În ultimii câțiva ani, marile fabrici de bere și utilizatorii de ambalaje din sticlă din lume au cerut reduceri semnificative ale amprentei de carbon a materialelor de ambalare, urmând mega-tendinta de reducere a utilizării plasticului și reducerea poluării mediului. Multă vreme, sarcina formării capătului fierbinte a fost să livreze cât mai multe sticle la cuptorul de recoacere, fără prea multă grijă pentru calitatea produsului, care era în principal preocuparea capătului rece. Ca două lumi diferite, capetele calde și reci sunt complet separate de cuptorul de recoacere ca linie de despărțire. Prin urmare, în cazul problemelor de calitate, nu există aproape nicio comunicare sau feedback în timp util și eficient de la capătul rece la cel fierbinte; sau există comunicare sau feedback, dar eficiența comunicării nu este mare din cauza întârzierii timpului cuptorului de recoacere. Prin urmare, pentru a ne asigura că produsele de înaltă calitate sunt alimentate în mașina de umplere, în zona cold-end sau controlul calității din depozit, se vor găsi tăvile care sunt returnate de utilizator sau care trebuie returnate.
Prin urmare, este deosebit de important să se rezolve problemele de calitate a produsului la timp, să ajute echipamentele de turnare să mărească viteza mașinii, să obțină sticle de sticlă ușoare și să reducă emisiile de carbon.
Pentru a ajuta industria sticlei să atingă acest obiectiv, compania XPAR din Țările de Jos a lucrat la dezvoltarea din ce în ce mai mulți senzori și sisteme, care sunt aplicate la formarea la cald a sticlelor și cutiilor de sticlă, deoarece informațiile transmise de senzori este consecvent și eficient.Mai mare decât livrarea manuală!
Există prea mulți factori de interferență în procesul de turnare care afectează procesul de fabricare a sticlei, cum ar fi calitatea calcinului, vâscozitatea, temperatura, uniformitatea sticlei, temperatura ambiantă, îmbătrânirea și uzura materialelor de acoperire și chiar uleiul, modificările producției, oprirea/pornirea. Designul unității sau al sticlei poate afecta procesul. În mod logic, fiecare producător de sticlă încearcă să integreze aceste perturbări imprevizibile, cum ar fi starea gobului (greutate, temperatură și formă), încărcarea gob (viteza, lungimea și poziția de timp de sosire), temperatura (verde, mucegai etc.), perforarea/miezul. , matriță) pentru a minimiza impactul asupra turnării, îmbunătățind astfel calitatea sticlelor de sticlă.
Cunoașterea exactă și în timp util a stării gobului, a încărcării gobului, a temperaturii și a datelor despre calitatea sticlei este baza fundamentală pentru producerea de sticle și cutii mai ușoare, mai rezistente, fără defecte, la viteze mai mari ale mașinii. Pornind de la informațiile în timp real primite de senzor, datele reale de producție sunt folosite pentru a analiza în mod obiectiv dacă mai târziu vor exista defecte de sticlă și pot, în locul diferitelor judecăți subiective ale oamenilor.
Acest articol se va concentra asupra modului în care utilizarea senzorilor hot-end poate ajuta la producerea de borcane de sticlă mai ușoare, mai puternice și borcane cu rate mai mici de defecte, crescând în același timp viteza mașinii.
Acest articol se va concentra asupra modului în care utilizarea senzorilor hot-end poate ajuta la producerea de borcane de sticlă mai ușoare și mai puternice, cu rate mai mici de defecte, crescând în același timp viteza mașinii.
1. Inspecție finală și monitorizare proces
Cu senzorul hot-end pentru inspecția sticlei și dozei, defectele majore pot fi eliminate la hot-end. Dar senzorii hot-end pentru inspecția sticlelor și a conservelor nu ar trebui folosiți numai pentru inspecția hot-end. Ca și în cazul oricărei mașini de inspecție, fierbinte sau rece, niciun senzor nu poate inspecta eficient toate defectele și același lucru este valabil și pentru senzorii hot-end. Și din moment ce fiecare sticlă sau cutie care nu corespunde specificațiilor produse deja pierde timp și energie de producție (și generează CO2), accentul și avantajul senzorilor hot-end se află pe prevenirea defectelor, nu doar pe inspecția automată a produselor defecte.
