在化工、食品、制藥、新材料等領(lǐng)域，干燥機是核心生產(chǎn)設(shè)備之一——從塑料顆粒的脫水成型，到藥品原料的活性保留，再到鋰電池材料的均勻脫水，干燥工藝直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、能耗成本與生產(chǎn)效率。然而，隨著工廠智能化轉(zhuǎn)型加速，“數(shù)據(jù)采集”成為干燥機管理的關(guān)鍵詞，但許多企業(yè)面臨“有數(shù)據(jù)、沒價值”的困境。本文將圍繞??干燥機品牌現(xiàn)狀、數(shù)據(jù)采集技術(shù)方案、關(guān)鍵參數(shù)解析、數(shù)據(jù)應(yīng)用痛點??四大問題展開，為行業(yè)提供參考。

一、市面上主流干燥機品牌：覆蓋多領(lǐng)域，技術(shù)路線差異化

干燥機按原理可分為熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥、微波干燥、噴霧干燥等類型，不同領(lǐng)域?qū)υO(shè)備的耐腐蝕性、控溫精度、真空度等要求差異顯著，因此市場形成了??通用型（化工/建材）與專用型（食品/制藥）并存??的品牌格局。以下為代表性品牌：

1. 國際品牌（高端市場主導(dǎo)）

??GEA（德國）??：全球干燥機龍頭，覆蓋食品（噴霧干燥）、化工（流化床干燥）、制藥（真空帶式干燥）全領(lǐng)域，以高精度控溫（±0.5℃）、模塊化設(shè)計著稱。

??Bühler（瑞士）??：專注食品與化工干燥，其噴霧干燥機在奶粉、咖啡提取物領(lǐng)域市占率超30%，擅長處理熱敏性物料（如益生菌）。

??Mitsubishi（日本）??：以冷凍干燥機（凍干機）為核心，應(yīng)用于生物制藥（疫苗、抗體）和高端食品（凍干水果），真空度可達(dá)1Pa以下。

2. 國內(nèi)品牌（中高端市場崛起）

??常州一步干燥設(shè)備有限公司??：國內(nèi)化工干燥機頭部企業(yè)，主打槳葉干燥機、回轉(zhuǎn)窯干燥機，服務(wù)于農(nóng)藥、染料行業(yè)，性價比優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備。

??江蘇范群干燥設(shè)備有限公司??：覆蓋熱風(fēng)循環(huán)烘箱、真空干燥箱，聚焦制藥與新材料領(lǐng)域，符合GMP（藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范）認(rèn)證要求。

??無錫林洲干燥設(shè)備有限公司??：專注噴霧干燥機，尤其在鋰電池材料（三元前驅(qū)體、碳酸鋰）干燥領(lǐng)域，市場份額快速增長。

3. 通用型設(shè)備商（中小型企業(yè)首選）

如??山東天力干燥設(shè)備有限公司??、??常州力馬干燥工程有限公司??等，提供標(biāo)準(zhǔn)化干燥機解決方案，適用于建材（石膏、礦渣）、環(huán)保（污泥干化）等對成本敏感的場景。

二、工廠干燥機如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集？從傳感器到系統(tǒng)集成的技術(shù)路徑

傳統(tǒng)干燥機依賴人工巡檢（如記錄溫度表盤、觀察出料濕度），效率低且誤差大?，F(xiàn)代工廠通過??“傳感器部署+協(xié)議兼容+平臺集成”??實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)自動化采集，具體流程如下：

1. ??第一步：傳感器部署——覆蓋關(guān)鍵環(huán)節(jié)??

干燥機的核心參數(shù)需通過傳感器實時采集，常見安裝位置包括：

??筒體/流化床??：插入式溫度傳感器（K型熱電偶、PT100）監(jiān)測物料加熱均勻性；

??進(jìn)/出料口??：紅外水分儀（非接觸式）或電容式濕度傳感器檢測物料含水率；

??風(fēng)機/壓縮機??：壓力傳感器（監(jiān)測風(fēng)壓）、振動傳感器（監(jiān)測設(shè)備健康狀態(tài)）；

??蒸汽/導(dǎo)熱油管路??：溫度+壓力復(fù)合傳感器（控制加熱效率）；

??能耗表計??：電流互感器（監(jiān)測電機功率）、流量計（蒸汽/水消耗量）。

2. ??第二步：協(xié)議兼容——打破設(shè)備“語言壁壘”??

