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按需混合气体如何帮助制造业向工业4.0过渡?

点击次数:249 发布时间:2020/12/18
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工业4.0是由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。

 

随着工业4.0模式和工业物联网的推进,工厂和制造单元将完全数字化,生产设备将互相连接,厂商有更好的条件去改进他们的生产工艺。而此过程将会减少停机时间,并节省长期资本支出。

混合气体的也是生产过程中关键因素之一,历来由于气体混合系统复杂性导致大多数使用混合气体的工业用户是直接购买预混气体。这意味着制造商只根据数量有限的气体来调节生产,灵活性因此大大受限。现代制造商越来越发现面对客户的多样化需求而能够及时调整生产是多么的重要了。

按需气体混合系统可满足当今智能制造环境的需求。将智能传感器应用于气体混合过程,可以实时跟踪混合物,系统智能响应能力,可以监测混合过程中变化,并自主调整混合物、调整流速或实时关闭系统。

在精益生产环境中,生产线在产品之间进行枢转,按需快速改变混合物大大提升灵活性。传统的瓶装气体需要适应现有的气体,而气体混合系统通常可以输入多达10种不同的组成气体,并根据工艺即时需求来按需混合,使制造过程更敏捷、更高效、成本效益也更高

按需制造等应用挑战传统制造,并在竞争激烈的市场空间中发挥优势。生产车间可以在多种产品之间快速切换的能力使制造商可以保持竞争优势,同时在不稳定的市场空间中提供多样化的产品。

气体混合系统根据生产需求以编程方式更改气体混合物,这些混合物可以预先编程来设定流量,或者在生产线上增加智能传感器,向气体混合系统提供反馈。这意味着标准的、可追溯的输入和启用IIoT的生产都可以在少干预的情况下自动进行。

生产过程的数据被记录下来,存储在本地或传输到中央数据库。数据日志确保了可靠的过程控制和评估分析,提高了性能,减少了故障,并具有不断完善和改进流程的能力。

许多行业已经从按需气体混合系统的使用中获益。

食品包装行业使用的气调包装(MAP)已通过使用气体混合系统实现了工艺改进。购买和储存更便宜的纯气体,再根据需要混合,既节约了成本又提高了灵活性。这些混合系统的数字输出也确保了USDA/FDA的可追溯性,并为实时质量控制提供系统反馈。

对于工业炉应用,准确控制所使用的气体和由此产生的BTU输出至关重要。在燃烧过程中可以监测多种参数(气体流量、气体压力、化学计量、温度等),数据的丰富性为气体混合设备提供了。即使进入的燃料成分发生了变化,或者下游的热需求发生了变化,经过适当设计的现代气体混合解决方案将自动进行实时调整,以保持预期的结果。

许多制造工厂使用内部气体混合器提供可变的、准确的多气体混合物,以促进焊接和切割过程。对于需要用使用保护气体进行焊接的重工业应用,按需混合气体可通过购买和存储更便宜的纯气体来降低成本。系统也可以设置为不同的焊接应用混合不同的气体。跟踪组件气体的使用情况,上传到数据中心进行跟踪和库存维护。

 

对于需要对气体传感器进行大量验证和校准的组织来说,单个动态气体混合系统能够为每个传感器混合独特的混合物,并快速验证传感器的功能。这些数据被输入到中央数据库,并与历史数据和要求的公差进行核对,以确保较佳的操作参数。通过对传感器校准更严格的控制,受影响的过程可以获得更理想的操作环境,产生更少的废物,产生更高的效率和更低的成本。

随着越来越多的制造商向工业4.0转型,以受益于工业物联网IIoT和大数据,按需气体混合是提高生产率、保持竞争优势和降低成本的有效途径。购买更便宜、纯净的气体,根据需要进行混合,以适应不断变化的过程和条件,同时保持可追溯性。按需气体混合系统满足了当今实时数据驱动的过程中创造价值的要求。

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