Supermarketit käyttävät muovikasseja hälyttävästi. Keskikokoinen-kauppaketju voi käyttää yli miljoona pussia viikossa kaikissa myymälöissään. Näitä pusseja toimittavat valmistajat työskentelevät jatkuvan paineen alaisena. Voittomarginaalit ovat alhaiset. Toimitusajat ovat tiukat. Seisokki ei merkinnyt vain ajanhukkaa, vaan myös sopimusten menetystä. Supermarketin laukkukonemallit eivät ole vain tehottomia, ne eivät myöskään voi toimia tarpeeksi nopeasti. Se ei ole hyvä yritysvalinta.
Tässä artikkelissa esitellään modernin tekemisen suunnittelu- ja toimintatapasupermarket pussien valmistuskonejärjestelmät toimivat jatkuvasti nopeudella 400 yksikköä minuutissa. Sen on myös säilytettävä alhainen mittatarkkuus, tiivisteen lujuus ja materiaalihävikki.
Framework Jatkuva toiminta
Servo-ohjatut liikejärjestelmät korvaavat mekaaniset kamerat
Vintage-pussien valmistajat käyttivät mekaanisia nokkajärjestelmiä sulkemiseen, leikkaamiseen ja taittamiseen. Nämä järjestelmät toimivat hyvin, mutta selkein rajoituksin. Jokaisen tuotteen vaihdon yhteydessä säädät kameraa manuaalisesti. Kun kameraseuraajat vähenevät, myös aika vähenee. Ajan myötä tämä pahensi tulostuslaatua.
Uusi kone suuntautuu lähes kokonaan servo{0}}käyttöön. Jokaisella pääasemalla-kalvonsyöttölaitteessa, tiivistetankossa, leikkurissa, taittokoneessa ja pussien pinoajassa- on oma servomoottori. Keskusliikeohjain koordinoi kaikkea tätä. Tämä eliminoi asemien välisen mekaanisen yhteyden. Sen avulla voit myös muuttaa ajastusasetuksia digitaalisesti sekunneissa. Sinun ei tarvitse määrittää asioita uudelleen käsin.
IEEE Transactions in Industrial Informatics -tutkimuksen mukaan servo-pohjaiset pakkauskoneet saavuttivat 99,2 %:n mekaanisen käytettävyyden 30 peräkkäisen päivän aikana. Nokkakäyttöiset koneet ovat vain 94,5 %. Tämä ero-lähes 5 prosenttiyksikköä-tarkoittaa tuhansia laukkuja enemmän työvuoroa kohden (IEEE, 2021).
Tällainen heikko luotettavuus ei ole hyväksi supermarketin laukkujen valmistajille. Se määrittää, kohtaatko vai menetätkö viikoittaisen toimituksen myymälän jakelukeskukseen.
Jatkuva materiaalitoimitus Flying Connection -yhteyden kautta
Suurin ongelma selässä{0}}to-säkkien kanssa on pyöriminen. Polymeerikalvoon rullaava tavallinen ruokakassi voi kestää 20–45 minuuttia täydellä nopeudella. Kun rullaus on ohi, kone joko pysähtyy tai, jos siinä on oikea järjestelmä, tekee lentävän liitoksen.
Kun juoksurulla on melkein tyhjä, lentoliitosjärjestelmä löytää sen. Se nopeutti uutta rullaa vastaamaan nopeutta. Teippaa sitten vanhojen rullien päät uusien alkuun. Koko prosessi ei hidasta verkkoa tai pysäytä tulostusta. Koneissa, joissa tätä ominaisuutta ei ole, tarvitaan 3–7 minuutin seisokkiaika jokaista rullanvaihtoa kohden. Tämä vastaa 40–90 minuutin menetettyä tuotantoa yhdessä työvuorossa.
YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö FAO toteaa pakkausmateriaalitehokkuutta koskevissa teknisissä ohjeissaan, että automaattiset liitosjärjestelmät vähentävät materiaalihukkaa noin 2,5 %. Ne voivat myös parantaa merkittävästi laitteiden yleistä tehokkuutta massamuunnosoperaatioiden aikana (FAO, 2022).
Automaattinen rullalataus ja verkkoketjutus
Jatkosten lisäksi uuden kalvorullan laittaminen vapautustelineeseen on toinen tapa hidastaa vauhtia. Kokonainen rulla päivittäistavarakasseja painaa 800-1200 kiloa. Manuaalinen lastaus ja purkaminen vaatii trukin, kaksi työntekijää ja 10-15 minuutin seisonta-ajan.
Uusisupermarket pussien valmistuskonejärjestelmissä on sähköinen levitin ja hydraulinen tai pneumaattinen istukkajärjestelmä. Ne voivat poistaa uudet rullat suoraan syöttökuljettimelta. Kun ompelu on valmis, käyttäjä aloittaa automaattisen verkkolankasarjan. Tämä tiivistetään koneen tanssirullan, taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan taitettavan ketjun kautta, jossa on hihna-käyttöinen ketju. Sinun ei tarvitse vetää käsin. Tämä lyhentää langan käsittelyaikaa 15 minuutista alle 3 minuuttiin. Se myös eliminoi työntekijöiden loukkaantumisriskin, kun verkko vedetään tuotantojännityksen aiheuttavan koneen läpi.
