През последните няколко години големите пивоварни в света и потребителите на стъклени опаковки настояваха за значително намаляване на въглеродния отпечатък на опаковъчните материали, следвайки мегатенденцията за намаляване на употребата на пластмаса и намаляване на замърсяването на околната среда. Дълго време задачата за формиране на горещия край беше да се доставят възможно най-много бутилки до пещта за отгряване, без много да се притеснявате за качеството на продукта, което беше главно грижата на студения край. Подобно на два различни свята, горещият и студеният край са напълно разделени от пещта за отгряване като разделителна линия. Следователно, в случай на проблеми с качеството, едва ли има навременна и ефективна комуникация или обратна връзка от студения край към горещия край; или има комуникация или обратна връзка, но ефективността на комуникацията не е висока поради забавянето на времето на пещта за отгряване. Следователно, за да се гарантира, че висококачествените продукти се подават в машината за пълнене, в зоната на студения край или контрола на качеството на склада, ще бъдат намерени тавите, които са върнати от потребителя или трябва да бъдат върнати.
Ето защо е особено важно да се решат навреме проблемите с качеството на продукта в горещия край, да се помогне на оборудването за формоване да увеличи скоростта на машината, да се постигнат леки стъклени бутилки и да се намалят въглеродните емисии.
За да помогне на стъкларската индустрия да постигне тази цел, компанията XPAR от Холандия работи върху разработването на все повече и повече сензори и системи, които се прилагат при горещо формоване на стъклени бутилки и кутии, тъй като информацията, предавана от сензорите е последователен и ефективен.По-високо от ръчното доставяне!
Има твърде много смущаващи фактори в процеса на формоване, които влияят върху производствения процес на стъкло, като качество на стъкления трош, вискозитет, температура, еднородност на стъклото, температура на околната среда, стареене и износване на материалите за покритие и дори смазване, производствени промени, спиране/стартиране Дизайнът на устройството или бутилката може да повлияе на процеса. Логично, всеки производител на стъкло се стреми да интегрира тези непредсказуеми смущения, като състояние на капка (тегло, температура и форма), натоварване на чаша (скорост, дължина и времева позиция на пристигане), температура (зелено, мухъл и т.н.), удар/ядро , матрица), за да се сведе до минимум въздействието върху формоването, като по този начин се подобри качеството на стъклените бутилки.
Точното и навременно познаване на данните за статуса на капката, натоварването на капката, температурата и качеството на бутилката е основната основа за производството на по-леки, по-здрави бутилки и кутии без дефекти при по-високи скорости на машината. Започвайки от информацията в реално време, получена от сензора, реалните производствени данни се използват за обективен анализ дали ще има по-късно дефекти на бутилки и кутии, вместо различни субективни преценки на хората.
Тази статия ще се съсредоточи върху това как използването на сензори за горещ край може да помогне за производството на по-леки, по-здрави стъклени буркани и буркани с по-ниски нива на дефекти, като същевременно увеличава скоростта на машината.
Тази статия ще се съсредоточи върху това как използването на сензори за горещ край може да помогне за производството на по-леки, по-здрави стъклени буркани с по-ниски нива на дефекти, като същевременно увеличава скоростта на машината.
1. Инспекция на горещ край и мониторинг на процеса
Със сензора за горещ край за инспекция на бутилки и кутии могат да се елиминират големи дефекти в горещия край. Но сензорите за горещ край за инспекция на бутилки и кутии не трябва да се използват само за инспекция на горещ край. Както при всяка машина за проверка, гореща или студена, нито един сензор не може ефективно да провери всички дефекти и същото важи и за сензорите с горещ край. И тъй като всяка произведена бутилка или консервна кутия, която не отговаря на спецификациите, вече губи производствено време и енергия (и генерира CO2), фокусът и предимството на сензорите за горещ край са върху предотвратяването на дефекти, а не само върху автоматичната проверка на дефектни продукти.
