Hvernig eykur ruslapokaframleiðsluvél framleiðni?

Í ferli sorppokaframleiðslu er skilvirkni framleiðslu ekki bara hraði vélarinnar. Lína sem keyrir á 250 hringjum á mínútu getur samt tapað 30 prósentum af hugsanlegri framleiðslu. Þetta tap stafar af smániðurtíma, neitun til sóunar og langur skiptitíma. Aðferðirnar til að bæta raunverulega framleiðni sorppokagerðarvélar eru meðal annars vélbúnaðarverkfræði, stýrihugbúnaður og ferlihönnun. Til að skilja þessar aðferðir þurfum við að skoða hámarkshraða vélarinnar. Við þurfum að skilja hvernig vélar útrýma ákveðnum tegundum taps sem skerða framleiðni.

Aðgreina fræðileg og afkastamikil framleiðsla

Fyrsta reglan um framleiðnigreiningu er að hlutfallshraðinn og raunveruleg framleiðsla eru sjaldan eins. Alþjóða staðlastofnunin, í gegnum ISO 22400-2 um lykilframmistöðuvísa fyrir framleiðslustarfsemi, skilgreinir þetta bil með heildarbúnaðarvirkni, eða OEE. OEE margfaldar framboð, frammistöðu og gæðahlutfall. Til dæmis hefur vél sem er metin 200 töskur á mínútu 12 prósent niður í miðbæ. Það keyrir á 85 prósentum af hámarkshraða til að takast á við efnisbreytingar. Og það gerir 4 prósent af-vöru sem ekki er tilgreind. Þessi vél hefur OEE um 63 prósent. Þannig að 37 prósent af fræðilegri getu þess glatast.

Nútímaleg sorppokagerðarvél lagar hvert af þessum þremur tjónasvæðum með sérstökum verkfræðilausnum. Það treystir ekki á rekstraraðila til að fylgjast með og draga úr tapi. Í næstu köflum er skoðað hvernig vélin minnkar hverja tegund taps.

Tandem þéttingararkitektúr fyrir tvöföldun á afköstum

Beinasta leiðin til að bæta framleiðni er að breyta hönnun vélarinnar, ekki að láta hana ganga hraðar. Gömul sorppokaframleiðslulína notar loftþétta stöð. Hver vél á þessari stöð vinnur poka. Hver lota hefur skref. Innsigli lokast. Lokaðu við 160-200 gráður í 0,15-0,4 sekúndur. Opnaðu það síðan. Myndin færir síðan lengd poka fram. Heildarlotan tekur 0,4–0,6 sekúndur. Það takmarkar framleiðslu við um 100–150 poka á mínútu.

Til að bæta framleiðsluhagkvæmni notar A Sorppokagerð vél raðþéttibúnað. Þetta þýðir að skiptast á tveimur þéttingarstöðvum. Stöð B er að flytja kvikmyndir og undirbúa lokun þegar stöð A var í stöðvun. Stöðvarnar tvær deila sömu kvikmyndaleiðinni. En einn af öðrum vinna þeir í mismunandi pokastöðum. Þetta hefur tvöfaldað afköst í 250–350 poka á mínútu. Þetta mun ekki stytta dvalartímann um helming. Þetta er mikilvægt vegna þess að dvöl minni en 0,15 sekúndur veikir innsiglið.

The Society of Plastics Engineers (SPE) hefur tæknilega grein um háhraða pólýetýlenfilmuþéttingu-. Skjölin sýna að við venjulegt innsiglishitastig leyfir dvalartími undir 0,12 sekúndum ekki fjölliðakeðjunum að blandast að fullu í gegnum innsiglið. Þetta mun draga úr flögnunarstyrk um 25–35 prósent. Raðhönnun viðheldur góðum niður í miðbæ. Á sama tíma tvöfaldar það fjölda innsigla sem myndast á mínútu eftir véltíma. Þetta leiddi til 95 prósenta aukningar á nettóframleiðni í samanburði við einn{10}}stöðvunarhönnun. Þessi hækkun hefur tekið tillit til viðbótarviðhaldsvinnu á öðrum stað.

