Lielveikalos plastmasas maisiņus izmanto satraucošā ātrumā. Vidēja lieluma-mazumtirdzniecības ķēde visos savos veikalos var izmantot vairāk nekā miljonu maisiņu nedēļā. Ražotāji, kas piegādā šos maisiņus, strādā pastāvīgā spiedienā. Peļņas normas ir zemas. Piegādes laiki ir stingri. Dīkstāves periods nozīmēja ne tikai laika, bet arī līgumu zaudēšanu. Lielveikalu maisiņu izgatavošanas mašīnamodeļi ir ne tikai neefektīvi, bet arī nevar darboties pietiekami ātri. Tā nav laba biznesa izvēle.
Šis raksts iepazīstina ar modernizācijas inženierijas un darbības metodilielveikalu maisiņu izgatavošanas mašīnasistēmas darbojas nepārtraukti ar ātrumu 400 vienības minūtē. Tam ir arī jāsaglabā zema izmēra precizitāte, blīvējuma izturība un materiāla zudumi.
Ietvara nepārtraukta darbība
Servo{0}}Dzenāmās kustības sistēmas aizstāj mehāniskās kameras
Vintage maisu ražotāji izmantoja mehāniskās izciļņu sistēmas blīvēšanai, griešanai un locīšanai. Šīs sistēmas darbojās labi, taču ar skaidriem ierobežojumiem. Ar katru produkta maiņu jūs manuāli pielāgojat kameru. Sarūkot kameru sekotājiem, samazinās arī laiks. Laika gaitā tas pasliktināja izvades kvalitāti.
Jaunā mašīna gandrīz pilnībā virzās uz servo{0}}piedziņas konstrukcijām. Katrai galvenajai stacijai-filmu padevējam, blīvēšanas stienim, griezējam, locīšanas mašīnai un maisu krāvējam-ir savs servomotors. To visu koordinē centrālais kustību kontrolieris. Tas novērš mehānisko savienojumu starp stacijām. Tas arī ļauj dažu sekunžu laikā digitāli mainīt laika iestatījumus. Jums nav jāpārkonfigurē lietas ar rokām.
Pētījums IEEE Transactions in Industrial Informatics liecina, ka servo-iepakošanas iekārtas sasniedza 99,2% mehāniskās pieejamības 30 dienu pēc kārtas darbības laikā. Mašīnas ar izciļņu piedziņu ir tikai 94,5%. Šī atšķirība-gandrīz 5 procentu punkti-nozīmē tūkstošiem vairāk somu vienā maiņā (IEEE, 2021).
Šāda slikta uzticamība nav laba lielveikalu maisiņu ražotājiem. Tas nosaka, vai jūs saskarsities ar iknedēļas piegādi veikala izplatīšanas centrā vai nokavēsiet to.
Pastāvīga materiālu piegāde, izmantojot lidojošo savienojumu
Lielākā problēma ar maisiem no mugurpuses{0}}pret{1}}ir ripināšana. Standarta pārtikas maisiņu rullīti polimēru plēvē var ilgt 20 līdz 45 minūtes pilnā ātrumā. Kad ritināšana ir beigusies, iekārta vai nu apstājas, vai, ja tai ir pareizā sistēma, veic lidojošu savienojumu.
Kad ritošais veltnis ir gandrīz tukšs, lidojuma savienojuma sistēma to atrod. Tas paātrināja jaunu riteni, lai tas atbilstu ātrumam. Pēc tam pielīmējiet veco ruļļu galus līdz jauno sākumam. Viss process nepalēnina tīkla darbību un neaptur izvadi. Iekārtās bez šīs funkcijas katrai ruļļa maiņai ir nepieciešamas dīkstāves no 3 līdz 7 minūtēm. Tas atbilst 40 līdz 90 minūtēm zaudētas ražošanas vienā maiņā.
