Stórmarkaðir nota plastpoka á ógnarhraða. Meðalstór-verslunarkeðja getur notað meira en milljón poka á viku í öllum verslunum sínum. Framleiðendurnir sem útvega þessar töskur vinna undir stöðugum þrýstingi. Hagnaðarhlutfall er lágt. Afhendingartími er strangur. Niðurtíminn þýddi ekki aðeins tímatap heldur einnig tap á samningum. Vél til töskugerðar stórmarkaðargerðir eru ekki bara óhagkvæmar, þær geta ekki keyrt nógu hratt. Það er ekki gott viðskiptaval.
Þessi grein kynnir verkfræði- og rekstraraðferðina við að gera nútímatöskugerðarvél í stórmarkaðikerfi keyra stöðugt á hraðanum 400 einingar á mínútu. Það verður einnig að viðhalda lítilli víddarnákvæmni, innsiglistyrk og efnistapi.
Framework Continuous Operation
Servó-drifin hreyfikerfi koma í stað vélrænna myndavéla
Vintage pokaframleiðendur notuðu vélræn kambáskerfi til að þétta, klippa og brjóta saman. Þessi kerfi virkuðu vel, en með skýrum takmörkunum. Með hverri vörubreytingu stillirðu myndavélina handvirkt. Eftir því sem fylgjendum myndavéla fækkar, minnkar tíminn líka. Með tímanum gerði þetta framleiðslugæði verri og verri.
Ný vél snýr nánast alfarið í átt að servódrifinni-hönnun. Hver aðalstöð-filmuborð, innsiglisstöng, skeri, fellivél og pokastafla-er með sinn servómótor. Miðlægur hreyfistýribúnaður samræmir þetta allt. Þetta útilokar vélræna tengingu milli stöðva. Það gerir þér einnig kleift að breyta tímastillingum stafrænt á nokkrum sekúndum. Þú þarft ekki að endurstilla hlutina með höndunum.
Rannsóknir í IEEE Transactions in Industrial Informatics sýna að servó-undirstaða umbúðavélar náðu 99,2% vélrænni framboði á 30 samfelldum dögum í notkun. Camdrifnar vélar eru aðeins 94,5%. Þessi munur-tæplega 5 prósentustig-þýðir þúsundir fleiri töskur á hverja vakt (IEEE, 2021).
Svo lélegur áreiðanleiki er ekki góður fyrir pokaframleiðendur stórmarkaða. Það ákvarðar hvort þú lendir í eða missir af vikulegri afhendingu til dreifingarmiðstöðvar verslunarinnar.
Stöðug efnisflutningur í gegnum flugtengingu
Stærsta vandamálið við bakpoka-til-baka er að rúlla. Venjulegir matvörupokar rúlla í fjölliða filmu geta varað í 20 til 45 mínútur á fullum hraða. Þegar flettingunni er lokið stoppar vélin annað hvort eða ef hún er með rétta kerfið gerir hún fljúgandi splice.
Þegar hlauparúllan er næstum tóm finnur flugskeytakerfið hana. Það flýtti fyrir nýrri rúllu til að passa við hraðann. Límdu síðan endana á gömlu rúllunum við upphaf þeirra nýju. Allt ferlið hægir ekki á netinu eða stöðvar framleiðsla. Á vélum án þessa eiginleika þarf 3 til 7 mínútur í niðri fyrir hverja rúllaskipti. Það jafngildir 40 til 90 mínútum tapaðrar framleiðslu á einni vakt.
Matvæla- og landbúnaðarstofnun Sameinuðu þjóðanna (FAO) segir í tæknilegum leiðbeiningum sínum um skilvirkni umbúðaefna að sjálfvirk skeytikerfi dragi úr efnisúrgangi um um 2,5%. Þeir geta einnig verulega bætt heildarnýtni búnaðar við fjöldabreytingaraðgerðir (FAO, 2022).
Sjálfvirk rúllahleðsla og vefþræðing
Auk þess að splæsa er önnur leið til að hægja á því að setja nýja filmurúllu á losunargrindina. Heil rúlla af matvörupokum vegur á bilinu 800 til 1.200 kíló. Handvirk hleðsla og afferming þarf lyftara, tvo starfsmenn og 10 til 15 mínútur í miðbæ.
Nýtttöskugerðarvél í stórmarkaðikerfi eru með rafmagnsdreifara og vökva- eða loftspennukerfi. Þeir geta fjarlægt nýjar rúllur beint úr fóðurfæribandinu. Þegar sauma er lokið byrjar stjórnandinn sjálfvirka vefþráðaröð. Þetta verður innsiglað í gegnum dansrúllu vélarinnar, samanbrjótanlegt samanbrjótanlega samanbrjótanlega samanbrjótanlega samanbrjótanlega samanbrjótanlega samanbrjótanlega samanbrjótanlegan samanbrjótanlegan samanbrjótanlegan samanbrjótanlegan samanbrjótanlegan samanbrjótanlegan samanbrjótanlegan samanbrjótanlegan keðjuna með belti-drifinni keðju. Þú þarft ekki að toga með höndunum. Þetta styttir vinnslutíma þráðs úr 15 mínútum í minna en 3 mínútur. Það útilokar einnig hættuna á meiðslum starfsmanna þegar net er dregið í gegnum vél sem er framleiðsluspenna.