Servó-drifin kvikmyndaflokkun og hröðunarsnið

Þunn filmu knúningsbúnaður dregur filmuna í gegnum þéttingar-, götunar- og skurðarstöðvar. Kerfið hefur verið aðalorsök hraðatakmarkana og vörubreytileika. Vélrænir kamba-drifnir vísitölur hafa fast hröðunarmynstur. Þeir setja háan merkimiða á pólýetýlenfilmuna. Hnykk er hraði breytinga á hröðun. Þetta veldur því að himnan teygir sig, breytir breidd og brotnar stundum hraðann um meira en 150 hringi á mínútu.

Servóknúnir vísitölur koma í stað kambása með forritanlegu rafrænu kambássniði. Þetta snið er geymt í hreyfistýringunni. Servó mótorinn knýr nákvæmnisrúllupör. Þessir strokkar eru venjulega 120–150 mm í þvermál. Þau eru króm-húðuð og yfirborðsáferð Ra 0,2-0,4 míkron. Rúllan heldur filmunni þéttingsfast og færist áfram í samræmi við ákveðna lengd pokans. Þeir nota S-hröðunarferilinn til að takmarka rykk. IEEE Transactions on Industrial Electronics rannsakaði þetta. Niðurstöðurnar sýna að S-feril hreyfingarsnið getur dregið úr hámarksálagshlutfalli filmu um 40 prósent samanborið við stöðuga hröðunarsnið á sama hringhraða. Þetta gerir vélinni kleift að starfa á hraðanum 250+ á mínútu á 12 μm LLDPE filmu án þess að fara yfir teygjumörk filmunnar.

Servóvísirinn hefur ±0,3 mm nákvæmni fyrir staðsetningu pokalengdar. Þessi nákvæmni er mikilvæg vegna þess að breyting á lengd poka getur haft áhrif á næstu skref. Ef pappírspokinn er skorinn meira en 2 mm að lengd er 500 pokinn umbúðaaskja of löng. Ef dúkapokinn er styttur um 2 mm uppfyllir stærð taupokans ekki kröfurnar. Umbreytingardeild TAPPI segir að endurtekningarnákvæmni víddar hafi verið innan ±0,5 mm og magn sóunarhraða minnkað um 60–70 prósent samanborið við ±2 mm vikmörk.

Sjálfvirk rúllaskipti með Flying Splice

Breytingin á kefli er ein stærsta orsök ófyrirséðrar niður í miðbæ í pokaferli. Hefðbundin 500 kg rúlla er 1.200 mm á breidd og 15 μm LDPE filman er um 28.000 línulegir metrar. Það er nóg fyrir um það bil 35.000 staðlaða 800 mm poka. Við 250 poka á mínútu geturðu klárast rúllur á um 140 mínútum. Þannig að það eru 8-10 hljóðstyrksbreytingar á hverri vakt.

Handvirk spólun tekur 8–15 mínútur í einu. Þú verður að stöðva vélina, taka tóma kjarnann út, hlaða honum í nýja tromlu, skeyta hala filmunnar við hlaupvírinn og þræða hann aftur. Það jafngildir 60–120 mínútum tapaðrar framleiðslu á hverri vakt. Ruslapokaframleiðendur með sjálfvirkum spóluvélum stytta tíma hverrar breytingar í 30–45 sekúndur. Það splæst á fullum hraða.

Þannig virkar flugu-veltakerfið. Önnur útfellingarstaðan heldur uppbótarrúllunni tilbúinn. Frambrún hans var fest með límbandi. Laserskynjarinn skynjar þetta þegar þvermál hlaupavalsins nær settu lágmarki. stýrikerfi hraðar síðan biðrúllu til að passa við línuhraða. Það þrýstir heita mósaíkstönginni að skörunarpunktinum. Það klippti gamla netið. Allt þetta gerist á 2-3 sekúndum. Vélar stoppa aldrei.

European Association of Plastics Recycling and Recovery Organizations (EPRO) eru með rekstrarviðmiðunargögn fyrir sveigjanlega filmubreyta. Gögnin sýna að sjálfvirkt skeytikerfi minnkaði meðalstöðvunartíma á hverja vakt frá rúllubreytingum um 85 – 92 prósent. Þetta getur endurheimt 50-100 mínútur af framleiðslutíma á vakt.

