За апошнія некалькі гадоў буйнейшыя сусветныя піваварныя заводы і карыстальнікі шкляной упакоўкі патрабавалі значнага скарачэння вугляроднага следу ўпаковачных матэрыялаў у адпаведнасці з мегатэндэнцыяй скарачэння выкарыстання пластыка і зніжэння забруджвання навакольнага асяроддзя. Доўгі час задача фарміравання гарачага канца заключалася ў тым, каб даставіць як мага больш бутэлек у печ для абпалу, не клапоцячыся асабліва пра якасць прадукту, што ў асноўным датычылася халоднага канца. Як два розныя светы, гарачы і халодны канцы цалкам падзелены печчу для адпалу ў якасці раздзяляльнай лініі. Такім чынам, у выпадку праблем з якасцю наўрад ці існуе своечасовая і эфектыўная сувязь або зваротная сувязь ад халоднага канца да гарачага; або ёсць сувязь або зваротная сувязь, але эфектыўнасць сувязі невысокая з-за затрымкі часу печы адпалу. Такім чынам, каб пераканацца, што высакаякасная прадукцыя паступае ў разливочную машыну, у зону халоднага канца або кантроль якасці на складзе, будуць знойдзены латкі, якія вяртаюцца карыстальнікам або павінны быць вернутыя.
Такім чынам, асабліва важна своечасова вырашаць праблемы якасці прадукцыі ў гарачым канцы, дапамагаць фармовачнаму абсталяванню павялічваць хуткасць машыны, ствараць лёгкія шкляныя бутэлькі і зніжаць выкіды вугляроду.
Каб дапамагчы шкляной прамысловасці дасягнуць гэтай мэты, кампанія XPAR з Нідэрландаў працуе над распрацоўкай усё большай колькасці датчыкаў і сістэм, якія прымяняюцца для гарачага фармавання шкляных бутэлек і слоікаў, таму што інфармацыя, якая перадаецца датчыкамі з'яўляецца паслядоўным і эфектыўным.Вышэй, чым ручная дастаўка!
У працэсе фармавання занадта шмат фактараў, якія ўплываюць на працэс вытворчасці шкла, такіх як якасць шклабою, глейкасць, тэмпература, аднастайнасць шкла, тэмпература навакольнага асяроддзя, старэнне і знос матэрыялаў пакрыцця і нават змазванне алеем, змены вытворчасці, прыпынак/запуск Канструкцыя прылады або бутэлькі можа паўплываць на працэс. Лагічна, што кожны вытворца шкла імкнецца інтэграваць гэтыя непрадказальныя парушэнні, такія як стан капліцы (вага, тэмпература і форма), загрузка капліцы (хуткасць, даўжыня і час прыбыцця), тэмпература (зялёны, цвіль і г.д.), пуансон/стрыжань , памерці), каб звесці да мінімуму ўздзеянне на ліццё, тым самым паляпшаючы якасць шкляных бутэлек.
Дакладнае і своечасовае веданне даных аб стане, загрузцы, тэмпературы і якасці бутэлек з'яўляецца фундаментальнай асновай для вытворчасці больш лёгкіх, трывалых, без дэфектаў бутэлек і слоікаў на больш высокіх хуткасцях машыны. Пачынаючы з інфармацыі ў рэжыме рэальнага часу, атрыманай датчыкам, рэальныя даныя вытворчасці выкарыстоўваюцца для аб'ектыўнага аналізу таго, ці будуць у далейшым дэфекты бутэлек і слоікаў, замест розных суб'ектыўных меркаванняў людзей.
У гэтым артыкуле гаворка пойдзе пра тое, як выкарыстанне датчыкаў гарачага канца можа дапамагчы вырабляць больш лёгкія, трывалыя шкляныя слоікі і слоікі з меншым узроўнем дэфектаў, адначасова павялічваючы хуткасць машыны.
У гэтым артыкуле гаворка пойдзе пра тое, як выкарыстанне датчыкаў гарачага канца можа дапамагчы вырабляць больш лёгкія і трывалыя шкляныя слоікі з меншым узроўнем дэфектаў, адначасова павялічваючы хуткасць машыны.
