Workshop inovador|O custo é de apenas 20% importado, e o equipamento de embalagem e impressão de alta qualidade do meu país' fez novos avanços e atingiu um alto grau de localização
Em 3 de novembro, os resultados do Prêmio Nacional de Ciência e Tecnologia de 2020 foram oficialmente anunciados. Vale a pena notar que nos prêmios emitidos desta vez, impressão e embalagens pessoas também estão na lista: o segundo prêmio do National Science and Technology Progress Award - embalagens de alta tecnologia e equipamentos de impressão tecnologia-chave e desenvolvimento de produtos em série.
Principais artistas: Mei Xuesong, Li Yanfeng, Xu Wencai, Zhao Fei, Xue Zhicheng, Huang Xiaojun, Wang Yiming, Chen Liang, Tao Tao, Han Jian.
Unidades principais: Xi'an Jiaotong University, Shaanxi Beiren Printing Machinery Co., Ltd., Instituto de Comunicação Gráfica de Pequim, Xi'an Aerospace Huayang Electromechanical Equipment Co., Ltd., Weinan Kesai Electromechanical Equipment Co., Ltd.
O equipamento de embalagem e impressão de alta qualidade é o equipamento principal para impressão ecológica e de alta precisão, que desempenha um papel indispensável na circulação de mercadorias e rastreabilidade. Por muito tempo, os equipamentos de embalagem e impressão de alta qualidade do meu país' todos dependiam de importações. É de grande importância ganhar o segundo prêmio do Prêmio Nacional de Progresso em Ciência e Tecnologia para as principais tecnologias e séries de embalagens e equipamentos de impressão de alta qualidade. Alcançou um alto grau de localização dos equipamentos de embalagem e impressão de alta qualidade do meu país' e fabricou" Fabricado na China" um selo chinês &."
Neste artigo, vamos entrar na Xi'an Jiaotong University para entender como a equipe representada pelo professor Mei Xuesong, o professor Tao Tao e o pesquisador Zhao Fei resolveu vários problemas técnicos de embalagens de alta qualidade e equipamentos de impressão, superou as dificuldades e ajudou perceber outro dispositivo. Localização.
A reversão da dependência de importações para um alto grau de localização
Com o rápido desenvolvimento da economia de mercado, alimentos, medicamentos, necessidades diárias e outros produtos que possuem requisitos rígidos de resíduos de impressão, têm uma demanda crescente por impressão de alta qualidade. Entende-se que o valor total de produção da indústria de embalagem e impressão de alta qualidade do meu país' s se aproximou de um trilhão de yuans, e o grande número de aplicações de produtos de embalagem inteligente trazido pela tecnologia da Internet nos últimos anos é uma necessidade urgente de equipamentos de embalagem e impressão de alta fidelidade e ecologicamente corretos.
Devido ao alto consumo de energia e à fácil geração de gases nocivos, a indústria de embalagens e impressão foi listada como uma das principais indústrias de monitoramento de proteção ambiental no país. Além de focar na precisão e exatidão da impressão, fornecendo detecção de falhas on-line e serviços em nuvem, esta conquista também aborda os problemas técnicos de secagem da tinta para recuperar o calor residual, cheiro peculiar, gás orgânico etc. gerado após o aquecimento da tinta. A indústria de embalagens reduz as emissões de carbono como um todo, entende meu país' s" dual carbon" objetivo e embalagem segura de alimentos e medicamentos é de grande importância.
O professor Mei Xuesong, o professor Tao Tao e o pesquisador Zhao Fei lideraram a equipe na pesquisa de problemas-chave por muitos anos e concluíram o projeto de" Tecnologia-chave e desenvolvimento de produtos em série de equipamentos de embalagem e impressão de alta qualidade" ;.
O projeto resolveu muitos problemas técnicos de embalagem de ponta e equipamentos de impressão, construiu uma teoria e sistema técnico de controle de eixo eletrônico de alta velocidade e alta precisão, desenvolveu um sistema de controle de eixo eletrônico distribuído integrando sincronização, controle de tensão e detecção de defeitos e inventou ar quente O sistema de secagem de tinta com economia de energia para reciclagem de energia propôs um método de diagnóstico de falhas on-line baseado em sensores embutidos e máquinas de vetor de suporte, e desenvolveu uma operação de duas camadas, gerenciamento de manutenção e plataforma de controle do fabricante' s serviço de nuvem e a própria nuvem do usuário' s.
Até agora, a equipe desenvolveu dois tipos de equipamentos de embalagem e impressão de alta qualidade, os principais indicadores estão no nível de liderança de produtos semelhantes no mundo, e o controle inteligente da operação e do processo de manutenção de embalagens de alta qualidade e o equipamento de impressão foi realizado internacionalmente pela primeira vez, reduzindo os custos de operação e manutenção da empresa em mais de 40%.
