За последние несколько лет крупнейшие мировые пивоварни и пользователи стеклянной упаковки требовали значительного сокращения выбросов углекислого газа от упаковочных материалов, следуя мегатенденции по сокращению использования пластика и снижению загрязнения окружающей среды. Долгое время задачей формирования горячего конца было доставить в печь отжига как можно больше бутылок, не особо заботясь о качестве продукта, которое в основном заботило холодный конец. Как два разных мира, горячий и холодный концы полностью разделены печью отжига как разделительной линией. Таким образом, в случае проблем с качеством вряд ли существует своевременная и эффективная связь или обратная связь от холодного конца к горячему; либо связь или обратная связь есть, но эффективность связи невысока из-за задержки времени печи отжига. Поэтому, чтобы гарантировать подачу качественной продукции в разливочную машину, в зоне холодного конца или контроля качества склада, будут обнаружены лотки, которые были возвращены пользователем или должны быть возвращены.
Поэтому особенно важно вовремя решать проблемы с качеством продукции на горячем конце, помогать формовочному оборудованию увеличивать скорость машины, создавать легкие стеклянные бутылки и сокращать выбросы углекислого газа.
Чтобы помочь стекольной промышленности достичь этой цели, компания XPAR из Нидерландов работает над разработкой все большего количества датчиков и систем, которые применяются для горячего формования стеклянных бутылок и банок, поскольку информация, передаваемая датчиками, является последовательным и эффективным.Выше, чем ручная доставка!
В процессе формования существует слишком много мешающих факторов, влияющих на процесс производства стекла, таких как качество стеклобоя, вязкость, температура, однородность стекла, температура окружающей среды, старение и износ материалов покрытия и даже смазка, производственные изменения, остановки/запуски. Конструкция устройства или бутылки может повлиять на процесс. Логично, что каждый производитель стекла стремится интегрировать эти непредсказуемые помехи, такие как состояние капель (вес, температура и форма), загрузка капель (скорость, длина и время прибытия), температура (зеленость, плесень и т. д.), пуансон/сердцевина. , штамп) для минимизации воздействия на формование, тем самым улучшая качество стеклянных бутылок.
Точные и своевременные данные о состоянии капель, загрузке капель, температуре и качестве бутылок являются фундаментальной основой для производства более легких, прочных и бездефектных бутылок и банок на более высоких скоростях машины. Начиная с информации, получаемой датчиком в режиме реального времени, вместо различных субъективных суждений людей используются реальные производственные данные для объективного анализа того, возникнут ли в дальнейшем дефекты бутылок и банок.
В этой статье основное внимание будет уделено тому, как использование датчиков горячего конца может помочь производить более легкие и прочные стеклянные банки и банки с меньшим количеством дефектов, одновременно увеличивая скорость машины.
В этой статье основное внимание будет уделено тому, как использование датчиков горячего конца может помочь производить более легкие и прочные стеклянные банки с меньшим количеством дефектов, одновременно увеличивая скорость машины.
1. Проверка горячего конца и мониторинг процесса
С помощью датчика горячего конца для проверки бутылок и банок можно устранить серьезные дефекты на горячем конце. Однако датчики горячего конца для проверки бутылок и банок не следует использовать только для проверки горячего конца. Как и в любой инспекционной машине, горячей или холодной, ни один датчик не может эффективно проверить все дефекты, и то же самое справедливо и для датчиков горячего конца. А поскольку каждая произведенная бутылка или банка, не отвечающая техническим требованиям, уже тратит производственное время и энергию (и генерирует CO2), основное внимание и преимущество датчиков горячего конца уделяется предотвращению дефектов, а не просто автоматической проверке дефектной продукции.