1. Інспекцыя гарачага канца і маніторынг працэсу
З дапамогай датчыка гарачага канца для праверкі бутэлек і слоікаў асноўныя дэфекты могуць быць ліквідаваны на гарачым канцы. Але датчыкі гарачага канца для праверкі бутэлек і слоікаў не павінны выкарыстоўвацца толькі для праверкі гарачага канца. Як і ў любой машыне для праверкі, гарачай або халоднай, ні адзін датчык не можа эфектыўна праверыць усе дэфекты, і тое ж самае справядліва для датчыкаў гарачага канца. І паколькі кожная вырабленая бутэлька або банка, якія не адпавядаюць спецыфікацыям, ужо марнуе час і энергію на вытворчасць (і выпрацоўвае CO2), у цэнтры ўвагі і перавагі гарачых датчыкаў - прадухіленне дэфектаў, а не толькі аўтаматычны кантроль дэфектнай прадукцыі.
Асноўная мэта праверкі бутэлек з дапамогай датчыкаў гарачага канца - ліквідацыя крытычных дэфектаў і збор інфармацыі і дадзеных. Акрамя таго, асобныя бутэлькі могуць быць правераны ў адпаведнасці з патрабаваннямі заказчыка, што дае добры агляд дадзеных прадукцыйнасці прылады, кожнай кроплі або ранжыра. Ліквідацыя асноўных дэфектаў, у тым ліку залівання і прыліпання з гарачага канца, забяспечвае праходжанне прадуктаў праз распыляльнае абсталяванне для гарачага і халоднага канца. Даныя аб прадукцыйнасці паражніны для кожнага блока і для кожнай кроплі або бегуна могуць быць выкарыстаны для эфектыўнага аналізу першапрычын (навучэнне, прафілактыка) і хуткага выпраўлення праблем пры ўзнікненні праблем. Хуткія меры па выпраўленні стану гарачага канца на аснове інфармацыі ў рэжыме рэальнага часу могуць непасрэдна павысіць эфектыўнасць вытворчасці, што з'яўляецца асновай для стабільнага працэсу фармавання.
2. Паменшыць фактары перашкод
Добра вядома, што многія фактары, якія перашкаджаюць (якасць шклабою, глейкасць, тэмпература, аднастайнасць шкла, тэмпература навакольнага асяроддзя, пагаршэнне і знос матэрыялаў пакрыццяў, нават змазка, змены вытворчасці, блокі прыпынку/запуску або канструкцыя бутэлек) уплываюць на вытворчасць шкла. Гэтыя фактары перашкод з'яўляюцца асноўнай прычынай змены працэсу. І чым больш фактараў перашкод падвяргаецца працэсу фармавання, тым больш дэфектаў утвараецца. Гэта сведчыць аб тым, што памяншэнне ўзроўню і частаты фактараў, якія перашкаджаюць, значна дапаможа дасягнуць мэты вытворчасці больш лёгкіх, трывалых, бездэфектных і больш хуткасных прадуктаў.
Напрыклад, гарачы канец звычайна надае вялікую ўвагу змазцы. Сапраўды, змазванне алеем з'яўляецца адным з асноўных адцягваючых фактараў у працэсе фармавання шкляной бутэлькі.
Ёсць некалькі розных спосабаў паменшыць парушэнне працэсу з дапамогай алею:
A. Ручная змазка: стварыць стандартны працэс SOP, строга кантраляваць эфект кожнага цыклу змазкі для паляпшэння змазкі;
B. Выкарыстоўвайце аўтаматычную сістэму змазкі замест ручной змазкі: у параўнанні з ручной змазкай, аўтаматычная змазка можа забяспечыць паслядоўнасць частаты змазкі і эфекту змазкі.
C. Мінімізуйце змазванне з дапамогай аўтаматычнай сістэмы змазкі: памяншаючы частату змазвання, забяспечвайце паслядоўнасць эфекту змазкі.
