ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຂະບວນການສອດ: ພື້ນຖານຂອງຜົນຜະລິດທີ່ສອດຄ່ອງ
ຜົນກະທົບຈາກການເຊື່ອມໂຍງກັນລະຫວ່າງຄວາມດັນ, ຄວາມໄວ ແລະ ອຸນຫະພູມຕໍ່ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຊິ້ນສ່ວນ
ການໄດ້ມາຊະນິດຂະໜາດທີ່ຖືກຕ້ອງໃນການຂຶ້ນຮູບແບບພາດສະຕິກ ຕ້ອງຂຶ້ນກັບການຄວບຄຸມຄວາມດັນ, ອັດຕາການສູບເຂົ້າ, ອຸນຫະພູມຂອງລັງ ແລະ ພິມຂຶ້ນຮູບ ໃຫ້ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ເມື່ອຄວາມດັນໃນການສູບເຂົ້າບໍ່ຄົງທີ່, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ການໄຫຼຂອງວັດສະດຸເຂົ້າໄປໃນພິມຂຶ້ນຮູບຜິດປົກກະຕິ, ເຊິ່ງມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ຕຳໜິ່ງຍຸບ ຫຼື ຊ່ອງຫວ່າງພາຍໃນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ການປ່ຽນແປງນ້ອຍໆໃນອຸນຫະພູມຂອງວັດສະດຸທີ່ລະລາຍກໍມີຄວາມສຳຄັນເຊັ່ນດຽວກັນ. ການປ່ຽນແປງພຽງ 5 ອົງສາເຊວໄຊອຸດສາຫະກຳ ສາມາດປ່ຽນລັກສະນະຄວາມຂັ້ນຂອງໂພລີເມີໄດ້ຢ່າງສິ້ນເຊີງ, ເຮັດໃຫ້ການຕື່ມເຕັມພິມຂຶ້ນຮູບ ແລະ ການອັດຕົວຢ່າງຖືກຕ້ອງເກີດບັນຫາ. ການດັນວັດສະດຸເຂົ້າໄປຢ່າງໄວວາ ໃນຂະນະທີ່ອຸນຫະພູມຍັງບໍ່ເໝາະສົມ ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາການລະລາຍຍ້ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງ (shear thinning) ຫຼື ເຖິງຂັ້ນການເສື່ອມສະພາບຂອງວັດສະດຸ, ເຊິ່ງທັງສອງຢ່າງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ຜະລິດຕະພັນສຳເລັດຮູບອ່ອນແອລົງ. ຕົວເລກກໍບໍ່ປອງໃຜເຊັ່ນດຽວກັນ. ຜູ້ຜະລິດລາຍງານວ່າ ອັດຕາຂອງຂອງເສຍສູງຂຶ້ນປະມານ 18% ເມື່ອການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມເລີ່ມຫ່າງອອກໄປຈາກຂອບເຂດທີ່ເໝາະສົມ. ສຳລັບອຸດສາຫະກຳທີ່ຄວາມສອດຄ່ອງມີຄວາມສຳຄັນສູງສຸດ, ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນການແພດ ຫຼື ຊິ້ນສ່ວນລົດຍົນ, ເຄື່ອງຂຶ້ນຮູບພາດສະຕິກຈະຕ້ອງຖືກຄວບຄຸມໃຫ້ມີການເບີກເບນໜ້ອຍກວ່າ 1% ໃນທຸກໆປັດໄຈສຳຄັນເຫຼົ່ານີ້ ເພື່ອຜະລິດຊິ້ນສ່ວນທີ່ຕອບສະໜອງຕາມຂໍ້ກຳນົດໃນທຸກໆຄັ້ງ.
