Өндөр хүчин чадалтай ухаалаг гидравлик системийн шийдлүүд: Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын үр ашгийг өөрчлөх

Гидравлик систем нь машин механизмыг зүйрлэшгүй хүч, нарийвчлалтайгаар ажиллуулж орчин үеийн үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. 2024 онд 37,5 тэрбум ам.доллараар үнэлэгдэх дэлхийн аж үйлдвэрийн гидравлик төхөөрөмжийн зах зээл 2033 он гэхэд CAGR 5,7%-иар өсөж, 52,6 тэрбум ам.долларт хүрэх төлөвтэй байна. Дасан зохицох өөрийгөө зохицуулах, бодит цагийн үйл ажиллагааны үр ашгийг хянах чадвартай ухаалаг гидравлик системүүд нь шинэчилсэн үнэлгээ юм. гэх мэт инновацигидравлик чиглэлийн хавхлага ороомог ажиллуулдагаюулгүй байдлын эрсдлийг багасгахын зэрэгцээ хяналтыг сайжруулах. -тай хамтран ажиллаж байнаOEM гидравлик системийн эд анги нийлүүлэгчхамгийн сүүлийн үеийн шийдэлд хүрэх боломжийг олгодог. Үрчлэх нь aгидравлик системийн угсралт ISO 9001 гэрчилгээтэйчанар, найдвартай байдлыг баталгаажуулж, хөгжиж буй үйлдвэрлэлийн ландшафт дахь өрсөлдөх давуу талыг бэхжүүлдэг.

Гол арга хэмжээ

• Ухаалаг гидравлик систем нь илүү сайн хяналт, асуудлыг эрт илрүүлэхийн тулд шууд өгөгдлийг ашиглан эрчим хүч хэмнэдэг.
• IoT болон ухаалаг мэдрэгчийг нэмснээр системүүдийг зогсолтгүй үзэх, илүү найдвартай болгож, гэнэтийн доголдлыг зогсооход тусалдаг.
• Ухаалаг гидравлик системийг худалдаж авах нь эхэндээ маш их зардал гарах боловч илүү сайн ажиллаж, бага эвдрэх замаар цаг хугацаа өнгөрөх тусам мөнгө хэмнэдэг.

Ухаалаг гидравлик системийг ойлгох

Тодорхойлолт ба үндсэн шинж чанарууд

Ухаантай хүнгидравлик системУламжлалт гидравлик технологийг дэвшилтэт электроник, мэдрэгч, программ хангамжтай хослуулан дээд зэргийн гүйцэтгэлийг хангадаг. Эдгээр системүүд нь үйл ажиллагааг оновчтой болгож, нарийвчлал, үр ашгийг хангахын тулд бодит цагийн өгөгдлийг ашигладаг. Гол онцлогууд нь:

• Дасан зохицох хяналт: Үйл ажиллагааны хэрэгцээнд үндэслэн параметрүүдийг автоматаар тохируулна.
• Бодит цагийн хяналт: Аномали илрүүлэхийн тулд системийн гүйцэтгэлийг тасралтгүй хянадаг.
• Урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ: Алдаа гарахыг урьдчилан таамаглах, урьдчилан сэргийлэхийн тулд өгөгдлийн аналитик ашигладаг.
• Эрчим хүчний хэмнэлт: Динамик оновчлолын тусламжтайгаар эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг.

Ухаалаг гидравлик системүүд нь эдгээр функцуудыг нэгтгэснээр бүтээмжийг нэмэгдүүлж, үйл ажиллагааны зардлыг бууруулдаг.

Уламжлалт ба ухаалаг гидравлик системүүдийн ялгаа

Ухаалаг гидравлик систем нь хэд хэдэн чухал хэсэгт уламжлалт системээс давж гардаг. Дараах хүснэгтэд гол ялгааг онцлон харуулав.