Ступень зніжэння ўмяшання ў працэс з-за змазкі складае парадку a
3. Апрацоўка выклікае крыніцу ваганняў працэсу, каб зрабіць размеркаванне шкляной сценкі па таўшчыні больш раўнамерным
Зараз, каб справіцца з ваганнямі ў працэсе фармавання шкла, выкліканымі вышэйпаказанымі парушэннямі, многія вытворцы шкла выкарыстоўваюць больш шкляной вадкасці для вырабу бутэлек. Для таго, каб задаволіць патрабаванні кліентаў з таўшчынёй сценкі 1 мм і дасягнуць разумнай эфектыўнасці вытворчасці, характарыстыкі канструкцыі таўшчыні сценкі вар'іруюцца ад 1,8 мм (працэс выдзімання з невялікім ціскам рота) да нават больш за 2,5 мм (працэс выдзімання і выдзімання).
Мэта гэтай павялічанай таўшчыні сценкі - пазбегнуць дэфектных бутэлек. У першыя дні, калі шкляная прамысловасць не магла разлічыць трываласць шкла, гэтая павялічаная таўшчыня сценкі кампенсавала празмерныя варыяцыі працэсу (або нізкі ўзровень кантролю працэсу фармавання) і была лёгка скампраметавана вытворцамі шкляной тары і іх кліентамі.
Але ў выніку гэтага кожная бутэлька мае вельмі розную таўшчыню сценкі. З дапамогай сістэмы маніторынгу інфрачырвонага датчыка на гарачым канцы мы можам выразна бачыць, што змены ў працэсе фармавання могуць прывесці да змены таўшчыні сценкі бутэлькі (змена размеркавання шкла). Як паказана на малюнку ніжэй, гэта размеркаванне шкла ў асноўным дзеліцца на наступныя два выпадкі: падоўжнае размеркаванне шкла і бакавое размеркаванне. З аналізу шматлікіх вырабленых бутэлек відаць, што размеркаванне шкла пастаянна змяняецца , як па вертыкалі, так і па гарызанталі. Каб паменшыць вагу бутэлькі і прадухіліць дэфекты, мы павінны паменшыць або пазбегнуць гэтых ваганняў. Кантроль размеркавання расплаўленага шкла з'яўляецца ключом да вытворчасці больш лёгкіх і трывалых бутэлек і слоікаў на больш высокіх хуткасцях, з меншай колькасцю дэфектаў або нават блізкімі да нуля. Кантроль размеркавання шкла патрабуе пастаяннага маніторынгу вытворчасці бутэлек і слоікаў і вымярэння працэсу аператара на аснове змяненняў у размеркаванні шкла.
4. Збірайце і аналізуйце даныя: стварайце інтэлект AI
Выкарыстанне ўсё большай колькасці датчыкаў будзе збіраць усё больш і больш даных. Інтэлектуальнае аб'яднанне і аналіз гэтых даных дае больш якасную інфармацыю для больш эфектыўнага кіравання зменамі ў працэсе.
Канчатковая мэта: стварыць вялікую базу даных, даступных у працэсе фармавання шкла, што дазволіць сістэме класіфікаваць і аб'ядноўваць даныя і ствараць найбольш эфектыўныя разлікі ў замкнёным цыкле. Таму нам трэба быць больш прыземленымі і адштурхоўвацца ад фактычных даных. Напрыклад, мы ведаем, што даныя аб зарадзе або тэмпературы звязаны з данымі бутэлькі, як толькі мы даведаемся гэтую залежнасць, мы можам кантраляваць зарад і тэмпературу такім чынам, каб вырабляць бутэлькі з меншым зрухам у размеркаванні шкла, так што дэфекты памяншаюцца. Акрамя таго, некаторыя дадзеныя халоднага канца (напрыклад, бурбалкі, расколіны і г.д.) таксама могуць дакладна паказваць на змены працэсу. Выкарыстанне гэтых даных можа дапамагчы паменшыць дысперсію працэсу, нават калі яна не заўважаецца на гарачым канцы.