Apvienoto Nāciju Organizācijas Pārtikas un lauksaimniecības organizācija (FAO) savās tehniskajās vadlīnijās par iepakojuma materiālu efektivitāti norāda, ka automātiskās savienošanas sistēmas samazina materiālu atkritumu daudzumu par aptuveni 2,5%. Tie var arī ievērojami uzlabot kopējo iekārtu efektivitāti masveida pārveidošanas operāciju laikā (FAO, 2022).
Automatizēta ruļļu ielāde un tīmekļa pavedienu veidošana
Papildus savienošanai jauna plēves ruļļa uzlikšana uz atbrīvošanas statnes ir vēl viens veids, kā palēnināt ātrumu. Viss pārtikas preču maisiņu rullis sver no 800 līdz 1200 kilogramiem. Manuālai iekraušanai un izkraušanai nepieciešams iekrāvējs, divi strādnieki un dīkstāve no 10 līdz 15 minūtēm.
Jaunslielveikalu maisiņu izgatavošanas mašīnasistēmām ir elektriskais izkliedētājs un hidrauliskās vai pneimatiskās patronas sistēmas. Tie var noņemt jaunus veltņus tieši no padeves konveijera. Kad sašūšana ir pabeigta, operators sāk automatizētu tīkla pavedienu secību. Tas tiks aizzīmogots, izmantojot iekārtas deju rullīti, salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu salokāmu saliekamo ķēdi ar jostas- piedziņu. Jums nav jāvelk ar rokām. Tas samazina pavedienu apstrādes laiku no 15 minūtēm līdz mazāk nekā 3 minūtēm. Tas arī novērš risku gūt savainojumus darbiniekiem, velkot tīklu caur iekārtu, kas ir ražošanas spriegums.
Siltuma pārvaldība ilgstošas slodzes apstākļos
Heat Seal Bar dzesēšana un temperatūras stabilitāte
Plastmasas pārtikas preču maisiņi ir noslēgti ar siltumu. Katram blīvējuma ciklam ir nepieciešams 160-200 grādu blīvēšanas stienis. Viņš nospiež plēvi un atvilka to atpakaļ. Ar ātrumu 400 maisi minūtē zīmogs cirkulē gandrīz septiņas reizes sekundē. Ja jūs slikti pārvaldāt siltumu, stieņa temperatūra paaugstināsies līdz ar karstumu. Tas noved pie pārmērīgas-blīvēšanas, kas vājina plēvi blakus blīvējumam. Pretējā gadījumā tas izraisīs nepietiekamu blīvējumu un vāju saķeri.
Labi{0}}izstrādāts lielveikalu maisiņu ražotājs to novērš, izmantojot aktīvas dzesēšanas blīves. Stieņa dzesēšanas kanālos ir šķidrumi ar kontrolētu temperatūru, parasti ūdens vai ūdens -glikola maisījums. Tas aizņem lieko siltumu starp cikliem. Termopāra sensori sniedz reāllaika-atgriezenisko saiti temperatūras regulatoram vairākos stieņa punktos. Pēc tam kontrolieris maina sildītāja jaudu milisekundēs.
Pētījumā, kas publicēts žurnālā Journal of Manufacturing Science and Engineering, konstatēts, ka nepārtrauktās termiskās blīvēšanas sistēmās aktīvā temperatūras kontrole samazināja blīvējuma stiprības atšķirības par 60%, salīdzinot ar pasīvās konvekcijas{1}}dzesētajiem stieņiem. Tas arī praktiski novērš aukstā blīvējuma defektus, kas rodas ātrdarbīgās sistēmās bez dzesēšanas (ASME, 2020).
Gultņu un piedziņas termiskā uzraudzība
Nepārtraukta darbība uzsilst ne tikai blīvēšanas stacijā, bet arī mašīnas rotējošajās daļās. Stabilas slodzes laikā uzkarsēs gultnis, blīvēšanas izciļņu sekotāji un griezēja statīvs uz galvenajām piedziņas vārpstām. Ja neesat uzmanīgi, gultņu pārkaršana var sabojāt smēreļļu. Tas paātrina nodilumu un var izraisīt nopietnus bojājumus.
