Индустрия розничной упаковки изменилась. Крупный заказ на определенный тип продукта после выполнения производственных графиков. Теперь владелец бренда хочет спринта. Им нужен большой размер сумки, дизайн печати и тип материала. Изменения происходят благодаря онлайн-продажам, увеличению количества брендов в магазинах и новым правилам в отношении отходов. Поэтому конверсионное оборудование необходимо переоборудовать быстро. Но оно все равно должно быть качественным. Розничные упаковщики решают проблему. В нем используются взаимозаменяемые детали, цифровое хранилище настроек, быстрая смена размеров и встроенные-функции проверки качества. Таким образом, переработчики могут зарабатывать деньги на небольших заказах. Старые машины с фиксированными деталями не могли этого сделать.
Экономика мелкосерийного-производства
Линия по производству старых сумок составляет от 50 000 до 200 000 единиц каждая. Затраты на переналадку (от 30-до 60 минут) были распределены по миллионам пакетов. Но сейчас средний заказ упал ниже 10 000. Международный торговый центр (ITC) сообщает, что это более распространено среди розничных брендов среднего бизнеса в богатых странах. Таким образом, переход стал занимать больше времени, чем время производства. Это снижает маржу взносов на 25–40 процентов.
Институт эффективности производства использует данные стандарта ISO 22400-2 в качестве ключевых показателей эффективности. В нем отмечается, что в гибридных моделях машины с длительным сроком службы-с общей эффективностью оборудования (OEE) выше 75 процентов, как правило, ниже 45 процентов. Снижение происходит не из-за снижения скорости. Это свободное время для механических изменений, нарезания резьбы и первичных проверок качества. Новая машина для упаковки в пакеты для розничной торговли решает эту проблему. Эти шаги, не добавляющие ценности, сокращаются за счет инженерных изменений, а не за счет добавления рабочих. Этот Машина для производства пакетов для розничной торговлиЭтот подход напрямую направлен на устранение снижения рентабельности, вызванного частыми переналадками.
Сервоуправляемое-переключение формата
Самым большим изменением является использование серво-деталей с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК). Они заменяют механические кулачки, рычажные механизмы с фиксированным ходом и складывающиеся детали, регулируемые вручную. На машине с сервоприводом-задайте ширину пакета, глубину-завязки, форму нижнего сгиба и длину отреза, вызвав сохраненные рецепты. Вам не придется поворачивать маховик.
Выводы Института инженеров-механиков были опубликованы в Трудах Института инженеров-механиков, Часть B: Журнал машиностроительного производства. Результаты показали, что машины для изготовления пакетов с сервоприводом-сокращают среднее время преобразования формата с 35–50 минут до 4–8 минут. Он упал на 80 процентов. Исследование показало, что улучшение произошло по трем причинам. Во-первых, нет необходимости в механической синхронизации, поскольку сервооси используют электронный профиль кулачка для синхронизации. Во-вторых, автоматическая регистрация местоположения использует энкодер для хранения абсолютного положения + -0.05 мм. В-третьих, настройки параметров,-управляемые аккумулятором, сразу вызывают значения температуры, давления и скорости.
Для производителей пакетов для розничной торговли, которые меняют форматы от пяти до восьми за смену, сэкономленное время может сэкономить от 2,5 до 3,5 часов производственного времени в день. Этого достаточно, чтобы получить шесть дополнительных небольших партий заказов без увеличения смен. СовременныйМашина для производства пакетов для розничной торговлииспользует эти серво-управляемые возможности, чтобы превратить частые изменения формата в конкурентное преимущество, а не в снижение производительности.
Автоматическое сращивание рулонов и нарезание резьбы
Мелко-серийное производство-с большим разнообразием часто означает смену субстратов. Замените коричневую крафт-бумагу плотностью 80 г/м2 на коричнево-коричневую бумагу белого цвета плотностью 120 г/м2. Или вы можете перейти с бумаги без покрытия на полиэстер. Или переключение между разной шириной сетки. Каждая замена требует остановки машины. Затем вы вручную-сшиваете новый свиток вместе с концом бегущей сети. Затем материал снова пропускается через направляющие ролики, складной стол и порт для запечатывания.
