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精准掌控张力动态,重构卷对卷工艺设计

一、MapleSim Web Handling Library仿真和虚拟调试解决方案

在柔性材料加工领域,卷对卷(Roll-to-Roll)工艺的效率与质量直接决定了产品竞争力。如何在高动态生产场景中实现张力稳定减少断裂风险优化加工速度,是行业长期面临的挑战。

传统试错法成本高。MapleSim Web Handling Library 提供基于物理的仿真,融合建模与虚拟调试,优化设计和调试,降低成本和风险。

二、高效解决卷材加工核心问题|直面行业痛点

  1. 张力失控:材料打滑、套印偏差导致良率下降?系统可仿真200+参数动态,快速锁定张力波动根源。

2. 共振风险:产线启停或高速运行时的振动问题难以预测?通过多领域耦合仿真,提前识别机械共振原因。

3. 调试成本高:传统试机耗材浪费严重?虚拟调试替代80%物理试机,联调效率提升50%以上。

4. 工艺瓶颈:超薄材料(如5μm铜箔)加工稳定性不足?精准分析材料属性与几何参数对工艺的贡献度。

三、从建模到优化的全链路闭环|解决方案核心功能

√ 高精度产线建模

  • 组件库全覆盖:支持驱动辊、浮动辊、压合辊等20+辊类型,以及张力传感器、PID控制器等工业级组件。
  • 材料特性灵活定义:兼容线性/非线性材料模型,涵盖纸张、薄膜、金属箔、柔性电子材料等20+卷料类型。
  • CAD无缝集成:直接导入产线机械设计图,自动提取几何与力学属性,缩短建模周期。

√ 动态仿真与可视化

  • 参数深度分析:实时输出张力、扭矩、卷径、滑移率等200+参数的时序动态图,定位异常区间。
  • 3D热力图诊断:直观显示张力分布与速度梯度,分析打滑、收缩、应变演变过程。
  • 工艺优化APP:基于机理模型快速验证材料参数、辊间距、控制策略对加工质量的敏感度。

√ 实时虚拟调试与跨平台协同

  • PLC无缝对接:通过FMI标准输出功能样机模型(FMU),支持Rockwell、贝加莱、倍福、汇川等主流PLC硬件在环测试。
  • 毫秒级响应:数字孪生模型替代实物传感器,实现张力控制策略的快速迭代(如PID→MPC算法升级)。
  • 故障注入测试:模拟断料、辊偏心等异常工况,验证控制系统的鲁棒性。

四、客户案例实证|已验证的行业价值

  • 美国新能源车企:通过仿真复现电芯产线张力波动,定位共振根源,优化后生产效率提升25%。
  • 头部电池企业:仿真验证辊间距对极片毛刺的影响,分切精度达到行业领先水平。
  • 超薄铜箔量产突破:多领域耦合模型解决晶粒演变与生产速度冲突,实现5μm铜箔稳定加工。
  • 印刷行业标杆:虚拟调试压缩张力波动至±2N,减少套印偏差导致的80%试机耗材浪费。

五、为什么选择我们MapleSim Web Handling Library?

MapleSim 模型基于业经发表且验证的成果。

MapleSim 卷料处理库以第一性原理为基础,融合了公开发表的研究成果,其部分建模组件采用的数学模型是业内公开发表文献的理论基石。这些建模组件经行业专家验证,基础模型库则建立在Oklahoma State University的Web Handling Research Center所发表的卷料处理与加工研究成果之上,并经行业专家及企业客户方的审查与验证。

MapleSim Web Handling 业经众多企业和项目实践验证。众多知名企业采纳 MapleSim WH 技术,与我们携手完成诸多成功案例,成果经多方验证并取得客户高度认可。在大量实际场景中,仿真结果成功与实测数据精准对标,充分确保模型的准确性与可靠性。

推荐阅读

Q&A|使用 MapleSim 模拟卷料生产 (Converting)和卷对卷系统 (R2R)

使用仿真探索张力设定点和错位

获取MapleSim相关资料

http://www.xdnf.cn/news/480061.html

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