энергийн хувьсагчийг зэрэг хянах боломжтой. 2024 оны судалгаагаар хайлуулагчийн температур (±5°C) болон циклийн хугацаанд бодит цагт тохируулга хийснээр нэмэлт чанарын алдагдалгүйгээр деталь тус бүрт зарцуулагдах энергийн хэрэгцээг 22%-иар бууруулж болохыг тогтоожээ. Энэ нь илүү ухаалаг, хариу үйлдэлтэй үйлдвэрлэлийг боломж болгож байна.

Ухаалаг машин, IIoT-ийн холболт ба урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

IIoT-тэй пресс нь гэмтсэн болон буруу байрласан винт эсвэл платформыг гэмтэл гарахаас 8–12 долоо хоногийн өмнө илрүүлж, машин тус бүрээр жилд 500 кВтц-аас илүү энергийн алдагдлыг сэргийлдэг — энэ нь жилд 320 кг CO₂ ялгаралтыг бууруулахтай эквивалент (Piping Mold, 2023). Энэхүү урьдчилан таамаглах чадвар нь ашиглалтын цагийг нэмэгдүүлэх, ажиллагаа муутай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд энерги хэрэгцээг бууруулахад тусалдаг.

Туршлагын жишээ: Бүрэн цахилгаант формжуулалтын системийн тусламжтайгаар энергийн хэмнэлт

32 шидэлтэн хүчний прессийг бүрэн цахилгаан загвараар солисноор жилдэх энергийн зардлаа 184,000 ам.доллароор бууруулсан нэгдүгээр түвшний автомашин хангамжийн нийлүүлэгч. Шинэчлэлтийн дүнд нэг циклд эрчим хүчний хэрэглээ 60%-иар буурч, хоёр үйлдвэрлэлийн шугам дээр 99,4% ажиллагааны цагийг хадгалан ажилласан. 2,3 жилийн ROI-той энэ төсөл нь эрчим хүчний үр ашигтай тоног төхөөрөмж нь тэгш хандлагатай байдлыг мөн үйл ажиллагааны үр ашгийг хоёуланг нь дэмждэгийг харуулж байна.

Нарийвчлал ба дахин боловсруулах замаар материал хаягдал багасгах

Гарц болон илүүдэл багасгах зорилгоор нарийвчлалтай ороомог дизайн

Сүүлийн үеийн полимерийн боловсруулалтын судалгааны дүгнэлтээр, шинэчилсэн хаягийн загвар нь инжекциар хаях үед материал алдагдлыг 60%-иар бууруулж чаддаг. Орчин үеийн CAD/CAM програм хязгааргүй нарийвчлалтай, микрон түвшинд хөндийн хэмжээсийг тодорхойлох боломжийг олгоно. Энэ нь ил гарц, дутуу хэсгүүд зэрэг асуудлыг багасгадаг. Үйлдвэрлэгчид эдгээр дэвшилтэт хөргөлтийн системийг урьдчилан таамаглалын програм хангамжтай хослуулбал, смолын урсгалыг хянах боломжийг эрс сайжруулдаг. Энэ арга нь хуучин арга замаас харьцуулахад давж дүүргэх асуудлыг ойролцоогоор хагасаар бууруулдаг. Энэ аргыг олон авангууд эзэмшсэн нь энэ нь нөөцийг хамгаалахад илүү сайн байхад л үйлдвэрлэлд ашигтай ач холбогдолтой учраас юм.

Газар дээрх саван, урсгалын зам, хаягдсан материалыг дахин боловсруулах ба ашиглах

Үйлдвэрийн жижиглэгч нь саван, урсгалын замыг немэх агшинд нь дахин боловсруулах боломжийг олгох бөгөөд хүртэл 95%үйлдвэрлэлд дахин ашиглах зориулалттай боловсролтын хаягдал. Жишээ нь, газрын дээрх PET-ийн дахин боловсруулсан нунтаг нь анхдагч материал болон ISO 9001 полимерийн стандартыг хангаж, тонн тутамд 18 ам.долларын зардлыг бууруулдаг. Нэг удаа ашиглаж болох чийгийн шинжилгээний багаж нь дахин ашиглахын өмнөх нунтгийн хайлтийн урсгалын зааварчлалыг хангасан эсэхийг баталгаажуулж, бүтээгдэхүүний чанарыг хадгалдаг.