Европейский союз ассоциаций производителей бумаги (EUROSAC) – это Европейская федерация производителей мешочной крафт-бумаги. Его технические рекомендации показывают, что автоматизированная система-опрокидывания сокращает время простоя субстратов до менее чем 45 секунд. Ручное сращивание занимает 8–12 минут. Сращивание витков происходит за счет ускорения новых барабанов до прямой-скорости с помощью намоточной машины с поверхностным-приводом. Затем прикрепите подготовленную полосу ленты к беговому полотну в нужный момент перехлеста. Машина не останавливается.
После шитья в автоматических системах заправки используются пневматические челночные ленты или ленты подачи с вакуумной-поддержкой. Они могут переносить новые сети на пути материала за 60–90 секунд. Экологический совет по упаковке бумаги и картона (PPEC) заявляет, что автоматизация устранила основную причину простоев в работе по смешанному моделированию. Это связано с разными навыками нарезания резьбы у операторов, работающих с материалами разных марок. Для любогоМашина для производства пакетов для розничной торговлипри обработке разнообразных заказов автоматическое сращивание и заправка резьбы необходимы для сведения к минимуму не-непроизводительного времени.
Управление рецептами и цифровые очереди заданий
Производитель пакетов для розничной торговли, который обрабатывает множество различных заказов с использованием интерфейса системы управления производством (MES). Система делает больше, чем просто хранит рецепты. Министерство МЧС получает заказы в электронном виде. Он использует стандартные протоколы, такие как ISA-95 Международного общества автоматизации. Затем задания сортируются, чтобы сократить общее время переналадки.
Логика сортировки сначала группирует задания по типу материала. Это уменьшает количество событий сплайсинга. Затем сгруппируйте по ширине сумки. Это уменьшает разнообразие навесной доски в каждой группе материалов. Наконец, они сгруппированы по графическому дизайну. Это уменьшает изменчивость входной печатной формы. Институт Общества инженеров-технологов опубликовал тематические исследования. Они показывают, что интеллектуальная последовательность работ может сократить общее ежедневное время переналадки на 30–40 % по сравнению с использованием только серво-оборудования. Этот эффект иногда называют «гибкостью». Ему не нужна новая машина. Вам потребуется только оптимизация программного обеспечения.
Когда задание достигает начала очереди, MES отправляет рецепт в ПЛК. Все настройки загрузятся автоматически. Включая размеры пакета, распределение температуры запечатывания, использование клея, положение резки и порог проверки качества. Работа оператора изменилась с механической регулировки на проверку. Оператор подтверждает, что загруженный субстрат соответствует материалу, указанному в рецепте. Затем оператор отпускает машину и начинает производство.
Встроенная проверка качества для коротких тиражей
При длительном-производстве у операторов было время вручную обнаруживать и устранять проблемы с качеством. Через несколько сотен единиц может возникнуть плохая герметизация или неравномерное сморщивание. Затем он продолжал работать с небольшими отходами. Небольшими партиями можно выполнить заказ в 5000 единиц, прежде чем кто-либо заметит дефект.
Чтобы решить эту проблему, новый производитель пакетов для розничной торговли использует встроенные системы технического зрения. Системы проверяют каждую сумку на полной скорости. Ассоциация технологий упаковки и переработки (PMMI) описывает производительность упаковочной линии в своем отчете. По словам компании, системы машинного зрения на гибких упаковочных устройствах могут проверять более 400 машин в минуту. Они имеют точность на 99,5 процентов и могут обнаружить распространенные дефекты, такие как качество сварки, точность фальцовки, чистая резка и выравнивание печати.