Hitastjórnun undir viðvarandi álagi
Heat Seal Bar Kæling og hitastig stöðugleiki
Matvörupokar úr plasti eru lokaðir með hita. Hver innsiglunarlota krefst þéttingarstöng sem er 160-200 gráður. Hann þrýstir á filmuna og dró hana til baka. Með hraðanum 400 töskur á mínútu, fer innsiglið næstum sjö sinnum á sekúndu. Ef þú heldur ekki vel utan um hitann mun hiti barsins hækka með hitanum. Þetta leiðir til of-þéttingar, sem veikir filmuna við hlið innsiglsins. Annars mun það leiða til undirþéttingar og veikrar tengingar.
Vel-hannaður töskuframleiðandi í stórmarkaði lagar þetta með virkum kæliþéttingum. Kælirásir barsins innihalda hitastigs-stýrðan vökva, venjulega vatn eða vatns-glýkólblöndu. Þetta tekur umframhita á milli lota. Hitaþáttaskynjarar gefa hitastillinum í rauntíma-viðbrögð á nokkrum stöðum á stönginni. Stýringin breytir síðan afli hitarans á millisekúndum.
Rannsókn sem birt var í Journal of Manufacturing Science and Engineering leiddi í ljós að í samfelldum hitaþéttingarkerfum minnkaði virk hitastýring breytileikann í þéttingarstyrk um 60% samanborið við óvirkar -kældar stangir. Það útilokar einnig nánast galla við kaldþéttingu sem eiga sér stað í -háhraða ókældum kerfum (ASME, 2020).
Hitaeftirlit með legu og drifi
Stöðug gangur hitar ekki aðeins í þéttingarstöðinni heldur einnig í snúningshlutum vélarinnar. Legur, þéttandi kambásar og skurðarstandur á aðaldrifsköftum munu hitna við stöðugt álag. Ef ekki er farið varlega getur ofhitnun legs skemmt smurolíuna. Þetta flýtir fyrir sliti og getur leitt til meiriháttar bilana.
Hár-afkastavélar setja upp hitaskynjara á helstu legustöðum. Þegar rekstrarhiti fer yfir sett mörk mun stjórnkerfið gefa frá sér viðvörun. Í sumum tilfellum hægir kerfið sjálft á framleiðslu og kælir hlutana. Þetta kemur í veg fyrir bilanir án þess að þörf sé á niður í miðbæ.
Forspárviðhald og spenntursverkfræði
Ríkisvöktun með titringsgreiningu
Munurinn á fyrirhuguðu viðhaldi og ófyrirséðu bilun er lykilmælikvarði á samfellda framleiðslu. Óvænt bilun á pokalínunni getur kostað meira en $200 á mínútu í tapað framleiðslu. Það veldur líka töfum á afhendingu.Vél til töskugerðar stórmarkaðareiningarnar eru hannaðar til að starfa allan sólarhringinn og verða að greina vandamál áður en þau koma upp.
Nútíma vélar nota hröðunarmæla á lykilhlutum. Aðallega legur, gírkassi, servómótorar og skurðarsamsetning. Þessir skynjarar skynja stöðugt titringsmerki. Þegar legan byrjar að sprunga eða gírinn byrjar að sprunga breytist titringstíðnarmynstrið augljóslega. Vélræn-kennsluforrit sem þjálfuð eru í venjulegum titringsham geta greint þessar breytingar dögum eða jafnvel vikum áður en hlutarnir bila í raun.
Þetta Alþjóðlega staðlastofnunin sem falla undir ISO 10816. Þessi staðall veitir reglur um mat á alvarleika titringsmats iðnaðarvéla. Vélar smíðaðar fyrir samfellda notkun miða venjulega að titringsstigi undir ISO 10816 svæðismörkum. Þeir vara sjálfkrafa við þegar lestur fer inn í B (ISO, 2017).
Slitstjórnun verkfæra
Skeri og stangarfletir eru slitnir hlutar. Það gæti þurft að skipta út eða pússa wolframkarbíð háhraðapokaframleiðanda eftir 8 milljónir til 12 milljón lotur. Það er um 2-3 vikna samfelld framleiðsla. Spákerfið bíður ekki eftir lélegum skurðgæðum heldur reiknar heildarskurðarferilinn frá síðustu verkfæraskipti. Skipting er síðan áætluð innan áætlaðs viðhaldstíma.
