Resumo:O uso de ração é essencial para o desenvolvimento da indústria da aquicultura, e a qualidade da ração determina diretamente a eficiência da aquicultura. Existem muitas empresas produtoras de ração no Brasil, mas a maioria delas utiliza processos manuais. Esse modelo de produção claramente não atende às necessidades do desenvolvimento moderno. Com o avanço contínuo da tecnologia, o aprimoramento do projeto de linhas de produção mecatrônicas pode não apenas melhorar a eficiência e a qualidade da produção de ração, mas também fortalecer o controle da poluição no processo produtivo. Este artigo analisa, em primeiro lugar, o projeto de otimização de linhas de produção de ração com base na integração mecatrônica e, em seguida, explora a análise de desempenho dessas linhas, podendo servir como referência para os leitores.
Palavras-chave:Integração mecatrônica; Processamento de ração; Linha de produção; Projeto otimizado
Introdução:A indústria de rações ocupa uma posição relativamente importante no setor pecuário. A melhoria da qualidade da produção de rações pode aumentar a eficiência do desenvolvimento do setor pecuário e promover o desenvolvimento contínuo da economia agrícola. Atualmente, o sistema de produção de rações na China é relativamente completo, com muitas empresas produtoras, o que impulsiona significativamente o crescimento da economia chinesa. No entanto, o nível de informatização na produção de rações é relativamente baixo e a gestão ainda não está bem estruturada, resultando em um processo produtivo relativamente atrasado. Para promover a modernização das empresas produtoras de rações, é necessário fortalecer a aplicação de tecnologias da informação e automação, construir uma linha de produção integrada eletromecânica para o processamento de rações, melhorando efetivamente a eficiência e a qualidade da produção e, consequentemente, impulsionando o desenvolvimento do setor pecuário na China.
1. Projeto de otimização de linha de produção de ração animal baseado na integração de mecatrônica
(1) Composição do Sistema de Controle Automático para o Processo de Produção de Ração
No processo de desenvolvimento da indústria pecuária, é fundamental fortalecer o controle de qualidade da ração. Por isso, a China promulgou as "Normas de Gestão da Qualidade e Segurança da Ração", que detalham o conteúdo e o processo de controle de qualidade da ração. Portanto, ao otimizar o projeto de linhas de produção mecatrônicas, é necessário seguir rigorosamente as normas e regulamentos para fortalecer o controle de automação, começando por processos como alimentação, trituração e dosagem. É preciso fortalecer o projeto dos subsistemas e, ao mesmo tempo, aplicar tecnologia da informação para aprimorar a detecção de equipamentos, de modo a solucionar falhas precocemente, evitar impactos na eficiência da produção de ração e otimizar todo o processo produtivo. Cada subsistema opera de forma independente, e a posição superior da máquina pode fortalecer o controle do sistema, monitorar o status operacional do equipamento em tempo real e solucionar problemas imediatamente. Ao mesmo tempo, também pode fornecer suporte de dados para a manutenção do equipamento, elevando o nível de automação da produção de ração.
(2) Projeto do subsistema automático de alimentação e mistura de ingredientes
É fundamental aprimorar a qualidade dos ingredientes no processo de produção de ração, visto que eles afetam diretamente a qualidade do produto final. Portanto, ao otimizar o projeto de linhas de produção mecatrônicas, a tecnologia PLC deve ser aplicada para aumentar a precisão do controle dos ingredientes. Simultaneamente, a equipe responsável deve realizar o autoaprendizado de algoritmos e fortalecer o controle de qualidade do processo de dosagem dos ingredientes, conforme ilustrado na Figura 1. As "Normas de Gestão" estipulam o processo detalhado de dosagem dos ingredientes, incluindo os padrões de pré-mistura para materiais de pequeno porte e os padrões de operação para materiais de grande porte. Em uma linha de produção eletromecânica integrada, métodos específicos para o preparo de materiais de grande e pequeno porte devem ser adotados para melhorar a precisão da dosagem dos ingredientes e controlar sua alimentação simultânea. Atualmente, muitas empresas de produção de ração possuem equipamentos obsoletos e utilizam sinais analógicos. Para reduzir os custos de aquisição de equipamentos, a maioria das empresas ainda utiliza os equipamentos originais para dosagem, adicionando apenas conversores e convertendo as informações dos componentes de grande e pequeno porte para PLCs.
(3) Projeto do subsistema de embalagem e transporte para produtos de alimentação animal
A embalagem do produto final também ocupa uma posição relativamente importante no processo de produção de ração, afetando diretamente a eficiência e a qualidade da produção. No passado, no processo de produção de ração, a medição manual era geralmente utilizada para concluir o ensacamento após a determinação do peso, o que dificultava a garantia da precisão da medição. Atualmente, os principais métodos utilizados são balanças eletrônicas estáticas e medição manual, que exigem alta intensidade de trabalho. Portanto, ao aprimorar o projeto de otimização de linhas de produção mecatrônicas, o CLP (Controlador Lógico Programável) deve ser o elemento central para projetar métodos de pesagem automática, integrando os processos de produção e embalagem de ração e melhorando efetivamente a eficiência da produção. Como mostrado na Figura 2, o subsistema de embalagem e transporte é composto principalmente por sensores de tensão, dispositivos de embalagem automática, dispositivos de transmissão, etc. A principal função do CLP é controlar o descarregamento e a embalagem. Quando o sensor atinge um determinado peso, ele envia um sinal para interromper a alimentação. Nesse momento, a porta de descarga se abre e a ração pesada é carregada no saco de ração e, em seguida, transportada para uma posição fixa utilizando o dispositivo de transmissão.