Эти визуальные системы предоставляют данные для статистического контроля процесса. Затем алгоритм запускает автоматическое исправление. Если ширина фальцовки изменяется на 0,3 мм, сервоконтроллер перемещает положение фальцевального пресса на 0,05 мм. Операторам не нужно ничего делать. Этот замкнутый-подход прямо принят в системе управления качеством ISO 9001. Статья 8.5.1 гласит, что организация должна «контролировать результаты процесса для предотвращения несоответствий». Автоматизированные SPC позволяют в реальном времени-собствовать этому правилу на сильно изменчивых линиях. В этом отношении ручная выборка слишком медленна, чтобы работать должным образом. АМашина для производства пакетов для розничной торговлиОснащенный встроенным визуальным контролем, гарантирует, что даже первая упаковка небольшого тиража соответствует стандартам качества, исключая риск выполнения всего заказа до того, как будет обнаружен дефект.
Модульные инструменты и быстросменные-расходные материалы
Даже при регулировке с сервоприводом-некоторые физические компоненты необходимо менять, если формат слишком сильно различается. Например, для пакета шириной от 250 мм до 420 мм могут потребоваться новые складки, запечатывания или разрезание цилиндров. Современные машины используют методы, основанные на единой системе -минутного переключения-формы (SMED). Японская ассоциация менеджмента формализовала эту систему.
Инсайдерские задачи — это задачи, требующие остановки компьютера. Их количество сведено к минимуму: инструменты размещаются на быстроразъемных-монтажных блоках со штифтами для обеспечения повторяемости. Задачи внешней настройки можно выполнять, пока на компьютере еще выполняется последняя задача. Сюда входит предварительный нагрев уплотнителя до нужной температуры, предварительная установка следующего рулона носителя в положение ожидания размотчика и предварительная установка клеевого сопла. По окончании текущей операции оператор будет поочередно заменять матрицу. Загрузочный локатор с цветовой-кодировкой. Операторы прикрепляют предварительно нагретые стержни к станциям запечатывания и выпускают новые рецепты. Обычно для этого требуется время простоя 90-120 секунд.
Европейский комитет по стандартизации (CEN) имеет техническую спецификацию CEN/TS 15901. Она обеспечивает автоматизированный оптический контроль упаковки. В CEN утверждают, что инструменты быстрого-изменения также помогут обеспечить единообразие тестирования. Когда эталонное изображение системы технического зрения было связано с формулой загрузчика, процент первого прохождения для нового формата составил 97–98 процентов в 50 лучших единицах. Когда операторы вручную корректируют параметры контроля, процент первого прохождения составляет всего 85–88 процентов.
Энергетическая и материальная эффективность при прерывистом производстве
Частые циклы запуска и остановки потребляют больше энергии, чем стабильное производство. Запечатывающие губки необходимо повторно-нагревать каждый раз, когда устройство для изготовления пакетов для розничной торговли перезагружается после замены. Толщина резервуара с клеем должна соответствовать требованиям применения. сервосистемы должны пройти через профили ускорения.
Объединенный исследовательский центр Европейской комиссии представил отрасль переработки бумаги и картона в своем справочном документе по НДТ. В нем говорится, что резервные системы терморегулирования в свободное время герметизируют зажимы при рабочей температуре 85–90 процентов. Эти системы снижают потребление энергии при перезагрузке на 60 процентов. Они также сокращают время ре-термализации с 4–6 минут до менее чем 60 секунд. Системы плавления клея-по требованию делят клей-расплав на небольшие порции по 50–100 г, что не всегда позволяет поддерживать бак на пять литров. Эти системы снижают энергопотребление клеев на 40 процентов. Они также уменьшают разложение материалов при длительном простое.
Бесполезная трата материала при изменении форматирования устранена с помощью системы прогнозирования. Когда MES сигнализирует об изменении задания, машина рассчитывает оставшуюся длину полотна, необходимую для выполнения текущего заказа. Он замедляется там, где разрезается последний мешок. Он не бегает за лишним материалом и отбрасывает на 15–25 метров. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) предоставляет рекомендации по оптимизации экологически чистых упаковочных материалов. В нем говорилось, что такое «завершение прогона правильного- размера» позволит сократить потери при форматировании на 70 процентов. Это важно, когда конвертер меняет формат от 12 до 20 раз в день.