Салбарын хаягдлыг тэгтэй тэнцүү болгох зорилготой давхардсан дахин боловсруулах систем

Бүрэн автомжуудтай ажилладаг давхардсан систем нь хэрэглэгч, аж үйлдвэрээс гарах пластик хаягдлын ойролцоогоор 99%-ийг буцаан авч, инжекцийн хэлбэрт оруулах үйл явцад дахин ашигладаг. 2024 оны эхний үеийн зарим туршилтууд нь үйлдвэрлэгчид машинийг шугамын спектроскоптой хослуулан ашигласнаар автомашины хэсгийн үйлдвэрлэлд шинэ анхдагч материал ашиглах хэрэгцээгээ бараг гурван дөрөвний нэгээр бууруулсан байна. Гайхалтай нь эдгээр машинууд дахин боловсруулах үйл явцын олон циклд дулааны хохирол 2%-иас доош барьж чаддаг тул гадна талын тоноглол шиг газруудад хүч чухал биш, дүр төрх чухал байдаг үед маш сайн ажилладаг.

Өндөр үзүүлэлттэй хэрэглээнд дахин боловсруулсан материал гажилтын асуудал

Дахин боловсруулсан полимер нь ихэнх хэрэглээний барааны хувьд маш сайн ажилладаг бөгөөд одоогийн байдлаар дэлгүүрийн тавилгууд дээр байгаа бүтээгдэхүүний ойролцоогоор 73%-ийг эзэлдэг. Гэсэн хэдий ч жинхэнэ стрессийг тэсвэрлэх шаардлагатай детальд тодорхой хязгаарлалт байдаг. 2024 оны сүүлчийн Материалын тогтвортой байдлын судалгаа гайхамшигтай зүйлийг илчилсэн ба шилэн ширхэгтэй найлон нь зөвхөн гурван дахин боловсруулах горимд орох үед руйлдасын хүч чанарын ойролцоогоор 15%-ийг алддаг нь тэдгээр бат бэхжүүлэгч ширхэгүүд хугацаа өнгөрөх тутамдаа задрана гэдгийг харуулж байна. Зарим компаниуд ургамлаас гаралтай натурал тогтвортой байдлыг нэмж, ойролцоогоор 30% дахин боловсруулсан полипропилен нэмсэн гибрид материал ашиглах талаар туршиж байна. Энэ арга боломжийг харуулж байгаа хэдий ч үйлдвэрлэгчид ижил жигд бус өнгөтэй, хэмжээсүүдийг нь тогтмол хадгалдаггүй деталь зэрэг асуудалд дасан зохицоход хэвийн бус хэцүү байна. Эдгээр асуудлууд нь найдвартай байдал нь мэдээж чухал шаардлага болдог анагаах ухааны тоног төхөөрөмж эсвэл нарийн оптик зэрэг мэдээлэлд ашиглах зөвшөөрлийг авахад хэцүү байдлыг үүсгэдэг.

Хийн хийгээр хийх технологид тэсвэртэй материал: Цэвэрлэсэн болон ургамлын гаралтай сонголтууд

