Τα σούπερ μάρκετ χρησιμοποιούν πλαστικές σακούλες με ανησυχητικό ρυθμό. Μια μεσαίου μεγέθους αλυσίδα λιανικής πώλησης-μπορεί να χρησιμοποιεί περισσότερες από ένα εκατομμύριο τσάντες την εβδομάδα σε όλα τα καταστήματά της. Οι κατασκευαστές που προμηθεύουν αυτές τις σακούλες εργάζονται υπό συνεχή πίεση. Τα περιθώρια κέρδους είναι χαμηλά. Οι χρόνοι παράδοσης είναι αυστηροί. Η περίοδος διακοπής σήμαινε όχι μόνο απώλεια χρόνου, αλλά και απώλεια συμβολαίων. Μηχανή κατασκευής τσαντών σούπερ μάρκετΤα μοντέλα δεν είναι μόνο αναποτελεσματικά, αλλά δεν μπορούν να τρέξουν αρκετά γρήγορα. Δεν είναι καλή επιχειρηματική επιλογή.
Αυτή η εργασία εισάγει τη μέθοδο μηχανικής και λειτουργίας της κατασκευής σύγχρονωνμηχανή κατασκευής τσαντών σούπερ μάρκεττα συστήματα λειτουργούν συνεχώς με ταχύτητα 400 μονάδων ανά λεπτό. Πρέπει επίσης να διατηρεί χαμηλή ακρίβεια διάστασης, αντοχή σφράγισης και απώλεια υλικού.
Συνεχής Λειτουργία Πλαισίου
Τα σερβο-Συστήματα κίνησης αντικαθιστούν τις μηχανικές κάμερες
Οι κατασκευαστές vintage τσαντών χρησιμοποιούσαν μηχανικά συστήματα έκκεντρου για σφράγιση, κοπή και δίπλωμα. Αυτά τα συστήματα λειτούργησαν καλά, αλλά με σαφείς περιορισμούς. Με κάθε αλλαγή προϊόντος, ρυθμίζετε χειροκίνητα την κάμερα. Καθώς οι οπαδοί της κάμερας μειώνονται, τόσο μειώνεται ο χρόνος. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό έκανε την ποιότητα της παραγωγής όλο και χειρότερη.
Το νέο μηχάνημα στρέφεται σχεδόν εξ ολοκλήρου προς τα σερβο-σχεδιαστικά. Κάθε κύριος σταθμός-ένας τροφοδότης φιλμ, μια ράβδος σφράγισης, ένας κόφτης, μια πτυσσόμενη μηχανή και ένας στοίβας σακουλών-έχει τον δικό του σερβοκινητήρα. Ο κεντρικός ελεγκτής κίνησης συντονίζει όλα αυτά. Αυτό εξαλείφει τη μηχανική σύνδεση μεταξύ των σταθμών. Σας επιτρέπει επίσης να αλλάξετε ψηφιακά τις ρυθμίσεις χρονισμού σε δευτερόλεπτα. Δεν χρειάζεται να ρυθμίσετε εκ νέου τα πράγματα με το χέρι.
Έρευνα στο IEEE Transactions in Industrial Informatics δείχνει ότι οι μηχανές συσκευασίας που βασίζονται σε σερβο-πέτυχαν 99,2% μηχανική διαθεσιμότητα για 30 συνεχόμενες ημέρες λειτουργίας. Οι μηχανές που κινούνται με κάμερα είναι μόνο 94,5%. Αυτή η διαφορά-σχεδόν 5 ποσοστιαίες μονάδες-σημαίνει χιλιάδες περισσότερες αποσκευές ανά βάρδια (IEEE, 2021).
Τέτοια κακή αξιοπιστία δεν είναι καλή για τους κατασκευαστές τσαντών σούπερ μάρκετ. Καθορίζει αν θα συναντήσετε ή θα χάσετε μια εβδομαδιαία παράδοση στο κέντρο διανομής του καταστήματος.
Σταθερή παράδοση υλικού μέσω Flying Connection
Το μεγαλύτερο πρόβλημα με τους σάκους από πίσω-προς-πίσω είναι η κύλιση. Μια τυπική σακούλα παντοπωλείου σε ρολό πολυμερούς μεμβράνης μπορεί να διαρκέσει 20 έως 45 λεπτά σε πλήρη ταχύτητα. Όταν τελειώσει η κύλιση, το μηχάνημα είτε σταματάει είτε, αν έχει το σωστό σύστημα, κάνει flying splice.