ການປັບປຸງ V/P Switchover ເພື່ອຂຈັດການເບື່ອນເບຍຂະໜາດໃນສ່ວນປະກອບທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ
ການຖ່າຍໂອນຈາກການສັກລົງໄປຫາການຮັກສາຄວາມດັນ—ທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມວ່າ volumetric-to-hold-pressure (V/P) switchover—ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການປ້ອງກັນການເບື່ອນເບຍຂະໜາດ, ໂດຍສະເພາະໃນສ່ວນປະກອບທີ່ມີຜະໜັງແຕ້ມແລະຂະໜາດທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ. ການຖ່າຍໂອນຊ້າຈະເຮັດໃຫ້ມີການອັດລົງເກີນໄປ ແລະ ເກີດແສງໄຟ, ໃນຂະນະທີ່ການຖ່າຍໂອນເກີນໄວຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການບໍ່ພຽງພໍ ແລະ ການເບື່ອນເບຍ. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ການຄວບຄຸມທີ່ດີທີ່ສຸດ:
- ເລີ່ມຕົ້ນໂດຍຄວາມດັນໃນຖ້ຳ : ເຊັນເຊີຄວາມດັນໃນຖ້ຳຈະກວດພົບການເຄື່ອນທີ່ຂອງໜ້າວັດສະດຸຢາງຢ່າງແທ້ຈິງ, ເຮັດໃຫ້ການຖ່າຍໂອນມີຄວາມຖືກຕ້ອງພາຍໃນ ±0.05mm—ດີກວ່າວິທີການທີ່ອີງໃສ່ຕຳແໜ່ງສະກູຫຼາຍ.
- ອະລະກໍຣິດທຶມທີ່ປັບຕົວໄດ້ : ປັບຈຸດຖ່າຍໂອນໂດຍອັດຕະໂນມັດຕາມການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໜຽວຂອງວັດສະດຸຢ່າງແທ້ຈິງ.
-
ການຢືນຢັນລະບົບປິດ : ເປີດ-ປິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງລະຫວ່າງຮູບຮ່າງ ແລະ ນ້ຳໜັກຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ແທ້ຈິງກັບມາດຕະຖານ CAD ເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມຜິດພາດໃນທັນທີ.
ການປັບປຸງຈຸດເວລາທີ່ປ່ຽນຈາກການອັດ (V) ໄປສູ່ການຄວບຄຸມຄວາມດັນ (P) ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງມິຕິໄດ້ເຖິງ 40% ໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍຳສູງເຊັ່ນ: ການຂຶ້ນຮູບເລນສ໌, ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງຜົນຜະລິດ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງລະຫວ່າງຊຸດຜະລິດຕະພັນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ
ໂຄງສ້າງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ການກຳນົດຄ່າ: ການເລືອກເຄື່ອງຂຶ້ນຮູບຢາງພລາສຕິກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບຄວາມສາມາດໃນການຊຳລະຄືນ
ເຄື່ອງຂຶ້ນຮູບຢາງພລາສຕິກແບບໄຮໂດຼລິກ ເທິຍບົນເຄື່ອງແບບໄຟຟ້າທັງໝົດ: ຄວາມແມ່ນຍຳ, ຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ
ເມື່ອຕັດສິນໃຈລະຫວ່າງ ເຄື່ອງຂຶ້ນຮູບພລາສຕິກແບບໄຮໂດຼລິກ ແລະ ແບບໄຟຟ້າ, ຜູ້ຜະລິດຈຳເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາວ່າມັນສົ່ງຜົນຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາຜົນໄດ້ຮັບທີ່ສອດຄ່ອງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະຍາວແນວໃດ. ລະບົບໄຮໂດຼລິກແນ່ນອນວ່າມີກຳລັງຄລັມໃຊ້ໄດ້ດີ, ແຕ່ກໍຍັງມີບັນຫາຄົງທີ່ກ່ຽວກັບນ້ຳມັນທີ່ຈະຫນາຂຶ້ນ ຫຼື ບາງລົງຕາມການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ. ສິ່ງນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ກົດດັນປ່ຽນແປງໄດ້ປະມານ 5% ເຊິ່ງຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ຂະໜາດຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ຖືກຜະລິດ. ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງແບບໄຟຟ້າທັງໝົດເຮັດວຽກຕ່າງກັນ. ເຄື່ອງເຫຼົ່ານີ້ອີງໃສ່ມໍເຕີເຊີໂວ (servo motors) ເພື່ອຄວບຄຸມທຸກຢ່າງລົງໄປຮອດສ່ວນນ້ອຍໆ ຂອງມິລີແມັດ. ຄວາມໄວຂອງການສັກຢາຢູ່ໃນຂອບເຂດຄວາມຖືກຕ້ອງ 0.01mm/s ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການຈັດຕຳແໜ່ງຢູ່ທີ່ປະມານ 0.0003 ນິ້ວ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເດັ່ນໜ້າຄື ຂໍ້ກຳນົດເຫຼົ່ານີ້ຈະເກີດການປ່ຽນແປງໜ້ອຍຫຼາຍໃນແຕ່ລະມື້. ພ້ອມທັງບໍ່ມີໃຜຕ້ອງກັງວົນກ່ຽວກັບການປ່ຽນຕົວກອງ ຫຼື ການຈັດການກັບການຮົ່ວໄຫຼອີກຕໍ່ໄປ, ເນື່ອງຈາກບໍ່ມີນ້ຳມັນໄຮໂດຼລິກເຂົ້າມາກ່ຽວຂ້ອງ. ແລະ ອີກຢ່າງ, ໃຜຈະຢາກໃຫ້ເສັ້ນທາງການຜະລິດຂອງຕົນຊ້າລົງຍ້ອນການຂັດຂ້ອງທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ? ນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ຮ້ານຫຼາຍແຫ່ງກຳລັງປ່ຽນມາໃຊ້ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສູງກວ່າ.
- ຄວາມແມ່ນຍໍາ : ລະບົບໄຟຟ້າມີປະສິດທິພາບດີກວ່າລະບົບໄຮໂດຮລິກ, ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປຈະເຮັດວຽກພາຍໃນຊ່ວງຄວາມຖືກຕ້ອງ 0.002 ນິ້ວ.
- ຄວາມແຂງ : ໂຄງປະກອບສະກູບານໝາກບົດຕ້ານການຜິດຮູບພຣະອົງໃນຂະນະທີ່ອັດແຫນ້ນດ້ວຍຄວາມກົດດັນສູງ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການສ້າງຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງເຊັ່ນ ອຸປະກອນທາງດ້ານແສງສະຫວ່າງ ຫຼື ຊິ້ນສ່ວນໄມໂຄຣຟລິວໄດກ໌.
- ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງພະລັງງານ : ລະບົບໄຮໂດຮລິກສູນເສຍປະສິດທິພາບ 15–30% ເນື່ອງຈາກການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບຂັບເຄື່ອນໄຟຟ້າຮັກສາປະສິດທິພາບຄົງທີ່ດ້ວຍການເບື່ອນໄຫວຂອງພະລັງງານໜ້ອຍກວ່າ 1%.
ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບການຈັບ: ການປ້ອງກັນການແຕກແລະການບິດເບືອນໂດຍຜ່ານການຕິດຕາມກວດກາແຮງໃນທຸກໆເວລາ
ການຮັກສາແຮງຈັບໃຫ້ຄົງທີ່ຕະຫຼອດຂະບວນການຊ່ວຍປ້ອງກັນບັນຫາຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການໄຫຼລົ້ນ ແລະ ການເບີ່ງບິດ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສຳຄັນຫຼາຍເວລາເຮັດວຽກກັບວັດສະດຸທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ການປ່ຽນແປງ, ເຊັ່ນ: ວັດສະດຸພາດສະຕິກກາງທີ່ມີໂຄງສ້າງຜ່ານກາງທີ່ພວກເຮົາມັກພົບໃນຜະລິດຕະພັນໄນລອນ. ອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນມາພ້ອມກັບອຸປະກອນຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: strain gauges ພ້ອມກັບ sensor ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບອິນເຕີເນັດ ທີ່ຕິດຕາມຈຳນວນຄວາມກົດດັນທີ່ຖືກນຳໃຊ້ໃນແຕ່ລະວິນາທີ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຈັບຄູ່ຄວາມແຕກຕ່າງນ້ອຍໆ ໄດ້ເຖິງຂະໜາດພຽງແຕ່ຮ້ອຍລະດັບຫນຶ່ງສ່ວນສອງຕໍ່ລະວົງຈອນ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີປະໂຫຍດຫຼາຍແມ່ນຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວອັດຕະໂນມັດໃນຂະນະທີ່ອຸນຫະພູມມີການປ່ຽນແປງພາຍໃນອຸປະກອນເຄື່ອງຈັກ ແລະ ຕົວແມ່ພິມເອງ, ຮັບປະກັນວ່າຄວາມກົດດັນຈະຄົງທີ່ຢ່າງສະເໝີກັນທົ່ວທຸກບ່ອນ. ຈາກຂໍ້ມູນທີ່ຜູ້ຜະລິດລາຍງານມາ, ລະບົບຈັບທີ່ປັບຕົວໄດ້ແບບນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຂີ້ເຫຍື້ອລົງໄດ້ປະມານຮ້ອຍລະດັບຊາວສອງສ່ວນສິບສອງໂດຍສະເພາະສຳລັບວຽກງານຫຸ້ມຫໍ່ຜະນັງແບບບາງ. ຜົນໄດ້ຮັບ? ການປິດຜນຶກເກີດຂຶ້ນທັນທີ ແລະ ຊິ້ນສ່ວນຮັກສາຮູບຮ່າງຂອງມັນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ເຖິງແມ້ຈະຜ່ານການຜະລິດຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ.