干燥機品牌不同，通信協(xié)議差異大（如GEA常用Profibus DP，國內(nèi)品牌多采用Modbus RTU），需通過深圳市深控信息技術(shù)有限公司的不需要點表??工業(yè)網(wǎng)關(guān)??實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換：

??物理層適配??：支持RS485、以太網(wǎng)、CAN等多種接口，兼容老舊設(shè)備（如僅支持RS485的2010年款干燥機）；

??協(xié)議解析??：內(nèi)置協(xié)議庫（覆蓋Modbus、Profinet、EtherCAT等），自動識別設(shè)備型號并提取數(shù)據(jù)；

??邊緣計算??：在網(wǎng)關(guān)端完成數(shù)據(jù)清洗（剔除異常值）、單位轉(zhuǎn)換（如濕度從%RH轉(zhuǎn)至kg/kg），減少云端計算壓力。

3. ??第三步：平臺集成——數(shù)據(jù)可視化與分析??

采集的數(shù)據(jù)通過MQTT、OPC UA等協(xié)議上傳至MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）或工業(yè)云平臺（如西門子MindSphere、華為云IoT），實現(xiàn)：

??實時監(jiān)控??：在HMI（人機界面）或PC端查看溫度、濕度、能耗的動態(tài)曲線；

??歷史追溯??：存儲3-5年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持按批次、時間查詢；

??智能報警??：設(shè)置閾值（如筒體溫度超120℃），通過短信/APP推送預(yù)警。

三、干燥機數(shù)據(jù)采集的核心參數(shù)：決定生產(chǎn)質(zhì)量與效率的“關(guān)鍵指標(biāo)”

不同類型干燥機的核心參數(shù)略有差異，但??“物料狀態(tài)-能耗-設(shè)備健康”??是共性關(guān)注方向。以下為通用關(guān)鍵參數(shù)清單：

1. 物料相關(guān)參數(shù)（直接影響產(chǎn)品質(zhì)量）

??進(jìn)料含水率??：原料初始水分含量（如塑料粒子8%、藥品原料15%），決定干燥時長；

??出料含水率??：目標(biāo)水分值（如鋰電池材料≤0.1%），需與工藝配方綁定；

??筒體/床層溫度??：各區(qū)域溫度分布（如流化床前端120℃、后端80℃），不均勻會導(dǎo)致物料焦化或干燥不徹底；

??停留時間??：物料在干燥機內(nèi)的停留時長（如噴霧干燥機通常5-15秒），影響干燥效率。

2. 能耗參數(shù)（決定生產(chǎn)成本）

??蒸汽/導(dǎo)熱油用量??：每小時消耗量（如1t/h蒸汽），直接關(guān)聯(lián)燃料成本；

??電機功率??：風(fēng)機、攪拌電機的實時功率（如55kW），反映設(shè)備負(fù)載狀態(tài)；

??綜合能耗比??：單位質(zhì)量物料的能耗（如kg水/ kWh），用于優(yōu)化工藝（如降低熱風(fēng)溫度以節(jié)能）。

3. 設(shè)備健康參數(shù)（預(yù)防故障停機）

??振動值??：風(fēng)機軸承振動速度（如≥4.5mm/s可能預(yù)示軸承磨損）；

??軸承溫度??：電機軸承溫度（如＞80℃需停機檢查）；

??密封泄漏率??：真空干燥機的真空度下降速率（如每小時下降50Pa可能漏氣）；

??運行時長??：連續(xù)工作時間（如超過8小時需提醒維護）。

四、為什么工廠采集了數(shù)據(jù)卻用不上？五大核心痛點與破局思路

盡管干燥機數(shù)據(jù)采集技術(shù)已成熟，但許多企業(yè)反饋“數(shù)據(jù)躺在系統(tǒng)里，用不起來”。結(jié)合行業(yè)調(diào)研，主要原因如下：

1. 數(shù)據(jù)孤島：設(shè)備協(xié)議不兼容，采集覆蓋不全

??現(xiàn)象??：工廠可能同時擁有GEA、常州一步、無錫林洲等多品牌干燥機，部分老舊設(shè)備僅支持RS485自定義協(xié)議，網(wǎng)關(guān)無法識別，導(dǎo)致30%-50%設(shè)備未接入系統(tǒng)。