Όταν ο κύλινδρος λειτουργίας είναι σχεδόν άδειος, το σύστημα συναρμογής πτήσης τον βρίσκει. Επιτάχυνε ένα νέο ρολό για να ταιριάζει με την ταχύτητα. Στη συνέχεια, κολλήστε με ταινία τις άκρες των παλιών ρολών στην αρχή των νέων. Η όλη διαδικασία δεν επιβραδύνει το δίκτυο ούτε σταματά την έξοδο. Σε μηχανήματα χωρίς αυτή τη δυνατότητα, απαιτείται χρόνος διακοπής λειτουργίας 3 έως 7 λεπτών για κάθε αλλαγή ρολού. Αυτό ισοδυναμεί με 40 έως 90 λεπτά χαμένης παραγωγής σε μία μόνο βάρδια.
Στις τεχνικές οδηγίες για την αποτελεσματικότητα των υλικών συσκευασίας, ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (FAO) δηλώνει ότι τα συστήματα αυτόματης σύνδεσης μειώνουν τα απόβλητα υλικών κατά περίπου 2,5%. Μπορούν επίσης να βελτιώσουν σημαντικά τη συνολική απόδοση του εξοπλισμού κατά τη διάρκεια εργασιών μαζικής μετατροπής (FAO, 2022).
Αυτοματοποιημένη φόρτωση ρολού και νηματοποίηση Ιστού
Εκτός από το μάτισμα, η τοποθέτηση ενός νέου ρολού φιλμ στο ράφι απελευθέρωσης είναι ένας άλλος τρόπος για να επιβραδύνετε. Ένα ολόκληρο ρολό από σακούλες παντοπωλείου ζυγίζει μεταξύ 800 και 1.200 κιλά. Η χειροκίνητη φόρτωση και εκφόρτωση απαιτεί περονοφόρο ανυψωτικό, δύο εργάτες και χρόνο διακοπής λειτουργίας 10 έως 15 λεπτών.
Νέοςμηχανή κατασκευής τσαντών σούπερ μάρκετΤα συστήματα διαθέτουν ηλεκτρικό διανομέα και υδραυλικά ή πνευματικά συστήματα τσοκ. Μπορούν να αφαιρέσουν τους νέους κυλίνδρους απευθείας από τον μεταφορέα τροφοδοσίας. Μόλις ολοκληρωθεί η συρραφή, ο χειριστής ξεκινά μια αυτοματοποιημένη ακολουθία νημάτων Ιστού. Αυτό θα σφραγιστεί μέσω του κυλίνδρου χορού της μηχανής, αναδιπλούμενη αναδιπλούμενη αναδιπλούμενη αναδιπλούμενη αναδιπλούμενη αναδιπλούμενη πτυσσόμενη αναδιπλούμενη πτυσσόμενη αναδιπλούμενη πτυσσόμενη αναδιπλούμενη αναδιπλούμενη αναδιπλούμενη πτυσσόμενη αναδιπλούμενη πτυσσόμενη αλυσίδα με ιμάντα-με κινούμενη αλυσίδα. Δεν χρειάζεται να τραβάς με τα χέρια σου. Αυτό μειώνει τον χρόνο επεξεργασίας νήματος από 15 λεπτά σε λιγότερο από 3 λεπτά. Εξαλείφει επίσης τον κίνδυνο τραυματισμού των εργαζομένων όταν τραβούν ένα δίχτυ μέσα από ένα μηχάνημα που είναι τάση παραγωγής.
Διαχείριση θερμότητας υπό παρατεταμένο φορτίο
Μπάρα θερμικής σφράγισης Ψύξη και σταθερότητα θερμοκρασίας
Οι πλαστικές σακούλες παντοπωλείου σφραγίζονται με θερμότητα. Κάθε κύκλος στεγανοποίησης απαιτεί ράβδο στεγανοποίησης 160-200 μοιρών. Πατάει το φιλμ και το τράβηξε πίσω. Με ρυθμό 400 σακουλών ανά λεπτό, η φώκια κυκλοφορεί σχεδόν επτά φορές το δευτερόλεπτο. Εάν δεν διαχειρίζεστε καλά τη ζέστη, η θερμοκρασία της μπάρας θα αυξάνεται με τη ζέστη. Αυτό οδηγεί σε υπερβολικό-σφράγισμα, το οποίο αποδυναμώνει το φιλμ δίπλα στη σφράγιση. Διαφορετικά θα οδηγήσει σε υποσφράγιση και αδύναμη συγκόλληση.
