Kaip šiukšlių maišų gamybos mašina padidina produktyvumą?

Šiukšlių maišų gamybos procese gamybos efektyvumas yra ne tik mašinos greitis. Linija, važiuojanti 250 ratų per minutę greičiu, vis tiek gali prarasti 30 procentų savo potencialaus našumo. Šie nuostoliai atsiranda dėl mikroprastovių, atsisakymo švaistyti ir ilgo pakeitimo laiko. Metodai, skirti pagerinti faktinį šiukšlių maišų gamybos mašinos našumą, apima techninės įrangos inžineriją, valdymo programinę įrangą ir procesų projektavimą. Norėdami suprasti šiuos metodus, turime pažvelgti į didžiausią mašinos greitį. Turime suprasti, kaip mašinos pašalina tam tikrus nuostolius, kurie mažina produktyvumą.

Teorinės ir produktyvios produkcijos skyrimas

Pirmoji našumo analizės taisyklė yra ta, kad vardinis greitis ir faktinė galia retai sutampa. Tarptautinė standartizacijos organizacija ISO 22400{10}}2 dėl pagrindinių gamybos operacijų našumo rodiklių apibrėžia šį atotrūkį pagal bendrą įrangos efektyvumą arba OEE. OEE padaugina prieinamumo, našumo ir kokybės rodiklius. Pavyzdžiui, mašina, kurios greitis yra 200 maišų per minutę, turi 12 procentų prastovos. Jis veikia 85 procentais didžiausio greičio, kad galėtų valdyti medžiagų pokyčius. Ir tai sudaro 4 procentus{11}}specifinio produkto. Šios mašinos OEE yra apie 63 proc. Taigi prarandami 37 procentai jo teorinio pajėgumo.

Šiuolaikinė šiukšlių maišų gamybos mašina sutvarko kiekvieną iš šių trijų nuostolių zonų taikydama specifinius inžinerinius sprendimus. Nesilaikoma, kad operatorius stebės ir sumažins nuostolius. Kituose skyriuose aptariama, kaip mašina sumažina kiekvieno tipo nuostolius.

Tandeminio sandarinimo architektūra, skirta padvigubinti našumą

Pats tiesiausias būdas padidinti našumą – pakeisti mašinos konstrukciją, o ne priversti ją veikti greičiau. Senoje šiukšlių maišų gamybos linijoje naudojama hermetiška stotis. Kiekviena mašina šioje stotyje apdoroja maišą. Kiekvienas ciklas turi žingsnius. Antspaudai užsidaro. Uždarykite 160–200 laipsnių kampu 0,15–0,4 sekundės. Tada atidarykite. Tada plėvelė perkelia maišo ilgį į priekį. Visas ciklas trunka 0,4–0,6 sekundės. Tai apriboja gamybą iki 100–150 maišelių per minutę.

Siekiant pagerinti gamybos efektyvumą, šiukšlių maišų gamybos mašina naudoja serijinį sandarinimo įtaisą. Tai reiškia pakaitomis tarp dviejų sandarinimo stočių. Stotis B perkelia filmą ir ruošiasi užsidaryti, kai stotis A buvo prastovos. Abi stotys turi tą patį filmavimo kelią. Tačiau po vieną jie dirba skirtingose ​​maišų padėtyse. Dėl to pralaidumas padvigubėjo iki 250–350 maišelių per minutę. Taip viešnagės trukmė nesumažės perpus. Tai svarbu, nes trumpesnis nei 0,15 sekundės buvimas susilpnina sandarumą.

Plastikų inžinierių draugija (SPE) turi techninį dokumentą apie didelės spartos -polietileno plėvelės sandarinimą. Straipsniai rodo, kad esant normaliai sandarinimo temperatūrai, trumpesnė nei 0,12 sekundės buvimo trukmė neleidžia polimerų grandinėms visiškai susimaišyti visame sandarinimo paviršiuje. Tai sumažins lupimo stiprumą 25–35 proc. Serijinis dizainas išlaiko gerą prastovą. Tuo pačiu metu jis padvigubina per minutę sugeneruojamų antspaudų skaičių pagal mašinos laiką. Dėl to grynasis produktyvumas padidėjo 95 proc., palyginti su{10}}vieno sustojimo dizainu. Šis padidėjimas atsižvelgė į papildomus priežiūros darbus antroje vietoje.

