V zadnjih nekaj letih so največje svetovne pivovarne in uporabniki steklene embalaže zahtevali občutno zmanjšanje ogljičnega odtisa embalažnih materialov, kar sledi megatrendu zmanjševanja uporabe plastike in zmanjševanja onesnaževanja okolja. Dolgo časa je bila naloga oblikovanja vročega konca dostaviti čim več steklenic v žarilno peč, brez večje skrbi za kakovost izdelka, kar je bila predvsem skrb hladnega konca. Kot dva različna svetova sta vroč in hladen konec popolnoma ločena z žarilno pečjo kot ločnico. Zato v primeru težav s kakovostjo skorajda ni pravočasne in učinkovite komunikacije ali povratne informacije od hladnega do vročega konca; ali obstaja komunikacija ali povratna informacija, vendar učinkovitost komunikacije ni visoka zaradi zakasnitve časa žarilne peči. Da bi torej zagotovili, da se visokokakovostni izdelki dovajajo v polnilni stroj, v hladilnem prostoru ali nadzoru kakovosti skladišča, bodo najdeni pladnji, ki jih je uporabnik vrnil ali jih je treba vrniti.
Zato je še posebej pomembno pravočasno rešiti težave s kakovostjo izdelkov na vročem koncu, pomagati opremi za vlivanje povečati hitrost stroja, doseči lahke steklenice in zmanjšati emisije ogljika.
Da bi steklarski industriji pomagali doseči ta cilj, nizozemsko podjetje XPAR razvija vedno več senzorjev in sistemov, ki se uporabljajo pri vročem oblikovanju steklenic in pločevink, saj informacije, ki jih prenašajo senzorji, je dosleden in učinkovit.Več kot ročna dostava!
V postopku oblikovanja je preveč motečih dejavnikov, ki vplivajo na proizvodni proces stekla, kot so kakovost razbitine, viskoznost, temperatura, enakomernost stekla, temperatura okolja, staranje in obraba premaznih materialov ter celo oljenje, spremembe v proizvodnji, zaustavitev/zagon Zasnova enote ali steklenice lahko vpliva na postopek. Logično je, da si vsak proizvajalec stekla prizadeva integrirati te nepredvidljive motnje, kot so stanje kroglice (teža, temperatura in oblika), obremenitev kapljice (hitrost, dolžina in časovni položaj prihoda), temperatura (zelenost, plesen itd.), udarec/jedro , die), da se čim bolj zmanjša vpliv na oblikovanje in s tem izboljša kakovost steklenic.
Natančno in pravočasno poznavanje podatkov o statusu gob, obremenitvi gob, temperaturi in kakovosti steklenic je temeljna osnova za proizvodnjo lažjih, močnejših steklenic in pločevink brez napak pri višjih hitrostih stroja. Izhajajoč iz informacij v realnem času, ki jih prejme senzor, se resnični proizvodni podatki uporabljajo za objektivno analizo, ali bo prišlo do kasnejših napak v steklenicah in pločevinkah, namesto različnih subjektivnih presoj ljudi.
Ta članek se bo osredotočil na to, kako lahko uporaba vročih senzorjev pomaga pri izdelavi lažjih, močnejših steklenih kozarcev in kozarcev z nižjimi stopnjami napak, hkrati pa poveča hitrost stroja.
Ta članek se bo osredotočil na to, kako lahko uporaba vročih senzorjev pomaga pri izdelavi lažjih, močnejših steklenih kozarcev z nižjimi stopnjami napak, hkrati pa poveča hitrost stroja.
1. Inšpekcija vročega konca in spremljanje procesa
S senzorjem vročega konca za pregled steklenic in pločevink je mogoče odpraviti večje napake na vročem koncu. Toda senzorjev vročega konca za pregled steklenic in pločevink ne bi smeli uporabljati samo za pregled vročega konca. Kot pri vsakem stroju za pregledovanje, vročem ali hladnem, noben senzor ne more učinkovito pregledati vseh napak, enako velja za senzorje vročega konca. In ker vsaka proizvedena plastenka ali pločevinka, ki ne ustreza specifikacijam, že porabi čas in energijo za proizvodnjo (in ustvarja CO2), sta fokus in prednost senzorjev vročega konca na preprečevanju napak, ne le na samodejnem pregledu izdelkov z napako.