Scopul principal al inspecției sticlelor cu senzori hot-end este de a elimina defectele critice și de a aduna informații și date. În plus, sticlele individuale pot fi inspectate în funcție de cerințele clientului, oferind o imagine de ansamblu bună asupra datelor de performanță ale unității, ale fiecărui gob sau ale clasamentului. Eliminarea defectelor majore, inclusiv turnarea și lipirea la capătul fierbinte, asigură trecerea produselor prin echipamentele de pulverizare la capătul cald și de inspecție la capătul rece. Datele de performanță a cavității pentru fiecare unitate și pentru fiecare gob sau runner pot fi utilizate pentru o analiză eficientă a cauzei principale (învățare, prevenire) și acțiuni de remediere rapidă atunci când apar probleme. Acțiunea de remediere rapidă din partea hot end bazată pe informații în timp real poate îmbunătăți direct eficiența producției, care este baza unui proces de turnare stabil.
2. Reduceți factorii de interferență
Este bine cunoscut faptul că mulți factori de interferență (calitatea culetului, vâscozitatea, temperatura, omogenitatea sticlei, temperatura ambiantă, deteriorarea și uzura materialelor de acoperire, chiar și ungerea, schimbările de producție, unitățile de oprire/pornire sau designul sticlei) afectează artizanatul de fabricare a sticlei. Acești factori de interferență sunt cauza principală a variației procesului. Și cu cât procesul de turnare este supus mai multor factori de interferență, cu atât se generează mai multe defecte. Acest lucru sugerează că reducerea nivelului și frecvenței factorilor de interferență va contribui în mare măsură către atingerea obiectivului de a produce produse mai ușoare, mai puternice, fără defecte și cu viteză mai mare.
De exemplu, capătul fierbinte pune, în general, mult accent pe ungere. Într-adevăr, ungerea cu ulei este una dintre principalele distrageri în procesul de formare a sticlei de sticlă.
Există mai multe moduri diferite de a reduce perturbarea procesului prin ulei:
A. Ungere manuală: Creați un proces standard SOP, monitorizați cu strictețe efectul fiecărui ciclu de ungere pentru a îmbunătăți uleiul;
B. Utilizați un sistem automat de lubrifiere în loc de ungere manuală: în comparație cu ungerea manuală, ungerea automată poate asigura consistența frecvenței de ungere și efectul de ungere.
C. Minimizați ungerea prin utilizarea unui sistem automat de lubrifiere: reducând frecvența de ungere, asigurați consistența efectului de ungere.
Gradul de reducere a interferenței procesului datorat ungerii este de ordinul a
3. Tratamentul face ca sursa fluctuațiilor procesului să uniformizeze distribuția grosimii peretelui de sticlă
Acum, pentru a face față fluctuațiilor în procesul de formare a sticlei cauzate de perturbațiile de mai sus, mulți producători de sticlă folosesc mai mult lichid de sticlă pentru a face sticle. Pentru a îndeplini specificațiile clienților cu o grosime a peretelui de 1 mm și pentru a obține o eficiență rezonabilă a producției, specificațiile de proiectare a grosimii peretelui variază de la 1,8 mm (proces de suflare cu presiune la gură mică) la chiar mai mult de 2,5 mm (proces de suflare și suflare).
Scopul acestei grosimi crescute a peretelui este evitarea sticlelor defecte. În primele zile, când industria sticlei nu putea calcula rezistența sticlei, această grosime crescută a peretelui a compensat variația excesivă a procesului (sau nivelurile scăzute de control al procesului de turnare) și a fost ușor compromisă de producătorii de recipiente din sticlă și de clienții lor.
Dar, ca urmare a acestui fapt, fiecare sticlă are o grosime de perete foarte diferită. Prin intermediul sistemului de monitorizare a senzorului infraroșu de pe partea fierbinte, putem vedea clar că modificările procesului de turnare pot duce la modificări ale grosimii peretelui sticlei (modificarea distribuției sticlei). După cum se arată în figura de mai jos, această distribuție a sticlei este, practic, împărțită în următoarele două cazuri: distribuția longitudinală a sticlei și distribuția laterală. Din analiza numeroaselor sticle produse, se poate observa că distribuția sticlei este în continuă schimbare. , atât pe verticală, cât și pe orizontală. Pentru a reduce greutatea sticlei și a preveni defecte, ar trebui să reducem sau să evităm aceste fluctuații. Controlul distribuției sticlei topite este cheia pentru a produce sticle și cutii mai ușoare și mai rezistente la viteze mai mari, cu mai puține defecte sau chiar aproape de zero. Controlul distribuției sticlei necesită monitorizarea continuă a producției de sticle și conserve și măsurarea procesului operatorului pe baza schimbărilor în distribuția sticlei.