ການຄວບຄຸມລະບົບປິດແບບເຕັມຮູບແບບ: ອຸນຫະພູມ, ຄວາມດັນ, ແລະ ການສະຫຼັບລະບົບເຢັນ
ເຄື່ອງຄວບຄຸມອັດສະລິຍະພາບ PID+ML ສຳລັບຄວາມສອດຄ່ອງຂອງເວລາວົງຈອນໃນລະດັບຕ່ຳກວ່າວິນາທີ
ເຄື່ອງຂຶ້ນຮູບພລາສຕິກລຸ້ນໃໝ່ທີ່ສຸດໃຊ້ຕົວຄວບຄຸມອັດສະລິຍະທີ່ປະສົມປະສານເຫຼັກກົດ PID ດັ້ງເດີມກັບໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີການຮຽນຮູ້ຈາກເຄື່ອງຈັກ, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ຕອບສະໜອງໄດ້ພາຍໃນໜຶ່ງວິນາທີ. ລະບົບຂັ້ນສູງເຫຼົ່ານີ້ຈະກວດສອບຄ່າຂອງ sensor ຢູ່ສະເໝີ, ແລະ ປັບແຕ່ງອຸນຫະພູມຂອງຖັງໃຫ້ຖືກຕ້ອງພາຍໃນ 0.5 ອົງສາເຊີເຊຍນ ແລະ ປັບແຕ່ງຄວາມກົດດັນຂອງການສູບເຂົ້າທຸກໆ 700 ມິນລິວິນາທີ. ນີ້ໄວກວ່າຫຼາຍກ່ວາສິ່ງທີ່ຕົວຄວບຄຸມ PID ທຳມະດາສາມາດເຮັດໄດ້ດ້ວຍຕົນເອງ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ແຕກຕ່າງອອກມາແມ່ນການຮຽນຮູ້ຈາກວົງຈອນການຜະລິດໃນອະດີດ. ລະບົບ ML ສາມາດຄາດເດົາໄດ້ວ່າຈະເກີດການເຄື່ອນໄຫວຂອງອຸນຫະພູມ ຫຼື ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຫນາແໜ້ນຂອງວັດສະດຸກ່ອນທີ່ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ຈະເລີ່ມມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂະໜາດຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ. ຄວາມສາມາດໃນການຄາດເດົານີ້ຊ່ວຍຮັກສາການດຳເນີນງານໃຫ້ລຽບງ່າຍ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະດຳເນີນງານຕໍ່ເນື່ອງ 24 ຊົ່ວໂມງ. ສຳລັບອຸດສາຫະກຳເຊັ່ນການຜະລິດອຸປະກອນການແພດ ບ່ອນທີ່ຕ້ອງການຜະລິດຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງພຽງ 0.01 ມິນລິເມັດ, ລະດັບການຄວບຄຸມນີ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງ. ຜູ້ຜະລິດລາຍງານວ່າຂີ້ເຫຍື້ອຫຼຸດລົງປະມານ 18 ເປີເຊັນໂດຍລວມ ເນື່ອງຈາກລະບົບອັດສະລິຍະເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຄວບຄຸມບັນຫາທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນກ່ອນທີ່ມັນຈະເກີດຂຶ້ນ.