Ένας καλοσχεδιασμένος-κατασκευαστής τσαντών σούπερ μάρκετ το διορθώνει με ενεργές σφραγίδες ψύξης. Τα κανάλια ψύξης της ράβδου περιέχουν υγρά ελεγχόμενης θερμοκρασίας-, συνήθως νερό ή μείγμα νερού-γλυκόλης. Αυτό παίρνει υπερβολική θερμότητα μεταξύ των κύκλων. Οι αισθητήρες θερμοστοιχείου παρέχουν ανάδραση σε πραγματικό χρόνο στον ελεγκτή θερμοκρασίας σε πολλά σημεία της ράβδου. Στη συνέχεια, ο ελεγκτής αλλάζει την ισχύ του θερμαντήρα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Journal of Manufacturing Science and Engineering διαπίστωσε ότι σε συστήματα συνεχούς θερμικής σφράγισης, ο ενεργός έλεγχος θερμοκρασίας μείωσε τη διακύμανση της αντοχής της στεγανοποίησης κατά 60% σε σύγκριση με τις ράβδους που ψύχονται με παθητική μεταφορά-. Επίσης, ουσιαστικά εξαλείφει τα ελαττώματα ψυχρής σφράγισης που εμφανίζονται σε μη ψυχόμενα συστήματα υψηλής ταχύτητας (ASME, 2020).
Θερμική παρακολούθηση ρουλεμάν και κίνησης
Η συνεχής λειτουργία δεν θερμαίνεται μόνο στο σταθμό στεγανοποίησης, αλλά και στα περιστρεφόμενα μέρη του μηχανήματος. Το ρουλεμάν, η στεγανοποίηση των ακολούθων έκκεντρου και η βάση κοπής στους κύριους άξονες μετάδοσης κίνησης θα θερμανθούν υπό σταθερό φορτίο. Εάν δεν είστε προσεκτικοί, η υπερθέρμανση του ρουλεμάν μπορεί να καταστρέψει το λιπαντικό λάδι. Αυτό επιταχύνει τη φθορά και μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλες βλάβες.
Μηχανήματα υψηλής απόδοσης- εγκαθιστούν αισθητήρες θερμοκρασίας σε σημεία με κουμπιά ρουλεμάν. Όταν η θερμοκρασία λειτουργίας υπερβεί το καθορισμένο όριο, το σύστημα ελέγχου θα ηχήσει συναγερμό. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το ίδιο το σύστημα επιβραδύνει την παραγωγή και ψύχει τα εξαρτήματα. Αυτό θα αποτρέψει τις βλάβες χωρίς την ανάγκη διακοπής λειτουργίας.
Προγνωστική Συντήρηση και Μηχανική Χρόνου Χρόνου
Παρακολούθηση κατάστασης μέσω ανάλυσης κραδασμών
Η διαφορά μεταξύ της προγραμματισμένης συντήρησης και της μη προγραμματισμένης αστοχίας είναι βασικό μέτρο της συνεχούς παραγωγής. Οι απροσδόκητες διακοπές της γραμμής αποσκευών μπορεί να κοστίσουν περισσότερα από 200 $ το λεπτό σε χαμένη παραγωγή. Προκαλεί επίσης καθυστερήσεις παράδοσης.Μηχανή κατασκευής τσαντών σούπερ μάρκετΟι μονάδες έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν 24 ώρες το 24ωρο και πρέπει να εντοπίζουν προβλήματα προτού παρουσιαστούν.
Τα σύγχρονα μηχανήματα χρησιμοποιούν επιταχυνσιόμετρα σε βασικά μέρη. Κυρίως ρουλεμάν, κιβώτιο ταχυτήτων, σερβοκινητήρες και διάταξη κοπής. Αυτοί οι αισθητήρες ανιχνεύουν συνεχώς σήματα δόνησης. Όταν το ρουλεμάν αρχίζει να σπάει ή το γρανάζι αρχίζει να σπάει, το μοτίβο συχνότητας κραδασμών αλλάζει προφανώς. Τα προγράμματα μηχανικής εκμάθησης{4}}που έχουν εκπαιδευτεί σε κανονική λειτουργία δόνησης μπορούν να ανιχνεύσουν αυτές τις αλλαγές ημέρες ή ακόμη και εβδομάδες πριν τα εξαρτήματα πραγματικά αποτύχουν.
