تاثیر سنسورهای هوشمند بر تولید فولاد و کنترل کیفیت

حسگرهای هوشمند مختلف همچنان به تحول در صنایع در سراسر جهان از جمله صنعت فولاد ادامه داده اند. حسگرهای هوشمند به عنوان فرآیندی که نیازمند دستکاری دما و ترکیبات شیمیایی مناسب در تولید فولاد است، به تولید فولاد کمک می کنند. این حسگرها بهره وری، دقت و کیفیت تولید فولاد را افزایش می دهند، زیرا برخی از فرآیندها برای کارآمدتر بودن و اشتباهات کمتری انجام می شوند. در این دانشنامه قصد داریم تاثیر سنسورهای هوشمند بر تولید فولاد و کنترل کیفیت را مورد بررسی قرار دهیم.

۱. افزایش کارایی تولید

سنسورهای هوشمند ابزارهای مهمی هستند که به بهبود اثربخشی تولید در صنعت فولاد کمک می‌کنند. برخی از پارامترهایی که نیاز به کنترل دارند عبارتند از دما، فشار و ترکیب شیمیایی مواد مورد استفاده در تولید فولاد و از طریق نظارت لحظه ای بر این متغیرها که توسط سنسورها انجام می شود، اطمینان حاصل می شود که فولاد در شرایط مناسب تولید می شود.

چنین اطلاعات بلادرنگی اپراتورهای کارخانه را قادر می سازد تا پردازش را در زمان واقعی تغییر دهند تا از خطاها یا نقص های احتمالی جلوگیری کنند. به عنوان مثال، سنسورهایی که روی کوره ها قرار می گیرند می توانند برای کنترل دما استفاده شوند تا فولاد به درستی گرم شود که عامل مهمی در دستیابی به کیفیت مناسب فولاد است.

حسگرهای هوشمند از طریق فرآیندهای نظارت، اتکا به بررسی های بازرسی را که در غیر این صورت خسته کننده و مستعد خطا هستند، به حداقل می رساند. این امر منجر به کاهش زمان تولید و حداقل زمان صرف شده برای تعمیر یا تعویض ماشین آلات یا تجهیزات معیوب می شود.

۲. بهبود کنترل کیفیت

این یک فعالیت حیاتی است زیرا فولاد نیاز به بلدرچین ها و استانداردها دارد تا استانداردهای لازم را برآورده کند. با توجه به استفاده از حسگرهای هوشمند، کنترل کیفیت خواص فولاد آسان تر می شود زیرا جریان داده در کل فرآیند تولید ثابت است. سنسورها همچنین می توانند ضخامت، استحکام و ترکیب فولاد را تشخیص دهند و این امر به ویژه در مواردی که ضخامت، استحکام و ترکیب فولاد به خطر افتاده است یا استانداردهای لازم را برآورده نمی کند بسیار مفید خواهد بود.

برای مثال در حین تولید فولاد با استفاده از حسگرها می توان احساس کرد یا تشخیص داد که فولاد دارای عیب خاصی مانند ترک یا سطوح ناهموار است. با توجه به این مشکلات در این مرحله، سازندگان می توانند مشکل را برطرف کنند یا اصلاحاتی را انجام دهند تا به راه حل های پرهزینه ای مانند فراخوان محصول ختم نشوند.

۳. بهره وری انرژی و کاهش هزینه

شواهدی وجود دارد که افزایش بهره وری انرژی و کاهش هزینه برخی از مزایای قابل توجهی است که با یکپارچه سازی حسگرهای هوشمند در تولید فولاد مرتبط است. حسگرها به مدیریت انرژی در عملیات هایی که بسیار پرهزینه هستند مانند گرمایش و سرمایش کمک می کنند. حسگرهای هوشمند همچنین به استفاده موثرتر از انرژی کمک می‌کنند که در آن انرژی فقط در مکان‌ها و زمانی که نیاز است استفاده می‌شود و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود.

علاوه بر این، حسگرها تضمین می‌کنند که تولید مداوم بدون نیاز به ساخت فولادی که استانداردهای لازم را ندارد، حاصل می‌شود. این فرصت به این معنی است که مسائل در مراحل اولیه شناسایی می شوند و از این رو از حذف مقادیر زیادی از مواد یا نیاز به آزمایش مجدد جلوگیری می شود. همچنین به کاهش هزینه های تولید در فرآیند توسعه و در نتیجه صرفه جویی در منابع کمک می کند.