Servo{0}}Plėvelės indeksavimas ir pagreičio profiliavimas

Plonos plėvelės varymo mechanizmas traukia plėvelę per sandarinimo, perforavimo ir pjovimo stotis. Sistema buvo pagrindinė greičio apribojimų ir produktų kintamumo priežastis. Mechaniniai cam{2}}indeksatoriai turi fiksuotus pagreičio modelius. Ant polietileno plėvelės jie užklijavo iškilią etiketę. Jerk yra pagreičio kitimo greitis. Dėl to membrana išsitempia, keičia plotį ir kartais nutrūksta greitis daugiau nei 150 ratų per minutę.

Servo varomi indeksai pakeičia kumštelius programuojamu elektroninio kumštelio profiliu. Šis profilis saugomas judesio valdiklyje. Servo variklis varo tikslias ritinėlių poras. Šie cilindrai paprastai būna 120–150 mm skersmens. Jie yra chromuoti-, o paviršiaus apdaila yra Ra 0,2-0,4 mikrono. Volelis tvirtai laiko plėvelę ir juda į priekį pagal nustatytą maišelio ilgį. Jie naudoja S-kreivės pagreičio kreivę, kad apribotų trūkčiojimą. IEEE Transactions on Industrial Electronics tai ištyrė. Rezultatai rodo, kad S-kreivės judėjimo profilis gali sumažinti didžiausią plėvelės įtempių santykį 40 procentų, palyginti su pastovaus pagreičio profiliu tuo pačiu cikliniu greičiu. Tai leidžia įrenginiui veikti 250+ per minutę greičiu ant 12 μm LLDPE plėvelės neviršijant plėvelės elastingumo ribos.

Servo rodyklės tikslumas yra ±0,3 mm, nustatant maišelio ilgį. Šis tikslumas yra svarbus, nes maišo ilgio skirtumai gali turėti įtakos tolesniems veiksmams. Jei popierinis maišelis nupjautas daugiau nei 2 mm, 500 maišų pakavimo dėžutė yra per ilga. Jei medžiaginis maišelis sutrumpintas 2 mm, medžiaginio maišelio dydis neatitinka reikalavimų. TAPPI konvertavimo skyrius teigia, kad matmenų pakartojamumas buvo ± 0, 5 mm, o atliekų kiekis sumažėjo 60–70 procentų, palyginti su ± 2 mm leistinomis nuokrypomis.

Automatinis apsivertimo keitimas su skraidančiu sujungimu

Volo keitimas yra viena iš didžiausių neplanuotų prastovų pakavimo procese priežasčių. Standartinis 500 kg ritinys yra 1 200 mm pločio, o 15 μm LDPE plėvelė yra apie 28 000 tiesinių metrų. To pakanka maždaug 35 000 standartinių 800 mm maišelių. Esant 250 maišelių per minutę, suktinukai gali baigtis maždaug per 140 minučių. Taigi per pamainą yra 8-10 garsumo pakeitimų.

Atsukimas rankiniu būdu užtrunka 8–15 minučių. Turite sustabdyti mašiną, išimti tuščią šerdį, įdėti ją į naują būgną, sujungti plėvelės uodegą su einamuoju laidu ir vėl įsriegti. Tai prilygsta 60–120 minučių prarastos gamybos per pamainą. Šiukšlių maišų gamintojai su automatinėmis vyniojimo mašinomis kiekvieno keitimo laiką sutrumpina iki 30–45 sekundžių. Jis susijungė visu greičiu.

Taip veikia musel{0}}arbatpinigių sistema. Antrinė išskleidimo padėtis palaiko paruoštą pakaitinį ritinį. Jo priekinis kraštas buvo pritvirtintas lipnia juosta. Lazerinis jutiklis tai nustato, kai važiuojančio volelio skersmuo pasiekia nustatytą minimumą. tada valdymo sistema pagreitina budėjimo režimą, kad atitiktų linijos greitį. Jis prispaudžia karštą mozaikos lazdelę prie persidengimo taško. Jis nukirpo seną tinklą. Visa tai įvyksta per 2–3 sekundes. Mašinos niekada nesustoja.

Europos plastikų perdirbimo ir atkūrimo organizacijų asociacija (EPRO) turi lanksčių plėvelių keitiklių lyginamuosius duomenis. Duomenys rodo, kad automatizuota sujungimo sistema sumažino vidutines prastovos laiką per pamainą nuo ritinio keitimo 85-92 proc. Tai gali atkurti 50-100 minučių gamybos laiko per pamainą.