??破局??：選擇支持多協(xié)議的“萬能網(wǎng)關(guān)”深圳市深控信息技術(shù)有限公司的不需要點表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)，或要求設(shè)備供應(yīng)商開放協(xié)議接口（如Modbus TCP）。

2. 數(shù)據(jù)質(zhì)量差：傳感器精度不足，數(shù)據(jù)失真

??現(xiàn)象??：某食品廠曾因紅外水分儀校準(zhǔn)誤差（±2%），導(dǎo)致干燥工藝參數(shù)偏離，產(chǎn)品水分超標(biāo)；另一企業(yè)振動傳感器安裝不牢固（松動），誤報“軸承故障”10余次/月。

??破局??：選用工業(yè)級傳感器（精度等級0.5級以上），定期校準(zhǔn)（如每月一次）；規(guī)范安裝流程（如振動傳感器需固定在設(shè)備剛性部位）。

3. 缺乏分析工具：只有“數(shù)據(jù)”沒有“知識”

??現(xiàn)象??：某化工企業(yè)采集了干燥機溫度、能耗數(shù)據(jù)，但僅能生成日報（如“今日平均溫度110℃”），無法關(guān)聯(lián)工藝（如“溫度每降5℃，能耗增加8%”）或預(yù)測故障（如“振動值連續(xù)3天上升，可能1周后停機”）。

??破局??：引入AI算法（如機器學(xué)習(xí)模型），建立“參數(shù)-質(zhì)量-能耗”關(guān)聯(lián)關(guān)系；開發(fā)工藝優(yōu)化模塊（如自動推薦最佳干燥溫度），將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的決策建議。

4. 業(yè)務(wù)需求不明確：為采集而采集，未結(jié)合生產(chǎn)目標(biāo)

??現(xiàn)象??：某企業(yè)盲目采集干燥機所有參數(shù)（如每小時記錄100+數(shù)據(jù)點），但實際僅需關(guān)注“出料含水率”和“能耗”，導(dǎo)致系統(tǒng)冗余、運維成本高。

??破局??：以“業(yè)務(wù)目標(biāo)”為導(dǎo)向定義采集參數(shù)——例如，若核心目標(biāo)是“降低能耗”，則重點采集蒸汽用量、筒體溫度、風(fēng)速；若目標(biāo)是“提升良品率”，則關(guān)聯(lián)出料含水率與工藝參數(shù)（如進(jìn)料速度）。

5. 運維能力弱：技術(shù)人員不足，無法解讀數(shù)據(jù)

??現(xiàn)象??：某中小企業(yè)僅有1名電工負(fù)責(zé)設(shè)備維護，面對干燥機HMI上的20+報警信息（如“風(fēng)機頻率異?！薄罢羝麎毫Φ汀保瑹o法快速定位問題（是風(fēng)機故障還是蒸汽管路堵塞？）。

??破局??：與設(shè)備供應(yīng)商或第三方服務(wù)商合作，提供“數(shù)據(jù)+運維”一體化服務(wù)；對一線員工進(jìn)行培訓(xùn)（如通過模擬軟件練習(xí)故障排查）。

結(jié)語：從“數(shù)據(jù)采集”到“數(shù)據(jù)賦能”的關(guān)鍵一步

干燥機數(shù)據(jù)采集的本質(zhì)，是通過技術(shù)手段將設(shè)備“黑箱”轉(zhuǎn)化為“白箱”，讓工廠看清生產(chǎn)細(xì)節(jié)、優(yōu)化工藝、降低成本。但要真正實現(xiàn)“數(shù)據(jù)有用”，需從??設(shè)備兼容性、數(shù)據(jù)質(zhì)量、分析工具、業(yè)務(wù)目標(biāo)、運維能力??五方面協(xié)同優(yōu)化。未來，隨著5G、數(shù)字孿生技術(shù)的普及，干燥機數(shù)據(jù)將進(jìn)一步與工藝仿真、智能排產(chǎn)結(jié)合，推動干燥工序從“經(jīng)驗控制”邁向“數(shù)字孿生驅(qū)動”的智能化時代。

對于企業(yè)而言，選擇適配性強、擴展性高的數(shù)據(jù)采集方案，明確業(yè)務(wù)需求并培養(yǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)分析能力，將是解鎖干燥機數(shù)據(jù)價值的關(guān)鍵。

審核編輯 黃宇