System Valmet IQ koryguje zwichrowanie tektury falistej w firmie Sheets Unlimited

Firma Valmet poinformowała 12 sierpnia 2026 r., że dostarczy system kontroli jakości Valmet IQ dla tekturnicy firmy Sheets Unlimited w Waszyngtonie w Stanach Zjednoczonych. Projekt ma na celu ograniczenie nierównowagi wilgotności, będącej główną przyczyną paczenia tektury falistej. Dostawę zaplanowano na czwarty kwartał 2026 r., a rozruch na styczeń 2027 r.

Zamówienie ma ograniczyć paczenie tektury poprzez pomiar i kontrolę warunków wilgotności oraz temperatury, które je powodują.

Co dostarczy firma Valmet

W oficjalnym komunikacie prasowym dla branży firma Valmet wymienia cztery główne elementy: Valmet IQ Warp Measurement, Valmet IQ Moisturizer, Valmet IQ Multipoint Moisture oraz mikrofalowy pomiar wilgotności. Elementy te zostaną zintegrowane z automatycznym sterowaniem w pętli zamkniętej oraz z interfejsem do istniejącego układu grzewczego tekturnicy.

Zamówienie ujęto w zamówieniach otrzymanych przez firmę Valmet w drugim kwartale 2026 r. Valmet nie ujawnił jego wartości. Harmonogram ma znaczenie, ponieważ deklarowane korzyści produkcyjne pozostają perspektywiczne. Firma Sheets Unlimited wybrała i oceniła system, ale wyniki eksploatacyjne będą dostępne dopiero po instalacji, dostrojeniu i przeprowadzeniu długotrwałych testów produkcyjnych w 2027 r.

Dlaczego nierównowaga wilgotności powoduje problemy w przetwarzaniu

Tektura falista łączy warstwy płaskie i papier falisty za pomocą ciepła, wilgoci, nacisku oraz kleju. Jeśli obie strony opuszczają proces w odmiennym stanie wilgotnościowym lub termicznym, mogą kurczyć się w różnym stopniu podczas stabilizacji arkusza. Skutkiem może być paczenie poprzeczne, paczenie wzdłużne, unoszenie krawędzi, skręcanie lub kształt zmieniający się po ułożeniu w stos.

Paczenie nie jest wyłącznie wadą wizualną. Może pogorszyć stabilność podawania, pasowanie nadruku, powtarzalność wykrawania, dokładność składania, jakość układania w stos oraz wydajność urządzeń znajdujących się w dalszej części procesu. Operatorzy mogą zwolnić linię lub sortować arkusze po produkcji, ale takie działania zarządzają skutkiem, a nie warunkiem procesu, który go spowodował.

Firma Sheets Unlimited kupuje papier w zwojach z wielu papierni. Różne gatunki, historia wilgotności oraz właściwości włókien mogą zmieniać reakcję papieru na ciepło i klej. Stała wartość zadana, która sprawdza się dla jednego zwoju, może działać słabo po zmianie materiału. Ta zmienność stanowi problem sterowania leżący u podstaw inwestycji.

Niewielkie różnice wilgotności mogą po schłodzeniu tektury i dotarciu jej do urządzeń przetwórczych przerodzić się w poważne problemy z obsługą.

Jak powinna działać pętla zamknięta

System pomiarowy monitoruje temperaturę papieru, równowagę wilgotności, całkowitą wilgotność oraz paczenie tektury w określonych miejscach procesu. Następnie warstwa sterowania koordynuje istniejące elementy grzewcze i automatyczny system nawilżania. Firma Valmet opisuje swoją platformę dla tekturnic jako połączenie internetowych pomiarów wilgotności, temperatury i paczenia ze sterowaniem w pętli zamkniętej.

Ta architektura jest bardziej użyteczna niż pojedynczy alarm paczenia na końcu linii. Wcześniejsze pomiary wilgotności i temperatury mogą wskazać rozwijającą się zmianę materiału lub procesu. Końcowy pomiar paczenia potwierdza uzyskany kształt arkusza. Sterownik może następnie regulować ciepło lub ilość dodawanej wilgoci w zatwierdzonych granicach, zamiast zmuszać operatora do odgadywania przyczyny na podstawie gotowej tektury.

Sam pomiar nie staje się jednak automatycznie dobrym parametrem sterowania. Na działanie pętli wpływają między innymi rozmieszczenie czujników, zakres skanowania, kalibracja, czas reakcji, gatunek arkusza, prędkość maszyny oraz wiarygodność pomiaru. Układ sterowania musi odróżniać rzeczywiste zmiany materiału od szumu, przerw między arkuszami, przejść między gatunkami, warunków nawlekania oraz chwilowych zakłóceń procesu.

W zakładach utrzymujących systemy DCS i sterowania procesami projekt ilustruje znaną zasadę: należy zamknąć pętlę wokół zmiennej powodującej wadę, zachowując jednocześnie wystarczającą ilość danych surowych do diagnostyki. Operatorzy powinni mieć wgląd w zmierzone profile, wartości zadane sterownika, wyjścia elementów wykonawczych, informacje o gatunku, alarmy oraz każdy okres, w którym pomiar jest nieważny.