Įdėtas defektų aptikimas ir uždaros{0}}ciklos taisymas

Kokybės nuostoliai yra maišelis, pagamintas iš specifikacijų, kuris turi būti išmestas arba parduodamas žemesnės kokybės. Paprastai tai sudaro 3–6 procentus mašinų gamybos be tiesioginės patikros. 250+ lagaminų per valandą greitųjų{5}} geležinkelių linijoje kokybės problema, kuri nepastebima net 90 sekundžių, lėmė 375 netinkamus lagaminus.

Šiuolaikinė mašininio regėjimo aptikimo sistema turi du pagrindinius dalykus.

„Seal Check“ naudoja 2 048–4 096 pikselių didelės-raiškos laidą{5}} nuskaitymo kamerą. Kameros nufotografuos apatinį sandariklį, kai tik jis bus pagamintas. Sistema patikrinkite sandariklio pločio tolygumą. Jis randa nepilną susiliejimą arba šaltumą. Jis taip pat aptinka užterštumą, pvz., gelio daleles ar dulkes, įstrigusias sandariklyje. Pakavimo ir apdorojimo technologijų asociacija (PMMI) teigė, kad naudojant integruotą terminį vaizdą, naudojant matomą šviesą, buvo aptikti 98 procentai sandarinimo defektų esant didesniam nei 300 maišelių per minutę greičiui.

Perforacijos patikrinimui naudojama antra kamera. Kamera tikrina perforacijos gylį ir vienodumą. Punkcija, kurią sukėlė negilus turniketas. Dėl per gilios žaizdos maišeliai per anksti plyšta įvyniojime. Sistema matuoja likusio medžiagos tiltelio storį kiekviename perforacijos taške. Jis žymi maišus už 0.5 -1.5 mm tolerancijos diapazono ribų.

Aptikus defektą, sistema ne tik įjungia pavojaus signalą. Jis siunčia matavimo duomenis atgal į sandarinimo ir perforavimo valdiklius. Jei sandarinimo temperatūra per žema ir sulydymas nebaigtas, valdiklis automatiškai padidins nustatymo tašką 2–3 laipsniais C. Jei perforacijos gylis per mažas, ašmenų gylio servo reguliavimas 0,02 mm. Šis uždarojo ciklo pataisymas patvirtintas pagal ISO 9001 kokybės valdymo sistemos 8.5.1 straipsnį dėl kontrolės proceso rezultatų. Tai sumažina su kokybe susijusių atliekų kiekį nuo 3–6 proc. iki mažiau nei 0,5 proc. Tai prilygsta 6–12 papildomų gamybos minučių per valandą.

Greito-pakeitimo įrankiai, skirti kelių-formatų gamybai

Plečiantis šiukšlių maišų linijai, didės ir dydžiai, pvz., nuo 20{5}} virtuvinių maišų iki 240 litrų talpos šiukšliadėžės. Matuokliai taip pat skiriasi – nuo ​​plonų 12 mikronų maišų iki 35 μm didelių apkrovų. Ir įvairių stilių, tokių kaip plokščias sandariklis, žvaigždutė, užtrauktukas, sandariklis ir tt Todėl greitas šių tipų perjungimas yra pagrindinis našumo veiksnys.

SMED yra SMED metodas, kurį sukūrė Japonijos valdymo asociacija. Daugelis gamyklų jį naudoja darbo vietoms keisti. SMED padalija nustatymo laiką į dvi dalis. Vidiniai nustatymai reiškia, kad mašina turėjo sustoti. Išoriniai nustatymai reiškia, kad galite būti pasirengę, kol mašina veiks. Šiukšlių maišų gamybos mašina, kuri atitinka SMED taisykles, turi šias funkcijas.

• Greitai{0}}atsegami tarpikliai naudojant kumštelio užrakto svirtį, o ne varžtų pjaustytuvus. Dėl to brūkšninių kodų keitimo laikas sutrumpėjo nuo 20 minučių iki mažiau nei 3 minučių.
• Įrankių vežimėliai vietoje iš anksto. Jie laiko kito formato sandarinimo strypus, perforavimo ašmenis ir sulankstomas plokštes tiesiai įrenginyje. Jie yra nustatyti dabartiniame paleidime.
• Servo reguliavimas pagal receptą. Šių kontrolinių maišelių ilgis, sulankstymo plotis ir perforacijos padėtis. PLC jiems paskambins per penkias sekundes. Ir tam nereikia mechaninių pakeitimų.
• Srieginių kreipiamųjų bėgių ir juostelių klijavimo stočių sujungimo taškai yra spalvų kodai. Todėl operatoriui nereikia žiūrėti į jokį vadovą, kad surastų ir prijungtų teisingą kelią.