Os resultados do projeto melhoraram muito a competitividade de mercado de equipamentos domésticos de embalagem e impressão de alta qualidade, reduzindo a participação de produtos estrangeiros semelhantes no mercado chinês de 95% para menos de 10%, e realizando a reversão das exportações maiores do que as importações. A unidade de aplicação de tecnologia dos resultados do projeto foi premiada com 2019 National Technological Innovation Demonstration Enterprise e o primeiro lote de" Manufacturing Individual Champion Cultivation Enterprise" pelo estado, liderando o desenvolvimento da indústria de equipamentos de embalagem e impressão' s do meu país e atingindo a meta de equipamentos de embalagem e impressão da China' s para a China.
Resolver vários problemas técnicos de embalagem de alta tecnologia e equipamentos de impressão
O professor Mei Xuesong apresentou:" O controle eletrônico do eixo é a tecnologia central em equipamentos de impressão. O foco de todo o nosso projeto está principalmente em três aspectos. O primeiro é melhorar a precisão e a precisão da impressão, o segundo é resolver os problemas técnicos de secagem da tinta e o terceiro é Fornecer detecção de falhas online e serviços em nuvem."
Os materiais de impressão são geralmente papéis e filmes plásticos muito finos. Atualmente, os países em todo o mundo estão exigindo cada vez mais a conservação de energia e a redução de emissões na indústria de embalagens e impressão, e a impressão de embalagens verdes tornou-se a tendência do futuro desenvolvimento da indústria global de impressão. Portanto, o papel e o filme plástico usados na impressão estão ficando cada vez mais finos, e o filme plástico mais fino é ainda menor que 10 mícrons, o que impõe requisitos técnicos extremamente elevados aos equipamentos de embalagem e impressão.
A máquina de impressão com transmissão eletrônica tem muitas vantagens, como alta velocidade, alta precisão, estrutura simples, boa flexibilidade, baixo consumo de energia e forte capacidade anti-interferência. Cada cor que aparece no impresso é controlada por um eixo eletrônico. Depois que cores diferentes são&misturadas e combinadas" impressos em diferentes proporções, formar-se-ão impressos de embalagens coloridas.
& quot; A impressão requer 8 bits para a profundidade de cor de imagens digitais coloridas. Ou seja, equipamentos de embalagem e impressão de alta qualidade geralmente têm pelo menos 8 eixos. Quanto mais rica a cor, mais eixos eletrônicos são necessários. Como fazer cada eixo eletrônico Pode não só completar suas próprias" ações prescritas" ;, mas também alcançar" conexão contínua" com outros eixos eletrônicos, e realizar a sincronização de vários eixos eletrônicos. Esse é um problema que os equipamentos de embalagem e impressão de alta tecnologia devem resolver."
Mei Xuesong introduziu que, para que o equipamento imprima padrões requintados, é necessário controlar o erro dentro de 0,1 mm no filme plástico de 100 metros de comprimento no eixo eletrônico quando a velocidade online ultrapassar 350 metros por minuto. Caso contrário, haverá desvios nos padrões impressos, resultando em" big face" ou mesmo desfocando.
A fim de resolver o problema de precisão de impressão, a equipe marcou os padrões de impressão de diferentes eixos eletrônicos da perspectiva de" medição + feedback" ;, encontrou as marcas do grupo de cores por meio de software de medição , e adotou um método de controle distribuído. Cada eixo eletrônico se comunica entre si. Com uma rede gigabit como framework, o desempenho em tempo real pode chegar a 1 milissegundo, o que pode garantir a velocidade de resposta de cada eixo eletrônico; cada eixo eletrônico pode controlar sua própria precisão e processo de impressão, e também pode usar algoritmos de controle para monitorar o filme em tempo real. Não importa quantos eixos eletrônicos sejam sobrepostos, o erro de precisão da posição de impressão é inferior a 0,1 mm.
A secagem da tinta também é um elo fundamental para garantir padrões de impressão claros. Quando a impressora está funcionando em alta velocidade, a secagem da tinta deve ser concluída em um curto período de tempo após a passagem pelo grupo de cores para garantir que cada cor" volte ao seu lugar" ;. Mei Xuesong apresentou que o sistema de secagem de tinta com economia de energia usando reciclagem de energia de ar quente pode não apenas secar a tinta em 0,3 milissegundos, mas também recuperar o calor residual, cheiro peculiar e gás orgânico gerado pela tinta após o aquecimento. A redução geral das emissões de carbono, a realização do meu país' s" duplo carbono" objetivo e a embalagem segura de alimentos e medicamentos têm um significado muito positivo.