Жишээлбэл, уламжлалт систем нь тогтмол хурдтай үйлдлээс болж эрчим хүчний 40 хүртэлх хувийг зарцуулдаг. Үүний эсрэгээр хувьсах хурдны хөтчүүд (VSD) бүхий ухаалаг системүүд нь металл хэлбэржүүлэх машинд 30-50%, хөдөлгөөнт барилгын тоног төхөөрөмжид 25-35% эрчим хүч хэмнэдэг. Урьдчилан тооцоолсон засвар үйлчилгээ нь зогсолтыг 45%-иар бууруулж, эд ангиудын ашиглалтын хугацааг 30-40%-иар уртасгадаг.

Аж үйлдвэрийн автоматжуулалт дахь хэрэглээ

Ухаалаг гидравлик системүүд нь янз бүрийн салбарын үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

• Барилга: Хүнд ачаа өргөх, материалын нарийн байрлалыг идэвхжүүлнэ.
• Сансар огторгуй: Онгоцны эд ангиудыг өндөр нарийвчлалтайгаар үйлдвэрлэхийг дэмжинэ.
• Автомашин: Угсрах шугамын үр ашиг, нарийвчлалыг сайжруулна.
• Үйлдвэрлэл: Үйлдвэрлэлийг оновчтой болгохын тулд робот системтэй саадгүй нэгтгэнэ.

MWES болон E Tech Group зэрэг компаниуд эдгээр системийг амжилттай хэрэгжүүлж, үйл явцыг автоматжуулах, үйл ажиллагааны үр дүнг сайжруулахад үр дүнтэй гэдгээ харуулсан.

Ухаалаг гидравлик системийн ашиг тус

Эрчим хүчний хэмнэлт ба зардлын хэмнэлт

Ухаалаг гидравлик систем нь эрчим хүчний хэрэглээг эрс багасгаж, зардлыг ихээхэн хэмнэдэг. Эдгээр системүүд нь эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгохын тулд хувьсах хурдны хөтчүүд, урсгалын хяналт зэрэг хяналтын дэвшилтэт аргуудыг ашигладаг. Жишээлбэл, суваг ухах, тэгшлэх циклийн загварчлал нь эрчим хүчний хэмнэлтийг 18% ба 47% тус тус харуулж байна. Нэмж дурдахад экскаваторын хос шахуургын систем нь уламжлалт ачаалал мэдрэгчтэй харьцуулахад эрчим хүчний зарцуулалтыг 30% бууруулдаг.

Нарийвчлал, хяналтыг сайжруулсан

Ухаалаг гидравлик систем дэх хяналтын дэвшилтэт техник нь хурд, нарийвчлалыг хоёуланг нь сайжруулдаг. Шугаман бус PID удирдлага нь алдааны дээд зэргийн боловсруулалтаар системийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг бол NN-MPC технологи нь ачаалалгүй нөхцөлд өндөр нарийвчлалтай, 15.35% хүртэл эрчим хүч хэмнэдэг. Санал болгож буй хяналтын схем нь байршлын нарийвчлалыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, алдааг 62 мм-ээс 10 мм хүртэл бууруулж байгааг харуулж байна.

Тогтвортой байдал ба байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө

Ухаалаг гидравлик системүүд нь эрчим хүчний хэрэглээг багасгаж, хог хаягдлыг багасгах замаар тогтвортой байдалд хувь нэмэр оруулдаг. Мөөгийн цахилгаан гидростатик идэвхжүүлэлтийн систем (EAS) нь "эрэлт хэрэгцээний дагуу эрчим хүч" ажилладаг уламжлалт гидравлик эрчим хүчний нэгжийн хэрэгцээг арилгадаг. Энэхүү загвар нь эрчим хүчний хэрэглээг багасгаж, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулдаг. Нэмж дурдахад эдгээр системүүд нь 90% бага тос хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь хамгийн бага хог хаягдалтай тогтвортой үйл ажиллагааг дэмждэг.

