La technologie fait avancer l'avenir : rapport sur les tendances en matière d'innovation des machines de refendage intelligentes et de haute précision

Résumé du rapport

Ce rapport vise à fournir une analyse approfondie de la vague actuelle d'innovation technologique dans le domaine des machines de refendage. Avec l'intégration poussée de l'Industrie 4.0, de l'intelligence artificielle, de l'Internet des objets et d'autres technologies, les machines de refendage connaissent une transformation révolutionnaire, passant des machines traditionnelles à des machines de haute précision, intelligentes et intégrées. Ce rapport se concentrera sur l'analyse des technologies clés à l'origine de cette évolution, les tendances majeures présentées et se penchera sur les orientations de développement futures, fournissant ainsi une référence stratégique aux acteurs du secteur.

1. Introduction : Contexte du secteur et motivation du changement

Équipements clés pour le traitement final, les machines de refendage sont largement utilisées dans de nombreux secteurs, tels que les films, les feuilles, le papier, les non-tissés et les matériaux composites. Les machines de refendage traditionnelles reposent principalement sur le contrôle mécanique et l'expérience de l'opérateur, ce qui présente des inconvénients tels qu'un faible rendement, une précision limitée, un taux de perte élevé et une forte dépendance au personnel.

Dans le contexte de l'industrie manufacturière mondiale évoluant vers l'intelligence et l'écologisation, le marché a mis en avant des exigences plus élevées en matière de traitement de refendage :

• Qualité extrême : les produits en aval (tels que les nouveaux séparateurs de batteries d'énergie, les films optiques) ne nécessitent aucune bavure, aucune poussière et aucune pollution au niveau des bords de découpe.

• Efficacité extrême : recherchez une vitesse de fonctionnement plus élevée et un temps de changement de commande plus court pour répondre aux besoins d'une production flexible.

• Coût extrême : réduisez les taux de rebut, la consommation d’énergie et les coûts de main-d’œuvre.

• Axé sur les données : nécessite une surveillance et une analyse des données tout au long du processus pour assurer la traçabilité et une prise de décision intelligente.

Ces exigences sont à l’origine d’innovations disruptives dans la technologie des machines de refendage.

2. Principaux moteurs de l'innovation technologique

1. Technologie de contrôle de mouvement de précision :

◦ Entraînement direct (moteur couple DDR) : remplace la structure de transmission mécanique traditionnelle pour une transmission sans contact et sans jeu. Améliore considérablement la précision de contrôle et la réponse dynamique, réduit les vibrations et pose les bases d'un refendage à grande vitesse et haute précision.

◦ Système servo de haute précision : la technologie de contrôle servo synchrone multi-axes assure la coordination parfaite entre le déroulement, la traction, l'enroulement et d'autres unités, et la précision du contrôle de la tension peut atteindre ± 0,1 %.

◦ Moteurs linéaires et technologie de lévitation magnétique : présents dans les applications haut de gamme pour éliminer pratiquement les frottements et l'usure, permettant une précision de positionnement au niveau nanométrique et un fonctionnement à très grande vitesse.

2. Technologie de détection et de perception intelligente :

◦ Caméra CCD/line array haute résolution : utilisée pour l'inspection visuelle complète de la ligne, l'identification en temps réel des défauts (tels que les rayures, les taches, les trous) sur la surface du matériau et la liaison avec l'actionneur pour le marquage ou le tri.

◦ Système de mesure laser : mesure sans contact de la largeur, de l'épaisseur et de la position des bords du matériau, réalisant un contrôle en boucle fermée et une correction automatique des écarts (CPC/EPC).

◦ Capteurs multidimensionnels : intégrez divers capteurs tels que la température, l'humidité, les vibrations et l'acoustique pour surveiller de manière exhaustive l'état de santé de l'équipement et l'environnement de production.

3. Intelligence artificielle et jumeaux numériques :

◦ Optimisation de l'algorithme d'IA : les algorithmes d'apprentissage automatique optimisent automatiquement les paramètres de refendage (tels que la tension, la vitesse et la pression du couteau) en apprenant à partir des données de production historiques pour obtenir une production « d'optimisation en un clic ».

◦ Maintenance prédictive : l'IA analyse les données de fonctionnement de l'équipement pour avertir à l'avance des risques potentiels tels que l'usure des outils et la défaillance des roulements, transformant la maintenance passive en prédiction active, réduisant considérablement les temps d'arrêt imprévus.

◦ Jumeau numérique : créez une image en temps réel de la machine de refendage dans un espace virtuel pour la simulation, le débogage des paramètres, les diagnostics à distance et la formation des employés, réduisant ainsi le temps de lancement de nouveaux produits.

4. Internet industriel des objets (IIoT) et plateformes cloud :

◦ Entièrement interconnecté : La machine de refendage est connectée au réseau de l'usine (MES/ERP) via la passerelle Internet des objets pour réaliser l'échange de données entre les équipements et entre les équipements et le système de gestion.

◦ Collaboration cloud-edge : les données de production massives sont traitées de manière préliminaire côté périphérie, et les données clés sont téléchargées sur la plate-forme cloud pour une analyse approfondie et une formation de modèle, optimisant en permanence les performances de tous les appareils dans le monde.

◦ O&M à distance : les ingénieurs peuvent guider, déboguer et résoudre les problèmes à distance grâce à la technologie AR/VR, offrant un service ininterrompu 24h/24 et 7j/7.

