Valmet IQ nhắm đến độ cong vênh của bìa carton tại Sheets Unlimited

Valmet thông báo vào ngày 12 tháng 8 năm 2026 rằng họ sẽ cung cấp Hệ thống kiểm soát chất lượng Valmet IQ cho máy tạo sóng của Sheets Unlimited tại Washington, Hoa Kỳ. Dự án hướng đến tình trạng mất cân bằng độ ẩm, một nguyên nhân chính gây cong vênh tấm carton sóng. Dự kiến giao hàng vào quý IV năm 2026, sau đó chạy thử và đưa vào vận hành vào tháng 1 năm 2027.

Đơn hàng này giải quyết tình trạng cong vênh tấm carton bằng cách đo lường và kiểm soát các điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ gây ra hiện tượng đó.

Valmet sẽ cung cấp những gì

Thông cáo báo chí chính thức dành cho báo chí thương mại của Valmet nêu bốn thành phần chính: Valmet IQ Warp Measurement, Valmet IQ Moisturizer, Valmet IQ Multipoint Moisture và hệ thống đo độ ẩm bằng vi sóng. Các thành phần này sẽ được tích hợp với hệ thống điều khiển vòng kín tự động và giao diện kết nối với thiết bị gia nhiệt hiện có của máy tạo sóng.

Đơn hàng được ghi nhận trong số đơn hàng nhận được của Valmet trong quý II năm 2026. Valmet không công bố giá trị đơn hàng. Tiến độ này quan trọng vì các lợi ích sản xuất được nêu vẫn chỉ là dự kiến. Sheets Unlimited đã lựa chọn và đánh giá hệ thống, nhưng nhà máy sẽ chưa có kết quả vận hành cho đến sau khi lắp đặt, tinh chỉnh và tiến hành thử nghiệm sản xuất ổn định vào năm 2027.

Vì sao mất cân bằng độ ẩm gây ra vấn đề trong công đoạn gia công

Tấm carton sóng kết hợp các lớp giấy mặt và lớp giấy sóng thông qua nhiệt, độ ẩm, áp lực và keo dán. Nếu hai mặt rời khỏi quy trình với điều kiện độ ẩm hoặc nhiệt khác nhau, chúng có thể co ngót khác nhau khi tấm ổn định. Kết quả có thể là cong vênh theo chiều ngang, cong vênh theo chiều máy, hất mép, xoắn hoặc hình dạng thay đổi sau khi xếp chồng.

Cong vênh không chỉ là khiếm khuyết về hình thức. Nó có thể làm giảm độ ổn định của bộ cấp liệu, độ chính xác chồng màu, tính nhất quán khi bế, độ chính xác khi gấp, chất lượng xếp chồng và năng suất của thiết bị ở các công đoạn sau. Người vận hành có thể giảm tốc độ dây chuyền hoặc phân loại tấm sau sản xuất, nhưng những biện pháp đó chỉ xử lý hậu quả thay vì điều kiện quy trình đã tạo ra lỗi.

Sheets Unlimited mua giấy cuộn từ nhiều nhà máy. Các loại giấy, lịch sử độ ẩm và đặc tính sợi khác nhau có thể làm thay đổi cách giấy phản ứng với nhiệt và keo dán. Một giá trị cài đặt cố định phù hợp với cuộn giấy này có thể hoạt động kém sau khi thay đổi vật liệu. Tính biến thiên này chính là vấn đề điều khiển đứng sau khoản đầu tư.

Những chênh lệch nhỏ về độ ẩm có thể trở thành vấn đề lớn trong khâu xử lý sau khi tấm carton nguội và đi đến thiết bị gia công.