Lämmönhallinta jatkuvassa kuormituksessa
Heat Seal -tangon jäähdytys ja lämpötilan vakaus
Muoviset ruokakassit suljetaan lämmöllä. Jokainen tiivistysjakso vaatii 160-200 asteen tiivistystangon. Hän painaa kalvoa ja veti sen takaisin. Nopeudella 400 pussia minuutissa sinetti kiertää lähes seitsemän kertaa sekunnissa. Jos et hallitse lämpöä hyvin, baarin lämpötila nousee lämmön mukana. Tämä johtaa yli-tiivistymiseen, mikä heikentää tiivisteen vieressä olevaa kalvoa. Muuten se johtaa alitiivistykseen ja heikon liimaukseen.
Hyvin-suunniteltu supermarketin laukkuvalmistaja korjaa tämän aktiivisilla jäähdytystiivisteillä. Tangon jäähdytyskanavat sisältävät lämpötilasäädeltyjä nesteitä, yleensä vettä tai vesi-glykoliseosta. Tämä vie ylimääräistä lämpöä syklien välillä. Lämpöparianturit antavat reaaliaikaisen-palautteen lämpötilansäätimelle useissa tangon kohdissa. Säädin muuttaa sitten lämmittimen tehoa millisekunteina.
Journal of Manufacturing Science and Engineeringissä julkaistussa tutkimuksessa havaittiin, että jatkuvassa lämpösaumausjärjestelmissä aktiivinen lämpötilan säätö vähensi tiivisteen lujuuden vaihtelua 60 % verrattuna passiivisella konvektiolla jäähdytettyihin tankoihin. Se eliminoi myös käytännöllisesti katsoen kylmäsaumausvirheet, joita esiintyy-nopeissa jäähdyttämättömissä järjestelmissä (ASME, 2020).
Laakerien ja vetolaitteen lämmönvalvonta
Jatkuva käynti ei kuumene ainoastaan tiivistysasemassa, vaan myös koneen pyörivissä osissa. Laakeri, tiivistysnokan seuraajat ja pääkäyttöakseleiden leikkurin jalusta kuumenevat vakaan kuormituksen alaisena. Jos et ole varovainen, laakerin ylikuumeneminen voi vahingoittaa voiteluöljyä. Tämä nopeuttaa kulumista ja voi johtaa suuriin vaurioihin.
Suorituskykyiset{0}}koneet asentavat lämpötila-antureita tärkeimpiin laakeripisteisiin. Kun käyttölämpötila ylittää asetetun rajan, ohjausjärjestelmä antaa hälytyksen. Joissakin tapauksissa järjestelmä itse hidastaa tuotantoa ja jäähdyttää osia. Tämä estää vikoja ilman seisokkeja.
Ennakoiva huolto ja käytettävyyssuunnittelu
Tilan seuranta tärinäanalyysin avulla
Suunnitellun huollon ja suunnittelemattoman vian välinen ero on keskeinen jatkuvan tuotannon mitta. Säkityslinjan odottamattomat katkokset voivat maksaa yli 200 dollaria minuutissa menetettynä tuoton. Se aiheuttaa myös toimitusviiveitä.Supermarketin laukkukoneyksiköt on suunniteltu toimimaan 24 tuntia vuorokaudessa, ja niiden on havaittava ongelmat ennen niiden ilmenemistä.
Nykyaikaiset koneet käyttävät kiihtyvyysantureita avainosissa. Pääasiassa laakerit, vaihteisto, servomoottorit ja leikkauskokoonpano. Nämä anturit havaitsevat jatkuvasti tärinäsignaaleja. Kun laakeri alkaa halkeilla tai hammaspyörä alkaa halkeilla, värinätaajuus muuttuu selvästi. Koneoppimisohjelmat, jotka on koulutettu normaalissa tärinätilassa, voivat havaita nämä muutokset päiviä tai jopa viikkoja ennen kuin osat todella epäonnistuvat.
Tämä Kansainvälinen standardointijärjestö kattaa ISO 10816:n. Tämä standardi sisältää säännöt teollisuuskoneiden tärinän vakavuuden arvioimiseksi. Keskeytymättömään käyttöön rakennetut koneet pyrkivät yleensä ISO 10816 -vyöhykerajan alapuolelle. Ne varoittavat automaattisesti, kun lukema on B (ISO, 2017).
Työkalujen kulumisen hallinta
Leikkurit ja tankojen pinnat ovat kuluneita osia. Nopeiden laukkuvalmistajien volframikarbidin leikkuureuna on ehkä vaihdettava tai kiillotettava 8–12 miljoonan jakson jälkeen. Eli noin 2-3 viikkoa jatkuvaa tuotantoa. Ennustejärjestelmä ei odota huonoa leikkauslaatua, vaan laskee kokonaisleikkausjakson edellisestä työkalunvaihdosta. Vaihto ajoitetaan tämän jälkeen sovitun huoltoajan sisällä.
