Шилэнд дүрсэн машин: Автомжуулсан ундаа үйлдвэрлэлийн шугамын зүрх

Савлалтын машин нь орчин үеийн ундаа үйлдвэрлэлд төвийн үүрэг гүйцэтгэдэг

Савлалтын машиныг автоматжуулсан үйлдвэрийн шугамын цөм гэж ойлгох

Орчин үед савлалтын машинууд нь ундааны үйлдвэрлэлийн газруудад зайлшгүй хэрэгсэл болсон. Энэ нь савыг дүүргэхээс эхлээд бүрхэвч, шошго хэрэглэх, мөн анхан шатны чанарын шалгалт хийх зэрэг бүхий л үйл явцыг нэгэн дараацтай процесст гүйцэтгэдэг. Ихэнх орчин үеийн шугамууд конвейерийн бэлтгэлтэй шууд холбогдож, үйлдвэрлэгчид ихэд дурладаг PLC контроллеруудтай хамт ажилладаг. Энэхүү интеграци нь үйл явцыг хэвийн явуулахад тусалж, илүүдэл цаг хугацаа алдалтаас сэргийлдэг. Жишээ нь XYZ Juices-ийн тохиолдолд өнгөрсөн жил бүрэн автоматжуулсан савлалтын системийг суурилуулснаар өдөрт үйлдвэрлэлийн хэмжээгээ бараг 27% -иар нэмэгдүүлсэн. Үндсэн давуу тал нь юу вэ? Бүх зүйл хурдан хийгддэг болсон нь нэг төв цэгээр олон алхамыг зэрэг удирдаж байгаа учраас үйлдвэрийн талбайд тусдаа тусдаа машинууд зай эзлэхийн тулд тэмцэх шаардлагагүй болсон.

Гар ажиллагаанаас бүрэн автоматжуулах хүртэл: Савлалтын системийн хөгжил

Өмнөд үед шилэн савыг дүүргэх нь бүрэн гар ажиллагаагаар хийгддэг байв. Машин механизм гарахаас өмнө тус бүр нь цагт ойролцоогоор 200 ширхэг шилэн сав дүүргэж чадах 15 ажилчин ажилладаг байсан. Одоо бол гурван хүн л үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааг хянаж байхад цагт 24,000 нэгжийг үйлдвэрлэж гаргадаг бүрэн автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамууд бий болсон. Энэхүү өсөлт нь серво моторын технологийн сайжралаас болон илүү нарийн оптик сенсоруудын тусламжтайгаар боломжид болсон. Эдгээр шинэчлэлүүд нь чанарын хяналтыг алдагдуулахгүйгээр үйлдвэрийн гарц өсөх боломжийг олгодог. Өнөөгийн үйлдвэрлэлийн системүүд ийм гайхалтай хурданд хүрсэн нь битүү тойргоор автоматжуулалт буюу closed loop automation системийн үндсэн дээр үүссэн зүйл юм. Энэ нь хүний гаргах алдааг багасгаж, бүтээгдэхүүний чанарыг партийн хувьд тогтвортой байлгах боломжийг олгоно. Энэ нь эрэлт ихтэй зах зээлд байршилтаа хадгалахыг хүсч буй компаниудад маш чухал.

Шилэн савны машин механизм яаж ундарга үйлдвэрлэлд үр ашгийг дээшлүүлдэг вэ

Дүүргэх нарийвчлалыг нэг болон хагас хувиар багасгах нь хүмүүс гараар хийхтэй харьцуулахад шил дүүргэх машинууд бүтээгдэхүүнийг хэт их алдахгүй байхыг хангана. Нийтдээ 18-22% илүү бага алдагдлын түвшинд хүрэх боломжтой. Хийлэг ундааны хувьд маш чухал зүйл бол эдгээр машинууд дүүргэлтийн үед даралтыг хэрхэн удирдах явдал юм. Тэд бодит цагт тохируулга хийж, нүрсэлтэй ундаануудын хийг хадгалж, үйлчлүүлэгчид хүлээж буй онцлог амт чанарыг хадгалахыг хангана. Алдагдсан бүтээгдэхүүнд зарцуулах мөнгө хэмнэхээс гадна, ийм нарийвчлал нь үйлдвэрлэгчдэд экологийн зорилгодоо хүрэхэд тусалдаг. Алдагдал багасаж, удирдлага сайжрахад компаниуд эдгээр хэмнэсэн нөөцийг шинэ бүтээгдэхүүн боловсруулах эсвэл одоо байгаа технологийг сайжруулах зорилгоор ашиглах боломжтой болно.

