نظام مراقبة عملية الصباغة: المنحنيات والدفعات وتتبّع اللون

1. ماذا يغطي نظام مراقبة عملية الصباغة: ثلاثة مسارات بيانات

نظام مراقبة عملية الصباغة هو طبقة الإشراف والبيانات في مصبغة الأقمشة. يسجّل ثلاث مجموعات من المعاملات على خط زمني واحد: آلة الصباغة (رقم الدفعة، نسبة الحمام، منحنى التسخين والتبريد، توقيت إضافة المواد الكيميائية، الأس الهيدروجيني)، وآلة التثبيت (حرارة كل منطقة، سرعة القماش، نسبة التغذية الزائدة، رطوبة هواء العادم)، وقسم تحضير المحاليل والمختبر (وزن الأصباغ والمواد المساعدة، تركيز المحلول الأم، فرق اللون في عينات الاختبار). وعندما تقع هذه المسارات الثلاثة على الخط الزمني نفسه، يمكن إعادة بناء ظروف العملية لدفعة واحدة بالكامل، بدل تجميعها من دفاتر الورديات.

الفرق عن شاشة التحكم المحلية يكمن في الحفظ والمقارنة. الشاشة المحلية تخدم الوردية الجارية، وبعد تغيير قيمة ضبط يصعب تتبّع سجل التغيير. أما نظام المراقبة فيأخذ العينات بدورة ثابتة ويؤرشف القيم، بحيث يمكن تركيب منحنيات الصنف نفسه من ورديات وآلات مختلفة فوق بعضها للمقارنة المباشرة. وعندما يلزم إعادة معالجة لون بسبب الانحراف، فإن القدرة على استدعاء منحنى التسخين الأصلي وتوقيتات إضافة المواد تمثل نقطة بداية مختلفة تمامًا عن امتلاك بطاقة عملية مكتوبة بخط اليد فقط.

نادرًا ما تكون الواجهات في الموقع موحّدة. آلات الصباغة وآلات التثبيت الأحدث تملك عادة منفذ إيثرنت يعمل ببروتوكول Modbus TCP أو OPC UA (IEC 62541)؛ أما الآلات الأقدم فغالبًا ما تملك منفذًا تسلسليًا RS485 ببروتوكول خاص بالمصنّع أو Modbus RTU؛ ومعدات التحضير والوزن تعتمد عادة مؤشر وزن بمنفذ تسلسلي. على النظام أن يدعم هذه المسارات ضمن جدول نقاط واحد، وأن يخزّن القيم الخام والقيم الهندسية وبتات الحالة بشكل منفصل، حتى لا يؤدي تغيير المدى في نقطة واحدة إلى إفساد المنحنيات التاريخية.

2. تعريفات يجب تثبيتها قبل التشغيل: نسبة الحمام والتسخين ووحدات الطاقة

في آلتين من مورّدين مختلفين، قد تُعبَّر نسبة الحمام نفسها بطرق مختلفة تمامًا: مستوى السائل بالمليمتر، أو تردد المضخة الرئيسية، أو النسبة المحسوبة. وإذا لم تُوحَّد هذه التعريفات قبل التشغيل، فستكون كل المقارنات اللاحقة مشوّهة. تحقّق من ذلك صنفًا صنفًا حسب نوع الإشارة، واكتب النتائج في وثيقة نطاق التنفيذ.

تُحدَّد استراتيجية أخذ العينات والأرشفة مع التعريفات في الوقت نفسه. الحرارة والضغط يُجمَعان عادة بالثانية ويُؤرشفان بالدقيقة؛ الإضافة وحركة الصمامات تُسجَّل عند التغيّر؛ والإنتاج والبخار والمياه والكهرباء تُجمَّع حسب الدفعة أو الوردية. ويجب أن تجيب استراتيجية الأرشفة عن سؤالين: هل يمكن استدعاء منحنى كامل لدفعة من قبل ثلاثة أشهر، وكم مساحة تخزين تستهلك الدفعة الواحدة. الأول يحدد مدة الاحتفاظ، والثاني يحدد ميزانية التخزين والنسخ الاحتياطي.