۴. تعمیر و نگهداری پیش بینی

حسگرهای هوشمند امکان مشاهده علائم سایش و پارگی را فراهم می کنند و به طور کلی به جلوگیری از خرابی های مهم در تجهیزات نورد مورد نیاز برای ساخت و ساز فولادی کمک می کنند. از سوی دیگر، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده از اطلاعات حسگر برای ارائه احتمال خرابی ماشین یا قطعه استفاده می‌کند و برای تعمیر قبل از وقوع خرابی کامل برنامه‌ریزی می‌کند. به عنوان مثال، در تولید فولاد، جایی که تجهیزات در شرایط بسیار سخت کار می کنند، این می تواند به جلوگیری از خرابی های بی دلیل کمک کند.

برای مثال، حسگرها می‌توانند میزان استهلاکی را که ماشین‌آلات می‌گویند کارخانه نورد یا کوره متحمل شده است اندازه‌گیری کنند و اپراتور را از نیاز به سرویس مطلع کنند. این امر به کاهش خطرات ناشی از خرابی تجهیزات مختلف کمک می کند که در صورت عدم نظارت صحیح ممکن است منجر به تاخیرهای زیادی در تولید شود.

۵. تصمیم گیری مبتنی بر داده

حسگرهای هوشمند می توانند اطلاعاتی را که به بهبود فرآیند تولید مربوطه در حال انجام است کمک کند. از این رو، تولیدکنندگان فولاد می توانند از الگوها و روندهای علمی برای تصمیم گیری صحیح و اعمال تغییرات به منظور افزایش کارایی سازمانی و به حداقل رساندن ضرر استفاده کنند. این روش تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا در جایی که بیشتر مورد نیاز هستند تغییراتی ایجاد کنند و علاوه بر افزایش کارایی، محصولاتی با کیفیت بالا تولید کنند.

علاوه بر این، ادغام حسگرهای هوشمند با هوش مصنوعی و ML همچنان می‌تواند روند تصمیم‌گیری را بهبود بخشد. تجزیه و تحلیل بلادرنگ داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط حسگرهای مختلف با استفاده از سیستم‌های مجهز به هوش مصنوعی، که شامل پیشنهادهایی برای تنظیم فرآیندهای تولید است، امکان‌پذیر است.

۶. پایداری و اثرات زیست محیطی

حسگرهای هوشمند در فرآیند تولید فولاد نیز نقش پایداری را ایفا می کنند زیرا مصرف انرژی کم و هدر رفت نیز کاهش می یابد. نگرانی‌های روزافزون زیست‌محیطی منجر به استانداردهای بالاتر مقررات زیست‌محیطی شده است و این امر بر تولیدکنندگان فولاد فشار می‌آورد تا تلاش کنند تا انتشار کربن را به حداقل برسانند. این مقررات توسط حسگرهای هوشمند رعایت می شود زیرا آنها قادر به افزایش کارایی کلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای هستند.

به عنوان مثال، می تواند مقدار انتشار گازهای گلخانه ای را در طول تولید اندازه گیری کند، با این دیدگاه که اطمینان حاصل شود که در سطوح قابل قبول است. حسگرهای هوشمند همچنین تضمین می‌کنند که تولیدکنندگان فولاد به طور کارآمد از انرژی استفاده می‌کنند و از هدر رفتن آن جلوگیری می‌کنند و در نتیجه اثرات مخرب بر محیط‌زیست را کاهش می‌دهند.

نتیجه گیری

استفاده از حسگرهای هوشمند به نحوی که در تولید فولاد و به عنوان مکانیزم کنترل کیفیت مورد استفاده قرار می گیرند، صنعت را به سرعت در حال تغییر است. در بهره‌وری، تضمین کیفیت، نگهداری پیش‌بینی‌کننده و پایداری، حسگرهای هوشمند ابزاری برای ایجاد ارزش مقرون‌به‌صرفه و رفع نیاز تولیدکنندگان فولاد برای تولید کیفیت بهتر با آسیب نسبتاً کمتر به محیط اطراف را فراهم می‌کنند. با پیشرفت تکنولوژی و صنعت، حسگرهای هوشمند در صنعت فولاد اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند و مسیری به سمت حوزه تولید کارآمدتر خواهند داشت.

منبع: Steel Technology
برای مشاهده دانشنامه‌های بیشتر در زمینه فولاد و آهن آلات کلیک کنید