Такім чынам, пасля таго, як база дадзеных запісвае гэтыя даныя працэсу, інтэлектуальная сістэма штучнага інтэлекту можа аўтаматычна забяспечыць адпаведныя меры па выпраўленні, калі сістэма датчыка гарачага канца выяўляе дэфекты або выяўляе, што даныя якасці перавышаюць зададзенае значэнне сігналізацыі. 5. Стварэнне СОП на аснове сэнсараў або аўтаматызацыя працэсу фармавання
Пасля таго, як датчык выкарыстоўваецца, мы павінны арганізаваць розныя вытворчыя мерапрыемствы вакол інфармацыі, якую дае датчык. Усё больш і больш рэальных вытворчых з'яў можна ўбачыць з дапамогай датчыкаў, і інфармацыя, якая перадаецца, вельмі рэдукцыйная і паслядоўная. Гэта вельмі важна для вытворчасці!
Датчыкі бесперапынна кантралююць стан бутэлькі (вага, тэмпература, форма), зарад (хуткасць, даўжыня, час прыбыцця, становішча), тэмпературу (прэг, плашка, пуансон/стрыжань, плашка), каб кантраляваць якасць бутэлькі. Любыя змены ў якасці прадукцыі маюць падставы. Калі прычына стане вядомай, можна ўсталяваць і прымяніць стандартныя аперацыйныя працэдуры. Прымяненне SOP палягчае вытворчасць на фабрыцы. Мы ведаем з водгукаў кліентаў, што яны сапраўды адчуваюць, што набіраць новых супрацоўнікаў у гарачы бок становіцца прасцей з-за датчыкаў і SOP.
У ідэале аўтаматызацыя павінна прымяняцца як мага больш, асабліва калі набораў машын усё больш і больш (напрыклад, 12 камплектаў машын з 4 кроплямі, калі аператар не можа добра кантраляваць 48 паражнін). У гэтым выпадку датчык назірае, аналізуе даныя і ўносіць неабходныя карэкціроўкі, перадаючы даныя ў сістэму сінхранізацыі. Паколькі зваротная сувязь працуе сама па сабе праз камп'ютар, яе можна наладзіць за мілісекунды, чаго ніколі не змогуць зрабіць нават лепшыя аператары/эксперты. За апошнія пяць гадоў быў даступны аўтаматычны кантроль з замкнёным контурам (гарачы канец), які кантраляваў вагу кавалка, адлегласць паміж бутэлькамі на канвееры, тэмпературу прэс-формы, ход стрыжня пуансона і падоўжнае размеркаванне шкла. Мяркуецца, што ў бліжэйшай будучыні будзе даступна больш контураў кіравання. Зыходзячы з бягучага вопыту, выкарыстанне розных контураў кіравання можа ў асноўным даць аднолькавы станоўчы эфект, напрыклад, зніжэнне ваганняў працэсу, меншае змяненне размеркавання шкла і менш дэфектаў у шкляных бутэльках і банках.
У гэтым артыкуле мы прапануем некалькі спосабаў дасягнення больш лёгкай, моцнай, (амаль) бездэфектнай, больш хуткаснай і высокапрадукцыйнай вытворчасці. Як прадстаўнік індустрыі шкляной тары, мы прытрымліваемся мегатрэнду змяншэння пластыка і забруджвання навакольнага асяроддзя, а таксама прытрымліваемся выразных патрабаванняў буйных вінаробных заводаў і іншых карыстальнікаў шкляной упакоўкі, каб значна паменшыць вугляродны след прамысловасці ўпаковачных матэрыялаў. І для кожнага вытворцы шкла вытворчасць больш лёгкіх, мацнейшых, (амаль) бездэфектных шкляных бутэлек і пры больш высокіх хуткасцях машыны можа прывесці да большай аддачы ад інвестыцый пры адначасовым скарачэнні выкідаў вугляроду.
Час публікацыі: 19 красавіка 2022 г