3. كيف ترتبط بطاقات الدفعات وأرقام دفعات الصباغة وسجلات فرق اللون في سلسلة تتبّع

يختلف التتبّع في الصباغة عن التجميع: قد تعتمد دفعة صباغة واحدة على عدة دفعات من القماش الخام، ثم يُقسَّم القماش الناتج على عدة طلبات. ويجب أن تعمل السلسلة في الاتجاهين: من طلب المنتج النهائي إلى دفعة الصباغة ودفعات القماش الخام، ومن دفعة القماش الخام إلى الطلبات التي دخلت فيها.

• بطاقة الدفعة: تُسجَّل عند استلام القماش الخام رقم الدفعة والمورّد وعدد الأمتار، ثم يُربط رقم البطاقة بدفعة الصباغة عند الإدخال للإنتاج. وإذا اعتمدت دفعة صباغة على عدة دفعات قماش، تُسجَّل جميعها وليس الدفعة الرئيسية فقط.
• رقم دفعة الصباغة ومنحنى العملية: رقم الدفعة هو المفتاح الأساسي لعملية الصباغة؛ ترتبط به المنحنيات وسجلات الإضافة والمشغّل والوقت، وإعادة استخدام الأرقام تتطلب قاعدة واضحة للدورة والإفراج.
• سجلات اللون: تُسجَّل قيم عينة المختبر والفروق بين الدفعات والفحص النهائي بالمعادلة ومصدر الضوء نفسهما، مع ذكر موضع القياس، للتمييز بين التباين داخل الدفعة والفروق بين الدفعات.
• إعادة المعالجة والإصلاح: يجب أن تنشئ إعادة المعالجة سجلًا جديدًا مرتبطًا بالدفعة الأصلية، حتى لا يكتب منحنى إعادة المعالجة فوق السجل الأصلي.
• المنتج النهائي والطلبات: تُربط نتائج الفحص برقم الطلب ورقم الدفعة وعدد الأمتار، حتى يمكن عند الشحن الرجوع من الطلب إلى جميع الدفعات المعنية.

البند الأكثر إغفالًا هو تسجيل عدة دفعات قماش في دفعة صباغة واحدة. فتحت ضغط الجدول يُدخَل رقم الدفعة الرئيسية فقط، وتسقط بقية الدفعات من السلسلة. وإذا سأل العميل لاحقًا عن شحنة كاملة، لا يبقى سوى نطاق زمني تقريبي.

4. التنفيذ المرحلي ونقاط القبول

تضم المصابغ طرازات كثيرة من الآلات وتتابعًا كثيفًا للدفعات، لذا فإن ربط المصنع بالكامل في مرة واحدة نادرًا ما يكون واقعيًا. المسار الأكثر قابلية للضبط هو اختيار خط أو قسم واحد، وإنجاح منحنيات آلات الصباغة وربط الدفعات، ثم التوسع إلى آلات التثبيت وقياس الطاقة.

• المرحلة الأولى، آلة وخط واحدان: الهدف أن تُؤرشف المعاملات الرئيسية باستمرار وأن تطابق قيم المنحنيات الشاشة المحلية. وعند القبول تُؤخذ عدة دفعات وتُفحص اكتمالية الحرارة ونسبة الحمام وتوقيتات الإضافة، إضافة إلى استمرارية الطوابع الزمنية.
• المرحلة الثانية، تتبّع الدفعة واللون: تبدأ بطاقات الدفعات وأرقام دفعات الصباغة وسجلات اللون بالعمل معًا، فيمكن الرجوع من الطلب إلى الدفعات، ومن رقم الدفعة استدعاء المنحنيات ونتائج الفحص.
• المرحلة الثالثة، الطاقة وتعدد الأقسام: يُوزَّع البخار والمياه والكهرباء حسب الدفعة أو الوردية، ويدخل الاستهلاك النوعي في التقارير الدورية، وتُنسخ جداول النقاط وقوالب التقارير المعتمدة إلى الأقسام الأخرى.

المعيار ليس عدد النقاط الموصولة، بل هل يفتح القسم المنحنيات في النظام أولًا عند ظهور مشكلة لون أو إعادة معالجة. وقبل بلوغ ذلك، تبقى زيادة التوصيلات مجرد ربط معدات.