Từ giấy bao bì thùng hộp cũ (OCC) đến giấy bìa và hơn thế nữa

Hanna Jokinen, Phó chủ tịch, bộ phận chuẩn bị hàng tồn kho và Tái chế xơ sợi của Valmet, và Hannu Lätti, Giám đốc kinh doanh, bộ phận Giải pháp tự động hóa và Internet công nghiệp của Valmet, giải thích cách sử dụng các phương pháp chuyên sâu để tối ưu hóa sản xuất giấy bìa dựa trên xơ sợi tái chế.

Lätti giải thích rằng “Theo truyền thống, các nhà sản xuất giấy bìa hiểu biết rất ít về mức chất lượng thực của các kiện nguyên liệu thô họ nhận được”. “Khi một kiện hàng được đưa lên băng chuyền của nhà máy OCC, thông thường họ sẽ chỉ biết danh nghĩa của kiện nghiên liệu dựa trên khu vực lưu trữ. Nghĩa là quá trình sản xuất giấy bìa được dựa trên các giả định về thành phần nguyên liệu thô. Do áp lực tái chế thêm nhiều loại nguyên liệu thô, như cốc giấy hoặc bao bì thực phẩm từ các loại xơ sợi khác, dẫn đến một số thay đổi phù hợp trong quy trình. Tuy nhiên, với các công cụ tiên tiến ngày nay, chất lượng nguyên liệu thô có thể được thay đổi theo nhiều cách thông minh”.

Jokinen cho biết “Đối với ý tưởng từ OCC đến giấy bìa, chúng tôi hướng đến mục tiêu tối ưu toàn bộ quá trình từ nguyên liệu thô đến sản phẩm cuối cùng cho mọi phân khúc giấy bìa” “Chúng tôi có đa dạng loại máy phân tích cho phép theo dõi quá trình phát triển nguyên vật liệu xuyên suốt từ nguyên liệu thô mới hoặc tái chế đến sản phẩm cuối cùng”.

Đối với ý tưởng từ OCC đến giấy bìa, chúng tôi hướng đến mục tiêu tối ưu toàn bộ quá trình từ nguyên liệu thô đến sản phẩm cuối cùng cho mọi phân khúc giấy bìa

Dữ liệu chính xác từ mọi xe tải chở kiện nguyên liệu

Mỗi xe tải chở kiện nguyên liệu được giao kèm hồ sơ gồm ID và phân loại danh nghĩa. Tuy nhiên, mức phân loại không nêu chính xác thành phần hay chất lượng của kiện. “Một phần thiếu yếu của cân bằng khối lượng chi tiết và tính toán năng suất đó là biết được chất lượng của kiện OCC đang cung cấp cho nhà máy”, Lätti nói, “Bạn cần có thông tin chính xác về chất lượng kiện nguyên liệu thô và chất lượng xơ sợi để quản lý các biến đổi về chất lượng và tối ưu hóa dây chuyền của bạn”

“Chúng tôi có thể đo chất lượng kiện nguyên liệu bằng Máy kiểm tra kiện Valmet. Công nghệ này lấy mẫu từ các kiện trong mỗi xe tải đến nhà máy và phân tích kiện nhờ công nghệ hồng ngoại gần. Điều này cho chúng ta dữ liệu về hàm lượng tro, độ ẩm, lượng nhựa và cả hàm lượng lignin của kiện hàng trong tải đó. Hệ thống quản lý bãi tự động liên kết với dữ liệu với ID tải trọng của xe chở kiện và sử dụng GPS để theo dõi, tải kiện sẽ được chỉ định vị trí chính xác trong bãi lưu trữ dựa vào chất lượng và hàm lượng, ví dụ như hàm lượng nhựa. Điều này có nghĩa là người quản lý sản xuất có thể chọn tải kiện phù hợp với nhu cầu sản xuất nhờ chất lượng và hàm lượng của kiện”.

Tối đa hóa năng xuất OCC

Ý tưởng từ OCC đến Giấy bìa dựa trên dữ liệu thu thập được trong quá trình sản xuất. Jokinen cho biết “Khi chúng tôi kết hợp dữ liệu dòng chảy, nồng độ, và chất lượng xơ sợi với dữ liệu của nguyên liệu thô, chúng tôi có cơ hội quản lý chất lượng năng suất của nguyên liệu thô trong dây chuyền OCC”, “Chúng tôi có thể dùng phép tính cân bằng khối lượng nâng cao, cho phép chúng tôi ước tính và tối đa hóa sản lượng OCC. Với phương pháp này, chúng tôi sử dụng dữ liệu từ phép đo quy trình, cảm biến và máy phân tích chất lượng lắp đặt trên dây chuyền tạo ra mô hình cân bằng khối lượng của toàn bộ nhà máy OCC”.

“Chúng tôi sử dụng phương pháp và công nghệ Tối ưu hóa nhà máy toàn diện của Valmet để xây dựng mô hình, và kết hợp tất cả khâu vận hành để hiểu mối quan hệ giữa các quá trình. Chúng tôi vận hành mô hình theo thời gian thực, song song với quy trình vật lý trong thực tế. Bằng cách sử dụng song sinh kỹ thuật số (Digital Twin) của nhà máy OCC, chúng tôi có thông tin chính xác, theo thời gian thực về tổng cân bằng khối lượng, cho phép ước tính chính xác năng suất nhà máy OCC. Thông tin này là điều cơ bản để tối ưu và tối đa năng suất OCC mà không ảnh hưởng đến chất lượng giấy bìa hay sự ổn định trong sản xuất.

Đo lường chất lượng xơ sợi trực tuyến

“Để đo lường chất lượng xơ sợi, chúng ta có thể lắp đặt máy phân tích chất lượng xơ sợi trong toàn bộ quy trình, như Máy phân tích Valmet Fiber Furnish và Valmet Pulp Expert. Những loại máy phân tích chuyên sâu này cho chúng ta rất nhiều thông tin về chất lượng và sự phát triển của xơ sợi, và với máy Valmet Pulp Expert có cả thông tin về độ bền của tờ giấy” Jokinen nói “Chúng tôi kết hợp dữ liệu về chất lượng kiện với chất lượng xơ sợi, và cảm biến dây từ dây chuyền sản xuất khác để tính các dự đoán của độ bền cuối cùng và các thông số chất lượng khác,” Latte nói thêm, “Chúng tôi liên kết dữ liệu chất lượng của kiện và xơ sợi và dữ liệu chất lượng xơ sợi cuối vì nó cho phép chúng tôi phản ứng nhanh và thích nghi với chất lượng xơ sợi. Nếu bạn chỉ nhìn vào sự thay đổi của chất lượng giấy bìa, việc kiểm soát chủ động của kiện sẽ chậm trễ.

Tối ưu hóa toàn bộ dây chuyền sản xuất

Với các phương pháp này, dữ liệu từ mỗi giai đoạn sản xuất có thể được liên kết và được dùng để tối ưu hóa năng suất dây chuyền OCC cùng với chất lượng xơ sợi giấy bìa. “Về nguyên tắc, cách tiếp cận này có thể được mở rộng ngoài dây chuyền OCC và máy giấy bìa xa hơn dọc theo dây chuyền sản xuất, cũng như để tích hợp dữ liệu chất lượng từ nhà máy sóng giấy. Điều này sẽ ra nhiều khả năng mới cho việc tối ưu hóa”. Lätti kết luận.

Valmet & ATZ Solution