4. Colectați și analizați date: creați inteligență AI
Utilizarea din ce în ce mai mulți senzori va colecta din ce în ce mai multe date. Combinarea și analizarea inteligentă a acestor date oferă mai multe și mai bune informații pentru a gestiona mai eficient schimbările de proces.
Scopul final: crearea unei baze de date mari de date disponibile în procesul de formare a sticlei, permițând sistemului să clasifice și să îmbine datele și să creeze cele mai eficiente calcule în buclă închisă. Prin urmare, trebuie să fim mai realiști și să începem de la date reale. De exemplu, știm că datele de încărcare sau datele de temperatură sunt legate de datele sticlei, odată ce cunoaștem această relație, putem controla încărcarea și temperatura în așa fel încât să producem sticle cu o schimbare mai mică în distribuția sticlei, astfel încât Defectele să fie reduse. De asemenea, unele date de tip cold-end (cum ar fi bule, fisuri etc.) pot indica clar, de asemenea, modificări ale procesului. Utilizarea acestor date poate ajuta la reducerea variației procesului, chiar dacă nu este observată la final.
Prin urmare, după ce baza de date înregistrează aceste date de proces, sistemul inteligent AI poate furniza automat măsuri de remediere relevante atunci când sistemul de senzori hot-end detectează defecte sau constată că datele de calitate depășesc valoarea setată de alarmă. 5. Creați SOP bazat pe senzori sau automatizarea procesului de turnare a formei
Odată ce senzorul este utilizat, ar trebui să organizăm diverse măsuri de producție în jurul informațiilor furnizate de senzor. Din ce în ce mai multe fenomene reale de producție pot fi văzute de senzori, iar informațiile transmise sunt extrem de reductive și consistente. Acest lucru este foarte important pentru producție!
Senzorii monitorizează continuu starea gobului (greutate, temperatură, formă), încărcare (viteză, lungime, ora de sosire, poziție), temperatura (preg, die, punch/core, die) pentru a monitoriza calitatea sticlei. Orice variație în calitatea produsului are un motiv. Odată cunoscută cauza, pot fi stabilite și aplicate proceduri standard de operare. Aplicarea SOP ușurează producția fabricii. Din feedback-ul clienților știm că ei simt că devine din ce în ce mai ușor să recruteze noi angajați din partea hot end din cauza senzorilor și a SOP-urilor.
În mod ideal, automatizarea ar trebui aplicată cât mai mult posibil, mai ales când există tot mai multe seturi de mașini (cum ar fi 12 seturi de mașini cu 4 picături în care operatorul nu poate controla bine 48 de cavități). În acest caz, senzorul observă, analizează datele și efectuează ajustările necesare prin transmiterea datelor către sistemul de cronometrare de rang și antrenament. Deoarece feedback-ul funcționează de la sine prin intermediul computerului, acesta poate fi ajustat în milisecunde, ceva ce nici cei mai buni operatori/experți nu vor putea face niciodată. În ultimii cinci ani, un control automat în buclă închisă (hot end) a fost disponibil pentru a controla greutatea gobului, distanța dintre butelii pe transportor, temperatura matriței, cursa de perforare a miezului și distribuția longitudinală a sticlei. Este previzibil că mai multe bucle de control vor fi disponibile în viitorul apropiat. Pe baza experienței actuale, utilizarea diferitelor bucle de control poate produce, practic, aceleași efecte pozitive, cum ar fi fluctuații reduse ale procesului, mai puține variații în distribuția sticlei și mai puține defecte în sticlele și borcanele de sticlă.
Pentru a realiza dorința de a obține o producție mai ușoară, mai puternică, (aproape) fără defecte, cu viteză mai mare și cu un randament mai mare, prezentăm câteva modalități de a o realiza în acest articol. În calitate de membru al industriei containerelor din sticlă, urmăm megatendința de reducere a poluării cu plastic și a mediului și urmăm cerințele clare ale principalelor fabrici de vinuri și ale altor utilizatori de ambalaje din sticlă pentru a reduce semnificativ amprenta de carbon a industriei materialelor de ambalare. Și pentru fiecare producător de sticlă, producerea de sticle de sticlă mai ușoare, mai rezistente, (aproape) fără defecte și la viteze mai mari ale mașinii, poate duce la o rentabilitate mai mare a investiției, reducând în același timp emisiile de carbon.
Ora postării: 19.04.2022