Là trung tâm kỹ thuật số của toàn bộ chuỗi công nghiệp sản xuất gốm sứ, hệ thống quản lý kỹ thuật số dây chuyền sản xuất gốm sứ hoạt động theo một vòng khép kín về thu thập dữ liệu, truyền-thời gian thực, xử lý tập trung và ra quyết định{1}}thông minh. Hệ thống này nhằm mục đích kết nối tất cả các giai đoạn từ nhập nguyên liệu thô đến phân phối thành phẩm thông qua công nghệ thông tin, đạt được khả năng hiển thị, khả năng kiểm soát và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Hiểu rõ hoạt động của nó giúp nắm bắt được con đường cốt lõi để triển khai sản xuất thông minh trong ngành gốm sứ.
Bước đầu tiên của hệ thống là nhận thức toàn diện và thu thập dữ liệu. Trong giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu thô, các cảm biến được lắp đặt trên cân trộn, silo và thiết bị vận chuyển sẽ thu thập dữ liệu theo thời gian thực-như loại nguyên liệu thô, độ chính xác của tỷ lệ, độ ẩm và trình tự cho ăn. Trong quá trình đúc, các thông tin như tải trọng ép, kích thước thân xanh và mật độ được tải lên thông qua các mô-đun giám sát nhúng. Trong giai đoạn tráng men, máy đo độ dày và cảm biến lưu lượng men ghi lại tính đồng nhất và cách sử dụng lớp phủ. Nhiều cặp nhiệt điện và bộ truyền áp suất được lắp đặt bên trong lò nung để liên tục thu thập các đường cong nhiệt độ, nồng độ khí quyển và trạng thái đốt cháy. Các trạm phân loại và đóng gói ghi lại cấp thành phẩm, loại khuyết tật và hướng dòng nguyên liệu. Những dữ liệu này được tạo ở tần số cấp độ mili giây{7}}và được tổng hợp vào nền tảng dữ liệu trung tâm thông qua bus công nghiệp hoặc mô-đun truyền dẫn không dây, tạo thành cơ sở dữ liệu thời gian thực bao trùm toàn bộ dây chuyền sản xuất.
Dựa trên việc tổng hợp dữ liệu này, hệ thống sẽ bước vào giai đoạn xử lý và hiển thị tập trung. Máy chủ trung tâm dọn dẹp, chuẩn hóa và lưu trữ dữ liệu thô, đồng thời sử dụng phần mềm cấu hình để ánh xạ các thông số chính tới mô hình dây chuyền sản xuất 3D hoặc 2D, tạo bảng điều khiển động. Người quản lý sản xuất có thể xem trực quan trạng thái vận hành, tiến độ sản xuất, chỉ số chất lượng và mức tiêu thụ năng lượng của từng bộ phận, đồng thời phân tích những biến động bất thường bằng cách so sánh các đường cong xu hướng trước đây, đạt được khả năng kiểm soát toàn diện từ lập kế hoạch công suất cấp vĩ mô đến các nút quy trình cấp vi mô.
Chức năng ra quyết định thông minh{0}}của hệ thống dựa trên các thuật toán-có sẵn và thư viện mô hình. Mô-đun lập kế hoạch sản xuất, dựa trên nhu cầu đặt hàng, tính sẵn có của thiết bị và tồn kho nguyên liệu, sử dụng các thuật toán tối ưu hóa để tạo ra các sơ đồ lập kế hoạch, tự động tránh xung đột quy trình và quá tải quy trình tắc nghẽn. Mô-đun điều khiển quy trình, kết hợp dữ liệu-thời gian thực và các tiêu chuẩn quy trình đặt trước, ngay lập tức gửi lệnh hiệu chỉnh đến bộ truyền động khi phát hiện sai lệch tham số (ví dụ: nhiệt độ ở một phần nhất định của lò thấp hơn giá trị đã đặt), điều chỉnh độ mở van khí hoặc tốc độ quạt để đảm bảo độ ổn định của đường cong đốt. Mô-đun truy xuất nguồn gốc chất lượng liên kết các thông số quy trình, kết quả kiểm tra chất lượng và lô sản xuất của từng sản phẩm, tạo thành một tệp kỹ thuật số duy nhất hỗ trợ tra cứu ngược và phân tích thống kê tại bất kỳ nút nào.
Về quản lý thiết bị và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng, hệ thống liên tục giám sát các thông số vận hành và số liệu tiêu thụ năng lượng của các thiết bị trọng điểm. Thông qua các mô hình dự đoán lỗi, nó xác định các điểm bất thường tiềm ẩn (ví dụ: vòng bi rung bất thường cho thấy độ mòn tăng nhanh) và chủ động đưa ra các đề xuất bảo trì. Đồng thời, dựa trên chiến lược dự báo tải và thời gian{4}}sử dụng{5}}điện, nó tối ưu hóa trình tự khởi động và tắt thiết bị cũng như phân bổ điện năng để giảm mức tiêu thụ năng lượng tổng thể.
Nhìn chung, hệ thống quản lý kỹ thuật số tích hợp gốm, thông qua logic vận hành vòng-đóng của "thực thi-cảm biến{1}}truyền-xử lý-quyết định{4}}," kết nối các quy trình rời rạc thành một tổng thể hữu cơ, đạt được sự cộng tác sâu sắc giữa tài nguyên thông tin và tài nguyên sản xuất. Quy trình làm việc của nó không chỉ cải thiện tính minh bạch trong sản xuất và hiệu quả quản lý mà còn liên tục cải tiến quy trình, ổn định chất lượng và giảm chi phí thông qua các phương pháp-theo hướng dữ liệu, xây dựng một hệ điều hành thông minh dành cho sản xuất gốm sứ hướng tới tương lai.
