De afgelopen jaren hebben 's werelds grootste brouwerijen en gebruikers van glasverpakkingen een aanzienlijke vermindering van de CO2-voetafdruk van verpakkingsmaterialen geëist, in navolging van de megatrend van het terugdringen van het plasticgebruik en het terugdringen van de milieuvervuiling.Lange tijd was het de taak van het vormen van het hete uiteinde om zoveel mogelijk flessen naar de gloeioven te brengen, zonder veel aandacht voor de kwaliteit van het product, wat vooral de zorg van het koude uiteinde was.Als twee verschillende werelden zijn de warme en koude uiteinden volledig gescheiden door de gloeioven als scheidingslijn.Daarom is er bij kwaliteitsproblemen nauwelijks sprake van tijdige en effectieve communicatie of feedback van de koude kant naar de warme kant;of er is communicatie of feedback, maar de effectiviteit van de communicatie is niet hoog vanwege de vertraging van de gloeioventijd.Om ervoor te zorgen dat producten van hoge kwaliteit in de vulmachine, in het cold-end gebied of bij de kwaliteitscontrole van het magazijn worden ingevoerd, worden daarom de trays gevonden die door de gebruiker worden geretourneerd of moeten worden geretourneerd.
Daarom is het bijzonder belangrijk om productkwaliteitsproblemen aan de hete kant op tijd op te lossen, vormapparatuur te helpen de machinesnelheid te verhogen, lichtgewicht glazen flessen te produceren en de CO2-uitstoot te verminderen.
Om de glasindustrie te helpen dit doel te bereiken, heeft het Nederlandse bedrijf XPAR gewerkt aan de ontwikkeling van steeds meer sensoren en systemen, die worden toegepast bij het hot-end vormen van glazen flessen en blikjes, omdat de informatie die door de sensoren wordt verzonden is consistent en efficiënt.Hoger dan handmatige levering!
Er zijn te veel interfererende factoren in het gietproces die het glasproductieproces beïnvloeden, zoals glasscherfkwaliteit, viscositeit, temperatuur, glasuniformiteit, omgevingstemperatuur, veroudering en slijtage van coatingmaterialen, en zelfs oliën, productieveranderingen, stop/start Het ontwerp van het apparaat of de fles kan het proces beïnvloeden.Logischerwijs probeert elke glasfabrikant deze onvoorspelbare verstoringen te integreren, zoals de toestand van de klodders (gewicht, temperatuur en vorm), het laden van de klodders (snelheid, lengte en tijdspositie van aankomst), temperatuur (groen, schimmel, enz.), pons/kern , matrijs) om de impact op het vormen te minimaliseren, waardoor de kwaliteit van glazen flessen wordt verbeterd.
Nauwkeurige en tijdige kennis van de klodderstatus, klodderbelading, temperatuur en fleskwaliteitsgegevens vormen de fundamentele basis voor het produceren van lichtere, sterkere en defectvrije flessen en blikjes bij hogere machinesnelheden.Uitgaande van de real-time informatie die door de sensor wordt ontvangen, worden de echte productiegegevens gebruikt om objectief te analyseren of er later fles- en blikdefecten zullen zijn, in plaats van verschillende subjectieve oordelen van mensen.
Dit artikel gaat in op hoe het gebruik van hot-end-sensoren kan helpen bij het produceren van lichtere, sterkere glazen potten en potten met minder defectpercentages, terwijl de machinesnelheid toeneemt.
Dit artikel gaat in op hoe het gebruik van hot-end-sensoren kan helpen bij het produceren van lichtere, sterkere glazen potten met minder defectpercentages, terwijl de machinesnelheid toeneemt.
1. Hot-endinspectie en procesbewaking
Met de hot-end-sensor voor fles- en blikinspectie kunnen grote defecten aan de hot-end worden geëlimineerd.Maar hot-end-sensoren voor inspectie van flessen en blikjes mogen niet alleen worden gebruikt voor hot-end-inspectie.Zoals bij elke inspectiemachine, warm of koud, kan geen enkele sensor alle defecten effectief inspecteren, en hetzelfde geldt voor hot-end-sensoren.En aangezien elke fles of blik die niet aan de specificaties voldoet al productietijd en energie verspilt (en CO2 genereert), ligt de focus en het voordeel van hot-end-sensoren op het voorkomen van defecten, en niet alleen op de automatische inspectie van defecte producten.
