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精准掌控张力动态，重构卷对卷工艺设计

article 2025/9/20 10:54:27

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

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。