Последствия для рабочей силы
Переход от механического к цифровому изменил навыки, необходимые операторам. Старым машинам требовались опытные специалисты с глубоким чувством регулировки времени. Серверные-машины требуют навыков управления рецептами, навигации по ЧМИ и решения проблем. Международная организация труда (МОТ) проводит отраслевые исследования того, как меняются производственные навыки. В докладе говорится, что переход к цифровому производству обычно сокращает количество операторов на каждом маршруте на 30–40 процентов. При этом надбавки за квалификацию оставшемуся персоналу будут увеличены на 15–25 процентов.
Для переработчиков, обрабатывающих множество различных заказов, это означает наличие четкого плана обучения закупкам розничных пакетов. Операторы должны знать физические этапы перемещения материалов и замены форм. Они также должны понимать логику параметров рецепта. Например, им необходимо знать, почему температура сварки подложек с полиэтиленовым покрытием должна быть на 15 градусов выше, чем у крафт-бумаги без покрытия. Они должны были знать, как проверить соответствие формулы нагрузке.
Заключение
Менять упаковочное оборудование для небольших-высокосортных заказов — это не одно и то же. Это целостная система. Детали с серво-приводом заменяют ручную регулировку. Летающие-разматывающие устройства сокращают время простоя нити. Очередность работ на основе MES-оптимизирует порядок переналадки. Inline Vision гарантирует качество с самого начала. Разработка инструмента на основе SMED- сокращает физическую настройку до менее чем 2 минут. Все эти части работают вместе. В результате уровень OEE розничных упаковочных машин может превышать 70%. Это происходит даже тогда, когда он обрабатывает в среднем менее 10 000 заказов. Старые устройства часто не могли приблизиться к этому числу. Розничная упаковка все больше фрагментируется между частными брендами, региональными рынками и сезонными мероприятиями. В результате такая гибкость производства превратится из особого преимущества в преобразователя базовых потребностей, который захочет остаться в бизнесе. Комплексный дизайн современногоМашина для производства пакетов для розничной торговлиделает этот уровень гибкости достижимым, превращая то, что когда-то было техническим барьером, в основной бизнес-возможность для переработчиков.
Ссылки
- Международный торговый центр (МТЦ)/ВТО. Рекомендации по закупкам упаковочного оборудования и совокупной стоимости владения для развивающихся рынков. Женева.
- ISO 22400-2:2014. Системы автоматизации и интеграция - Ключевые показатели эффективности (КПЭ) для управления производственными операциями. Часть 2: Определения КПЭ.
- Институт инженеров-механиков (ИМечЭ). Труды Института инженеров-механиков, Часть B: Журнал машиностроительного производства - Серво-переналадка в гибком упаковочном оборудовании.
- EUROSAC - Европейская федерация производителей бумаги для мешков. Технические инструкции по переработке мешочной крафт-бумаги.
- Международное общество автоматизации (ISA). ANSI/ISA-95: Интеграция системы управления предприятием.
- Общество инженеров-технологов (SME). Практические примеры производственной инженерии по последовательности выполнения работ и мягкой гибкости.
- Ассоциация технологий упаковки и переработки (PMMI). Отчет о сравнительном анализе производительности упаковочной линии.
- ИСО 9001:2015. Системы менеджмента качества - Требования.
- Японская ассоциация менеджмента. Методология и структура реализации одноминутной замены кубиков (SMED).
- Европейский комитет по стандартизации (CEN). CEN/TS 15901 - Автоматический оптический контроль упаковки.
- Объединенный исследовательский центр Европейской комиссии (JRC). Справочный документ по НДТ для предприятий по переработке бумаги и картона.
- Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) ООН. Рекомендации по оптимизации экологически чистых упаковочных материалов.
Международная организация труда (МОТ). Отраслевые исследования по развитию навыков в цифровом производстве.
