PSF 제조에서 기술의 변화는 PSF 생산 라인의 효율성을 지속적으로 향상시키고 있으며, 지능형 제조 시스템이 노동 집약적이고 비효율적이며 지속 가능하지 못한 전통적인 PSF 생산 시스템을 대체하고 있습니다. 기술 혁신은 낮은 품질, 높은 에너지 소비, 효율성 및 유연성 부족 문제를 해결하고 환경적으로 지속 가능한 시스템으로 개선합니다. 선전 소프트젬 테크놀로지 유한회사(Shenzhen Softgem Technology Co Ltd)는 혁신적인 기술을 통합하여 급변하는 시장에서 PSF 제조업체가 경쟁력을 유지할 수 있도록 지원합니다. 아래에서는 현재 PSF 생산 라인 기술을 혁신하고 있는 핵심 기술들을 살펴봅니다.
사물인터넷(IoT) 기술이 PSF 생산 라인에 통합되면서 이제 실시간 종단 간 제조 공정 모니터링이 가능해졌다. 기존의 PSF 생산 라인은 느리고 수작업에 의존하는 모니터링 방식으로 인해 생산 라인의 파라미터에서 발생하는 사소한 편차조차도 종종 간과되었다. 반면, IoT 기술이 적용된 생산 라인은 PET 칩 투입부터 섬유 감김 공정까지 생산의 모든 단계에 걸쳐 수백 개의 센서를 갖추고 있다. 이러한 센서들은 온도, 압출 속도, 섬유의 장력, 냉각 시스템의 공기 압력 등 중요한 측정 데이터를 수집한다. 수집된 정보는 무선으로 중앙 집중형 제어 시스템으로 전송되며, 라인 운영자는 데스크톱 컴퓨터와 모바일 폰을 통해 이를 확인하며 생산 라인을 실시간으로 추적할 수 있다. 예를 들어, IoT 센서가 설치된 PSF 생산 라인은 용융실 내 온도가 2℃ 상승했을 경우 즉시 경보를 발령하고 PET의 열화를 방지하기 위한 제어 조정을 권장한다. 선전에 위치한 Softgem은 PSF 생산 라인에 IoT 기술을 도입하여 과거 데이터와 이력을 저장함으로써 고객의 요구 패턴 및 문제점을 재현하고 분석할 수 있다. 자동화 기술의 도입은 생산 공정을 안정화시키고 완제품의 일관성을 향상시키며 인간의 오류를 약 80%까지 줄이는 효과를 가져온다.
AI 기술의 발전으로 인해 PSF 생산 라인이 '모니터링' 단계에서 벗어나 '자체 최적화' 단계로 진화하고, 변화하는 생산 환경에 맞춰 적응형 제어를 구현할 수 있게 되었습니다. 과거에는 원자재의 변화와 추정치에 대응하기 위해 PSF 생산 라인의 매개변수를 지속적으로 수동으로 조정해야 했습니다. AI가 도입된 PSF 생산 라인은 이러한 수동 단계를 제거하고, 머신러닝을 활용하여 현재 및 과거의 생산 데이터를 분석합니다. 예를 들어, PSF 생산 라인이 순수 PET 칩의 용융 및 압출에서 재활용 PET 칩으로 전환할 경우, AI 시스템은 불순물 수준에 따라 섬유의 품질을 유지하기 위해 자동으로 용융 온도와 압출 속도를 조정합니다. AI 시스템은 에너지 최적화에도 중점을 둡니다. 비피크 시간대에는 PSF 라인의 비필수 구성 요소들의 속도를 낮추어 사전 설정된 전력 소비 목표를 충족시킵니다. 또한 AI는 PSF 생산 라인의 예지 정비(예측 정비) 스케줄링을 가능하게 합니다. 부품 마모, 스핀 니들(방사 노즐), 베어링 마찰 등의 데이터를 분석함으로써 시스템은 잠재적인 고장과 공극을 예측하고 수 주 전에 정비 일정을 계획합니다. 선전 소프트젬(Shenzhen Softgem)의 AI 강화 PSF 생산 라인은 에너지 관련 가동 중단을 15~20%, 예기치 못한 가동 중단을 35~40% 줄이며 현대 제조업에 예지 정비 기능을 입증하고 있습니다.