Augstas veiktspējas{0}}iekārtas uzstāda temperatūras sensorus galvenajās gultņu vietās. Kad darba temperatūra pārsniedz iestatīto robežu, vadības sistēma atskanēs trauksmes signālu. Dažos gadījumos pati sistēma palēnina ražošanu un atdzesē detaļas. Tas novērsīs bojājumus bez nepieciešamības pēc dīkstāves.
Paredzamā apkope un darbspējas laika inženierija
Stāvokļa uzraudzība, izmantojot vibrāciju analīzi
Atšķirība starp plānoto apkopi un neplānotu atteici ir galvenais nepārtrauktas ražošanas rādītājs. Negaidīti iepakošanas līnijas pārtraukumi var maksāt vairāk nekā USD 200 minūtē zaudētās produkcijas dēļ. Tas arī izraisa piegādes aizkavēšanos.Lielveikalu maisiņu izgatavošanas mašīnavienības ir paredzētas darbam 24 stundas diennaktī, un tām ir jāatklāj problēmas, pirms tās rodas.
Mūsdienu mašīnas galvenajās daļās izmanto akselerometrus. Galvenokārt gultnis, pārnesumkārba, servomotori un griešanas komplekts. Šie sensori pastāvīgi uztver vibrācijas signālus. Kad gultnis sāk plaisāt vai zobrats sāk plaisāt, vibrācijas frekvences modelis acīmredzami mainās. Mašīnmācību programmas, kas tiek apmācītas parastajā vibrācijas režīmā, var noteikt šīs izmaiņas dažas dienas vai pat nedēļas pirms detaļu darbības traucējumiem.
Šī Starptautiskā standartizācijas organizācija, uz ko attiecas ISO 10816. Šis standarts paredz noteikumus rūpniecisko iekārtu vibrācijas smaguma novērtēšanai. Mašīnas, kas izgatavotas nepārtrauktai lietošanai, parasti cenšas panākt, lai vibrācijas līmenis ir zem ISO 10816 zonas robežas. Tie automātiski brīdina, kad rādījums nonāk B (ISO, 2017).
Instrumentu nodiluma pārvaldība
Frēzes un stieņu virsmas ir nodilušas detaļas. Pēc 8 – 12 miljoniem ciklu, iespējams, būs jānomaina vai jānopulē ātrdarbīgu maisiņu izgatavotāja volframa karbīda šķautne. Tas ir, apmēram 2-3 nedēļas nepārtrauktas ražošanas. Prognozēšanas sistēma negaida sliktu griešanas kvalitāti, bet aprēķina kopējo griešanas ciklu kopš pēdējās instrumenta maiņas. Pēc tam nomaiņa tiek ieplānota plānotajā apkopes laikā.
Šī metode kopā ar statistikas procesa kontroles datiem par maisa izmēra precizitāti ļauj apkopes komandai mainīt veidni, pirms kvalitāte sāk pazemināties. Tas ne tikai pagarinās instrumenta kalpošanas laiku, bet arī neradīs zemākas kvalitātes produktus.
Ražošanas ātruma kvalitātes nodrošināšana
Inline Vision sistēmas
Masveida ražošana ir bezjēdzīga, ja ražošana neatbilst noteikumiem. Manuālā paraugu ņemšana, kurā pārbaudei tiek ņemts maiss ik pēc 500 vai 1000 vienībām, netiek fiksēti nejauši defekti, kas rodas starp pārbaudēm.
Lielveikalu maisiņu izgatavošanas mašīnamodeļiem ir iebūvētas redzes sistēmas nepārtrauktai ražošanai. Viņi pārbauda katru maisu, kad tas atstāj griešanas staciju. Ātrgaitas kamera{2}}uztver blīvējuma zonu, apstrādā nogriezni un kopējo somas izmēru pilnā ātrumā. Attēlu apstrādes programma salīdzina katru maisu ar atsauces modeli. Tie iezīmē problēmas, piemēram, nepilnīgus blīvējumus, trūkstošus roktura griezumus, izmēra kļūdu ierobežojumus vai netīras virsmas.
