技术需求基本信息
技术需求解析
技术研发指南
近年来,我国食用植物油消费量持续增长,需求缺口不断扩大,对外依存度明显上升,供需矛盾日益突出。一直以来,油脂加工企业为了提高得油率,对大豆、油菜籽、花生等大宗油料作物制油采用的加工方式是预榨→浸出→精炼的传统工艺。由于能耗高、污染大、化学溶剂残留等不利因素,既不符合国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》政策,更不能满足广大消费者对绿色、健康、环保的食用油需求。发展一次压榨制油工艺,增强健康优质食用植物油供给能力,已成为迫切需要解决的关乎国计民生的大事。
目前国内外在线应用的榨油机,普遍存在产量较小(日处理量≤45t/d)、干饼残油率高>10%),且在油料加工过程中需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,不仅功能单一、稳定性差,工艺路线长、能耗高、且普遍存在高值加工问题。据科技查新,国内外大处理量榨油机均以预榨机为主,不适用于常温压榨,尚未有适用于油料常温整颗粒入榨、一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型榨油机。因此,研制适用于油料整颗粒常温入榨、不需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型常温榨油机对我国油脂加工业的发展具有重要意义,也符合粮油适度加工、减损增效的要求。
随着新一代信息技术与制造业深度融合,工业互联网平台作为网络汇聚的节点和数据集成挖掘、智能应用部署的载体,不仅能够支撑工业技术、经验、知识的模型化、软件化、复用化,还不断优化研发设计、生产制造、运营管理等资源配置效率,实现企业降本增效、高质量发展。
本产品一机多用,能够适应油料低温、适温、高温等不同制油工艺,需解决:
1.将榨油机变速箱和传动箱合为一体后,两根螺旋主轴受拉力影响较大,如何保证双螺旋榨油机的同心度和强度,确保榨油机运行稳定。
2.在取消破碎、扎胚、蒸炒等设备及工艺段后,如何合理设计双螺旋压榨轴,榨螺、衬圈尺寸及配置,增强破碎剪切能力以及合适的压缩比,实现油料整颗粒压榨,使油料爬坡角度小,油料受阻力小,产量增大,且实现多级压榨,提高出油率,降低饼中残油,大幅降低能耗。
3.榨油机运行时榨膛内各工艺段温度不同,如何精准检测及智能控制各料段温度以及榨膛压力,以及电流过载保护等智能化控制。
1、制约因素
数据分析能力不足。构建基于海量工业大数据分析体系是工业互联网区别于传统数字化、网络化、智能化解决方案的最重要的特征。工业领域的行业机理、工艺流程、模型方法经验和知识需要积累,算法库、模型库、知识库等微服务也需要积累。当前工业研发、生产、采购、配送、设备管理等都需要高水平的数据模型和大数据分析能力,目前国内许多平台类企业面临的共同挑战就是工业大数据分析技术、人才严重不足,供给能力远远满足不了市场需求。
安全保障能力不足。工业互联网平台建设步伐不断加快,对安全的需求更加迫切,从原有的工控安全演进到设备、网络、数据的安全,在这个过程中,工业互联网平台安全领域的技术、管理、标准、政策法规体系方面的供给能力都不足。
2、技术难题
工业互联网平台是在传统数字化基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,实现不同设备、工序、区域以及不同结构的数据汇聚和建模分析,实现工业知识经验软件化与模块化和工艺创新应用的开发与运行,达到生产智能决策、资源优化配置、业务模式创新等。平台建设需解决仪表研发、制造、交付、运维等全生命周期的设备设施互通互联问题,智能设备互联互通延迟问题,平台信息数据安全问题和海量信息数据存储、查询、分析、管理问题。
a.榨油机生产能力:100~150t/d;
b.干饼残油率(一次压榨):6.5~7.5;
c.油料入榨温度(℃):常温;
d.节能降耗指标:>40%,e.油料入榨水分在线检测及智能控制:<9%;
f.榨油机运行时榨膛内各工艺段在线温度检测及智能控制:进料段<90℃、压榨段<110℃、沥干挂<110℃、出饼段<130℃;
g.榨油机运行时榨膛压力在线检测及智能控制:<50Mpa。
1、技术目标
仪表制造全流程各环节数字化率80%以上,外采元器件和组件技术指标、
制造过程数据、产品出厂质检数据等存储率90%以上,90%以上的产品在其全生命周期可视化。
2、预期收益
平台建成后将实现设备、系统、过程参数、软件工具、企业业务需求和制造能力的互联互通,实现将供应链的各部分的运行情况真实快速地反映给决策者,内容包括各工序的加工时间,设备使用情况,在制品、成品库存情况等,快速找到生产链中的浪费,实现企业生产制造过程的降本增效、节能减排。通过设备间的互联互通、人机交互、数据沉淀和机理模型构建,实现生产的自动化与智能化,达到资源的优化配置等。
平台建成后,还有助于企业研发、制造、检验等多方位数据收集与沉淀,积累实践经验,集聚上下游企业,逐步构建自主掌控的智能制造生态,从而有助于帮助企业在国内高端市场竞争中提前占位,赢得主动。
解析专家署名