Основная цель проверки бутылок с помощью датчиков горячего конца — устранение критических дефектов и сбор информации и данных. Кроме того, отдельные бутылки могут быть проверены в соответствии с требованиями заказчика, что дает хороший обзор рабочих характеристик установки, каждой капли или ранжера. Устранение крупных дефектов, включая разливку и прилипание горячего конца, обеспечивает прохождение продукции через оборудование для распыления горячего конца и оборудование для контроля холодного конца. Данные о производительности полости для каждого агрегата и для каждой капли или желоба можно использовать для эффективного анализа первопричин (обучение, профилактика) и быстрых мер по устранению проблем в случае возникновения проблем. Быстрые корректирующие действия со стороны горячей части на основе информации в реальном времени могут напрямую повысить эффективность производства, что является основой стабильного процесса формования.
2. Уменьшите факторы помех
Хорошо известно, что многие мешающие факторы (качество стеклобоя, вязкость, температура, однородность стекла, температура окружающей среды, ухудшение и износ материалов покрытия, даже смазка, изменения в производстве, устройства остановки/старта или конструкция бутылки) влияют на производство стекла. Эти мешающие факторы являются основной причиной изменений процесса. И чем большему количеству мешающих факторов подвергается процесс формования, тем больше возникает дефектов. Это говорит о том, что снижение уровня и частоты мешающих факторов будет иметь большое значение для достижения цели производства более легких, прочных, бездефектных и высокоскоростных продуктов.
Например, в хотэнде обычно большое внимание уделяется смазке. Действительно, промасливание является одним из основных отвлекающих факторов в процессе формования стеклянных бутылок.
Существует несколько различных способов уменьшения нарушения процесса промасливанием:
A. Ручная смазка: создайте стандартный процесс СОП, строго контролируйте эффект каждого цикла смазки для улучшения смазки;
B. Используйте автоматическую систему смазки вместо ручной смазки: по сравнению с ручной смазкой, автоматическая смазка может обеспечить постоянство частоты смазки и эффекта смазки.
C. Минимизируйте смазку, используя автоматическую систему смазки: уменьшая частоту смазки, обеспечьте постоянство эффекта смазки.
Степень снижения вмешательства в технологический процесс из-за смазки находится на уровне
3. Обработка приводит к тому, что источник технологических колебаний делает распределение толщины стеклянной стенки более равномерным.
Теперь, чтобы справиться с колебаниями процесса формования стекла, вызванными вышеуказанными нарушениями, многие производители стекла используют больше стекольной жидкости для изготовления бутылок. Чтобы удовлетворить требования клиентов с толщиной стенок 1 мм и достичь разумной эффективности производства, проектные характеристики толщины стенок варьируются от 1,8 мм (процесс выдувания с небольшим давлением в горловине) до даже более 2,5 мм (процесс выдувания и выдувания).
Целью такой увеличенной толщины стенок является предотвращение появления дефектных бутылок. На заре стекольной промышленности, когда стекольная промышленность не могла рассчитать прочность стекла, увеличенная толщина стенок компенсировала чрезмерные вариации процесса (или низкий уровень контроля процесса формования) и легко ставилась под угрозу производителями стеклянной тары и их клиентами.
Но в результате этого каждая бутылка имеет очень разную толщину стенок. С помощью системы мониторинга инфракрасных датчиков на горячем конце мы можем ясно видеть, что изменения в процессе формования могут привести к изменению толщины стенки бутылки (изменение распределения стекла). Как показано на рисунке ниже, это распределение стекла в основном делится на следующие два случая: продольное распределение стекла и поперечное распределение. Из анализа многочисленных произведенных бутылок видно, что распределение стекла постоянно меняется. , как по вертикали, так и по горизонтали. Чтобы уменьшить вес бутылки и предотвратить дефекты, нам следует уменьшить или избежать этих колебаний. Контроль распределения расплавленного стекла является ключом к производству более легких и прочных бутылок и банок на более высоких скоростях, с меньшим количеством дефектов или даже близким к нулю. Контроль распределения стекла требует постоянного мониторинга производства бутылок и банок, а также измерения процесса оператора на основе изменений в распределении стекла.
