Предиктивная диагностика в целлюлозно-бумажной промышленности

19 июня 2023
Предиктивная диагностика в целлюлозно-бумажной промышленности

Изобретение и распространение бумаги — одно из важнейших достижений в истории человечества. Благодаря изобретению и использованию бумаги стали возникать информационные сообщества, а с распространением печатного станка в 15 веке знания сообщества легко передавались даже столетия спустя. Сегодня целлюлозно-бумажная промышленность во многих отношениях предоставляет как большие возможности, так и риски. В то время как глобальная пандемия, с которой мы столкнулись в 2019 году, нарушила все цепочки поставок, бумажная промышленность столкнулась с повышенным спросом. Наблюдался интенсивный и неравномерный спрос на средства личной гигиены, упаковку для пищевых продуктов, медицинскую бумагу и гофроупаковку. Рост цен на сырьевые товары и производственные трудности, вызванные эпидемией Covid-19, форсировали данный сектор, Многие предприятия воспользовались этим и увеличили свои прямые инвестиции в цифровые активы. Отвечая на растущие потребности бумажной промышленности, поддержание прибыльности и разработка новых продуктов происходят намного быстрее и без особых усилий благодаря цифровизации. В этом документе мы рассмотрим инновационные решения для профилактического мониторинга состояния оборудования, которые предлагает Artesis, а также рассмотрим преимущества профилактического обслуживания для целлюлозно-бумажной промышленности.

В целом, целлюлозно-бумажная промышленность сократилась за последние пять лет из-за перехода на цифровые СМИ в развитых странах и ослабления традиционных медиа. Увеличение производства на некоторых развивающихся рынках частично компенсировало спад за счет увеличения спроса на использованную бумагу, в то время как рыночная тенденция сместилась в сторону упаковки и предметов медицинского назначения. Хотя эта тенденция набирает силу со вспышкой Covid-19, для производителей по-прежнему существуют серьезные возможности.

Целлюлозно-бумажная промышленность важна по нескольким причинам. Благодаря повышению эффективности технологического процесса отрасль стала более энергонезависимой и менее интенсивной по выбросам углекислого газа, производя более половины своей первичной энергии из биологических продуктов. Только в Европе годовой оборот производства целлюлозы и упаковочной, полиграфической, гигиенической и специальной бумаги составляет около 180 миллиардов евро. Экономия, которая может быть достигнута на таком большом рынке, означает как более экологичное производство, так и эффективное использование высокоценного сырья.


Добровольные отраслевые инициативы и законодательные меры привели к тому, что уровень вторичной переработки бумаги в Европе превысил 70%. Сырье, используемое в производстве бумаги и картона, получено из устойчивых источников. Высокий уровень знаний, исследований и разработок позволил этим отраслям разрабатывать новые продукты и технологии, использовать новые бизнес-модели и создавать низкоуглеродную биоэкономику.

Неравномерный рост спроса, вызванный эпидемией Covid-19, растущий рост цифровых медиа и быстрый рост цен на энергоносители и сырьевые товары создают серьезную нагрузку на производителей целлюлозы и бумаги. По этой причине технологии и цифровые приложения, которые изменят мир к лучшему, важны как никогда.

Можно изменить ситуацию с помощью профилактического обслуживания Цифровизация и технологические достижения позволили производителям целлюлозы и бумаги усовершенствовать свои процессы и производить качественную продукцию в больших количествах. В то время как требования клиентов растут каждый день, технологические разработки позволяют объектам реагировать на эти требования. Однако одним из наиболее важных моментов, где современные технологии могут отсутствовать, являются отказы оборудования и незапланированные простои, вызванные отсутствием технического обслуживания. Технологии профилактического обслуживания — отличное решение для удовлетворения растущих потребностей клиентов и максимального использования достижений современных машинных технологий.

Как и у многих производителей целлюлозно-бумажной промышленности, а также во многих других отраслях, техобслуживанию машин не уделяется достаточно внимания до тех пор, пока не произойдёт отказ. Неспособность заблаговременно спланировать процессы технического обслуживания и внедрения технологии профилактического обслуживания на вашем объекте может привести к незапланированному простою вашего производства или даже к его полной остановке. В результате ваш бизнес может потерять время, деньги и, самое главное, репутацию из-за невыполнения дедлайнов. Современные бумагоделательные машины создают непрерывное бумажное полотно, фильтруя волокна, содержащиеся в бумажной массе, и создавая постоянно движущийся мат из влажных волокон.

Важной частью бумагоизготовительной машины является секция прессования, которая удаляет большую часть оставшейся влаги с помощью системы захватов, образованных валками, которые поддерживают лист и сжимаются вместе с помощью прессовых войлоков, которые поглощают влагу. Секция прессования состоит из множества валков, скрепленных вместе для выдавливания влаги из бумажного листа. Секция прессования оказывает большое влияние на свойства бумаги, такие как шероховатость и впитываемость, а также на конечную стоимость производства. Неэффективность удаления влаги на этом участке приводит к увеличению расходов на участке сушки, где будут высокие энергозатраты, а также снихится итоговая производительность из- за низкой скорости машины.

Отказы подшипников в секции прессования

Одной из наиболее распространенных проблем в прессовой части бумажных фабрик являются отказы подшипников в печатных валах, которые влияют на качество бумаги и могут привести к остановке производства. В большинстве случаев повреждение подшипников приводит к полной остановке, что ведёт к серьёзному повреждению валов машин. Причины неисправностей в подшипниках можно перечислить следующим образом:

• Неправильная конструкция или сборка подшипников

• Несоосность подшипника

• Тела качения неравномерного диаметра

• Неправильная смазка

• Перегрузка

Когда возникает одна из этих неисправностей, на предприятиях обычно применяются следующие процессы:

• БДМ выключается

• Поврежденный рулон удаляется и должен быть заменен новым.