• Зөвхөн гидравлик эрчим хүч шаардлагатай үед л ажиллаж, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг.
• Газрын тосны хэрэглээг ойролцоогоор 90% бууруулдаг.
• Дэлхийн үйлдвэрлэлийн үйл явц дахь нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бууруулдаг.

Үйл ажиллагааны найдвартай байдал, бүтээмж

Эдгээр систем нь урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ, бодит цагийн хяналтаар дамжуулан найдвартай байдал, бүтээмжийг нэмэгдүүлдэг. Урьдчилан тооцоолсон засвар үйлчилгээ нь зогсолтын зардлыг бууруулж, тоног төхөөрөмжийн хүртээмжийг сайжруулдаг. Жишээлбэл, ажиллах хугацааг 3% сайжруулах нь үйл ажиллагаанд 2 сая долларын нөлөө үзүүлэх болно. Тасралтгүй хяналт нь засвар үйлчилгээг төлөвлөөгүйгээс төлөвлөгөөт рүү шилжүүлж, тасралтгүй үйл ажиллагаанд 2.5 сая доллар хэмнэнэ.

• Хүчин чадлын ашиглалт: Урьдчилан тооцоолсон засвар үйлчилгээ нь тоног төхөөрөмжийн хүртээмжийг нэмэгдүүлдэг.
• Тоног төхөөрөмжийн ерөнхий үр ашиг (OEE): Бодит цагийн ойлголт нь машины эвдрэлийг бууруулдаг.
• Сул зогсолтыг багасгах: Ажиллах хугацааг 3% сайжруулах нь үйл ажиллагаанд ихээхэн нөлөөлдөг.

Ухаалаг гидравлик системийг нэгтгэснээр аж үйлдвэрүүд илүү өндөр бүтээмж, үйл ажиллагааны үр ашигт хүрч чадна.

IoT, мэдрэгч, электроникийн нэгдмэл байдал

Бодит цагийн хяналт ба мэдээллийн аналитик

Гидравлик системд IoT-ийг нэгтгэсэн нь бодит цагийн хяналт, мэдээллийн аналитикт хувьсгал хийсэн. IoT нь эдгээр системд үйл ажиллагааны чухал мэдээллийг цуглуулж, эрчим хүчний хэрэглээ болон үйл ажиллагааны төлөв байдлын талаарх ойлголтыг өгдөг. Энэ чадвар нь оновчтой гүйцэтгэл, засвар үйлчилгээний дохиог баталгаажуулж, сул зогсолт, ашиглалтын зардлыг бууруулдаг.

Жишээлбэл, насосыг эхлүүлэх үед хяналт тавих нь эд ангиудыг гэмтээж болох даралтын өсөлтийг багасгадаг. Өгөгдлийн шинжилгээ нь 60-80 секундын хооронд үргэлжилдэг 2-р төрлийн стартапууд хамгийн бага даралтын оргилд хүрч, оновчтой үр ашгийг хангадаг болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч хэт болгоомжтой стартапууд нь далд үр ашиггүй байдалд хүргэж болзошгүй юм.

Бодит цагийн аналитикийг ашигласнаар салбарууд системийн найдвартай байдал, үр ашгийг дээшлүүлж, тасралтгүй ажиллагааг хангах боломжтой.

Системийн оюун ухааныг сайжруулахад мэдрэгчийн үүрэг

Мэдрэгч нь гидравлик системийн оюун ухааныг дээшлүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. AI-ийг идэвхжүүлсэн мэдрэгч нь засвар үйлчилгээний стратегийг реактиваас идэвхтэй рүү шилжүүлж, гэнэтийн эвдрэлийг эрс багасгадаг. Эдгээр мэдрэгч нь температур, чичиргээ, даралт зэрэг чухал хэмжигдэхүүнүүдийг хянаж, тоног төхөөрөмжийн эрүүл мэндийн байдлыг цогцоор нь харуулдаг.