Eiropas Standartizācijas komitejas (CEN) tehniskā specifikācija CEN/TS 15901 nodarbojas ar automātisko optisko pārbaudi iepakojuma ražošanā. Tajā ir ieteikts 100% tiešsaistē pārbaudīt produktus, kuru strukturālās nepilnības var apdraudēt patērētāju drošību. Labs piemērs ir pārtikas preču somas, kurās pārvadā smagas vai karstas preces (CEN, 2021).
Energoefektivitāte nepārtrauktas slodzes apstākļos
Mašīnas darbināšana nedēļām ilgi paņem daudz enerģijas. Ātrgaitas somu ražošanas līnijas var darbināt no 25 līdz 40 kW. Tāpēc energoefektivitāte ir svarīga gan videi, gan budžetam.
Servo{0}}piedziņas mašīnas, protams, ir efektīvākas nekā hidrauliskās vai pneimatiskās. Viņi izmanto jaudu tikai tad, kad un kur viņiem tas ir nepieciešams. Reģeneratīvā servo piedziņa uztver enerģiju no lēniem soļiem, piemēram, kad blīvējuma stienis tiek atrauts. Tie nosūta enerģiju atpakaļ mašīnas barošanas sistēmai. Turklāt rezerves jaudas pārvaldība īsā laikā izslēdz nevēlamās daļas, piemēram, sildītājus, konveijera lentes un gaismas. Tas samazinās enerģijas izšķērdēšanu pārtraukuma laikā.
Secinājums
Masveida ražošanas nepieciešamības apmierināšana nenozīmē ātrāku mašīnu izveidi. Tam nepieciešama visas sistēmas{1}}pieeja, kas ņem vērā visas iespējamās vājās vietas. Šīs darbības ietver materiāla padevi, siltuma kontroli, detaļu nodilumu, kvalitātes pārbaudes un enerģijas patēriņu. Lielveikalu iesaiņotāji nodrošina stabilu ražošanu, izmantojot servo-precizitāti, automātisku ruļļu apstrādi, aktīvu siltuma pārvaldību, paredzamo apkopi un tiešsaistes kvalitātes pārbaudi. Tas viss kopā nodrošina somu plūsmu ar ātrumu vairāki simti minūtē, maiņās un ar nelielu palīdzību. Labi-noregulētslielveikalu maisiņu izgatavošanas mašīnasinhronizē visas šīs sistēmas, lai panāktu konsekventu izvadi, vienlaikus saglabājot maisa integritāti visās vienībās.
Tā kā mazumtirdzniecības piegādes ķēdes turpina pieprasīt īsākus izpildes termiņus un piegādes grafikus, šo iekārtu inženiertehniskā sarežģītība būs vēl svarīgāka attiecībā uz elastīgā iepakojuma ražošanas izmaksām un veiktspēju.
Atsauces
IEEE. (2021).Servo{0}}iepakošanas iekārtas: uzticamības un lietojamības analīze nepārtrauktas ražošanas vidēs. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 17(8), 5462-5471.
FAO (Apvienoto Nāciju Organizācijas Pārtikas un lauksaimniecības organizācija) (2022).Tehniskās vadlīnijas par iepakojuma materiālu efektivitāti mazumtirdzniecības pārtikas piegādes ķēdē. Roma: FAO.
Amerikas Mašīnbūves inženieru biedrība (ASME) (2020).Aktīvā termiskā regulēšana nepārtrauktās termiskās blīvēšanas sistēmās: ietekme uz blīvējuma stiprību Izmaiņas. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 142(11), 111004.
ISO (Starptautiskā standartizācijas organizācija 2017).ISO 10816: mehāniskā vibrācija-Iekārtas vibrācijas novērtēšana, mērot ne-rotējošās daļas. Ženēva: Starptautiskā standartizācijas organizācija.
CEN (Eiropas Standartizācijas komiteja) (2021).CEN/TS 15901: automatizēta optiskā pārbaude iepakojuma ražošanā{1}}prasības un pārbaudes metodes. Brisele: CEN.
