Обзор
Ключевым фактором для любого успешного производителя бумаги является выпуск продукции «товарного качества». Другими словами, это продукт, который полностью соответствует критериям качества и спецификациям заказчика и может быть продан по справедливой цене с прибылью для бизнеса. Если допустить ошибку, расходы могут быстро возрасти из-за отходов сырья и других ненужных затрат. На протяжении десятилетий основным методом контроля качества бумаги в отрасли оставались ручные лабораторные испытания. Но в сегодняшних условиях жесткой конкуренции такие ограничения, как низкая скорость тестирования, ограниченное количество точек данных и человеческий фактор, становятся все более дорогостоящими препятствиями.
Именно здесь на помощь приходит автоматизированное тестирование бумаги, предлагающее значительную модернизацию традиционных процессов. Автоматизированное тестирование бумаги — это мощный инструмент, который предоставляет крупным, средним и даже небольшим бумажным фабрикам ценные возможности для улучшения качества, повышения производительности, принятия более быстрых решений и, в конечном итоге, увеличения потенциала прибыли.
ПЕРЕХОД К АВТОМАТИЗАЦИИ
Традиционно контроль качества опирался на метод, столь же древний, как и сама сатья отрасли, — ручное тестирование. Лаборанты берут несколько образцов из каждого бумажного рулона и подвергают их серии испытаний. Хотя этот традиционный подход дает представление о качестве, у него есть критическая ахиллесова пята: недостаток достаточного объема данных.
Тестирование всего нескольких образцов по всей ширине широкого рулона похоже на попытку оценить весь торт по единственной крошке. Существует высокий риск упустить важнейшие колебания качества. Это может привести к тому, что проблемы с качеством останутся незамеченными, а с производственной линии будут сходить тонны непригодной для использования бумаги. Вдобавок к этому ручное тестирование может отнимать много времени. Задержка между тестированием и получением результатов в то время, когда продолжается потенциальный выпуск бумаги не по спецификации, может стать бременем. Поскольку производители борются с растущими счетами за электроэнергию и другими сопутствующими расходами, ставки сейчас слишком высоки, чтобы работать с таким высоким уровнем неэффективности и неопределенности.
Скрытая опасность ручного тестирования заключается в ограниченности данных профиля в поперечном направлении машины (CD). Ручное тестирование часто не фиксирует критические изменения свойств по всей ширине рулона. Это создает «слепые зоны» в контроле качества, оставляя место для нестабильности. Для некоторых свойств бумаги качество может варьироваться более чем на 10% по ширине машины, а в некоторых случаях даже до 20% по сравнению с продольным направлением (MD).
Ручной перебор данных в поисках несоответствий похож на поиски иголки в стоге сена; это трудоемкий и чреватый ошибками процесс, из-за которого производители бумаги могут столкнуться с нестабильным качеством на всей производственной линии. К счастью, есть лучший путь. Системы автоматизированного тестирования предлагают современный подход к контролю качества, который устраняет эти ограничения и открывает новую эру эффективности и точности.
Специалист работает с системой L&W Autoline от ABB, которая обеспечивает гораздо более высокую скорость сбора и анализа данных.
Является ли сейчас подходящим временем для автоматизированного тестирования?
Мировая бумажная промышленность переживает период значительной трансформации. Объемы производства растут за счет более крупных и быстрых машин, выпускающих все большее количество бумаги. Это создает острую необходимость в более частом и оперативном тестировании качества — задачу, с которой традиционные ручные методы просто не могут справиться.
В то же время отрасль сталкивается с нехваткой рабочей силы, растущими затратами и жесткой конкурентной средой. Передовые автоматизированные системы обеспечивают не только скорость и эффективность, но и ценные данные, которые сопоставляют результаты испытаний с реальными эксплуатационными характеристиками. Это дает значительное преимущество в стоимости по сравнению с традиционными методами. В условиях жесткой конкуренции, когда клиенты требуют все более высоких стандартов качества, их соблюдение необходимо сочетать с прибыльностью. Автоматизированное тестирование дает ответ на этот вызов, обеспечивая стабильное качество, которое поддерживает удовлетворенность клиентов, и одновременно оптимизируя производство и минимизируя отходы для снижения затрат.