Rozruch musi potwierdzić coś więcej niż płaską tekturę

Rozruch w styczniu 2027 r. powinien rozpocząć się od sprawdzenia przyrządów i elementów wykonawczych. Pomiary wilgotności, temperatury i paczenia wymagają kalibracji lub weryfikacji względem zatwierdzonych wzorców. Interfejs układu grzewczego oraz wyjścia systemu nawilżania należy przetestować w całym bezpiecznym zakresie pracy. Przed uruchomieniem sterowania w pętli zamkniętej trzeba potwierdzić kierunek działania, skalowanie, nasycenie, tryby ręczne, blokady oraz reakcje na awarie.

Dostrajanie sterowania powinno wykorzystywać reprezentatywne produkty i zmienność papieru w zwojach. Pętla dostrojona dla jednego gatunku przy jednej prędkości może nadmiernie korygować parametry innego. Inżynierowie powinni zarejestrować wyniki bazowe przed włączeniem sterowania automatycznego, a następnie porównać rozkład paczenia, ilość odpadów, ograniczenia prędkości, jakość klejenia oraz przestoje w dalszym przetwarzaniu w porównywalnych warunkach produkcyjnych.

Kryteria odbioru powinny być określone liczbowo. Przydatne wskaźniki obejmują liczbę arkuszy przekraczających limit paczenia, przycinki lub odpady, zatrzymania podajnika, średnią prędkość produkcji, zmienność profilu wilgotności, ingerencje operatora oraz reklamacje klientów lub wewnętrzne dotyczące przetwarzania. Wskaźniki te należy analizować według gatunku i dostawcy, a nie tylko jako jedną średnią dla całego zakładu.

Niezbędny jest również bezpieczny tryb ograniczonego działania. Jeśli skaner wilgotności, czujnik paczenia, ścieżka komunikacyjna lub system nawilżania ulegnie awarii, system musi rozpoznać nieważne dane i przejść do kontrolowanego trybu ręcznego lub ograniczonego trybu awaryjnego. Nie powinien nadal zmieniać parametrów ciepła ani wilgotności na podstawie nieaktualnych wartości pomiarowych. Podczas rozruchu należy zweryfikować priorytety alarmów i instrukcje dla operatorów.

Rozruch powinien obejmować testy zmian gatunku, awarii czujników, limitów elementów wykonawczych oraz wyników dalszego przetwarzania.

Wymagania dotyczące utrzymania ruchu i danych

Internetowa kontrola jakości dodaje przyrządy i elementy wykonawcze, które wymagają własnego planu utrzymania. Na działanie mogą wpływać czystość skanera, dryft kalibracji, stan układu mikrofalowego pomiaru, dysze nawilżacza, zawory, filtry, interfejsy układu grzewczego oraz ustawienie mechaniczne. Stopniowo pogarszający się pomiar może nadal dostarczać wiarygodnie wyglądające wartości, jednocześnie oddalając proces od wartości docelowej.

Dane historyczne powinny zachowywać pomiary surowe oraz działania sterownika. Gdy paczenie powróci, inżynierowie muszą móc porównać źródło zwoju, gatunek, prędkość, warunki pary lub ogrzewania, proces klejenia, profil wilgotności, wyjście elementu wykonawczego oraz zdarzenia związane z utrzymaniem. Bez tego kontekstu zakład może pomylić problem materiałowy z problemem czujnika lub sterowania.

Planowanie części zamiennych powinno obejmować również urządzenia pomiarowe i sprzęt sterownika. Odpowiednie komponenty systemów PLC i PAC, interfejsy sieciowe, czujniki oraz urządzenia wyjściowe muszą być opisane wraz z oprogramowaniem układowym, kopiami zapasowymi konfiguracji, dokumentacją kalibracji i procedurami wymiany.

Perspektywa inżynierska

Zamówienie firmy Sheets Unlimited jest dobrym przykładem przenoszenia decyzji dotyczących jakości w górę procesu automatyzacji. Zamiast wykrywać spaczony arkusz po dodaniu wartości, projekt ma mierzyć zmienne procesowe powodujące paczenie i regulować je w trakcie produkcji. Jest to skuteczniejsza strategia sterowania niż sama kontrola końcowa.

Wynik należy jednak ocenić dopiero po rozruchu w styczniu 2027 r. Komunikat prasowy firmy Valmet opisuje zamierzone funkcje i oczekiwane korzyści, a nie zweryfikowane wyniki zakładu. Najlepszym dowodem będą stabilna wydajność dalszego przetwarzania, mniejsza liczba ingerencji, niższe odpady oraz powtarzalna jakość przy zmiennym papierze w zwojach. Jeśli wskaźniki te się poprawią bez ukrywania problemów z czujnikami lub elementami wykonawczymi, system kontroli jakości rzeczywiście rozwiąże problem inżynierski, a nie tylko doda kolejny pulpit nawigacyjny.