Резательная машина является самым важным оборудованием для производства карточек, смарт-карт, игровых карт и т.д. Ее технический уровень напрямую влияет на точность производства, текстуру и скорость. Штамповочные машины продолжают соответствовать изменяющимся потребностям отрасли. От первоначальных простых устройств, требующих ручного управления, до современных интеллектуальных машин, оснащенных как числовыми системами управления, так и технологией Интернета вещей. В этой статье будет рассмотрена история развития машины для вырубки и с интересом следим за направлениями инноваций в области дие-резальных машин с трёх точек зрения: технологическая итерация, интеллектуальный мониторинг и экологичность. А также, учитывая их основные характеристики применения, предоставляем технические рекомендации для специалистов отрасли.
Пробивной станок для карт является наиболее важным звеном в цепочке производства смарт-карт, и его технологическая эволюция всегда адаптировалась к развитию отрасли. Производителям оборудования необходимо постоянно следить за потребностями клиентов и использовать новые технологии, чтобы сделать свою продукцию более конкурентоспособной. Компаниям, использующим вырубные станки, необходимо понимать принцип работы вырубных станков и новые тенденции в отрасли, чтобы выбирать подходящую модель и повышать эффективность производства и качество продукции. По мере того как глобальная промышленность переходит к интеллектуальному и экологичному производству, технологии вырубных станков получат дополнительные возможности для инноваций. Это поможет индустрии смарт-карт и другим отраслям достичь высококачественного развития.
Первая партия машины для вырубки изготавливались с механическими деталями. Продукция этого этапа в основном использовалась для первоначального изготовления карточек благодаря простой конструкции и эксплуатации. Традиционные механические пресс-ножницы используют механические элементы, такие как кулачки и шатуны, для подачи бумаги, пробивки и других операций. Источником их энергии является механическая коробка передач. Во время производственного процесса операторам необходимо вручную настраивать оборудование и постоянно следить за его состоянием. Однако по мере роста требований к точности продукции, например, к смарт-картам, недостатки механических пресс-ножниц становятся всё более очевидными. Например, большой зазор в механической передаче, ненадёжная точность подачи, что легко приводит к дефектам, таким как ошибки при пробивке. Кроме того, механическая конструкция ограничивает скорость работы оборудования, что затрудняет выполнение требований по эффективности при крупносерийном производстве. Время замены штампов для различных карточек длительное.
Внедрение технологии числового программного управления привело к революционным изменениям в устройстве вырубных машин, обеспечив переход от «механического управления» к «цифровому точному управлению». Современные станки с ЧПУ в основном используют сервосистему мощностью 7,5 кВт и приводят в действие важные узлы, такие как подача и пробивка, посредством сервопривода. В то же время для определения положения используется высокоточная линейка с решёткой, что позволяет контролировать точность подачи в пределах 0,01 мм, а процесс пробивки проходит без заусенцев. Именно это требуется для смарт-карт с точки зрения внешнего вида и точности размеров. Станки с ЧПУ превосходят механические вырубные машины по многим параметрам: во-первых, цифровые параметры можно задавать через сенсорный интерфейс управления. Для продукции из различных материалов (например, подложек смарт-карт из ПВХ и АБС) и различных спецификаций переключение осуществляется путём вызова предустановленной программы. Это сокращает время на переналадку производственной линии. Во-вторых, сервосистема обеспечивает стабильную работу, скорость работы оборудования увеличена на 30 %, механический износ снижен, а срок службы увеличен. Некоторые высококлассные модели могут работать более 10 лет при непрерывном использовании. В-третьих, способность системы ЧПУ взаимодействовать с другими машинами позволяет вырубной машине выполнять множество различных задач. Она может использоваться для пробивки смарт-карт и игровых карт, а также может быть перенастроена в соответствии с различными потребностями, например, для резки книг.
Стоит отметить, что техническое совершенствование станков ЧПУ для вырубки способствовало интеграции и инновациям вспомогательных процессов. Некоторые станки ЧПУ для вырубки можно комбинировать с технологией тиснения, чтобы наносить узоры и текст при одновременной вырубке. Это сокращает производственный процесс и повышает стоимость готовой продукции. Одним из основных преимуществ использования технологии ЧПУ в вырубных станках является возможность интеграции различных процессов.