Цаг хугацаа өнгөрөх тусам дэвшилтэт AI алгоритмууд мэдрэгчийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг сайжруулдаг. Энэхүү тасралтгүй сайжруулалт нь гидравлик системийг дээд зэргийн гүйцэтгэлд ажиллуулж, сул зогсолтыг багасгаж, эд ангиудын ашиглалтын хугацааг уртасгадаг. Эдгээр мэдрэгчийг нэгтгэснээр салбарууд илүү ухаалаг, илүү үр ашигтай үйл ажиллагаа явуулах боломжтой.

Электроникийн интеграцчлалаар дамжуулан илүү ухаалаг үйл ажиллагаа

Электроникийн дэвшилтэт интеграци нь гидравлик системийг илүү ухаалаг, илүү үр ашигтай шийдэл болгон өөрчилсөн. Удирдлагын нэгдсэн электрон хэрэгсэл, ухаалаг програм хангамжийн функцууд нь үйл ажиллагааны нөхцөл дээр үндэслэн бодит цаг хугацаанд шийдвэр гаргах боломжийг олгодог.

Эдгээр дэвшил нь үйл ажиллагааны гүйцэтгэлийг сайжруулаад зогсохгүй засвар үйлчилгээний хэрэгцээ, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг. Ийм технологийг нэвтрүүлснээр аж үйлдвэрүүд гидравлик системээ хөгжиж буй үйлдвэрлэлийн орчинд өрсөлдөх чадвартай хэвээр үлдээж чадна.

Хэрэгжилтийн сорилтуудыг даван туулах

Анхны өндөр зардлыг шийдвэрлэх

Ухаалаг гидравлик системийг нэвтрүүлэх нь ихэвчлэн томоохон хэмжээний хөрөнгө оруулалт шаарддаг. Гэсэн хэдий ч урт хугацааны санхүүгийн үр ашиг нь эдгээр анхны зардлаас давж гардаг. Компаниуд орлогын урсгалыг нэмэгдүүлэхийн тулд урьдчилан тооцоолсон засвар үйлчилгээ, автомат үйлчилгээний хяналтыг ашигласнаар амжилтаа харуулсан.

• Гидравлик системийн компани сэлбэгийн зах зээлийн орлогыг 22 хувиар нэмэгдүүлж, жил бүр 3.4 сая долларын орлого олдог.
• Даралт хавхлага үйлдвэрлэгч компани урьдчилан тооцоолсон засвар үйлчилгээний гэрээнд шилжсэнээр орлогын 38%-иар нэмэгдэж, 6.1 сая долларын урсгал мөнгөн урсгалд хүрсэн.
• Бодит цагийн баталгаат хяналтыг нэгтгэх нь баталгаатай холбоотой алдагдлыг 19%-иар бууруулж, санхүүгийн тогтвортой байдлыг сайжруулсан.

Эдгээр жишээнүүд нь ухаалаг системд оруулсан стратегийн хөрөнгө оруулалт нь хэрхэн их хэмжээний өгөөж өгч, анхны зардлыг илүү удирдах боломжтой болгож болохыг онцолж байна.

Системийн интеграцчлалыг хялбарчлах

Ухаалаг гидравлик системийг одоо байгаа үйл ажиллагаанд нэгтгэх нь нарийн төлөвлөлт шаарддаг. Тогтвортой байдлын асуудал, тухайлбал, экскаваторын хурдны тогтворгүй зохицуулалт нь түлшний хэт их зарцуулалт, чичиргээнд хүргэдэг. Шугаман бус PID хяналт гэх мэт хяналтын дэвшилтэт аргууд нь системийн тогтвортой байдлыг сайжруулах замаар эдгээр сорилтыг шийддэг. Энэ нь үйл ажиллагааны үр ашгийг дээшлүүлэхийн зэрэгцээ тасралтгүй нэгдмэл байдлыг баталгаажуулдаг. Хялбаршуулсан интеграцийн үйл явц нь зогсолтыг багасгаж, шилжилтийн үед үйлдвэрлэлийн бүтээмжийг хадгалах боломжийг олгодог.