Үйлдвэрлэлд цэвэрлэсэн пластик (rPET, rPP, rHDPE) ашиглах

Илүү их тооны үйлдвэрлэгчид шинэ анхдагч материалыг илүү бага хэмжээгээр ашиглан rPET, rPP, rHDPE зэрэг цэвэрлэсэн пластик руу эргэж байна. Компаниуд битүү тойргоор ажиллах системийг нэвтрүүлэх үедээ спруй болон рант гэж нэрлэгддэг хаягдал хэсгийн ойролцоогоор 85-95 хувийг нь сэргээж авч чаддаг. Зарим үйлдвэрүүд эргэн дамжуулсан материалдаа ердийн үйлдвэрлэлийн явцад нэмж эхлэснээр зардлаа ойролцоогоор 30 хувиар бууруулсан байдаг. Бүтцийн хүч хэрэгтэй бус зүйлсийн хувьд эдгээр цэвэрлэсэн сонголтууд шинэ смолтой бараг адил ажилладаг. Материалын сонголтын зааварчилгаанд өнгөрсөн жил гаргаснаар хаягдал, өдөр тутмын хэрэглээний бараанууд энэ арга замаар сайн ажилладаг жишээ юм.

Биологийн задралд ордог пластик (PLA, PHA, PBS): Хэрэглээ болон хязгаарлалт

PLA нь компостын орчинд задардаг тул биологийн задралтай пластмассуудын дундаас хамгийн ихэвчлэн сонгогддог сонголт болсон хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч энэ материал их халуунд тэсвэр муутай байдаг, ерөнхийдөө 50-60 градус Цельсийн хооронд хайлдаг тул машин, электрон бүрэлдэхүүн хэсгийн зэрэг хэрэгслүүдэд тохиромжгүй байдаг. Нөгөө талаар далайн усанд задардаг PHA гэх өөр нэг төрлийн биологийн задралтай пластик байдаг бөгөөд энэ нь нэг удаа хэрэглэгдэх анагаахын хэрэгслүүдэд сайн ажилладаг. Харамсалтай нь эдгээр материалын үнэ нь ердийн пластмассын үнээс ойролцоогоор хоёр дахин илүү байдаг. Сүүлийн үеийн зах зээлийн мэдээллээр үзэхэд өнгөрсөн жилд PLA-ийн ашиглалт ойролцоогоор 18 хувиар нэмэгдсэн бөгөөд ихэвчлэн хэдхэн сарын турш л ашиглагдахад хангалттай байдаг хоолны сав, богино хугацаанд ашиглагдах баглаа боодлын шийдлүүд рүү нь ихэвчлэн нэвтэрсэн.

Биологийн гаралтай полимер, байгалийн долнуурдагчидэд оруулсан шинэчлэл

Модны ширхэгээр баталгаажуулсан уургийн полимерүүд одоогоор ABS-ийн сунгалтын хүчтэй тэнцүү бөгөөд шатахуй боломжтой байдалдаа хадгалагдаж байна. Будааны гуульдсан материал нь мебель, дотор талын хэрэгслэлтийн хувьд деталийн жинг 15–20%-иар бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч байгалийн долнуур материалууд формжуулах үед чийгшилтэй холбоотой цоорхой үүсэхээс сэргийлэхийн тулд хатаах жигд зааварчилгааг шаарддаг.

Эко-бус модлог хийх зориулалтаар хийхэд зориулсан материалын сонголтын дутагдал

Тэвчээрлэг байдлыг ашиг шимтэй байлгах нь чухал үүрэгтэй байдаг: дахин боловсруулсан PP нь гурван дахин боловсруулах явцад 12–15% огтлолын эсэргүүцлийг алддаг бөгөөд ихэнх био-гаралтай полимерүүд нь UL94-ийн галын түвшингийн ангилалгүй байдаг. 2023 оны судалгаагаар үзүүлэхэд, үйлдвэрлэгчдийн 68% нь маркетингийн шаардлагад нийцэхийн тулд дахин боловсруулсан агуулгыг эрхэмлэдэг бөгөөд механик шинж чанарын 10–15% -ийг алдахыг зөвшөөрч, экологийн хувьд илүү тэвчээртэй брендийн зорилгоо хангасан байна.