Αυτό Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης καλύπτεται από το ISO 10816. Αυτό το πρότυπο παρέχει κανόνες για την αξιολόγηση της αξιολόγησης της σοβαρότητας των κραδασμών βιομηχανικών μηχανημάτων. Τα μηχανήματα που κατασκευάζονται για αδιάλειπτη χρήση συνήθως στοχεύουν σε επίπεδα κραδασμών κάτω από το όριο ζώνης ISO 10816. Προειδοποιούν αυτόματα όταν μια ένδειξη μπαίνει B (ISO, 2017).
Διαχείριση φθοράς εργαλείων
Οι κοπτήρες και οι επιφάνειες ράβδων είναι φθαρμένα μέρη. Ένα κοπτικό άκρο καρβιδίου βολφραμίου ενός κατασκευαστή σακουλών υψηλής-ταχύτητας μπορεί να χρειαστεί να αντικατασταθεί ή να γυαλιστεί μετά από 8 εκατομμύρια έως 12 εκατομμύρια κύκλους. Δηλαδή περίπου 2-3 εβδομάδες συνεχούς παραγωγής. Το σύστημα πρόβλεψης δεν περιμένει την κακή ποιότητα κοπής, αλλά υπολογίζει τον συνολικό κύκλο κοπής από την τελευταία αλλαγή εργαλείου. Στη συνέχεια, η αντικατάσταση προγραμματίζεται εντός του προγραμματισμένου χρόνου συντήρησης.
Αυτή η μέθοδος, μαζί με τα στατιστικά δεδομένα ελέγχου της διαδικασίας σχετικά με την ακρίβεια του μεγέθους της τσάντας, επιτρέπει στην ομάδα συντήρησης να αλλάξει το καλούπι πριν αρχίσει να μειώνεται η ποιότητα. Αυτό όχι μόνο θα παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, αλλά δεν θα παράγει προϊόντα κατώτερης ποιότητας.
Διασφάλιση Ποιότητας Ταχύτητας Παραγωγής
Συστήματα Inline Vision
Η μαζική παραγωγή είναι άχρηστη εάν η παραγωγή δεν συμμορφώνεται με τους κανονισμούς. Η χειροκίνητη δειγματοληψία, στην οποία ένας σάκος λαμβάνεται για επιθεώρηση κάθε 500 ή 1.000 μονάδες, δεν καταγράφει τυχαία ελαττώματα που εμφανίζονται μεταξύ των επιθεωρήσεων.
Μηχανή κατασκευής τσαντών σούπερ μάρκετΤα μοντέλα διαθέτουν συστήματα ενσωματωμένης όρασης για συνεχή παραγωγή. Ελέγχουν κάθε σακούλα καθώς φεύγει από το σταθμό κοπής. Η κάμερα υψηλής-ταχύτητας καταγράφει την περιοχή σφράγισης, χειρίζεται το σημείο αποκοπής και το συνολικό μέγεθος της τσάντας σε πλήρη ταχύτητα. Το πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας συγκρίνει κάθε τσάντα με ένα μοντέλο αναφοράς. Σημαδεύουν προβλήματα όπως ελλιπείς σφραγίσεις, ελλείψεις κοπής λαβής, όρια σφάλματος μεγέθους ή βρώμικες επιφάνειες.
Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή Τυποποίησης (CEN) Τεχνική Προδιαγραφή CEN/TS 15901 ασχολείται με την αυτόματη οπτική επιθεώρηση στην παραγωγή συσκευασιών. Συνιστά 100% διαδικτυακές επιθεωρήσεις προϊόντων των οποίων οι δομικές αστοχίες θα μπορούσαν να θέτουν σε κίνδυνο την ασφάλεια των καταναλωτών. Οι σακούλες παντοπωλείου που μεταφέρουν βαριά ή ζεστά αντικείμενα είναι ένα καλό παράδειγμα (CEN, 2021).