Þessi aðferð, ásamt tölfræðilegum ferlistýringargögnum um nákvæmni pokastærðar, gerir viðhaldsteyminu kleift að breyta moldinni áður en gæði fara að minnka. Þetta mun ekki aðeins lengja endingartíma tækisins, heldur mun það ekki framleiða óæðri vörur.
Gæðatrygging á framleiðsluhraða
Innbyggð sjónkerfi
Fjöldaframleiðsla er gagnslaus ef framleiðsla er ekki í samræmi við reglur. Handvirk sýnataka, þar sem poki er tekinn til skoðunar á 500 eða 1.000 eininga fresti, fangar ekki tilviljunarkennda galla sem verða á milli skoðana.
Vél til töskugerðar stórmarkaðargerðir eru með innbyggðu sjónkerfi fyrir stöðuga framleiðslu. Þeir athuga hvern poka þegar hún fer frá skurðarstöðinni. Háhraðamyndavél fangar innsiglissvæðið, sér um afskurðinn og heildarstærð poka á fullum hraða. Myndvinnsluforrit ber saman hverja poka við viðmiðunarlíkan. Þau merkja vandamál eins og ófullnægjandi innsigli, handfangsskurð sem vantar, stærðarvillumörk eða óhreint yfirborð.
Tækniforskrift Evrópustaðlanefndar (CEN) CEN/TS 15901 fjallar um sjálfvirka sjónskoðun í umbúðaframleiðslu. Það mælir með 100% skoðunum á netinu á vörum þar sem bilun í burðarvirki gæti skapað öryggisáhættu fyrir neytendur. Matvörupokar með þungum eða heitum hlutum eru gott dæmi (CEN, 2021).
Orkunýting undir stöðugu álagi
Það kostar mikla orku að keyra vél í margar vikur. Hár-pokaframleiðslulínur geta keyrt 25 til 40 kW. Orkunýting er því mikilvæg bæði fyrir umhverfið og fjárhagsáætlun.
Servó-drifnar vélar eru náttúrulega skilvirkari en vökva- eða loftknúnar vélar. Þeir nota orku aðeins þegar og þar sem þeir þurfa á því að halda. Endurnýjandi servódrif fangar orku úr hægum skrefum, eins og þegar innsiglisstöngin er dregin til baka. Þeir senda orku aftur til raforkukerfis vélarinnar. Að auki slekkur varaaflstjórnun á óæskilegum hlutum, svo sem hitara, færiböndum og ljósum, með stuttum fyrirvara. Þetta mun draga úr orkusóun í hléi.
Niðurstaða
Að mæta þörfinni fyrir fjöldaframleiðslu snýst ekki um að smíða hraðari vélar. Það krefst kerfis-viða nálgun sem tekur tillit til allra mögulegra flöskuhálsa. Þessi skref fela í sér efnisfóðrun, hitastýringu, slit á hlutum, gæðaeftirlit og orkunotkun. Baggarar í stórmarkaði ná stöðugri framleiðslu með servó-drifinni nákvæmni, sjálfvirkri rúllumeðferð, virkri hitastjórnun, forspárviðhaldi og gæðaskoðun á netinu. Allt þetta vinnur saman að því að halda töskunum rennandi með hraða upp á nokkur hundruð á mínútu, á vöktum og með lítilli hjálp. Vel-stillttöskugerðarvél í stórmarkaðisamstillir öll þessi kerfi til að ná stöðugri framleiðslu á sama tíma og pokinn heldur heilleika í hverri einingu.
Þar sem smásöluaðfangakeðjur halda áfram að krefjast styttri afhendingartíma og afhendingartíma, mun verkfræðilegur flókinn búnaður skipta enn meira máli fyrir kostnað og frammistöðu sveigjanlegrar umbúðaframleiðslu.
Heimildir
IEEE. (2021).Servó-drifin pökkunarvél: áreiðanleika- og nothæfisgreining í stöðugu framleiðsluumhverfi. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 17(8), 5462-5471.
FAO (Matvæla- og landbúnaðarstofnun Sameinuðu þjóðanna) (2022).Tæknilegar leiðbeiningar um skilvirkni umbúðaefna í verslunarkeðju matvæla. Róm: FAO.
American Society of Mechanical Engineers (ASME) (2020).Virk hitastjórnun í stöðugum hitaþéttingarkerfum: Áhrif á innsiglistyrk Breytingar. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 142(11), 111004.
ISO (International Organization for Standardization 2017).ISO 10816: Vélrænn titringur-Mat á titringi véla með því að mæla hluta sem ekki-snýst. Genf: Alþjóðastaðlastofnunin.
CEN (European Committee for Standardization) (2021).CEN/TS 15901: Sjálfvirk sjónskoðun í umbúðaframleiðslu-kröfum og prófunaraðferðum. Brussel: CEN.