С распространением концепции Индустрии 4.0 сочетание технологии Интернета вещей и машины для вырубки стал важной областью технологических инноваций в отрасли. Его основная ценность заключается в обеспечении реального времени видимости и интеллектуального управления производственным процессом, а также в решении проблем «трудно оценить состояние, трудно предсказать отказ и трудно повысить эффективность» в традиционном производстве. Для компаний, производящих вырубные станки и имеющих значительный бизнес за рубежом, использование технологий Интернета вещей может помочь им лучше удовлетворять потребности иностранных клиентов в масштабном производственном контроле.
Трехуровневая архитектура «уровень восприятия — уровень передачи — уровень приложений» является основой для реализации интернета вещей в вырубном станке. Уровень восприятия оборудования оснащен различными датчиками, такими как температуры, вибрации и давления, и в реальном времени собирает важные эксплуатационные параметры, такие как давление при штамповке, скорость подачи, температура двигателя и износ пресс-формы. Уровень передачи с помощью 5G, Wi-Fi, промышленной сети Ethernet и других методов отправляет данные на облачную платформу, обеспечивая своевременную и стабильную передачу данных и возможность использования в различных странах и регионах. Прикладной уровень облачной платформы анализирует и обрабатывает собранные данные, формируя информацию о состоянии оборудования: режим работы, статистика производительности, предупреждение о неисправностях и т.д., которую пользователи могут просматривать в режиме реального времени с помощью терминала.
Значение сетевой системы мониторинга для производства смарт-карт заключается в том, что она обеспечивает полный контроль всего процесса. Например, если давление пробивки картопробивного станка является аномальным, система выдаст предупреждение, чтобы напомнить оператору проверить форму или качество основы, чтобы избежать появления партии некачественной продукции. Анализируя скорость подачи и частоту штамповки, система также может автоматически рассчитывать производственную мощность и оптимизировать план производства в зависимости от хода выполнения заказа.
Технологию сетевого взаимодействия и вырубные станки также можно интегрировать с последующими процессами. Например, при производстве смарт-карт система Интернета вещей (IoT) может отправлять информацию о готовой продукции на автоматическое оборудование для сортировки после того, как вырубной станок завершит перфорацию. Таким образом, готовую продукцию можно собирать в определённом порядке или по категориям в соответствии с заранее заданными правилами, что позволяет избежать ошибок, вызванных ручной сортировкой, и делает весь производственный процесс более автоматизированным. Такое сквозное интеллектуальное взаимодействие является важным признаком адаптации современных вырубных технологий к тенденции интеллектуального производства.
По мере того как всё большее количество людей по всему миру обращают внимание на экологию, производственная отрасль вынуждена переходить к «зелёному производству». Машины для вырубки потребляют большое количество электроэнергии, поэтому клиентам необходимо учитывать энергопотребление и экологические характеристики при выборе моделей. Это особенно актуально в регионах с жёсткими экологическими нормами, таких как ЕС и Северная Америка. Основное конкурентное преимущество машины для вырубки заключается в том, что они потребляют меньше энергии и производят меньше загрязнений. Чтобы адаптироваться к этой тенденции, машины для вырубки в основном совершенствуются в двух направлениях: «оптимизация энергопотребления» и «соответствие требованиям охраны окружающей среды». Это позволяет совмещать техническое обновление и экологические требования.
Основной прорыв в использовании энергии заключается в совершенствовании энергосистемы и применении интеллектуальных технологий управления с экономией энергии. Например, основная сервосистема мощностью 7,5 кВт потребляет на 20–30 % меньше электроэнергии по сравнению со старыми асинхронными двигателями. Сервосистемы также обеспечивают точное регулирование скорости, автоматически снижая выходную мощность, когда оборудование работает на холостом ходу или на низкой скорости. Это дополнительно снижает потери энергии. Некоторые высококлассные вырубные машины также оснащены энергосберегающими гидравлическими системами, а также устройствами, использующими тепло гидравлической системы для обогрева цеха или предварительного нагрева оборудования. Это пример каскадного использования энергии.