ໂປຣໄຟລ໌ການຄວບຄຸມແບບປັບໂຕຕາມຄວາມດັນໃນຖ້ຳ ສຳລັບການຜະລິດຜະລິດຕະພັນຝາບາງທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກຜ່ອງ
ສຳລັບວຽກງານຂຶ້ນຮູບຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຜນສະທ້ອນບາງໆ ເຊັ່ນ: ການຜະລິດຊິ້ນສ່ວນເຊື່ອມຕໍ່ໃນລົດ ຫຼື ໃນຂະແໜງໄມໂຄຣຟລຸອິດິກ (microfluidics), ການເບິ່ງພຽງແຕ່ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ຕົວເຄື່ອງຈັກກໍບໍ່ພຽງພໍອີກຕໍ່ໄປ. ເຊັນເຊີວັດຖຸກົດດັນໃນຖ້ຳ (cavity pressure sensors) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງແທ້ຈິງວ່າມີສິ່ງໃດເກີດຂຶ້ນກັບວັດສະດຸໂພລີເມີໃນຂະນະທີ່ມັນກຳລັງເຕີມເຂົ້າໄປໃນແມ່ພິມ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ດຳເນີນງານສາມາດປັບແຕ່ງສິ່ງຕ່າງໆ ໃນຂະນະທີ່ຊິ້ນສ່ວນຍັງຢູ່ໃນຕຳແໜ່ງ. ລະບົບສ່ວນຫຼາຍຈະເຂົ້າມາເຮັດວຽກເມື່ອກົດດັນເກີນ 2% ຂອງຂອບເຂດທີ່ກຳນົດ, ໂດຍປ່ຽນເວລາທີ່ໃຊ້ໃນການກົດດັນ ແລະ ປັບການຈັດຈໍາໜ່າຍແຮງກົດດັນໃຫ້ແຜ່ກະຈາຍໄປຕາມບໍລິເວນຕ່າງໆ ຂອງແມ່ພິມ. ລະບົບທີ່ສາມາດຕອບສະໜອງໄດ້ແບບນີ້ ຊ່ວຍຈັດການກັບປັດໄຈທີ່ບໍ່ຄາດຄິດຕ່າງໆທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນຂະນະກຳລັງຜະລິດໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບຄວາມຊື້ນໃນແຕ່ລະມື້, ອັດຕາສ່ວນຂອງວັດສະດຸທີ່ນຳມາໃຊ້ຄືນໃໝ່, ຫຼື ແມ້ກະທັ້ງຄວາມແຕກຕ່າງນ້ອຍໆລະຫວ່າງຊຸດວັດຖຸດິບແຕ່ລະຊຸດ. ການປ່ຽນແປງນ້ອຍໆເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຮອຍຍຸບ (sink marks) ໃນຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຄວາມບາງໜ້ອຍກວ່າ 0.5 ມິນຕີ. ບັນດາບໍລິສັດທີ່ໄດ້ນຳໃຊ້ລະບົບປ້ອນກັບຄືນ (feedback loop) ຮູບແບບນີ້ ກໍກຳລັງເຫັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີເລີດ. ໃນບາງໂຮງງານລາຍງານວ່າໄດ້ຜົນຜະລິດທີ່ເກືອບບໍ່ມີຂໍ້ບົກຜ່ອງ ໂດຍມີອັດຕາການຜະລິດທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກຜ່ອງສູງເຖິງ 99.98%, ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ ໃນຄວາມເປັນຈິງແລ້ວ ສ່ວນຫຼາຍຈະຢູ່ໃນຂອບເຂດນີ້ ຂຶ້ນກັບການຕັ້ງຄ່າ ແລະ ລະດັບປະສົບການຂອງພວກເຂົາກັບເຕັກໂນໂລຊີດັ່ງກ່າວ.