Vòng điều khiển kín sẽ hoạt động như thế nào

Hệ thống đo lường theo dõi nhiệt độ giấy, cân bằng độ ẩm, tổng độ ẩm và độ cong vênh của tấm tại các vị trí quy định trong quy trình. Sau đó, lớp điều khiển phối hợp các bộ phận gia nhiệt hiện có với hệ thống làm ẩm tự động. Valmet mô tả nền tảng máy tạo sóng của mình là sự kết hợp giữa đo trực tuyến độ ẩm, nhiệt độ và độ cong vênh với điều khiển vòng kín.

Kiến trúc này hữu ích hơn so với một cảnh báo cong vênh duy nhất ở cuối dây chuyền. Các phép đo độ ẩm và nhiệt độ sớm hơn có thể cho thấy thay đổi vật liệu hoặc quy trình nào đang hình thành. Phép đo cong vênh cuối cùng xác nhận hình dạng của tấm. Sau đó, bộ điều khiển có thể điều chỉnh nhiệt hoặc lượng ẩm bổ sung trong các giới hạn được phê duyệt, thay vì yêu cầu người vận hành suy đoán nguyên nhân từ tấm carton đã hoàn thiện.

Tuy nhiên, một phép đo không tự động trở thành biến điều khiển tốt. Vị trí cảm biến, phạm vi quét, hiệu chuẩn, thời gian đáp ứng, loại giấy, tốc độ máy và độ tin cậy của phép đo đều ảnh hưởng đến vòng điều khiển. Hệ thống điều khiển phải phân biệt được thay đổi vật liệu thực sự với nhiễu, khoảng hở giữa các tấm, chuyển đổi loại giấy, điều kiện luồn giấy và các nhiễu loạn quy trình tạm thời.

Đối với các nhà máy duy trì hệ thống DCS và điều khiển quy trình, dự án này minh họa một nguyên tắc quen thuộc: khép kín vòng điều khiển quanh biến gây ra lỗi, nhưng vẫn lưu đủ dữ liệu thô để chẩn đoán. Người vận hành cần xem được các biên dạng đo, giá trị mục tiêu của bộ điều khiển, đầu ra cơ cấu chấp hành, thông tin loại giấy, cảnh báo và mọi khoảng thời gian phép đo không hợp lệ.

Chạy thử và đưa vào vận hành phải chứng minh nhiều hơn việc tạo ra tấm phẳng

Việc chạy thử và đưa vào vận hành vào tháng 1 năm 2027 nên bắt đầu bằng kiểm tra thiết bị đo và cơ cấu chấp hành. Các phép đo độ ẩm, nhiệt độ và độ cong vênh cần được hiệu chuẩn hoặc xác minh theo các chuẩn tham chiếu được phê duyệt. Giao diện gia nhiệt và đầu ra của hệ thống làm ẩm phải được kiểm tra trong toàn bộ phạm vi vận hành an toàn. Cần xác nhận hướng, tỷ lệ, giới hạn bão hòa, chế độ thủ công, liên động và phản ứng khi xảy ra sự cố trước khi vận hành vòng kín.

Việc tinh chỉnh điều khiển nên sử dụng các sản phẩm đại diện và sự biến thiên của giấy cuộn. Một vòng điều khiển được tinh chỉnh trên một loại giấy ở một tốc độ có thể điều chỉnh quá mức đối với loại khác. Kỹ sư nên ghi nhận hiệu suất cơ sở trước khi kích hoạt điều khiển tự động, sau đó so sánh phân bố cong vênh, phế liệu, giới hạn tốc độ, chất lượng keo dán và các lần gián đoạn ở công đoạn gia công sau trong những điều kiện sản xuất tương đồng.

Các tiêu chí nghiệm thu nên được xác định bằng số liệu. Các chỉ số hữu ích gồm số tấm vượt giới hạn cong vênh, phần biên xén hoặc phế liệu, số lần dừng bộ cấp liệu, tốc độ sản xuất trung bình, mức biến thiên biên dạng độ ẩm, số lần người vận hành can thiệp và các khiếu nại của khách hàng hoặc bộ phận gia công nội bộ. Các chỉ số này nên được xem xét theo loại giấy và nhà cung cấp, không chỉ tính dưới dạng một mức trung bình toàn nhà máy.