Het belangrijkste doel van flesinspectie met hot-end-sensoren is het elimineren van kritieke defecten en het verzamelen van informatie en gegevens.Bovendien kunnen individuele flessen worden geïnspecteerd volgens de eisen van de klant, waardoor een goed overzicht ontstaat van de prestatiegegevens van de eenheid, elke klodder of de rangschikking.Het elimineren van grote defecten, waaronder hot-end gieten en plakken, zorgt ervoor dat producten door hot-end spuit- en cold-end inspectieapparatuur gaan.Gegevens over de caviteitsprestaties voor elke eenheid en voor elke klodder of loper kunnen worden gebruikt voor een effectieve analyse van de hoofdoorzaak (leren, preventie) en snelle herstelmaatregelen wanneer zich problemen voordoen.Snelle herstelmaatregelen door de hot end op basis van realtime informatie kunnen de productie-efficiëntie direct verbeteren, wat de basis vormt voor een stabiel vormproces.
2. Verminder interferentiefactoren
Het is bekend dat veel interfererende factoren (kwaliteit van glasscherven, viscositeit, temperatuur, homogeniteit van het glas, omgevingstemperatuur, verslechtering en slijtage van coatingmaterialen, zelfs oliën, productieveranderingen, stop/start-eenheden of flesontwerp) van invloed zijn op de glasproductie.Deze interferentiefactoren zijn de hoofdoorzaak van procesvariatie.En hoe meer interferentiefactoren het gietproces wordt blootgesteld, hoe meer defecten er ontstaan.Dit suggereert dat het verminderen van het niveau en de frequentie van interfererende factoren een grote bijdrage zal leveren aan het bereiken van het doel om lichtere, sterkere, defectvrije en snellere producten te produceren.
Het hete uiteinde legt bijvoorbeeld over het algemeen veel nadruk op oliën.Oliën is inderdaad een van de belangrijkste afleidingen bij het vormen van glazen flessen.
Er zijn verschillende manieren om de procesverstoring door oliën te verminderen:
A. Handmatig oliën: Creëer een SOP-standaardproces, controleer strikt het effect van elke oliecyclus om het oliën te verbeteren;
B. Gebruik een automatisch smeersysteem in plaats van handmatig oliën: Vergeleken met handmatig oliën kan automatisch oliën de consistentie van de smeerfrequentie en het smeereffect garanderen.
C. Minimaliseer het oliën door gebruik te maken van een automatisch smeersysteem: terwijl u de frequentie van het oliën vermindert, zorgt u voor de consistentie van het olie-effect.
De verminderingsgraad van procesinterferentie als gevolg van oliën ligt in de orde van grootte van a
3. De behandeling zorgt ervoor dat de bron van procesfluctuaties de verdeling van de glaswanddikte uniformer maakt
Om nu het hoofd te bieden aan de schommelingen in het glasvormingsproces, veroorzaakt door de bovengenoemde verstoringen, gebruiken veel glasfabrikanten meer glasvloeistof om flessen te maken.Om te voldoen aan de specificaties van klanten met een wanddikte van 1 mm en een redelijke productie-efficiëntie te bereiken, variëren de ontwerpspecificaties voor de wanddikte van 1,8 mm (blaasproces met kleine monddruk) tot zelfs meer dan 2,5 mm (blaas- en blaasproces).
Het doel van deze grotere wanddikte is om defecte flessen te voorkomen.In de begindagen, toen de glasindustrie de sterkte van het glas niet kon berekenen, compenseerde deze grotere wanddikte de buitensporige procesvariatie (of een laag niveau van controle van het gietproces) en werd deze gemakkelijk gecompromitteerd door fabrikanten van glascontainers en hun klanten.
Maar daardoor heeft elke fles een heel andere wanddikte.Via het infraroodsensorbewakingssysteem aan de hete kant kunnen we duidelijk zien dat veranderingen in het gietproces kunnen leiden tot veranderingen in de dikte van de fleswand (verandering in de glasverdeling).Zoals weergegeven in de onderstaande figuur, is deze glasverdeling in principe verdeeld in de volgende twee gevallen: de longitudinale distributie van het glas en de laterale distributie. Uit de analyse van de talrijke geproduceerde flessen blijkt dat de glasdistributie voortdurend verandert , zowel verticaal als horizontaal.Om het gewicht van de fles te verminderen en defecten te voorkomen, moeten we deze schommelingen verminderen of vermijden.Het beheersen van de verdeling van het gesmolten glas is de sleutel tot het produceren van lichtere en sterkere flessen en blikjes op hogere snelheden, met minder defecten of zelfs bijna nul.Het controleren van de distributie van glas vereist continue monitoring van de productie van flessen en blikken en het meten van het proces van de operator op basis van veranderingen in de glasdistributie.