Основната цел на проверката на бутилката със сензори за горещ край е да се елиминират критичните дефекти и да се събере информация и данни. Освен това отделните бутилки могат да бъдат инспектирани според изискванията на клиента, което дава добър преглед на данните за производителността на уреда, всяка капка или ранкера. Елиминирането на големи дефекти, включително изливане и залепване от горещ край, гарантира, че продуктите преминават през оборудването за инспекция на горещ край и инспекционно оборудване за студен край. Данните за производителността на кухините за всеки модул и за всяка част или плъзгач могат да се използват за ефективен анализ на първопричината (обучение, превенция) и бързи коригиращи действия при възникване на проблеми. Бързото коригиращо действие от горещия край въз основа на информация в реално време може директно да подобри ефективността на производството, което е основата за стабилен процес на формоване.
2. Намалете факторите на смущение
Добре известно е, че много смущаващи фактори (качество на трошката, вискозитет, температура, хомогенност на стъклото, температура на околната среда, влошаване и износване на материалите за покритие, равномерно смазване, производствени промени, стоп/старт модули или дизайн на бутилка) влияят върху производството на стъкло. Тези фактори на смущение са основната причина за промените в процеса. И на колкото повече смущаващи фактори е подложен процесът на формоване, толкова повече дефекти се генерират. Това предполага, че намаляването на нивото и честотата на смущаващите фактори ще извърви дълъг път към постигането на целта за производство на по-леки, по-здрави, бездефектни и по-бързи продукти.
Например, горещият край обикновено набляга много на смазването. Наистина, смазването е едно от основните разсейващи фактори в процеса на оформяне на стъклени бутилки.
Има няколко различни начина за намаляване на смущенията в процеса чрез смазване:
A. Ръчно смазване: Създайте стандартен процес на SOP, стриктно наблюдавайте ефекта от всеки цикъл на смазване, за да подобрите смазването;
B. Използвайте автоматична система за смазване вместо ръчно смазване: В сравнение с ръчното смазване, автоматичното смазване може да осигури последователност на честотата на смазване и ефекта на смазване.
C. Минимизирайте смазването чрез използване на автоматична система за смазване: докато намалявате честотата на смазване, осигурете постоянен ефект на смазване.
Степента на намаляване на смущенията в процеса поради смазване е от порядъка на a
3. Обработката причинява източника на флуктуации на процеса, за да направи разпределението на дебелината на стъклената стена по-равномерно
Сега, за да се справят с колебанията в процеса на формоване на стъкло, причинени от горните смущения, много производители на стъкло използват повече стъклена течност за производството на бутилки. За да се изпълнят спецификациите на клиентите с дебелина на стената от 1 mm и да се постигне разумна производствена ефективност, спецификациите на дизайна на дебелината на стената варират от 1,8 mm (процес на издухване с малко налягане в устата) до дори повече от 2,5 mm (процес на издухване и издухване).
Целта на тази увеличена дебелина на стената е да се избегнат дефектни бутилки. В ранните дни, когато стъкларската промишленост не можеше да изчисли здравината на стъклото, тази увеличена дебелина на стената компенсираше прекомерните вариации на процеса (или ниските нива на контрол на процеса на формоване) и беше лесно компрометирана от производителите на стъклени контейнери и техните клиенти приемаха.
Но в резултат на това всяка бутилка има много различна дебелина на стената. Чрез инфрачервената сензорна система за наблюдение на горещия край можем ясно да видим, че промените в процеса на формоване могат да доведат до промени в дебелината на стената на бутилката (промяна в разпределението на стъклото). Както е показано на фигурата по-долу, това разпределение на стъклото е основно разделено на следните два случая: надлъжно разпределение на стъклото и странично разпределение. От анализа на многобройните произведени бутилки може да се види, че разпределението на стъклото непрекъснато се променя , както вертикално, така и хоризонтално. За да намалим теглото на бутилката и да предотвратим дефекти, трябва да намалим или избегнем тези колебания. Контролирането на разпределението на стопеното стъкло е ключът към производството на по-леки и по-здрави бутилки и кутии при по-високи скорости, с по-малко дефекти или дори близки до нулата. Контролът на разпределението на стъкло изисква непрекъснат мониторинг на производството на бутилки и кутии и измерване на процеса на оператора въз основа на промените в разпределението на стъклото.