Шил дүүргэх машиний үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба нэгдсэн ажиллагааны урсгал

Дүүргэх, таглах, шошго тавих ба чанарын хяналт: Шил дүүргэх үйл явцын үндсэн шат

Өнөдөр байгаа шил дүүргэх төхөөрөмжүүд нь үйлдвэрлэлийн явцад тогтвортой чанарыг хадгалахад тусалдаг дөрвөн үндсэн үйлдлийг нэгтгэж ажилладаг. Дүүргэлтийн үйлдлийн хувьд, үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн эзлэхүүний хэмжилт, татах хүчний систем эсвэл даралт суурилсан аргуудын аль нэгэнд тулгуурладаг бөгөөд бүх арга зам нь алдааг 0.5 хувь орчимд багасган, бүтээгдэхүүнийг хаях тохиолдлыг багасгах зорилготой байдаг. Савыг таглах үед орчин үеийн таглах технологи нь жигд таглахын тулд хяналттай эргүүлэх моментийг ашигладаг. Зарим илүү сайн систем нь боловсруулж буй шил болгонд урсгалт бараг үүсгэхгүй мэтээр савлалтыг хангаж чаддаг. Шошгоны төхөөрөмжүүд ч мөн ихээхэн дэвшиж, оптик сенсор ашиглан шошгоны байршилд 0.2 миллиметр нарийвчлалтайгаар тавих боломжийг олгодог тул брендүүд дэлгүүрийн тавилга дээр професиональ харагддаг. Чанарын шалгалт нь минутанд зуун гаруй шилний дундуур гажиг илрүүлэхийн тулд визийн шалгалтын систем ашиглан хийгддэг. Beverage Production-ийн 2023 оны сүүлийн тайлангийн мэдээллээр, багцын дараа хаягдах бүтээгдэхүүний тоог хуучин гар арга замаас бараг гуравны хоёроор багасгасан гэж заасан байна.

Тасралтгүй ажиллагааг хангах зорилгоор конвейер, PLC болон тэжээлийн системийг нэгтгэх

Шилжүүлэгч машинийн найдвартай ажиллах чадвар нь түүний хамгийн тохируулсан дэд системүүдээс хамаарна:

• Гултгын гарц болон тогтвортой байдлыг тэнцвэржүүлэхийн тулд 12-15 фут/мин оновчтой хурдийг барих
• PLC (Программуудын логик хяналт) 10мс хариу үйлдэлтэйгээр үйл ажиллагааг координатчилдаг
• Тэжээлийн системүүд серво мотор ашиглан шилүүдийг нарийвчлалтайгаар 150 градусын алхамаар байрлуулдаг

PLC-тэй автоматжуулалтыг ашигладаг үйлдвэрүүд нь цаг хугацааны хяналтанд тулгуурласнаас 92% бага зогсолттой байдаг. Модуль хэлбэр нь хурдан солилтоог боломж болгодог - 330 мл-ийн сайтаршсан зэс болон 1 л PET шил рүү 45 минутаас бага хугацаанд шилжих боломжтой бөгөөд нийлмэл үйлдвэрлэлийг хөхүүлэх боломжийг олгодог.

Нарийвчлал болон гарцыг хангахын тулд дэд системийн синхрончлол

Хэрэв бүрэлдэхүүн хэсгүүд бодит цагт хоорондоо харилцаж чадвал шилэн сав руу хийх машинууд нийт тоног төхөөрөмжийн үр ашгийг (буюу OEE) ойролцоогоор 95-аас 98 хувь хооронд байлгах боломжтой. Энкодерийн удирдлагатай дүүргэгч толгойнууд конвейерын хөдөлгөөнөөс мэдээлэл хүлээн авснаар урсгалын хурдаа зохицуулдаг. Мөн тухайн таглах төхөөрөмжүүд нэг тагийн хэмжээгээс өөрөөр шилжих үед ямар хэмжээний хүч хэрэглэх ёстойг нарийвчлан мэддэг. Саяхан хийгдсэн зарим туршилтууд компьютерийн загвар ашигласнаар маш сонирхолтой зүйлийг илрүүлсэн. Минутанд 600 шилэн сав боловсруулах чадвартай хажуу хажуугаар нь байрлуулсан шилэн сав руу хийх шугамууд нь хуучин, төхөөрөмжүүд дараалан ажилладаг системүүдтэй харьцуулахад ойролцоогоор 40 хувиар илүү гарц үзүүлдэг. Түүнээс гадна санахад тааламжтай нэг давуу тал байдаг. Эдгээр синхрончлогдсон үйл ажиллагаанууд жижиг шингэнтэй үед тохиолддог термал халалтын асуудлыг өмнөх жилийн Packaging Tech Quarterly-н мэдээгээр ойролцоогоор 22 хувиар бууруулдаг.