지속 가능성에 중점을 둔 PSF 생산 라인을 위한 새로운 기술 개발은 전 세계적으로 친환경 목표를 달성해야 하고 고객들이 녹색 제조를 요구함에 따라 보편화되고 있다. PSF 생산 라인을 위한 새로운 '부가가치 창출형' 친환경 혁신 기술로는 새로운 열 회수 기술의 도입이 포함된다. PSF 제조 과정에서는 PET을 녹이기 위해 약 260도의 온도가 필요하며, 기존 생산 라인은 열과 에너지의 60~70%를 낭비해왔다. 현대식 생산 라인은 용융 및 열처리 공정에서 발생하는 폐열을 포집하여 원자재 예열 및 생산 작업장의 난방에 활용함으로써 전체적으로 용융에 필요한 에너지를 25~30% 절감한다. 또 다른 중요한 친환경 혁신은 선전 소프트젬(Softgem) PSF 생산 라인이 재활용 PSF 소재 처리 분야로 확장된 점이다. 이 생산 라인은 재활용된 PET 칩에서 오염물질을 제거하는 특수 불순물 제거 모듈을 갖추고 있어 고급 PSF를 생산하며 품질 기준을 충족시킨다. 이를 통해 PSF 생산 라인은 매년 5만~10만 톤의 플라스틱 폐기물을 매립지로부터 분리할 수 있다. 또한 PSF 생산 라인에서는 성능 저하 없이도 환경에 무해한 윤활제와 비독성 첨가제를 사용하고 있다. 이러한 녹색 기술과 폐기물 회수에 초점을 맞춘 혁신들은 PSF 생산 라인이 PSF 산업 내 순환 경제 실천의 선두주자가 되도록 하고 있다.
PSF에 대한 글로벌 수요를 따라가기 위해, PSF 생산 라인의 기술 발전은 고속화 및 대용량화에 초점을 맞추고 있다. 업그레이드된 현대식 시스템은 하루 30~40톤을 생산하던 기존 라인에서 하루 80~120톤을 생산할 수 있도록 진화했다. 주요한 발전 사항으로는 PET 용융 가공 처리량을 50% 더 증가시킬 수 있는 고효율 압출 헤드, 섬유를 분당 800~1000미터의 속도로 당겨서 연신하는 다중 롤러 연신 장비, 그리고 와인딩 유닛 수와 교체 시간을 최소화하기 위해 섬유를 더 큰 보빈에 감는 자동 와인딩 장치 등이 있다. 예를 들어, 선전 소프트젬(SHENZHEN SOFTGEM)의 PSF 생산 라인 연신 공정은 기존의 8개 롤러 대신 12개의 롤러를 사용하여 섬유를 더 빠르고 균일하게 신축시켜 섬유 파단 및 끊어짐 현상을 줄이고 있다. 이러한 유형의 업그레이는 대규모 제조업체의 대용량 생산 라인을 지원하기 위해 필수적이며, 대형 섬유 제조업체의 계절 컬렉션을 위한 PSF 공급은 생산 공간을 확장하지 않고도 대량 주문을 이행하는 사례이다.
특히 소규모이며 다양한 주문의 경우, 유연하고 모듈식 설계는 PSF 생산 라인에서 중요한 새로운 기능입니다. 과거에는 생산 라인이 고정되어 있어 직원들이 시스템 설정 변경(데니어, 길이 또는 색상)을 위해 장비를 분해해야 했으며, 이 작업에는 최대 4~6시간이 소요되었습니다. 그러나 최신 기술을 적용한 생산 라인은 모듈식 설계 원칙을 채택하여 공급, 용융, 연사, 절단 등 핵심 구간이 각각 독립적으로 작동하며 신속하게 교체하거나 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 선전 Softgem의 운영자는 절단 모듈과 소프트웨어 설정만 변경함으로써 1.5D 미세섬유에서 10D 거친 섬유로 전환할 수 있으며, 이 작업은 1시간 이내에 완료됩니다. 또한 생산 라인은 난연제나 항균제를 추가하는 등의 소규모 변경을 실시간으로 반영할 수 있는 'on-the-fly' 맞춤화도 지원합니다. 이러한 유연성 덕분에 의약용 마스크 제조 시 반드시 필요한 항균 PSF 생산 후, 한 달 뒤 가정용 섬유 제품을 위해 컬러 PSF로 신속하게 전환하는 등 생산 내용을 빠르게 변경할 수 있습니다.
모듈식 PSF 생산 라인은 유지보수 시간을 단축시킵니다. 한 모듈에 문제가 발생하더라도 해당 모듈만 분리하여 수리할 수 있으므로 나머지 생산 라인은 계속 가동이 가능하며, 이로 인해 가동 중단 시간이 줄어듭니다. 이러한 혁신으로 PSF 생산 라인은 산업의 끊임없이 변화하는 요구에 유연하게 대응할 수 있으며, 장기적으로 경쟁력을 유지하기 위한 필수 요소입니다.
2024-07-25
2024-07-25
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