Ενεργειακή απόδοση υπό συνεχές φορτίο
Το να λειτουργείς ένα μηχάνημα για εβδομάδες χρειάζεται πολλή ενέργεια. Οι γραμμές παραγωγής σακουλών υψηλής ταχύτητας-μπορούν να λειτουργούν από 25 έως 40 kW. Η ενεργειακή απόδοση είναι επομένως σημαντική τόσο για το περιβάλλον όσο και για τον προϋπολογισμό.
Τα σερβομηχανήματα είναι φυσικά πιο αποδοτικά από τα υδραυλικά ή τα πνευματικά. Χρησιμοποιούν την εξουσία μόνο όταν και όπου τη χρειάζονται. Η αναγεννητική μονάδα σερβομηχανισμού συλλαμβάνει ενέργεια από αργά βήματα, όπως όταν η ράβδος στεγανοποίησης τραβιέται προς τα πίσω. Στέλνουν ενέργεια πίσω στο σύστημα ισχύος της μηχανής. Επιπλέον, η εφεδρική διαχείριση ενέργειας κλείνει τα ανεπιθύμητα μέρη, όπως θερμάστρες, ιμάντες μεταφοράς και φώτα, σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό θα μειώσει τη σπατάλη ενέργειας κατά τη διάρκεια ενός διαλείμματος.
Σύναψη
Η κάλυψη της ανάγκης για μαζική παραγωγή δεν αφορά την κατασκευή ταχύτερων μηχανών. Απαιτεί μια-ευρεία προσέγγιση συστήματος που λαμβάνει υπόψη κάθε πιθανό πρόβλημα. Αυτά τα βήματα περιλαμβάνουν τροφοδοσία υλικού, έλεγχο θερμότητας, φθορά εξαρτημάτων, ποιοτικούς ελέγχους και χρήση ενέργειας. Οι αποσκευαστές σούπερ μάρκετ επιτυγχάνουν σταθερή παραγωγή μέσω της σερβο{4}}ακρίβειας, του αυτόματου χειρισμού ρολού, της ενεργούς διαχείρισης θερμότητας, της προγνωστικής συντήρησης και του διαδικτυακού ελέγχου ποιότητας. Όλα αυτά συνεργάζονται για να διατηρήσουν τη ροή των σακουλών με ρυθμό αρκετών εκατοντάδων το λεπτό, σε βάρδιες και με μικρή βοήθεια. Καλοκουρδισμένο-μηχανή κατασκευής τσαντών σούπερ μάρκετσυγχρονίζει όλα αυτά τα συστήματα για να επιτύχει σταθερή απόδοση διατηρώντας παράλληλα την ακεραιότητα της τσάντας σε κάθε μονάδα.
Καθώς οι αλυσίδες εφοδιασμού λιανικής εξακολουθούν να απαιτούν μικρότερους χρόνους παράδοσης και χρονοδιαγράμματα παράδοσης, η μηχανική πολυπλοκότητα αυτού του εξοπλισμού θα είναι ακόμη πιο σημαντική για το κόστος και την απόδοση της παραγωγής ευέλικτης συσκευασίας.
Αναφορές
IEEE. (2021).Μηχανήματα συσκευασίας με σερβο{0}}οδήγηση: ανάλυση αξιοπιστίας και χρηστικότητας σε περιβάλλοντα συνεχούς παραγωγής. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 17(8), 5462-5471.
FAO (Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών των Ηνωμένων Εθνών) (2022).Τεχνικές κατευθυντήριες γραμμές για την αποτελεσματικότητα των υλικών συσκευασίας στη λιανική εφοδιαστική αλυσίδα τροφίμων. Ρώμη: FAO.
Αμερικανική Εταιρεία Μηχανολόγων Μηχανικών (ASME) (2020).Ενεργός θερμικός κανονισμός σε συστήματα συνεχούς θερμικής σφράγισης: Επιπτώσεις στην αντοχή της στεγανοποίησης Αλλαγές. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 142(11), 111004.
ISO (Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης 2017).ISO 10816: Μηχανική δόνηση-Αξιολόγηση κραδασμών μηχανής με μέτρηση μη-περιστρεφόμενων μερών. Γενεύη: Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης.
CEN (Ευρωπαϊκή Επιτροπή Τυποποίησης) (2021).CEN/TS 15901: Αυτοματοποιημένη οπτική επιθεώρηση στην παραγωγή συσκευασίας-απαιτήσεις και μέθοδοι δοκιμής. Βρυξέλλες: CEN.