Шилэнд дүрсэн машин: Автомжуулсан ундаа үйлдвэрлэлийн шугамын зүрх

Шилэн сав руу хийх машины төрлүүд ба хэрэглээний онцлогт нийцүүлэн сонгох

Эзлэхүүн, Хүндийн хүч, даралттай Дүүргэх Төхөөрөмжүүд: Хэрхэн ажилладаг вэ

Өөр өөр төрлийн бүтээгдэхүүнд илүү тохиромжтой өөр өөр дүүргэх аргууд байдаг. Эзлэхүүний дүүргэгчид шингэнийг нарийвчлалтайгаар хэмжихийн тулд поршень эсвэл урсгалын хурдны метрийг ашигладаг тул сироп эсвэл зөгий шиг нимгэн бусад бодисуудад маш сайн тохирдог. Ус эсвэл жүүс шиг шингэн бодисуудад орохдоо гравитацийн системүүд бүтээгдэхүүнийг машинийн дотор ердийн байдлаар урсгадаг болгодог бөгөөд ихэвчлэн дунджаар хагас хувийн нарийвчлалд хүрдэг. Карбонатжуулсан ундаануудын хувьд 25-35 psi хоорондын даралтаар ундааг шахаж оруулах замаар хийн цэврүүдийг хадгалах чухал нөхцөлийг хангаж өгдөг учраас даралтанд суурилсан дүүргэгчид илүү тохиромжтой. Мэргэжлийн судалгаагаар карбонатлагдсан бүтээгдэхүүнүүдтэй ажиллах үед эргэх даралтны дүүргэгчид энгийн гравитацийн загваруудтай харьцуулахад циклийн 90% -ийг хурдан дуусгадаг бөгөөд үйлдвэрүүд ижил хугацаанд илүү их хэмжээний шилэн савыг үйлдвэрлэж чаддаг.

Карбонжуулсан ба карбонжуулаагүй ундааны шаардлагад тохирох машин сонгох

Карбонжуулалтын тогтвортой байдал нь тоног төхөөрөмжийн сонголтыг тодорхойлдог. Хоёр давхар хаалттай савлаж буй зүүнүүд даралт мэдрэх чадвартай бөгөөд CO2-ийн алдагдлыг хамгийн ихдээ 7%-иар бууруулдаг бөгөөд нээлттэй гравитацийн арга замаас илүү сайн үр дүнтэй байдаг. Харин карбонжуулаагүй ундааны шугам нь хурдыг эхлээд авч үздэг бөгөөд жүүс, амтат ус зэрэг бүтээгдэхүүний хувьд минутанд 600 шил хүртэл савлаж чадах шулуун эзэлхүүний машинуудыг ашигладаг.

Хэмжээ, хурд, өгөөжид үндэслэн тохиромжтой савлалтын машин сонгох

2023 оны Ундааны Үйлдвэрлэлийн Тайлангаар харахад өдөрт 10,000 нэгж болон түүнээс дээш үйлдвэрлэдэг үйлдвэрүүдэд автомат эргэдэг савлагч нь хагас автоматаас 2.8 дахин илүү өгөөжтэй байдаг. Крафт бөөрөнхийлөгчид зэрэг жижиг хэмжээний үйлдвэрлэгчид анхдагчаар 60% бага хөрөнгө оруулалт шаарддаг модульлаж болдог гравитацийн системээс боломж олгодог. Сонголтын гол хүчин зүйлс бол:

• Ажиллах хурдны шаардлага : Цагт 200-20,000 шил хооронд хувьсана
• Бүтээгдэхүүний зууралт : Сиропууд ихэвчлэн халаалтын хальстай поршений савлагч шаарддаг
• Хийг хадгалж чадах шаардлага : PET-ээр содыг савлахад 3 шаттай даралт шаардлагатай

Машиний чадавх ба үйлдвэрлэлийн параметрүүдийг зөв тохируулах нь солих хугацааг 40%-иар бууруулж, энерги зардлыг 18%-иар бууруулдаг.