4. Verzamel en analyseer data: creëer AI-intelligentie
Door steeds meer sensoren te gebruiken, worden steeds meer gegevens verzameld.Het intelligent combineren en analyseren van deze data levert meer en betere informatie op om procesveranderingen effectiever te beheren.
Het uiteindelijke doel: het creëren van een grote database met gegevens die beschikbaar zijn in het glasvormproces, waardoor het systeem de gegevens kan classificeren en samenvoegen en de meest efficiënte closed-loop-berekeningen kan maken.Daarom moeten we nuchterder zijn en uitgaan van feitelijke gegevens.We weten bijvoorbeeld dat de laadgegevens of temperatuurgegevens verband houden met de flesgegevens. Zodra we deze relatie kennen, kunnen we de lading en temperatuur zo regelen dat we flessen produceren met minder verschuiving in de verdeling van het glas. zodat defecten worden verminderd.Ook kunnen sommige cold-end-gegevens (zoals bellen, scheuren, enz.) ook duidelijk procesveranderingen aangeven.Het gebruik van deze gegevens kan de procesvariantie helpen verminderen, zelfs als deze aan de hot-end niet wordt opgemerkt.
Nadat de database deze procesgegevens heeft vastgelegd, kan het AI-intelligente systeem daarom automatisch relevante herstelmaatregelen treffen wanneer het hot-end sensorsysteem defecten detecteert of constateert dat de kwaliteitsgegevens de ingestelde alarmwaarde overschrijden.5. Creëer sensorgebaseerde SOP of vormgietprocesautomatisering
Zodra de sensor wordt gebruikt, moeten we verschillende productiemaatregelen organiseren rond de informatie die door de sensor wordt verstrekt.Steeds meer echte productiefenomenen kunnen door sensoren worden waargenomen, en de overgedragen informatie is zeer reductief en consistent.Dit is van groot belang voor de productie!
Sensoren monitoren continu de status van de klodder (gewicht, temperatuur, vorm), lading (snelheid, lengte, aankomsttijd, positie), temperatuur (preg, matrijs, punch/core, matrijs) om de kwaliteit van de fles te bewaken.Elke variatie in productkwaliteit heeft een reden.Zodra de oorzaak bekend is, kunnen standaardprocedures worden opgesteld en toegepast.Het toepassen van SOP maakt de productie van de fabriek eenvoudiger.Uit feedback van klanten weten we dat ze het gevoel hebben dat het dankzij de sensoren en SOP's gemakkelijker wordt om nieuwe medewerkers aan de 'hot end' te werven.
Idealiter zou automatisering zoveel mogelijk moeten worden toegepast, zeker als er steeds meer machinesets zijn (zoals 12 sets 4-drop machines waarbij de operator 48 caviteiten niet goed kan controleren).In dit geval observeert de sensor, analyseert de gegevens en maakt de nodige aanpassingen door de gegevens terug te koppelen naar het rang-en-trein-timingsysteem.Omdat de feedback zelfstandig via de computer werkt, kan deze in milliseconden worden aangepast, iets wat zelfs de beste operators/experts nooit zullen kunnen.De afgelopen vijf jaar is er een automatische regeling met gesloten lus (hot end) beschikbaar geweest om het gewicht van de klodders, de afstand tussen de flessen op de transportband, de matrijstemperatuur, de kernponsslag en de longitudinale verdeling van het glas te regelen.Het is te voorzien dat er in de nabije toekomst meer regelcircuits beschikbaar zullen zijn.Op basis van de huidige ervaringen kan het gebruik van verschillende regelkringen in principe dezelfde positieve effecten opleveren, zoals minder procesfluctuaties, minder variatie in de glasverdeling en minder defecten in glazen flessen en potten.
Om het verlangen naar lichtere, sterkere, (bijna) defectvrije productie met hogere snelheid en hogere opbrengst te verwezenlijken, presenteren we in dit artikel enkele manieren om dit te bereiken.Als lid van de glasverpakkingsindustrie volgen we de megatrend van het terugdringen van plastic en milieuvervuiling, en volgen we de duidelijke eisen van grote wijnhuizen en andere gebruikers van glasverpakkingen om de ecologische voetafdruk van de verpakkingsmaterialenindustrie aanzienlijk te verkleinen.En voor elke glasfabrikant kan het produceren van lichtere, sterkere, (bijna) defectvrije glazen flessen, en bij hogere machinesnelheden, leiden tot een groter rendement op de investering en tegelijkertijd tot een vermindering van de CO2-uitstoot.
Posttijd: 19 april 2022