(4) Interface de controle principal do sistema de controle automático de produção de ração
No processo de produção de ração, para melhorar a qualidade da produção, é necessário também realizar um bom trabalho de gestão. O método tradicional consiste em reforçar a gestão manualmente, mas este método não só apresenta baixa eficiência, como também baixa qualidade de gestão. Portanto, ao otimizar o projeto de linhas de produção mecatrônicas, é necessário aplicar a interface de controle principal do sistema de controle automático para fortalecer a operação e a gestão do sistema. Esta interface é composta principalmente por seis partes. Através da interface de controle principal, o pessoal responsável pode verificar quais etapas do processo de produção de ração apresentam problemas ou quais etapas contêm dados e parâmetros incorretos, resultando em menor qualidade da ração produzida. Ao visualizar as informações através da interface, o controle de qualidade pode ser aprimorado.
2. Análise de desempenho de uma linha de produção de processamento de ração baseada na integração de mecatrônica
(1) Garantir a exatidão e precisão dos ingredientes
O fortalecimento do projeto de otimização da linha de produção para integração mecatrônica pode garantir efetivamente a exatidão e a precisão dos ingredientes. No processo de produção de ração, é necessário adicionar alguns componentes em quantidades mínimas. Geralmente, as empresas produtoras de ração pesam esses componentes manualmente, diluem e concentram a mistura, antes de adicioná-los ao equipamento de mistura, o que dificulta a garantia da exatidão dos ingredientes. Atualmente, balanças eletrônicas de microingredientes podem ser utilizadas para aprimorar o controle de precisão, reduzir custos de mão de obra e melhorar o ambiente de produção de ração. No entanto, devido à variedade de aditivos e à corrosividade e especificidade de alguns deles, os requisitos de qualidade para balanças de microingredientes são elevados. As empresas podem adquirir balanças de microingredientes avançadas importadas para melhorar efetivamente a exatidão e a precisão dos ingredientes.
(2) Reforçar o controlo de erros manuais na contagem de ingredientes
No processo tradicional de produção de ração, a maioria das empresas utiliza dosagem manual de ingredientes, o que pode facilmente levar a problemas como adição incorreta de ingredientes, dificuldade no controle da precisão dos mesmos e baixa qualidade na gestão da produção. O projeto otimizado da linha de produção eletromecânica integrada pode evitar eficazmente a ocorrência de erros na dosagem manual de ingredientes. Em primeiro lugar, a tecnologia da informação e a automação são adotadas para integrar os processos de dosagem e embalagem em um único processo. Este processo é realizado por equipamentos mecânicos, o que fortalece o controle da qualidade e da precisão dos ingredientes. Em segundo lugar, no processo integrado de produção de ração, a tecnologia de código de barras pode ser aplicada para reforçar o controle da precisão dos ingredientes e da dosagem, evitando a ocorrência de diversos problemas. Além disso, o processo de produção integrado fortalece o controle de qualidade em todo o processo produtivo, melhorando efetivamente a qualidade da ração produzida.
(3) Reforçar o controlo da contaminação residual e cruzada
No processo de produção de ração, a maioria das empresas utiliza elevadores de canecas e transportadores de raspadores em forma de U para o transporte do alimento. Esses equipamentos apresentam custos de aquisição e manutenção reduzidos, além de sua aplicação relativamente simples, sendo, portanto, preferidos por muitas empresas. Contudo, durante a operação desses equipamentos, há uma grande quantidade de resíduos de ração, o que pode causar sérios problemas de contaminação cruzada. O aprimoramento do projeto de integração eletromecânica da linha de produção pode evitar a ocorrência de resíduos de ração e problemas de contaminação cruzada. Em geral, são utilizados sistemas de transporte pneumático, que possuem ampla gama de aplicações e geram resíduos mínimos durante o transporte. Eles não exigem limpeza frequente e não causam problemas de contaminação cruzada. A aplicação desse sistema de transporte pode solucionar eficazmente os problemas de resíduos e melhorar a qualidade da produção de ração.
(4) Reforçar o controle de poeira durante o processo de produção
O aprimoramento do projeto de otimização de linhas de produção com integração eletromecânica pode melhorar efetivamente o controle de poeira durante o processo produtivo. Primeiramente, é necessário fortalecer o processamento integrado de alimentação, ingredientes, embalagem e outras etapas, o que pode evitar problemas de vazamento durante o transporte da ração e criar um ambiente de trabalho adequado para os funcionários. Em segundo lugar, durante o processo de otimização do projeto, serão implementados sistemas separados de sucção e remoção de poeira para cada ponto de alimentação e embalagem, permitindo tanto a remoção quanto a recuperação da poeira, e reforçando o controle da mesma durante o processo produtivo. Além disso, no projeto de otimização, um ponto de coleta de poeira será instalado em cada silo de ingredientes. Ao equipar o sistema com um dispositivo de retorno de ar, o controle de poeira será efetivamente reforçado, garantindo a qualidade da ração produzida.
Conclusão:Em resumo, a tecnologia de processamento de ração na China varia em complexidade e eficiência. Para garantir a exatidão e a precisão dos ingredientes, e solucionar os problemas de resíduos e contaminação cruzada na ração, é necessário fortalecer o projeto de otimização das linhas de produção integradas com mecatrônica. Isso não só é fundamental para o futuro do processamento e da produção de ração, como também pode melhorar efetivamente o nível de produção, atendendo às necessidades reais da sociedade e, ao mesmo tempo, aprimorando a qualidade da produção.
Data da publicação: 08/01/2024