Резательный станок не только контролирует энергопотребление, но и обладает функциями охраны окружающей среды, такими как адаптация к различным материалам и удаление отходов. В процессе производства смарт-карт образуются некоторые отходы. Ручная очистка с использованием традиционного оборудования не только отнимает много времени, но и легко вызывает подъём пыли. Современные штамповальные станки оснащены автоматическими системами удаления отходов, которые с помощью адсорбции разрежением собирают отходы в специальные контейнеры. Система также может классифицировать и перерабатывать отходы, чтобы лучше использовать ресурсы. Что касается адаптации к материалам, при изготовлении смарт-карт с использованием экологически чистых основ (например, разлагаемого ПВХ и биополимерных материалов) штамповальный станок обеспечивает точность и стабильность процесса штамповки за счёт оптимизации материала инструмента и параметров пробивки. Это предотвращает повреждение материала при пробивке или возникновение дополнительных отходов из-за его характеристик.
Для предприятий Шэньчжэня, Китай, производящих дыроколы, ключом к выходу на международный рынок является соответствие экологическим стандартам других стран. В настоящее время продукция дыроколов от известных компаний получила международные сертификаты, такие как CE и UL. Их энергопотребление также соответствует директиве ЕС ERP и стандарту США Energy Star. Интегрированное индивидуальное комплексное решение также позволяет оптимизировать настройки экологической защиты оборудования в соответствии с экологическими нормами и производственными потребностями клиентов из разных стран. Это делает продукт более подходящим для рынка.
Техническое развитие машин для резки прошло путь от механических устройств до числового управления, а затем до интеллектуальных и экологически чистых решений. Появление каждой новой технологии обусловлено потребностями отрасли и, в свою очередь, способствует развитию таких смежных отраслей, как производство смарт-карт. Их основная ценность заключается не только в повышении эффективности производства и точности продукции, но и в том, как с помощью технологий решаются ключевые проблемы отрасли: уникальный процесс штамповки придаёт смарт-картам и другим изделиям особую фактуру, что отвечает высоким требованиям потребителей к внешнему виду продукции. Конструкция отличается долговечностью, а технологии — зрелостью. Система снижает затраты предприятий на обслуживание оборудования. Она предлагает широкий спектр применений и индивидуальные решения для удовлетворения производственных потребностей клиентов из различных отраслей и разного масштаба. Применение автоматизации и интеллектуальных технологий также помогает компаниям экономить средства, повышать эффективность работы и управлять операциями более результативно.
В будущем штамповочные станки станут более интеллектуальными в трех основных аспектах. Внедрение технологии визуального контроля с использованием ИИ позволит в реальном времени контролировать качество штамповки и автоматически изменять параметры штамповки. Это полностью решит проблемы медленной скорости и больших погрешностей при ручной проверке качества. Во-вторых, модульный дизайн станет нормой. Использование стандартизированных модулей упростит быстрое обновление и настройку функций оборудования, сократит сроки поставки и сделает обслуживание более удобным. В-третьих, тенденция к межотраслевой интеграции станет более очевидной. Штамповочные станки будут объединяться с другими технологиями, такими как 3D-печать и лазерная обработка, чтобы одномоментно выполнять производство таких изделий, как смарт-карты. Например, упаковка чипов или нанесение QR-кодов будут выполняться одновременно со штамповкой, что сделает производственный процесс более бесшовным.
Пробивная машина для карт является наиболее важным звеном в цепочке производства смарт-карт, и её технологическая эволюция всегда адаптировалась к развитию отрасли. Предприятия по производству оборудования должны постоянно следить за потребностями клиентов и использовать новые технологии, чтобы сделать свою продукцию более конкурентоспособной. Компаниям, использующим вырубные машины, необходимо понимать принцип работы вырубных машин и новые тенденции в отрасли, чтобы выбирать подходящую модель и повышать эффективность производства и качество продукции. По мере того как глобальная промышленность производства развивается в сторону интеллектуализации и экологичности, технологии вырубных машин получат больше возможностей для инноваций. Это поможет индустрии смарт-карт и другим отраслям достичь высококачественного развития.
EN