3. Les principales tendances en matière d’innovation sont présentées

1. Tendance 1 : Capacités de refendage ultra-haute précision et ultra-mince

◦ Performances : La précision de refendage est passée du millimètre au micron (μm), et elle peut refendre de manière stable des matériaux ultra-minces (tels que des feuilles de cuivre, des diaphragmes haut de gamme) en dessous de 3 μm.

◦ Valeur : Répondre à la demande exigeante de matériaux de précision dans les nouvelles énergies, l'électronique grand public et d'autres domaines, et réduire le gaspillage de matériaux précieux.

2. Tendance 2 : Unité centrale d'usine intelligente « sans pilote »

◦ Performance : Intégrez le chargement et le déchargement automatiques (AGV/RGV), le dressage automatique, le positionnement par vision industrielle et le système de magasin d'outils intelligent pour réaliser l'ensemble du processus, du chargement de la bobine au produit fini sortant de la ligne de production.

◦ Valeur : Réduisez les coûts de main-d'œuvre et les erreurs, réalisez une production de lumière noire et améliorez la sécurité et la cohérence de la production.

3. Tendance 3 : Intégration intégrée et production flexible

◦ Performances : La refendeuse est intégrée aux processus de revêtement, de laminage et d'impression pour former une ligne de production intégrée. Elle dispose également de fonctions de changement rapide de moule (QMCS) et d'appel de formule en un clic, permettant de répondre avec souplesse aux petites séries et aux commandes multi-variétés.

◦ Valeur : raccourcir considérablement le cycle de production, améliorer la vitesse de réponse du marché et aider l'industrie manufacturière à se transformer vers le modèle de « production à la demande ».

4. Tendance 4 : Vert et à faible émission de carbone tout au long du cycle de vie

◦ Performances : adoptez un moteur à économie d'énergie à haute efficacité et un système de rétroaction énergétique ; réduisez les taux de rebut grâce à l'optimisation de l'IA ; La conception modulaire de l'équipement est facile à entretenir et à mettre à niveau et prolonge la durée de vie.

◦ Valeur : Réduire considérablement la consommation d’énergie et les émissions de carbone, conformément au concept mondial de développement ESG, et créer des avantages environnementaux et économiques pour les clients.

5. Tendance 5 : Extension de valeur basée sur les données

◦ Performances : La refendeuse n'est plus un équipement de traitement isolé, mais un terminal d'acquisition de données et un point d'accès à des services à valeur ajoutée. Les fabricants fournissent des services à valeur ajoutée tels que l'optimisation des processus, la planification des capacités et la gestion de la chaîne d'approvisionnement grâce à l'analyse et à la compréhension des données.

◦ Valeur : Le modèle économique est passé de la « vente d'équipements » à la « vente de services en tant que service » pour construire un écosystème de service après-vente durable et rentable.

4. Perspectives d'avenir

La machine de découpe du futur évoluera vers un agent hautement autonome :

• Auto-perception, auto-prise de décision et auto-exécution : il peut percevoir son propre état et les changements matériels en temps réel et ajuster indépendamment les paramètres à l'état optimal sans intervention manuelle.

• Collaboration multiplateforme : dans l’écosystème Internet industriel, une collaboration transparente avec d’autres équipements permet une planification indépendante des tâches de production pour atteindre une efficacité globale optimale.

• Évolution continue : grâce à l'apprentissage continu de l'IA cloud, les performances et les capacités de service de tous les appareils en réseau continueront d'évoluer de manière itérative, et plus ils sont utilisés, plus ils deviennent « intelligents ».

5. Défis et suggestions

•Défi:

◦ Seuil technique élevé : Il s’agit d’une intersection multidisciplinaire, ce qui impose des exigences extrêmement élevées aux capacités de R&D des fabricants.

◦ Investissement initial important : le coût des équipements intelligents haut de gamme est élevé et les petites et moyennes entreprises peuvent être confrontées à une pression financière.

◦ Sécurité des données : les risques liés à la sécurité des données et à la sécurité du réseau ne peuvent pas être ignorés une fois les appareils mis en réseau.

◦ Lacune en matière de talents : nécessite des talents composites qui comprennent à la fois les machines, les logiciels et les données.

•Suggestion:

◦ Pour les fabricants d'équipements : se concentrer sur les avancées technologiques de base et créer des solutions d'intégration logicielle et matérielle ; explorer de nouveaux modèles tels que les services par abonnement basés sur les données des appareils.

◦ Pour les entreprises utilisatrices : se concentrer sur le retour sur investissement (ROI) à long terme et réaliser une transformation intelligente par étapes en commençant par les points faibles ; prêter attention à la formation des employés pour s'adapter au fonctionnement des équipements intelligents.

◦ Pour l’industrie : construire conjointement des standards de données et des protocoles d’interface ouverts et sécurisés pour favoriser l’innovation collaborative dans la chaîne industrielle.

épilogue

La vague technologique progresse à toute vitesse et redéfinit la valeur des machines de refendage. Haute précision et intelligence ne sont plus une option, mais la seule voie pour conquérir l'avenir. Pour toutes les entreprises de la chaîne industrielle des machines de refendage, seule une adhésion active au changement et un développement soutenu de l'innovation technologique leur permettront de saisir l'opportunité de cette profonde modernisation industrielle et de propulser ensemble l'industrie manufacturière vers un avenir plus efficace, plus vert et plus intelligent.