Glavni namen pregleda steklenic s senzorji vročega konca je odpravljanje kritičnih napak ter zbiranje informacij in podatkov. Poleg tega je mogoče posamezne steklenice pregledati v skladu z zahtevami kupcev, kar daje dober pregled nad podatki o zmogljivosti enote, vsakega goba ali rankerja. Odprava večjih napak, vključno z vlivanjem in lepljenjem na vročem koncu, zagotavlja, da gredo izdelki skozi opremo za pregledovanje vročega dela in hladnega dela. Podatke o delovanju vdolbinic za vsako enoto in za vsak gob ali drsnik je mogoče uporabiti za učinkovito analizo temeljnih vzrokov (učenje, preprečevanje) in hitre sanacijske ukrepe, ko se pojavijo težave. Hitri sanacijski ukrepi vročega konca na podlagi informacij v realnem času lahko neposredno izboljšajo učinkovitost proizvodnje, kar je osnova za stabilen proces oblikovanja.
2. Zmanjšajte dejavnike motenj
Dobro je znano, da številni moteči dejavniki (kakovost razbitine, viskoznost, temperatura, homogenost stekla, temperatura okolja, poslabšanje in obraba premaznih materialov, enakomerno oljenje, proizvodne spremembe, stop/start enote ali oblika steklenic) vplivajo na obrt za proizvodnjo stekla. Ti moteči dejavniki so temeljni vzrok za spremembe v procesu. In več dejavnikov motenj ko je podvržen procesu oblikovanja, več napak nastane. To nakazuje, da bo zmanjšanje ravni in pogostosti motečih dejavnikov veliko pripomoglo k doseganju cilja proizvodnje lažjih, močnejših izdelkov brez napak in hitrejših.
Na primer, vroč konec na splošno daje velik poudarek oljenju. Dejansko je oljenje ena glavnih motenj v procesu oblikovanja steklenic.
Obstaja več različnih načinov za zmanjšanje motenj procesa z oljenjem:
A. Ročno oljenje: ustvarite standardni postopek SOP, strogo spremljajte učinek vsakega cikla oljenja za izboljšanje oljenja;
B. Uporabite samodejni sistem mazanja namesto ročnega mazanja: V primerjavi z ročnim oljem lahko samodejno mazanje zagotovi doslednost pogostosti mazanja in učinka mazanja.
C. Zmanjšajte olje z uporabo samodejnega sistema mazanja: medtem ko zmanjšate pogostost mazanja, zagotovite doslednost učinka mazanja.
Stopnja zmanjšanja procesnih motenj zaradi oljenja je v vrstnem redu a
3. Obdelava povzroči vir procesnih nihanj, da postane porazdelitev debeline steklene stene bolj enakomerna
Zdaj, da bi se spopadli z nihanji v procesu oblikovanja stekla, ki jih povzročajo zgornje motnje, mnogi proizvajalci stekla uporabljajo več steklene tekočine za izdelavo steklenic. Da bi izpolnili specifikacije strank z debelino stene 1 mm in dosegli razumno proizvodno učinkovitost, se specifikacije zasnove debeline stene gibljejo od 1,8 mm (postopek pihanja s pritiskom z majhnimi usti) do celo več kot 2,5 mm (postopek pihanja in pihanja).
Namen te povečane debeline stene je preprečiti okvarjene steklenice. V zgodnjih dneh, ko steklarska industrija ni mogla izračunati trdnosti stekla, je ta povečana debelina stene kompenzirala čezmerne variacije postopka (ali nizke ravni nadzora procesa oblikovanja) in so jo proizvajalci steklenih posod zlahka ogrozili, njihovi kupci pa so to sprejeli.
Toda zaradi tega ima vsaka steklenica zelo različno debelino stene. Preko infrardečega senzorskega nadzornega sistema na vročem koncu lahko jasno vidimo, da lahko spremembe v procesu oblikovanja povzročijo spremembe v debelini stene steklenice (sprememba porazdelitve stekla). Kot je prikazano na spodnji sliki, je ta porazdelitev stekla v bistvu razdeljena na naslednja dva primera: vzdolžna porazdelitev stekla in prečna porazdelitev. Iz analize številnih proizvedenih steklenic je razvidno, da se porazdelitev stekla nenehno spreminja. , tako navpično kot vodoravno. Da bi zmanjšali težo steklenice in preprečili napake, bi morali ta nihanja zmanjšati ali se jim izogniti. Nadzor porazdelitve staljenega stekla je ključnega pomena za proizvodnjo lažjih in močnejših steklenic in pločevink pri višjih hitrostih, z manj napakami ali celo blizu nič. Nadzor distribucije stekla zahteva stalno spremljanje proizvodnje steklenic in pločevink ter merjenje operaterjevega procesa na podlagi sprememb v distribuciji stekla.