4. Събирайте и анализирайте данни: създайте AI интелигентност
Използването на все повече и повече сензори ще събира все повече и повече данни. Интелигентното комбиниране и анализиране на тези данни осигурява повече и по-добра информация за по-ефективно управление на промените в процеса.
Крайната цел: да се създаде голяма база данни от данни, налични в процеса на формоване на стъкло, което позволява на системата да класифицира и обедини данните и да създаде най-ефективните изчисления в затворен цикъл. Затова трябва да бъдем по-земни и да започнем от реални данни. Например, знаем, че данните за зареждането или данните за температурата са свързани с данните за бутилката, след като знаем тази връзка, можем да контролираме зареждането и температурата по такъв начин, че да произвеждаме бутилки с по-малко изместване в разпределението на стъклото, така че дефектите да бъдат намалени. Освен това някои данни от студения край (като мехурчета, пукнатини и т.н.) също могат ясно да показват промени в процеса. Използването на тези данни може да помогне за намаляване на дисперсията на процеса, дори ако не се забелязва в горещия край.
Следователно, след като базата данни запише тези данни за процеса, интелигентната система с изкуствен интелект може автоматично да осигури съответните коригиращи мерки, когато сензорната система от горещ край открие дефекти или установи, че данните за качеството надвишават зададената стойност на алармата. 5. Създайте базирана на сензор SOP или автоматизация на процеса на формоване на форми
След като сензорът бъде използван, трябва да организираме различни производствени мерки около информацията, предоставена от сензора. Все повече и повече реални производствени явления могат да се видят от сензори, а предаваната информация е силно редуцирана и последователна. Това е много важно за производството!
Сензорите непрекъснато следят състоянието на капката (тегло, температура, форма), заряда (скорост, дължина, време на пристигане, позиция), температурата (прег, матрица, удар/ядро, матрица), за да наблюдават качеството на бутилката. Всяка промяна в качеството на продукта има причина. След като се установи причината, могат да се установят и приложат стандартни оперативни процедури. Прилагането на SOP улеснява производството на фабриката. От обратната връзка на клиентите знаем, че те смятат, че става все по-лесно да набират нови служители в горещия край поради сензорите и SOP.
В идеалния случай автоматизацията трябва да се прилага възможно най-много, особено когато има все повече и повече комплекти машини (като 12 комплекта машини с 4 капки, където операторът не може да контролира добре 48 кухини). В този случай сензорът наблюдава, анализира данните и прави необходимите корекции, като подава обратно данните към системата за време на класиране и влак. Тъй като обратната връзка работи сама чрез компютъра, тя може да се регулира за милисекунди, нещо, което дори най-добрите оператори/експерти никога няма да могат да направят. През последните пет години беше достъпен автоматичен контрол със затворен контур (горещ край) за контролиране на теглото на парчетата, разстоянието между бутилките върху конвейера, температурата на формата, хода на сърцевината на щанцата и надлъжното разпределение на стъклото. Предвижда се, че в близко бъдеще ще бъдат налични повече контролни контури. Въз основа на текущия опит, използването на различни контролни вериги може да доведе до едни и същи положителни ефекти, като намалени флуктуации на процеса, по-малко вариации в разпределението на стъклото и по-малко дефекти в стъклени бутилки и буркани.
За да постигнем желанието за по-леко, по-силно, (почти) бездефектно, по-високоскоростно и по-високо производство производство, представяме някои начини за постигането му в тази статия. Като член на индустрията за стъклени опаковки, ние следваме мегатенденцията за намаляване на пластмасата и замърсяването на околната среда и следваме ясните изисквания на големите винарни и други потребители на стъклени опаковки за значително намаляване на въглеродния отпечатък на индустрията за опаковъчни материали. И за всеки производител на стъкло производството на по-леки, по-здрави, (почти) бездефектни стъклени бутилки и при по-високи скорости на машината може да доведе до по-голяма възвръщаемост на инвестицията, като същевременно намалява въглеродните емисии.
Време на публикуване: 19 април 2022 г