A mistura de tintas é uma tarefa importante no processo de impressão em cores, que está diretamente relacionada à qualidade de impressão do produto. Cores vivas, bom brilho e matiz preciso são os requisitos básicos dos produtos de impressão em cores. Para atender a esse requisito, as tintas de impressão de cada grupo de cores devem ser implantadas com precisão. No passado, o trabalho de misturar tintas tinha que ser feito por técnicos experientes e era mais difícil, demorava muito para depurar e desperdiçava muitos materiais de impressão. Com a plataforma de nuvem, o conhecimento profissional, como tinta e equipamentos, pode ser armazenado na plataforma de nuvem para que os usuários de embalagens e máquinas de impressão consultem e usem. Além disso, cada máquina pode ser conectada à Internet, e os trabalhos de operação e manutenção são realizados na plataforma em nuvem.
ajuda na localização de equipamentos, o custo é de apenas 20% importado
Antes de 2007, o equipamento de embalagem e impressão de alta qualidade do meu país&# 39 dependia principalmente de importações da Alemanha, Suíça, Japão e outros países. O preço de um equipamento de impressão e embalagem de alta qualidade importado é de cerca de 50 milhões de yuans, causando a inundação do mercado de equipamentos de baixa qualidade, com baixa qualidade de impressão, alto consumo de energia e alta poluição.
Com o desenvolvimento econômico e o progresso social, a demanda do meu país' por embalagens de ponta e equipamentos de impressão está aumentando. Mei Xuesong disse:" Use o dinheiro para comprar metade de um avião para comprar uma impressora. O custo é muito alto e queremos reduzi-lo."
Desde 1993, a equipe do Professor Mei Xuesong está comprometida com a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologia de controle de movimento para equipamentos CNC, e tem cooperado com líderes relevantes da indústria para iniciar o processo de pesquisa e desenvolvimento de localização de embalagens de alta tecnologia e equipamentos de impressão.
& quot; Ajustamos principalmente a arquitetura de hardware do equipamento. Por exemplo, o equipamento anterior era um' cérebro' para controlar 8 eixos eletrônicos, e pode haver atraso de sinal, um determinado eixo eletrônico reage&meio batimento &. lentamente, etc. Agora ele está desmontado. Separadamente, cada eixo eletrônico é controlado por seu próprio" cérebro" ;, e a transmissão de sinal de alta velocidade entre vários eixos eletrônicos garante a conexão, de modo que eles podem não só completar a sincronização e cooperação, mas também pode ajustar seus próprios processos. Cada eixo eletrônico pode ajustar seus próprios parâmetros de processo no tempo por meio do feedback do erro de registro, de modo a completar o trabalho de impressão com mais precisão." Mei Xuesong disse.
Além disso, a equipe também realizou um grande número de experimentos na estrutura do forno, temperatura de aquecimento, velocidade do vento, taxa de consumo de energia e outros fatores, e propôs um método de diagnóstico de falhas online baseado em sensores embutidos e máquinas de vetores de suporte. Cada equipamento pode ser conectado à Internet para realizar o controle duplo de operação e manutenção do fabricante com usuários corporativos.
No ambiente de competição acirrada do mercado, é precisamente em virtude do excelente nível técnico que os equipamentos de embalagem e impressão de alta qualidade desenvolvidos pela equipe têm sido favorecidos por muitos usuários corporativos nacionais e estrangeiros.
& quot; Agora, as empresas de impressão se despediram da história de compra de uma máquina de impressão com 50 milhões de yuans. Eles podem comprar embalagens e equipamentos de impressão domésticos sofisticados por um quinto do preço. De acordo com estatísticas aproximadas, mais de 70% dos produtos de impressão de embalagens high-end domésticos são fabricados usando nossos produtos. Em outras palavras, a maioria das embalagens e impressões dos itens que você vê no supermercado são feitas com equipamentos produzidos no país. Atingimos a meta de&nº 39; Fabricado na China&nº 39; ter uma' Impressão na China'!" Disse Mei Xuesong.
Equipamentos de embalagem e impressão de alta qualidade são o resultado do controle eletromecânico complexo&e da impressão de embalagens de alta qualidade &." Tecnologia de controle de movimento de alta velocidade e alta precisão" é a principal direção de pesquisa científica de longo prazo da equipe de inovação liderada pelo professor Mei Xuesong. Na próxima etapa, uma equipe de 23 professores e quase 200 alunos continuará a trabalhar na combinação em profundidade de controle de movimento de alta velocidade e alta precisão e tecnologia de processamento a laser, e desenvolverá equipamentos de usinagem CNC de ponta e fabricação inteligente para importantes campos da indústria em resposta às principais necessidades nacionais. sistema.
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