ISO 22400-2 OEE taisykles naudoja Gamybos našumo institutas. Jie nustatė, kad SMED pagrindu veikiančios maišų mašinos galėjo pakeisti visą formatą per 6–10 minučių. Tai apima pirmuosius prekių kokybės patikrinimus. Tačiau vidutinė mašina trunka 30–45 minutes. Įrenginiams, kuriuose per pamainą keičiasi 4–6 formatai, galite sutaupyti 90–180 minučių darbo laiko.

Numatyta techninė priežiūra ir įrangos prieinamumas

Neplanuotos prastovos atsiranda dėl komponento gedimo. Pavyzdžiui, užstringa guoliai, perdega sandarinimo šildytuvai arba susidėvi perforavimo ašmenys. Išjungimas labiausiai pakenkė produktyvumui. Nes tai vyksta be įspėjimo. Turite rasti problemą, kad galėtumėte ją išspręsti.

Gamybos inžinierių draugijos institutas paskelbė kai kuriuos duomenis. Duomenys rodo, kad neplanuota „Packers“ prastovos trukmė nuo dingimo iki naujo paleidimo užtruko nuo 45 iki 90 minučių. Vien diagnozė trunka 25-40 minučių.

Numatyta priežiūra išsprendžia šią problemą. Buvo tikrinama dalių būklė. Įspėja, kai dalis pablogėja, bet nesugenda. Šiukšlių maišų gamybos mašinų gamintojo rekomendacijos ir kontraindikacijos apima:

Vibracijos jutikliai montuojami ant sandarinimo stoties guolio. Pagreičio jutikliai matuoja guolių vibracijos modelius. Kai prasideda lenktynės-guolių nuėmimas, vibracijos dažnis akivaizdžiai pasikeičia. Pokytį galima aptikti nuo 200 iki 400 darbo valandų, kol guolis visiškai sulūžta. Tai atitinka ISO 10816 mechaninės vibracijos tikrinimo taisykles. Šis išankstinis įspėjimas suteikia laiko pakeisti guolius planinės priežiūros metu.

Stebėdami patikrinkite sandariklio šildytuvo varžą. Antspaude yra kasetiniai šildytuvai. Šildytuvams senstant, mažėja ir jų atsparumas. Žvelgdami į atsparumo tendencijas galite pamatyti, kada šildytuvai artėja prie savo eksploatavimo pabaigos. Tai apsaugo nuo sandariklių temperatūros sutrikimų cirkuliacijos metu. Jei įvyktų toks gedimas, operatorius nepastebėtų šimtų plombų.

Perforacijos{0}}menčių kraštai taip pat buvo stebimi. Tačiau daugeliu atvejų jutiklio negalima montuoti tiesiai ant ašmenų. Vietoj to, jūs matuojate jėgą, reikalingą siluetams. Ši jėga nuskaitoma iš mentele varomos servo sistemos sukimo momento grįžtamojo ryšio. Ašmenys nublanksta, o jėga didėja. Kai sukimo momentas yra 15–20 procentų didesnis nei įprastai, tai reiškia, kad peilius reikia pakeisti. Taigi galite planuoti jį šlifuoti arba pakeisti, o ne laukti, kol pablogės pjūvio kokybė, o tada jį pataisyti.

Jungtinės JAV. Energetikos departamento Energijos efektyvumo ir atsinaujinančios energijos biuras pateikia rekomendacijas dėl gamybos sistemos patikimumo. Teigiama, kad nuspėjamoji minkštųjų-įrenginių priežiūra gali sumažinti neplanuotą prastovą 35–45 proc. Jie taip pat sumažina priežiūros darbo sąnaudas 20–30 procentų, palyginti su pasyviąja priežiūra.

Energijos valdymas ir tvarus produktyvumas

Didesnis našumas gali sunaudoti daugiau energijos. Tai gali sumažinti jūsų santaupas. Tai ypač aktualu, kai elektros kainos yra aukštos arba taikomi anglies dvideginio mokesčiai. Šiukšlių maišų gamybos mašina pasižymi energijos taupymo ir elektros energijos suvartojimo valdymo savybėmis.