Бумажная промышленность активно внедряет сложные моделирование данных для оптимизации производства и прогнозирования качества бумаги. Эти модели опираются на огромные объемы тестовых данных, значительно превышающие возможности ручных методов. По сути, автоматизированное тестирование бумаги имеет важное значение для преодоления этого идеального шторма из меняющихся требований и экономического давления.
ПРЕИМУЩЕСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ
В отличие от ограниченного объема выборки при ручном тестировании, автоматизированные системы собирают значительно большее количество точек данных, обеспечивая в 10 раз больше точек тестирования на рулон по сравнению с ручным методом. Это создает статистически достоверную картину качества бумаги, позволяя в реальном времени вносить коррективы в процесс бумагопроизводства. Автоматизированное тестирование обеспечивает обратную связь, необходимую для пресечения проблем с качеством на корню, гарантируя неизменно высокое качество.
Автоматизированные системы хранят все данные тестов в электронном виде, создавая настоящий кладезь информации. Производители бумаги теперь могут анализировать тенденции, выявлять первопричины проблем и более эффективно сотрудничать между группами контроля качества и оперативного управления. Эти знания позволяют им постоянно оптимизировать процесс производства бумаги, упорядочивать производство и минимизировать отходы.
На сегодняшнем конкурентном рынке как стабильное качество, так и экономическая эффективность имеют решающее значение. Системы автоматизированного тестирования бумаги преуспевают в обоих направлениях. Минимизируя отходы и обеспечивая высокое качество, производители бумаги получают значительное преимущество. Автоматизация — это не просто кардинальное изменение правил игры в контроле качества бумаги; это ключевой ингредиент успеха в современной целлюлозно-бумажной промышленности. Пожалуй, самым убедительным свидетельством этого является тот факт, что ни одна бумажная фабрика никогда не возвращалась к ручным методам после внедрения автоматизации. Преимущества слишком очевидны, чтобы их игнорировать.
Системы автоматизированного тестирования — это не просто инструменты; это путь к более эффективному, экономичному и ориентированному на качество будущему для бумажной промышленности. Внедряя автоматизацию, производители бумаги могут не только обеспечить стабильное качество бумаги, но и открыть целый мир возможностей для дальнейшей оптимизации и инноваций.
Виртуальные измерения также были включены в объем поставки проекта, добавив измерения прочности и массы для более точных и частых измерений. Дополнительная сложность заключалась в интеграции технологических процессов, реализации кибербезопасной архитектуры на всех уровнях — от автоматизации и управления до ИТ.
Тестирующая система L&W Autoline от ABB.
Удобные технологии для бесшовной интеграции
Современные системы автоматизированного тестирования, такие как L&W Autoline, разрабатываются с учетом удобства использования. Оператор с любым уровнем подготовки может подойти к системе, оснащенной интуитивно понятным сенсорным экраном, простым в управлении, как смартфон, и приступить к работе. Встроенные аналитические инструменты избавляют от необходимости гадать при интерпретации данных, предоставляя четкие аналитические сведения с первого взгляда.
На многих комбинатах мы замечаем, что доверие и уверенность во взаимоотношениях между лабораторией и производством возрастают, когда измерения сообщает «непредвзятый арбитр». Операторы больше не ставят под сомнение методы отбора проб или испытаний, в то время как лаборанты могут полагаться на стабильные и надежные результаты системы. Такое доверие способствует более активному и позитивному подходу к управлению качеством, исключая необходимость в ненужных дискуссиях о повторных испытаниях и позволяя операторам сосредоточиться на корректирующих действиях.
Даже сам процесс испытаний значительно упрощается. После каждой смены рулона система автоматически отбирает пробу, что исключает необходимость ручного вмешательства. Весь цикл — от отбора проб до анализа и формирования данных — может быть завершен за десять минут. Это десятикратное улучшение по сравнению с традиционными методами, которое высвобождает драгоценное время операторов для решения более стратегических задач.
Автоматизированное тестирование бумаги — это не просто лучшие данные; это расширение возможностей вашего персонала для достижения больших результатов.
Техник за работой с системой ABB L&W Autoline, которая обеспечивает гораздо более высокий уровень сбора и анализа данных.
Система тестирования ABB L&W Autoline.
Автоматизированное тестирование бумаги — это мощный инструмент, который дает всем производителям бумаги средства для повышения качества, увеличения производительности, принятия более быстрых решений и улучшения финансовых показателей.