Хаягдал багасгаж, үр ашгийг сайжруулахын тулд үйлдвэрлэлд тохируулан дизайн хийх (DFM)

Их боловсруулах зүйлсийг урьдчилан сэргийлэхийн тулд DFM-ийг эрт үеэс нэгтгэх

Хийцэлчлэгчид ба үйлдвэрлэгчид цацалт боловсруулах төслүүд дээр анхны өдрөөс хамтран ажиллавал, өнгөрсөн жилийн DFM салбарын судалгааны мэдээллээр, материал алдагдлыг ихэвчлэн 18-22 хувь хүртэл бууруулдаг. Хаягдал хэсгүүдийг илрүүлэхэд инженерүүд эармсны доторх пластик урсахыг судлах, эхний загварууд дээрх материал шинж чанарыг ойлгоход тусалдаг. Эдгээр нэмэлт дэмжлэгүүд нь үйлдвэрлэлийн явцад дутуу хэсгүүдийн ойролцоогоор гурван хэсгийг эзэлдэг. Хэлбэрүүдийг энгийн байлгах, ерөнхийдөө 1.2-2.5 мм-ийн хооронд ханын зузаан барьж байвал ихэвчлэн смолын зардлыг хэмнэх боломжийг олгодог бөгөөд нэмэлтээр хүчийг хадгалж үлдээдэг. Энэ нь бүтээгдэхүүний шаардлагатай хамааран өөрчлөгддөг ч энэ мужид байвал янз бүрийн үйлдвэрлэлийн нөхцөл байдлаас хамаарч сайн ажилладаг.

Ижил хэмжээний хэлбэржүүлэлтийн тулд ханын зузаан ба хөргөлтийг үр дүнтэй болгох

Тогтмол ханын зузаан нь тунгалаг болон муруйралтыг сааруулдаг — эдгээр нь нарийн детальд материал алдагдахын 15%-ийг эзэлдэг. 3D хэвлэсэн орлуулгын формонд тохируулсан хөргөлтийн сувгууд дулаан шилжүүлэх чадварыг 40%-иар сайжруулж, циклийн хугацааг богиносгох, энерги хэрэглээг ажил тутамд 12–18%-иар бууруулдаг.

Тохиолдол судалгаа: DFM автомашин хэсэгт материал ашиглалтыг 22%-иар бууруулсан

Нэгдүгээр түвшний нийлүүлэгч панелийн хэсэгт DFM зарчмыг хэрэгжүүлсэн:

Дахин загварчилснаар жилд 87 тонн ABS хаягдал арилгагдсан бөгөөд мөргөлдөөний тестийн стандартыг хангасан.

Нягт нийлүүлэлтийн үйлдвэрлэл, автоматжуулалт, битүү тогтолцоогоор үйл явцыг оновчтой болгох

Хэлбэлзэх үйл ажиллагаан дахь хаягдлыг арилгахад зориулсан Нягт зарчмыг хэрэглэх

Нягт үйлдвэрлэл нь стандартжуулсан ажлын урсгал болон бодит цагт гажигийг хянах замаар материал хаягдлыг 40%-иар бууруулдаг (Nextplus 2024). Урсгалын утгын зураглал нь хаалтын хайчлах, хөргөх, салгах шатуудад утга нэмэхгүй буй алхамуудыг тодорхойлоход тусалдаг. Нэгэн анхдагч автоны нийлүүлэгч 5S байршлын зарчмыг хэлбэлзэх солилтоор үйл явцыг сайжруулснаар циклийн хугацааг 18% боловсронгуй болгосон.

Тогтвортой цикл болон хүний гаргасан алдааг багасгах зорилгоор автоматжуулалт хэрэглэх

Роботын спруйн авагч болон дүрсээр удирдагч системүүд нь ±0.5% нарийвчлалтайгаар стрелкын жинг хадгалж, илүүдэл дүүргэлтийн гажгуудыг эрс бууруулдаг. 2023 оны судалгаагаар автомжуулсан хэлбэлзэх температурын хяналт нь энергийн хэрэглээг 15% бууруулахад нэмэлтээр эмнэлгийн коннектор шиг нарийн хэмжээний деталиудын хэмжээний нарийвчлалыг сайжруулдаг байв.