Innbyggð gallagreining og lokuð-lykkjuleiðrétting

Gæðatap er poki úr forskrift sem verður að henda eða selja í lægri einkunn. Þetta eru venjulega 3–6 prósent af vélaframleiðslu án innbyggðrar skoðunar. Á 250+ töskum á klukkustund háhraðalestarlínunni- leiddi gæðavandamál sem ekki verður tekið eftir í jafnvel 90 sekúndur í 375 slæmum töskum.

Nútímalegt vélsjónskynjunarkerfi hefur tvö lykilatriði.

Seal Check notar 2.048 – 4.096 pixla há-vír-upplausnarmyndavél. Myndavélarnar munu mynda botninnsiglið um leið og það er búið til. Kerfi athuga breidd innsigli jafna. Það finnur ófullkominn samruna, eða kulda. Það finnur einnig mengun eins og gelagnir eða ryk sem er föst í innsiglinum. Samtök um umbúða- og vinnslutækni (PMMI) sögðu að innbyggð hitamyndagerð með sýnilegu ljósi hafi greint 98 prósent af innsiglisgöllum á meira en 300 pokum á mínútu.

Götunarskoðun notar aðra myndavél. Myndavélin athugar dýpt og einsleitni götunnar. Stunga af völdum grunns túrtappa. Of djúpt sár veldur ótímabærum rifnum í umbúðunum. Kerfið mælir þykkt efnisbrúarinnar sem eftir er á hverjum götunarpunkti. Það merkir poka utan 0.5 -1.5 mm vikmörk.

Þegar galli greinist gefur kerfið ekki aðeins frá sér viðvörun. Það sendir mæligögn til baka til þéttingar- og götunarstýringanna. Ef innsiglishitastig er of lágt og samruni er ófullkominn mun stjórnandinn sjálfkrafa hækka stillingarmarkið um 2 – 3 gráður C. Ef götundýpt er of grunnt, blaðdýpt servóstilling 0,02 mm. Þessi leiðrétting með lokuðu-lykkju er samþykkt í samræmi við grein 8.5.1 í ISO 9001 gæðastjórnunarrammanum um úttak eftirlitsferlisins. Það dregur úr gæða-tengdum úrgangi úr 3–6 prósentum í innan við 0,5 prósent. Þetta jafngildir 6 – 12 auka framleiðslumínútum á klukkustund.

Fljótleg-Breyting á verkfærum fyrir fjöl-sniðsframleiðslu

Eftir því sem ruslapokalínan stækkar munu stærðir einnig stækka, eins og frá 20-lítra eldhúspokum í 240 lítra ruslaföt. Mælar eru einnig mismunandi, allt frá þunnum pokum með 12 míkron til 35 μm þungapoka. Og mismunandi stíll, eins og flatt innsigli, stjörnu innsigli, rennilás, innsigli, osfrv. Þess vegna er fljótur að skipta á milli þessara gerða lykilatriði í framleiðslu.

SMED SMED aðferðin af The Japan Management Association. Margar verksmiðjur nota það til að skipta um vinnu. SMED skiptir uppsetningartímanum í tvo hluta. Innri stillingar þýðir að vélin varð að stöðva. Ytri stillingar þýðir að þú getur verið tilbúinn þar sem vélin heldur áfram að keyra. Sorppokagerðarvél sem fylgir SMED reglum hefur þessa eiginleika.

• Hraðlosar-þéttingar með því að nota kambáslásstöng í stað boltaskera. Þess vegna hefur tíminn sem það tekur að skiptast á strikamerkjum verið styttur úr 20 mínútum í minna en 3 mínútur.
• Verkfærakerrur á sínum stað fyrirfram. Þeir halda þéttingarstöngum næsta sniðs, götublöðum og felliplötum beint í vélinni. Þau eru sett upp í núverandi keyrslu.
• Servóstillingar samkvæmt uppskrift. Lengd, samanbrotsbreidd og gatastaða þessara stýripoka. PLC mun hringja í þá eftir fimm sekúndur. Og það þarf ekki vélræna breytingu.
• Tengipunktar snittari stýribrautanna og límbandstengingarstöðva eru litakóðar. Þess vegna þarf rekstraraðilinn ekki að skoða neina handbók til að finna og tengja rétta leiðina.