Засвар үйлчилгээ, найдвартай байдлыг хангах

Урьдчилан таамагласан засвар үйлчилгээний стратеги нь болзошгүй эвдрэлийг эрт илрүүлэх замаар системийн найдвартай байдлыг сайжруулдаг. Статистикийн судалгаагаар засвар үйлчилгээний үйл ажиллагаанд мэдэгдэхүйц сайжруулалт гарсан байна:

Машин сургалтын алгоритмууд нь засвар үйлчилгээний цагийг оновчтой болгож, ашиглалтын үр ашгийг хангаж, машины ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.

Ажиллах хүчний сургалт, ур чадварыг хөгжүүлэх

Ухаалаг гидравлик системийн хурдацтай хувьсал нь ажиллах хүчийг тасралтгүй сургах шаардлагатай болдог. Ажилтнууд эдгээр дэвшилтэт системийг үр дүнтэй ажиллуулах, хадгалахын тулд шинэ ур чадвар эзэмших ёстой. Ур чадвар дээшлүүлэх, дахин ур чадвар олгохыг чухалчилдаг байгууллагууд багаа ажлын динамик зах зээлд өрсөлдөх чадвартай хэвээр байлгадаг. Тасралтгүй суралцах соёлыг хөгжүүлснээр салбарууд ур чадварын зөрүүг арилгаж, ухаалаг гидравлик технологийн боломжийг нэмэгдүүлэх боломжтой.

Гидравлик системийн ирээдүйн чиг хандлага

Олон талт ашиглахад зориулсан гибрид гидравлик системүүд

Гибрид гидравлик системүүд нь үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тоглоомыг өөрчилдөг төхөөрөмж болж гарч ирж байна. Уламжлалт гидравликийг эрчим хүч сэргээх дэвшилтэт технологитой хослуулснаар эдгээр системүүд хосгүй олон талт, үр ашигтай байдлыг бий болгодог. Жишээлбэл, Caterpillar 336EH гидравлик эрлийз экскаватор нь янз бүрийн хэрэглээнд 25% хүртэл түлш хэмнэдэг. Зэрэгцээ харьцуулалт хийхэд түлшний үр ашиг нь даалгавараас хамааран 20% -иас 48% -иар өссөн байна. Эдгээр дэвшилтүүд нь үйл ажиллагааны зардлыг бууруулаад зогсохгүй бүтээмжийг 7%-иар нэмэгдүүлж, эрлийз систем нь үйлдвэрлэлд хувьсгал хийх боломжийг харуулж байна.

Эрчим хүчний хэмнэлттэй технологи, ухаалаг насос

Эрчим хүчний хэмнэлттэй технологиуд нь гидравлик системийн ландшафтыг шинэчилж байна. Хувьсах хурдны насосны хөтчүүд, эрчим хүч сэргээх систем зэрэг шинэчлэлүүд нь шингэний эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгодог. Эрэлт хэрэгцээнд тулгуурлан шингэний урсгалыг тохируулж, эрчим хүчний зарцуулалтыг багасгадаг хувьсах нүүлгэн шилжүүлэлттэй насосуудыг нэвтрүүлж байгааг тайлангууд онцолж байна. Жишээлбэл, эдгээр эрчим хүчний хэмнэлттэй загваруудын ачаар гидравлик насосны зах зээл 2030 он гэхэд 13.69 тэрбум долларт хүрэх төлөвтэй байна. Эдгээр дэвшил нь салбарын тогтвортой байдал, зардлын үр ашгийг дээшлүүлэхэд чиглэсэн түлхэцтэй нийцэж байна.