4. Собирайте и анализируйте данные: создавайте искусственный интеллект
Использование все большего и большего количества датчиков позволит собирать все больше и больше данных. Разумное объединение и анализ этих данных позволяет получить больше и более качественную информацию для более эффективного управления изменениями процессов.
Конечная цель: создать большую базу данных данных, доступных в процессе формования стекла, позволяющую системе классифицировать и объединять данные и проводить наиболее эффективные вычисления с обратной связью. Поэтому нам нужно быть более приземленными и начинать с реальных данных. Например, мы знаем, что данные о заряде или данные о температуре связаны с данными о бутылке. Как только мы узнаем эту взаимосвязь, мы можем контролировать заряд и температуру таким образом, чтобы производить бутылки с меньшим сдвигом в распределении стекла. так что дефекты уменьшаются. Кроме того, некоторые данные холодного конца (например, пузырьки, трещины и т. д.) также могут четко указывать на изменения в процессе. Использование этих данных может помочь уменьшить отклонения процесса, даже если они не заметны на «горячем конце».
Таким образом, после того, как база данных запишет эти данные процесса, интеллектуальная система искусственного интеллекта может автоматически принять соответствующие меры по устранению, когда система датчиков горячего конца обнаруживает дефекты или обнаруживает, что данные о качестве превышают установленное значение сигнализации. 5. Создайте СОП на основе датчиков или автоматизируйте процесс формования.
После использования датчика мы должны организовать различные производственные мероприятия на основе информации, предоставляемой датчиком. Все больше и больше реальных производственных явлений можно увидеть с помощью датчиков, а передаваемая информация является очень краткой и последовательной. Это очень важно для производства!
Датчики непрерывно контролируют состояние капли (вес, температура, форма), заряда (скорость, длина, время прибытия, положение), температуру (прег, штамп, пуансон/сердцевина, штамп), чтобы контролировать качество бутылки. Любое изменение качества продукции имеет причину. Как только причина известна, можно установить и применить стандартные рабочие процедуры. Применение СОП упрощает производство на заводе. Из отзывов клиентов мы знаем, что они чувствуют, что благодаря датчикам и СОПам становится легче нанимать новых сотрудников на «горячем конце».
В идеале автоматизация должна применяться в максимально возможной степени, особенно когда имеется все больше и больше комплектов станков (например, 12 комплектов 4-капельных станков, где оператор не может хорошо контролировать 48 полостей). В этом случае датчик наблюдает, анализирует данные и вносит необходимые корректировки, возвращая данные в систему синхронизации ранжирования и поезда. Поскольку обратная связь осуществляется самостоятельно через компьютер, ее можно настроить за миллисекунды, чего никогда не смогут сделать даже лучшие операторы/эксперты. За последние пять лет стало доступно автоматическое управление с замкнутым контуром (горячий конец) для контроля веса капель, расстояния между бутылками на конвейере, температуры формы, хода пуансона и продольного распределения стекла. Ожидается, что в ближайшем будущем появится больше контуров управления. Согласно текущему опыту, использование различных контуров управления может, по сути, дать одни и те же положительные эффекты, такие как снижение колебаний процесса, уменьшение отклонений в распределении стекла и уменьшение количества дефектов в стеклянных бутылках и банках.
Чтобы добиться более легкого, прочного, (почти) бездефектного, более скоростного и высокопроизводительного производства, в этой статье мы представляем некоторые способы достижения этой цели. Как представитель отрасли стеклянной тары, мы следуем мегатенденции по сокращению загрязнения пластиком и окружающей среды, а также четким требованиям крупных виноделен и других пользователей стеклянной упаковки, чтобы значительно сократить выбросы углекислого газа в промышленности упаковочных материалов. А для каждого производителя стекла производство более легких, прочных и (почти) бездефектных стеклянных бутылок на более высоких скоростях машины может привести к большей окупаемости инвестиций при одновременном сокращении выбросов углекислого газа.
Время публикации: 19 апреля 2022 г.