ISO 22400-2 OEE reglur eru notaðar af Institute of Manufacturing Performance. Þeir komust að því að SMED-undirstaða pokavélar gátu breytt öllu sniðinu á sex til 10 mínútum. Þessi felur í sér gæðaprófanir á fyrsta hlut. En meðalvélin tekur 30–45 mínútur. Fyrir plöntur sem breytast 4–6 snið á vakt geturðu sparað 90–180 mínútur af vinnutíma.

Fyrirsjáanlegt viðhald og aðgengi að búnaði

Ófyrirséð niður í miðbæ kemur frá bilun í íhlutum. Til dæmis festast legur, innsiglihitarar brenna út eða götublöð slitna. Lokunin hefur skaðað framleiðni mest. Vegna þess að það gerist fyrirvaralaust. Þú verður að finna vandamálið áður en þú getur leyst það.

The Institute of the Society of Manufacturing Engineers gaf út nokkur gögn. Ófyrirséð niður í miðbæ Packers tók 45 til 90 mínútur frá bilun til að endurræsa, gögnin sýndu. Greining ein og sér tekur 25-40 mínútur.

Forspárviðhald leysir þetta vandamál. Það hefur verið að athuga heilbrigði hlutanna. Það gefur viðvörun þegar hluti versnar en bilar ekki. Mál og ekki má gera við sorppokaframleiðanda eru:

Titringsskynjarar eru festir á legu þéttistöðvarinnar. Hröðunarskynjarar mæla titringsmynstur legra. Þegar kappaksturinn-afnám legur hefst breytist titringstíðnin augljóslega. Breytinguna má greina á milli 200 og 400 vinnustundum áður en legið brotnar alveg. Þetta er í samræmi við ISO 10816 reglur um vélræna titringsskoðun. Þessi snemmbúna viðvörun gefur þér tíma til að skipta um legur meðan á áætlaðri viðhaldsstöðvun stendur.

Athugaðu viðnám innsiglishitara með vöktun. Innsiglið inniheldur rörlykjuhitara. Þegar ofnar eldast, eykst viðnám þeirra. Með því að skoða viðnámsþróun geturðu séð hvenær ofnar eru að nálgast endann á líftíma sínum. Þetta kemur í veg fyrir að hitastig innsigli verði bilað meðan á hringrás stendur. Ef slík bilun ætti sér stað myndi það valda hundruðum brotinna innsigla áður en nokkur rekstraraðili tæki eftir því.

Brúnir götublaða-var einnig undir eftirliti. En í flestum tilfellum er ekki hægt að festa skynjarann ​​beint á blaðið. Í staðinn mælir þú kraftinn sem þarf fyrir skuggamyndir. Þessi kraftur er lesinn af snúningsáhrifum snúningsdrifna servókerfisins. Blaðið dofnaði og krafturinn fer upp. Þegar tog er 15 - 20 prósent hærra en venjulega þýðir það að skipta þarf um blöð. Þannig að þú getur áætlað að mala það eða skipta um það, frekar en að bíða eftir að skurðgæðin versni og laga það síðan.

Sameinuðu Bandaríkin. Skrifstofa orkunýtingar og endurnýjanlegrar orku í orkumálaráðuneytinu veitir leiðbeiningar um áreiðanleika framleiðslukerfa. Þar segir að forspárviðhald á mjúkum-pökkuðum tækjum geti dregið úr ófyrirséðri niður í miðbæ um 35–45 prósent. Þeir lækka einnig launakostnað við viðhald um 20–30 prósent miðað við óvirkt viðhald.

Orkustjórnun og sjálfbær framleiðni

Meiri framleiðni getur notað meiri orku. Þetta gæti dregið úr sparnaði þínum. Þetta á sérstaklega við þar sem raforkuverð er hátt eða kolefnisgjöld eru lögð á. Sorppokagerðarvél hefur þá eiginleika að spara orku og stjórna rafmagnsnotkun.