Хэлбэлзэх доторх бүрдэлт болон дараа обработлогын үед робот техник хэрэглэх

Зургаан тэнхлэгт роботууд хэрэглээний электрон бүтээгдэхүүний бүрхүүлүүдийн хувьд хоёрдогч үйлдлүүдийг арилгах зорилгоор формон дотор шошго тавих, оруулгыг байрлуулах үйлдлийг 0.01 мм-ийн давталттайгаар гүйцэтгэдэг. Хамтран ажилладаг роботууд (кобот) хаалтын ирмэгийг таслах зэрэг дараа үеийн боловсруулалтын даалгавруудыг гараар хийх арга замаас 30% бага хаягдал үүсгэж гүйцэтгэдэг.

Бүрэн автоматжуулсан эсэргүүцэл нь 24/7 байнгын үйлдвэрлэлийг боломж болгодог

Хиймэл оюун ухаан дээр суурилсан урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ ашигладаг гэрэлтүүлгээггүй үйлдвэрлэлийн эсүүд нь тоног төхөөрөмжийн ажиллагааны цагийг 92%-д хүртэл нэмэгдүүлж, оюунлаг цахилгааны горимын тусламжтайгаар энерги хэрэглээг 22%-иар бууруулдаг. Эдгээр системүүд материаллын бодит цагийн вискозитетийн өгөгдөлд үндэслэн шахах хүч ба орох хурдыг динамик байдлаар тохируулдаг.

Бүх байгууллагын дөхөмтэй ус болон материалын сэргээлтийг хэрэгжүүлэх

Ангилах төвийн шүүлтүүрт системийн тусламжтайгаар дэвшилтэт үйлдвэрүүд халаж буй усны 95%, цэвэрлэх материал нь 88%-ийг сэргээдэг. Бодит цагийн реологийн хяналт нь дахин боловсруулсан материал агуулсан хэрэглээнд чанарыг тогтвортой байлгахад чухал бөгөөд хайлангийн нийлбэр нь хайлуулах урсгалын хувьд 5%-иас хэтрэхгүй байхыг хангана, жишээ нь сав баглаа боодол.

Түгээмэл асуултууд

Хийцийн хэлбэржүүлэх машинуудын гол төрлүүд нь ямар ямар байдаг талаар ярилцсан бэ?

Статья гидравлик, цахилгаан ба холимог хийцийн хэлбэржүүлэх машинуудыг авч үзэж, тэдгээрийн энергийн үр ашиг болон үйл ажиллагааны ялгааг онцолсон.

Маягийн загвар хэрхэн материал алдагдлыг нөлөөлөх вэ?

Нарийвчлалтай маягийн загвар нь ил гаралт ба дутуу дүүргэлтийг эрс багасгаж, материал алдагдлыг 60%-иар бууруулж чадна.

Бодит цагт процессийг хянах нь энерги оптимизацид ямар үүрэгтэй вэ?

Дэвшилтэт PLC системийг ашиглан бодит цагт хяналт тавих нь хайлуулагч температур болон мөчлөгийн хугацаанд тохируулга хийх боломжийг олгох бөгөөд деталь бүрт зарцуулагдах энергийг 22%-иар бууруулна.

Хэрэглээний материал нь хийцийн хэлбэржүүлэлтэд яагаад чухал вэ?

Хэрэглээний материалыг ашиглах нь шинэ анхдагч материал дээрх хамаарлыг бууруулж, зардлыг хэмнэх, тэлхүүршилтийг дэмжихэд тусалдаг. Гэхдээ өндөр үзүүлэлттэй хэрэглээнд асуудал үүсэж байна.

Автомжуулалт нь хийцийн хэлбэржүүлэлтийг тэлхүүршилтэй болгоход хэрхэн хувь нэмрээ оруулах вэ?

Автомжуулалт нь тогтмол мөчлөгийг хангаж, хүний ​​алдааг бууруулж, байнгын тасралтгүй үйлдвэрлэлтийг боломжруулдаг бөгөөд илүүдлийг багасган ашиг шимийг эрс нэмэгдүүлдэг.