Một chế độ suy giảm an toàn cũng rất cần thiết. Nếu máy quét độ ẩm, cảm biến cong vênh, đường truyền thông hoặc hệ thống làm ẩm bị lỗi, hệ thống phải nhận diện dữ liệu không hợp lệ và chuyển sang trạng thái thủ công có kiểm soát hoặc trạng thái dự phòng giới hạn. Hệ thống không được tiếp tục thay đổi nhiệt hoặc độ ẩm dựa trên các giá trị đo đã lỗi thời. Cần xác minh mức độ ưu tiên của cảnh báo và hướng dẫn cho người vận hành trong quá trình chạy thử.

Quá trình chạy thử nên kiểm tra việc thay đổi loại giấy, lỗi cảm biến, giới hạn cơ cấu chấp hành và kết quả gia công ở các công đoạn sau.

Yêu cầu về bảo trì và dữ liệu

Hệ thống kiểm soát chất lượng trực tuyến bổ sung các thiết bị đo và cơ cấu chấp hành cần có kế hoạch bảo trì riêng. Độ sạch của máy quét, độ trôi hiệu chuẩn, tình trạng thiết bị đo bằng vi sóng, vòi phun làm ẩm, van, bộ lọc, giao diện gia nhiệt và độ căn chỉnh cơ khí đều có thể ảnh hưởng đến hiệu suất. Một phép đo suy giảm từ từ có thể vẫn cho ra các giá trị có vẻ hợp lý, đồng thời khiến quy trình ngày càng lệch khỏi mục tiêu.

Dữ liệu lịch sử nên lưu giữ các phép đo thô và thao tác của bộ điều khiển. Khi cong vênh tái diễn, kỹ sư cần so sánh nguồn cuộn giấy, loại giấy, tốc độ, điều kiện hơi nước hoặc gia nhiệt, quy trình keo dán, biên dạng độ ẩm, đầu ra cơ cấu chấp hành và các sự kiện bảo trì. Nếu thiếu bối cảnh đó, nhà máy có thể nhầm vấn đề vật liệu với vấn đề cảm biến hoặc điều khiển.

Phần cứng đo lường và bộ điều khiển cũng cần được đưa vào kế hoạch phụ tùng dự phòng. Các thành phần hệ thống PLC và PAC liên quan, giao diện mạng, cảm biến và thiết bị đầu ra phải được lập tài liệu cùng với chương trình cơ sở, bản sao lưu cấu hình, hồ sơ hiệu chuẩn và quy trình thay thế.

Góc nhìn kỹ thuật

Đơn hàng của Sheets Unlimited là một ví dụ hữu ích về việc tự động hóa đưa các quyết định chất lượng lên sớm hơn trong quy trình. Thay vì phát hiện các tấm bị cong sau khi giá trị đã được gia tăng, dự án hướng đến đo các biến quy trình gây ra cong vênh và điều chỉnh chúng trong quá trình sản xuất. Đây là chiến lược điều khiển mạnh hơn so với chỉ kiểm tra.

Kết quả vẫn cần được đánh giá sau khi khởi động vào tháng 1 năm 2027. Thông cáo báo chí của Valmet mô tả các chức năng dự kiến và lợi ích kỳ vọng, chứ chưa phải hiệu suất đã được kiểm chứng tại nhà máy. Bằng chứng tốt nhất sẽ là năng suất gia công ổn định, ít can thiệp hơn, giảm phế liệu và chất lượng lặp lại được trên nhiều loại giấy cuộn khác nhau. Nếu các chỉ số đó được cải thiện mà không che giấu vấn đề cảm biến hoặc cơ cấu chấp hành, hệ thống QCS sẽ giải quyết được một vấn đề kỹ thuật thay vì chỉ bổ sung thêm một bảng điều khiển.