ПРИМЕР В БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ: ТРАНСФОРМАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА С ПОМОЩЬЮ АВТОМАТИЗАЦИИ КОМБИНАТА
Бумагоделательный комбинат в США был вынужден внедрить автоматизированное тестирование бумаги по совету своих дочерних комбинатов в Европе, которые использовали эту технологию в течение нескольких лет. Достигнутые ими преимущества являются свидетельством преобразующей силы этой технологии.
В течение нескольких месяцев после внедрения системы L&W Autoline производственные группы и группы контроля качества не только обрели уверенность в результатах, но и получили возможность запустить проект Six Sigma — метод, используемый компаниями для совершенствования бизнес-процессов за счет сокращения дефектов, а также повышения качества и эффективности. Их цель: уменьшить массу квадратного метра при сохранении прочности на разрыв — тонкий баланс.
В ходе проекта, благодаря новым профилям поперечного профиля с высоким разрешением, которые они смогли получить, команда увидела чрезмерную вариативность в тестах на разрыв в одном конкретном месте машины. Воспроизводимость автоматизированного тестирования бумаги позволила сотрудникам комбината сосредоточиться на факторах, влиявших на эту позицию, и устранить их.
Раньше ограниченные возможности ручного тестирования не позволяли заметить ключевые вариации по всей ширине бумажного полотна. Автоматизированное тестирование обеспечило более глубокое понимание благодаря большему количеству точек тестирования по всему рулону и стабильному позиционированию.
До автоматизации комбинат был вынужден производить избыточную массу квадратного метра, чтобы гарантировать соблюдение спецификаций по прочности. Это приводило к перерасходу материалов и более высоким затратам.
Высокая скорость автоматизированного тестирования позволила проводить несколько испытаний на полосе для каждого рулона всего за четыре минуты. Это дало возможность снизить массу квадратного метра, обновить рецептуру продукции и драматически сократить количество брака. Благодаря воспроизводимости испытаний комбинат добился более чем 1 миллиона долларов годовой экономии за счет корректировок на основе таких данных, как ориентация жесткости при растяжении. Другие значительные операционные преимущества включали снижение массы квадратного метра на 2-3,5%, значительное сокращение затрат на химикаты за счет снижения использования добавок для прочности на 23,5%, а также ошеломляющее падение уровня брака бумаги из-за низких показателей прочности на разрыв с 65 тонн в месяц до нуля.
Этот практический пример является убедительной демонстрацией того, что автоматизированное тестирование бумаги — это не просто данные, а расширение возможностей команд, оптимизация процессов и достижение значительной экономии затрат при сохранении исключительного качества.
Автоматизированное тестирование бумаги — это мощный инструмент, который дает всем производителям бумаги средства для повышения качества, увеличения производительности, принятия более быстрых решений и улучшения финансовых показателей.
Следующая глава
По мере того как бумажная промышленность продолжает развиваться, потребность в надежных и эффективных мерах контроля качества будет становиться все более критической. В конце концов мы достигнем момента, когда качество перестанет быть игрой в угадывание, благодаря потенциалу автоматизированного тестирования и контроля качества. Дни ручного тестирования и присущих ему ограничений, возможно, скоро останутся позади, а на смену им придет богатство данных, которые позволят комбинатам составить детальную картину своих операций и свойств продукции.
Этот непрерывный процесс оптимизации и обратной связи позволяет операторам вносить коррективы на лету, обеспечивая стабильное превосходство в каждом производимом рулоне бумаги. В сочетании с такими системами, как Система контроля качества ABB, наглядность операций еще больше повышается, обеспечивая доступ к еще бóльшему количеству точек данных для оптимизации эксплуатационных расходов и производства высококачественной бумаги в соответствии со спецификациями.
В эпоху, когда соблюдение баланса между стоимостью и удовлетворенностью клиентов никогда еще не было столь важным, автоматизация обеспечивает качество, которого жаждут клиенты, минимизируя отходы и оптимизируя производство для достижения максимальной эффективности.
Бумажной промышленности не привыкать к инновациям, и автоматизированное тестирование представляет собой следующую главу в этой продолжающейся истории. Приняв эту мощную технологию, производители бумаги смогут не только обеспечить более светлое будущее для своего бизнеса, но и гарантировать будущее, наполненное бумагой исключительного качества — тщательно создаваемой рулон за рулоном.