• Servo endurnýjandi hemlun er einn af eiginleikum. filmu-vísitöluservóið hægir úr fullum hraða í núll í hverri lotu, mótorinn verður rafall. Það sendir hreyfiorku aftur til DC strætó. Á hröðum vélum sem keyra meira en 250 lotur á mínútu getur þessi endurunna orka uppfyllt 15–25 prósent af heildaraflþörf servókerfisins.
• Varastjórnun innsigla er önnur aðgerð. Við rúllabreytingar, sniðbreytingar eða stutt framleiðslustöðvun er hitastigi innsigli haldið við 85–90 prósent af vinnustillingarpunkti. Það kemur ekki alltaf niður í stofuhita. Sameiginlega rannsóknarmiðstöð framkvæmdastjórnar Evrópusambandsins (JRC) hefur tilvísunarrit um umbreytingu fjölliða filmu. Biðhamurinn dregur úr þeim tíma sem það tekur að hita innsiglisstöngina úr 4–6 mínútum í minna en 60 sekúndur, sagði hann. Það notar 40 prósent minni orku en full upphitun.
• Bráðnun með-eftirspurn lím er einnig notuð. Fyrir vélar sem nota límband til að búa til töskupoka, er límið unnið í litlum skömmtum sem eru 50 – 100 grömm með því að nota-heitabræðslukerfi. Þeir eru ekki með fullan 5 lítra tank á 170 allan tímann. Þetta dregur úr orkunotkun límkerfisins um 35–40 prósent.

Niðurstaða

Skilvirkni aa sorppokagerðarvélaframleiðanda kemur frá mörgum hlutum sem vinna saman. Þetta felur í sér hönnun vélarinnar (eins og tandemþéttingu), hreyfistýringu (servó-knúin S-kúrfuvísitölu), sjálfvirkni (flug-breytingar á klippivals), innbyggða gæðastýringu (sýn-bundin lokuð-lykkjuleiðrétting), rekstraraðferðir (SMED-byggt á hönnun verkfæra og viðhaldsáætlanagerð) til að fylgjast með orkunotkun (forspáráætlanir) og viðhaldsnotkun. (endurnýjandi hemlun og varahitastýring).

Hver þáttur bætti upp fyrir mismunandi tap. Þessar taptegundir eru frá OEE ramma. Þau eru nothæfi, frammistaða og gæði. Og áhrif þessara hluta bæta ekki bara upp. Margfaldaðu þetta tvennt.

Til dæmis, ef vél eykur hvert tapsvæði um 15 prósent, eykst heildarframleiðni um 55 prósent. Ekki 15 prósent. Þetta gerist vegna þess að þegar afköst og gæði verða líka betri er meiri tími eftir til framleiðslu.

Það er þessi margföldunaráhrif sem gerir raunverulegt framleiðni-verkfræðikerfi frábrugðið því sem er hraðvirkara.
 

Heimildir

• ISO 22400-2:2014.Sjálfvirknikerfi og samþætting - Lykilafkastavísar (KPIs) for Manufacturing Operations Management - Part 2: KPI skilgreiningar.
• Félag plastverkfræðinga (SPE).Ráðstefnurit ANTEC - Dvöltími og innsigli í háhraða-pólýetýlenfilmuþéttingu.
• IEEE.Viðskipti á iðnaðar rafeindatækni - S-Curve Motion Profiles fyrir sveigjanlega kvikmyndaflokkun.
• TAPPI umbreytingardeild.Tæknilegar leiðbeiningar um endurtekningarhæfni víddar við kvikmyndaumbreytingu.
• European Association of Plastics Recycling and Recovery Organizations (EPRO).Rekstrarviðmiðunargögn fyrir sveigjanlega kvikmyndabreytara.
• Samtök um pökkunar- og vinnslutækni (PMMI).Innbyggð skoðunartækni fyrir háhraða-umbúðalínur.
• ISO 9001:2015.Gæðastjórnunarkerfi - Kröfur.
• Stjórnunarsamtök Japan.Single-Minute Exchange of Die (SMED) aðferðafræði og innleiðingarrammi.
• Framleiðslustofnun.OEE viðmiðunarrannsóknir til að breyta búnaði.
• Félag framleiðsluverkfræðinga (SME).Forspárviðhald dæmisögur í sveigjanlegum umbúðum.
• ISO 10816.Vélrænn titringur - Mat á titringi véla með mælingum á hlutum sem ekki-snýst.
• Orkumálaráðuneyti Bandaríkjanna - Office of Energy Efficiency and Renewable Energy.Leiðbeiningar um áreiðanleika og viðhald framleiðslukerfa.
• Sameiginlega rannsóknarmiðstöð framkvæmdastjórnar Evrópusambandsins (JRC).BAT tilvísunarskjal fyrir iðnað til að breyta fjölliðum filmum.