Tämä menetelmä yhdessä pussin koon tarkkuutta koskevien tilastollisten prosessinohjaustietojen kanssa mahdollistaa huoltotiimin vaihtamisen muotin ennen kuin laatu alkaa heikentyä. Tämä ei vain pidennä työkalun käyttöikää, mutta ei myöskään tuota huonompia tuotteita.
Tuotantonopeuden laadunvarmistus
Inline Vision Systems
Massatuotanto on hyödytöntä, jos tuotanto ei ole määräysten mukaista. Manuaalinen näytteenotto, jossa pussi viedään tarkastettavaksi 500 tai 1 000 yksikön välein, ei ota talteen satunnaisia tarkastusten välillä ilmeneviä vikoja.
Supermarketin laukkukonemalleissa on inline-näköjärjestelmät jatkuvaa tuotantoa varten. He tarkastavat jokaisen pussin, kun se lähtee leikkausasemalta. Nopea{2}}kamera tallentaa tiivistealueen, käsittelee katkaisun ja pussin kokonaiskoon täydellä nopeudella. Kuvankäsittelyohjelma vertaa jokaista pussia vertailumalliin. Ne merkitsevät ongelmia, kuten epätäydellisiä tiivisteitä, puuttuvia kahvan leikkauksia, kokovirherajoja tai likaisia pintoja.
Euroopan standardointikomitean (CEN) tekninen spesifikaatio CEN/TS 15901 käsittelee pakkaustuotannon automaattista optista tarkastusta. Se suosittelee 100 % verkkotarkastuksia tuotteille, joiden rakenteelliset viat voivat aiheuttaa turvallisuusriskin kuluttajille. Hyvä esimerkki ovat ruokakassit, joissa on raskaita tai kuumia tavaroita (CEN, 2021).
Energiatehokkuus jatkuvalla kuormituksella
Koneen käyttäminen viikkoja peräkkäin vie paljon energiaa. Nopeat-pussien tuotantolinjat voivat toimia 25–40 kW:n teholla. Energiatehokkuus on siksi tärkeää sekä ympäristön että budjetin kannalta.
Servo{0}}käyttöiset koneet ovat luonnollisesti tehokkaampia kuin hydrauliset tai pneumaattiset. He käyttävät virtaa vain silloin ja siellä, missä he sitä tarvitsevat. Regeneratiivinen servokäyttö sieppaa energiaa hitaista vaiheista, kuten kun tiivistetankoa vedetään taaksepäin. Ne lähettävät energiaa takaisin koneen sähköjärjestelmään. Lisäksi varavirranhallinta sammuttaa ei-toivotut osat, kuten lämmittimet, kuljetinhihnat ja valot, lyhyellä varoitusajalla. Tämä vähentää energiahukkaa tauon aikana.
Johtopäätös
Massatuotannon tarpeisiin vastaaminen ei ole nopeampien koneiden rakentamista. Se vaatii järjestelmän{1}}laajuista lähestymistapaa, jossa otetaan huomioon kaikki mahdolliset pullonkaulat. Näitä vaiheita ovat materiaalin syöttö, lämmönhallinta, osien kuluminen, laatutarkastukset ja energiankäyttö. Supermarket-puskurit saavuttavat vakaan tuotannon servo-tarkkuuden, automaattisen rullankäsittelyn, aktiivisen lämmönhallinnan, ennakoivan huollon ja online-laatutarkastuksen ansiosta. Kaikki tämä yhdessä pitämään laukut virtaamassa useita satoja minuutissa, vuorotellen ja vähällä avusta. Hyvin-viritettysupermarket pussien valmistuskonesynkronoi kaikki nämä järjestelmät tasaisen tuloksen saavuttamiseksi säilyttäen samalla pussin eheyden jokaisessa yksikössä.
Koska vähittäiskaupan toimitusketjut vaativat jatkuvasti lyhyempiä läpimenoaikoja ja toimitusaikatauluja, näiden laitteiden tekninen monimutkaisuus on entistä tärkeämpää joustopakkausten tuotannon kustannusten ja suorituskyvyn kannalta.
Viitteet
IEEE. (2021).Servo{0}}käyttöiset pakkauskoneet: luotettavuus- ja käytettävyysanalyysi jatkuvassa tuotantoympäristössä. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 17(8), 5462-5471.
FAO (YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö Yhdistyneiden Kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestö) (2022).Tekniset ohjeet pakkausmateriaalien tehokkuudesta vähittäiskaupan elintarvikeketjussa. Rooma: FAO.
American Society of Mechanical Engineers (ASME) (2020).Aktiivinen lämmönsäätö jatkuvissa lämpötiivistysjärjestelmissä: Vaikutus tiivisteen lujuuteen Muutokset. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 142(11), 111004.
ISO (International Organisation for Standardization 2017).ISO 10816: Mekaaninen tärinä-Koneen tärinän arviointi mittaamalla ei--pyöriviä osia. Geneve: Kansainvälinen standardointijärjestö.
CEN (Euroopan standardointikomitea) (2021).CEN/TS 15901: Automaattinen optinen tarkastus pakkaustuotannossa{1}}vaatimukset ja testausmenetelmät. Bryssel: CEN.