• Неисправный ролик отправляется в мастерскую, где неисправный подшипник заменяется новым

Все эти события приводят к производственным потерям, дополнительным расходам и потере времени в условиях повышенного спроса, что значительно снижает конкурентоспособность вашего производства.

Практические решения для профилактического обслуживания компании Artesis

Специалистам по техническому обслуживанию и обеспечению надежности необходимы практические знания, чтобы сосредоточиться на производстве и техническом обслуживании. Предлагаемые нами простые и понятные интерфейсы не только облегчают процессы технического обслуживания, но и повышают эффективность работы за счет увеличения производительности оборудования.

Исключите незапланированные простои с помощью решений для бессенсорного мониторинга состояния e-MCM!

В цепочке производства от древесины к бумаге любая неисправность в насосах, смесителях, цилиндрах или двигателях приведет к остановке производства. Помимо непрерывного сбоя, даже небольшие изменения в процессах могут повлиять на качество продукта в такой подобной системе. Многие предприятия целлюлозно- бумажной промышленности предпочитают услуги по техническому обслуживанию с возможностью раннего и частого вмешательства. Однако сейчас у производителей гораздо больше возможностей. Благодаря современным методам мониторинга состояния производители предотвращают незапланированные простои, повышают эксплуатационную готовность оборудования и минимизируют затраты на техническое обслуживание. Отслеживая реальное состояние критически важного оборудования в режиме реального времени, вы можете перейти к эффективной стратегии профилактического обслуживания. Раннее предупреждение, обеспечиваемое современными системами мониторинга состояния, предотвратит незапланированные простои и позволит вашей команде по техническому обслуживанию заменить деталь только в случае необходимости. Это поможет вам увеличить OEE, что является важным значением коэффициента полезного действия в вашем производстве.

Как работает электронный MCM

Запатентованный алгоритм машинного обучения e-MCM обеспечивает комплексное обнаружение неисправностей на срок до 6 месяцев. Таким образом, механические, электрические или неисправности, возникающие в насосе, двигателе и цилиндрах во время процесса, автоматически обнаруживаются и сообщаются на начальном этапе. e-MCM постоянно контролирует ваше вращающееся оборудование, проводит измерения и сравнивает их с цифровым двойником, созданным в процессе самообучения, предоставляя вам информацию о последнем состоянии оборудования. Уникальный алгоритм машинного обучения позволяет распознавать нормальную работу в самых разных условиях, таких как разные скорости или нагрузки, обеспечивая управление без ложных срабатываний.


Какие неисправности можно обнаружить заранее?

Artesis e-MCM предлагает комплексные решения для обнаружения как электрических, так и механических неисправностей.

Электрические и механические неисправности, сбои процесса:

• Высокое энергопотребление

• Сыпучий фундамент/компоненты

• Низкая эффективность

• Механический дисбаланс/несоосность

• Кавитация в насосах

• Неисправности коробки передач

• Турбулентность потока в вентиляторах,

• Неисправности приводного оборудования

нагнетателях

• Отказы коробки передач, ремня, муфты и

• Загрязнение фильтра и теплообменника

подшипника

• Смазка

• Неисправности статора и ротора

• Перегрузка

• Внутренние электрические неисправности

• Внешние электрические неисправности

Простота цифровой эксплуатации

Многие методы профилактического обслуживания трудно использовать даже после их установки. Artesis e-MCM обеспечивает быструю и простую эксплуатацию, благодаря функции автоматической диагностики неисправностей. Вместо того, чтобы иметь дело с плотным и сложным массивом данных, обслуживающий персонал предпринимает быстрые действия основываясь на реальных данных. После установки систем e-MCM на очистных сооружениях платформа Artesis IoT (интернет вещей) легко взаимодействует с e-MCM. Вы можете установить беспроводное подкключение, интегрировав в свою систему маршрутизатор 4G/LTE, который обеспечивает связь между e-MCM и облачной платформой Artesis IoT. Пакеты интеграции доступны для широкого спектра сторонних систем, включая встроенный мониторинг состояния, SCADA/ HMI и отчетность/бизнес-аналитику.

Мониторинг в реальном времени и без ошибок

e-MCM постоянно проводит измерения и сравнивает их с исходным состоянием, чтобы оценить серьезность и тип любых развивающихся неисправностей. Технология может распознавать аномалии в самых разных рабочих ситуациях и даже расширять процесс самообучении в момент выхода за первоначальные границы обучения. Это позволяет e-MCM очень точно обнаруживать неисправности без ложных срабатываний. Эти данные в режиме реального времени, предоставляемые Artesis, являются эффективным методом решения таких проблем, как кавитация и непроницаемость, которые наблюдаются в насосных системах и развиваются незаметно.

Заключение

Производители целлюлозно-бумажной продукции должны эффективно использовать инструменты профилактического обслуживания и добавлять их в свои планы ТО, чтобы повысить свою конкурентоспособность, увеличить свою долю на рынке и реагировать на растущие потребности клиентов. В этой отрасли со сложными и чувствительными процессами профилактическое техническое обслуживание предлагает производителям множество возможностей, от улучшения качества продукции до предотвращения незапланированных остановок. Мы с нетерпением ждем возможности предоставить вам преимущества нашей продукции.