• Servo regeneracinis stabdymas yra viena iš funkcijų. plėvelės-indeksavimo servo lėtėja nuo viso greičio iki nulio kiekviename cikle, variklis tampa generatoriumi. Jis siunčia kinetinę energiją atgal į nuolatinės srovės magistralę. Greituose įrenginiuose, kurie veikia daugiau nei 250 ciklų per minutę, ši perdirbta energija gali patenkinti 15–25 procentus viso servo sistemos galios poreikio.
• Antspaudo atsarginės kopijos valdymas yra dar viena funkcija. Keičiant ritinį, keičiant formatą ar trumpam sustabdant gamybą, sandarinimo temperatūra palaikoma 85–90 procentų darbinio nustatymo taško. Jis ne visada nukrenta iki kambario temperatūros. Europos Komisijos Jungtinis tyrimų centras (JTC) turi informacinį dokumentą apie polimerinės plėvelės konvertavimą. Budėjimo režimas sutrumpina sandarinimo juostos pašildymo laiką nuo 4–6 minučių iki mažiau nei 60 sekundžių. Jis sunaudoja 40 procentų mažiau energijos nei pilnas pakartotinis pašildymas.
• Taip pat naudojamas lydymosi su{0}}klijais pagal poreikį. Mašinose, kurios naudoja lipnią juostelę maišeliams su virvelėmis gaminti, klijai apdorojami nedidelėmis 50–100 gramų partijomis, naudojant karšto lydalo sistemą pagal poreikį. Jie visą laiką nepildo pilno 5 litrų bako esant 170 laipsnių. Tai sumažina klijų sistemos energijos sąnaudas 35–40 procentų.

Išvada

Šiukšlių maišų gamybos mašinos efektyvumą lemia daug dalykų dirbant kartu. Tai yra mašinos konstrukcija (pvz., tandeminis sandarinimas), judesio valdymas (servo-varomas S-kreivės indeksavimas), automatizavimas (skridimo-šlyties keitimai), vidinė kokybės kontrolė (vizijos-pagrįsta uždaros-kilpos korekcija), veikimo metodai (SMED-pagrįstas planavimu ir vibracijos energijos naudojimu ir įrenginio priežiūra). (regeneracinis stabdymas ir atsarginės temperatūros kontrolė).

Kiekviena dalis kompensavo skirtingą praradimą. Šie nuostolių tipai yra iš OEE sistemos. Tai yra patogumas, našumas ir kokybė. Ir tų dalių poveikis ne tik didėja. Padauginkite du.

Pavyzdžiui, jei mašina kiekvieną praradimo plotą padidina 15 procentų, bendras našumas padidės apie 55 procentais. Ne 15 proc. Taip nutinka todėl, kad gerėjant našumui ir kokybei, gamybai lieka daugiau laiko.

Būtent dėl ​​šio dauginimo efekto tikroji produktyvumo{0}}inžinerinė sistema skiriasi nuo greitesnės.
 

Nuorodos

• ISO 22400-2:2014.Automatizavimo sistemos ir integravimas - Pagrindiniai gamybos operacijų valdymo našumo rodikliai (KPI) - 2 dalis: KPI apibrėžimai.
• Plastikų inžinierių draugija (SPE).ANTEC konferencijos pranešimų medžiaga - Išlaikymo laikas ir sandarinimo stiprumas-didelės spartos polietileno plėvelės sandarinimo metu.
• IEEE.Sandoriai dėl pramoninės elektronikos - S-Curve Motion Profiles for Flexible Film Indexing.
• TAPPI Konvertavimo skyrius.Techninės gairės dėl matmenų pakartojamumo juostos konvertavimo metu.
• Europos plastikų perdirbimo ir atgavimo organizacijų asociacija (EPRO).Lanksčių plėvelių keitiklių eksploataciniai palyginimo duomenys.
• Pakavimo ir apdorojimo technologijų asociacija (PMMI).Didelės spartos{0}}pakavimo linijų tiesioginės tikrinimo technologijos.
• ISO 9001:2015.Kokybės valdymo sistemos - Reikalavimai.
• Japonijos vadybos asociacija.Single{0}}Minute Exchange of Die (SMED) metodika ir įgyvendinimo sistema.
• Gamybos efektyvumo institutas.OEE lyginamoji analizė, skirta konvertuoti įrangą.
• Gamybos inžinierių draugija (SVV).Nuspėjamieji lanksčios pakuotės priežiūros atvejų tyrimai.
• ISO 10816.Mechaninė vibracija - Mašinos vibracijos įvertinimas pagal nesisukančių dalių matavimus-.
• JAV Energetikos departamentas - Energijos efektyvumo ir atsinaujinančios energijos biuras.Gamybos sistemų patikimumo ir priežiūros gairės.
• Europos Komisijos Jungtinis tyrimų centras (JTC).GPGB informacinis dokumentas polimerinių plėvelių konvertavimo pramonei.