Гидравлик эд анги үйлдвэрлэхэд 3D хэвлэх

3D хэвлэх нь үр ашгийг дээшлүүлж, зардлыг бууруулах замаар гидравлик эд анги үйлдвэрлэлийг өөрчилдөг. Сувгийн оновчтой загвар нь урсгалын багтаамжийг 20%-иар нэмэгдүүлсэн бол дахин зохион бүтээсэн хавхлагын жин 60%-иар бага байна. Нэмж дурдахад, 3D хэвлэсэн олон талт загварууд нь уламжлалт хувилбаруудаас хагас хэмжээтэй, 75% хөнгөн. Эдгээр шинэлэг зүйл нь үйлдвэрлэлийг хялбарчилж, алдагдлыг 20%-иар бууруулж, системийн ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулснаар 3D хэвлэлтийг ирээдүйн гидравлик дэвшлийн тулгын чулуу болгож байна.

Урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ ба хиймэл оюун ухааны интеграцчлал

Хиймэл оюун ухаанаар ажилладаг урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ нь гидравлик системийн найдвартай байдалд хувьсгал хийж байна. Bosch Rexroth зэрэг компаниуд болзошгүй алдааг эрт илрүүлэхийн тулд хиймэл оюун ухаанд суурилсан гажиг илрүүлэх аргыг ашигладаг. Энэ арга нь зогсолтыг багасгаж, тоног төхөөрөмжийн үр ашгийг дээшлүүлсэн. General Electric машин сургалтын алгоритмыг ашигласнаар засвар үйлчилгээний зардлыг 10%-иар бууруулж, ажиллах хугацааг 20%-иар нэмэгдүүлсэн. Эдгээр дэвшил нь гидравлик системийг үр ашигтай ажиллуулж, эвдрэлийг багасгаж, бүтээмжийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

Ухаалаг гидравлик системүүд нь эрчим хүчний хэмнэлт, нарийвчлал, тогтвортой байдлыг сайжруулснаар үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтад хувьсгал хийсэн. Тэдгээрийг IoT болон 5G зэрэг дэвшилтэт технологитой нэгтгэсэн нь бодит цагийн өгөгдөл харилцаа холбоо, илүү ухаалаг ажиллагааг баталгаажуулдаг.

Эдгээр дэвшилтүүд нь ухаалаг гидравликийг ирээдүйн аж үйлдвэрийн инновацийн тулгын чулуу болгон байрлуулдаг.

Түгээмэл асуулт

Ухаалаг гидравлик системээс ямар салбар хамгийн их ашиг хүртдэг вэ?

Барилга, сансар судлал, автомашин, үйлдвэрлэл зэрэг салбарууд ихээхэн давуу талыг олж авдаг. Эдгээр системүүд нь нарийвчлалыг сайжруулж, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж, янз бүрийн хэрэглээний үр ашгийг дээшлүүлдэг.

Ухаалаг гидравлик системүүд эрчим хүчний үр ашгийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Тэд хувьсах хурдтай хөтчүүд болон бодит цагийн хяналтаар дамжуулан эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгодог. Энэ нь хог хаягдлыг багасгаж, үйл ажиллагаа нь зөвхөн шаардлагатай эрчим хүчийг зарцуулдаг.

Ухаалаг гидравлик систем нь одоо байгаа тоног төхөөрөмжтэй нийцэж байна уу?

Тиймээ, тэдгээр нь одоо байгаа ихэнх системүүдтэй нэгдмэл байдлаар ажилладаг. Хяналтын дэвшилтэт аргууд болон модульчлагдсан загварууд нь шилжилтийг хялбарчилж, сул зогсолт, үйл ажиллагааны тасалдлыг багасгадаг.

Зөвлөгөө: Интеграцийн явцад нийцтэй байдал, оновчтой ажиллагааг хангахын тулд итгэмжлэгдсэн гидравлик систем нийлүүлэгчтэй зөвлөлд.