4. Zbirajte in analizirajte podatke: ustvarite inteligenco AI
Če uporabljate vedno več senzorjev, boste zbrali vedno več podatkov. Inteligentno združevanje in analiziranje teh podatkov zagotavlja več in boljše informacije za učinkovitejše upravljanje sprememb procesa.
Končni cilj: ustvariti veliko bazo podatkov, ki so na voljo v procesu oblikovanja stekla, kar sistemu omogoča razvrščanje in združevanje podatkov ter ustvarjanje najučinkovitejših izračunov v zaprti zanki. Zato moramo biti bolj prizemljeni in izhajati iz dejanskih podatkov. Na primer, vemo, da so podatki o polnjenju ali podatki o temperaturi povezani s podatki o steklenici, ko poznamo to razmerje, lahko nadzorujemo polnjenje in temperaturo na tak način, da proizvajamo steklenice z manjšim premikom v porazdelitvi stekla, tako da se napake zmanjšajo. Poleg tega lahko nekateri podatki o hladnem koncu (kot so mehurčki, razpoke itd.) prav tako jasno kažejo na spremembe postopka. Uporaba teh podatkov lahko pomaga zmanjšati varianco procesa, tudi če ni opazna na vročem koncu.
Potem ko baza podatkov zabeleži te procesne podatke, lahko inteligentni sistem AI samodejno zagotovi ustrezne popravne ukrepe, ko senzorski sistem vročega konca zazna napake ali ugotovi, da podatki o kakovosti presegajo nastavljeno vrednost alarma. 5. Ustvarite SOP na osnovi senzorjev ali avtomatizacijo procesa oblikovanja
Ko je senzor uporabljen, bi morali organizirati različne proizvodne ukrepe okoli informacij, ki jih zagotavlja senzor. Senzorji lahko vidijo vse več resničnih proizvodnih pojavov, posredovane informacije pa so zelo reduktivne in dosledne. To je zelo pomembno za proizvodnjo!
Senzorji nenehno spremljajo stanje kroglice (teža, temperatura, oblika), napolnjenost (hitrost, dolžina, čas prihoda, položaj), temperaturo (preg, matrica, udarec/jedro, matrica), da spremljajo kakovost steklenice. Vsaka razlika v kakovosti izdelka ima razlog. Ko je vzrok znan, je mogoče vzpostaviti in uporabiti standardne operativne postopke. Uporaba SOP olajša proizvodnjo v tovarni. Iz povratnih informacij strank vemo, da menijo, da je zaradi senzorjev in SOP vedno lažje zaposliti nove zaposlene na vročem koncu.
V idealnem primeru bi bilo treba čim bolj uporabiti avtomatizacijo, še posebej, če je naborov strojev čedalje več (na primer 12 naprav s 4 kapljicami, kjer operater ne more dobro nadzorovati 48 votlin). V tem primeru senzor opazuje, analizira podatke in opravi potrebne prilagoditve tako, da podatke vrne sistemu za merjenje časa v rangu in vlaku. Ker povratne informacije delujejo same preko računalnika, jih je mogoče prilagoditi v milisekundah, česar ne bodo nikoli zmogli niti najboljši operaterji/strokovnjaki. V zadnjih petih letih je bil na voljo samodejni nadzor z zaprto zanko (hot end) za nadzor teže goba, razmika med steklenicami na tekočem traku, temperature kalupa, udarca jedra in vzdolžne porazdelitve stekla. Predvidoma bo v bližnji prihodnosti na voljo več krmilnih zank. Na podlagi trenutnih izkušenj lahko uporaba različnih krmilnih zank v bistvu povzroči enake pozitivne učinke, kot so zmanjšana nihanja v procesu, manjše razlike v porazdelitvi stekla in manj napak v steklenicah in kozarcih.
Da bi dosegli željo po lažji, močnejši, (skoraj) brezhibni, hitrejši in večji proizvodnji, predstavljamo nekaj načinov, kako to doseči v tem članku. Kot član industrije steklene embalaže sledimo megatrendu zmanjševanja plastike in onesnaževanja okolja ter sledimo jasnim zahtevam večjih kleti in drugih uporabnikov steklene embalaže za znatno zmanjšanje ogljičnega odtisa industrije embalažnih materialov. Za vsakega proizvajalca stekla lahko izdelava lažjih, močnejših steklenic (skoraj) brez napak in pri višjih strojnih hitrostih povzroči večjo donosnost naložbe, hkrati pa zmanjša emisije ogljika.
Čas objave: 19. aprila 2022