Автомжууллаар бүтээмжийг нэмэгдүүлэх, хөдөлмөрийн зардлыг бууруулах

Үр ашгийг хэмжих: Нэвтрэх чадвар, тогтвортой байдал, хаягдлыг бууруулах

Үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хөгжүүлэхэд автоматжуулалт нь үйлдвэрлэлийн хэмжээ, чанарын тогтвортой байдал, хаягдал багасах зэрэг гол салбарт ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Жишээ нь орчин үеийн шилэн савлалтын тоног төхөөрөмжүүд энэ үед дуусгах түвшний нарийвчлалыг хагас хувиас багаар, материал хаягдлыг ойролцоогоор 17 хувиар, нийт үйлдвэрлэлийг 30 хувиар илүү сайжруулж чаддаг. 2023 онд Бостон Консалтинг Группийн судалгаагаар бүрэн автоматжуулсан систем рүү шилжсэн компаниуд хагас автоматжуулсан арга хэмжээ ашиглаж байсан компанийн харьцуулахад хөдөлмөрийн зардлаа гуравны нэгээр хэмнэсэн байдаг. Илүү сонирхолтой зүйл бол цаашдын явцад юу болох вэ: бодит цагт хяналт тавих систем нь конвейерийн хурд, цэвэрлэх ажиллагаа зөв биелсэн эсэх зэрэг зүйлсийг хянаж, үйлдвэрлэгчид үйл ажиллагаагаа тасралтгүй сайжруулах боломжийг олгодог.

Бүтээгдэхүүний алдагдлыг багасгахын тулд нарийвчлалтай дуусгах ба таглах

Серво-хөдөлгүүрт дүүргэгч нь 99,8% нарийвчлалтайгаар шингэн дүүргэх боломжийг олгох бөгөөд илүүдэл дүүргэлтийг саатуулж, мөрөөд шугам тутамд жилдэх 740 мянган ам.долларын хэмнэлт гаргана (Ponemon, 2023). Таглах системд моментах хүчийг шалгах нь тагны гэмтлийг 92%-иар бууруулж, дахин дуудлагыг хамгийн бага болгох, FDA-ийн стандартад нийцэхийг баталгаажуулна. Энэ нь премиум крафт ундооны хувьд ялангуяа чухал.

Тохиолдол судалгаа: Автомжуулалтаас хойш хөдөлмөрийн зардал 40%-иар буурсан

2022 онд ухаалаг шиллэгч технологийг нэвтрүүлснээр өмнөд Америкийн томоохон ундан тосны үйлдвэрлэгч нь хөдөлмөрийн зардлаа бараг 40%-иар бууруулсан. Шинэ систем нь шилний байршил болон партийн мэдээллийг шалгах зэрэг ажилчдын хувьд сонирхолгүй, давтагдах ажлуудыг гүйцэтгэх болсон тул ажилчид бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулах чухал асуудал дээр анхаарлаа хандуулах боломжтой болсон. Түүнчлэн, хиймэл оюун ухааныг ашиглан шил бүрт ямар хэмжээний шингэн хийх, таглах хэр бат бэх байх зэрэг параметрүүдийг тохируулахад үйлдвэрлэлийн явцад гарч буй хаягдал материал 30%-иас бага болж хэмнэлт нэмэгдсэн. Энэ нь материал их хэмжээгээр хаягдахгүй болохоор компанийн нийтлэг зардлыг багасгадаг тул логиктай.

Ухаалаг шиллэгч машин: IoT, Хиймэл оюун ухаан, ирээдүйд бэлэн инноваци

Ухаалаг шиллэгч системд бодит цагт хяналт тавих болон өгөгдлийн шинжилгээ

IoT-тэй шилэн савлажийн машин секунд тутамд 150-с дээш өгөгдлийн цэгийг барьж авдаг бөгөөд иймээс тогтвортой ажиллагаа нь хангагдана. Бодит цагийн энэ харагдац нь ±0.5% хэмжээний дүүргэх нарийвчлалыг хадгалж, гэнэтийн доголдолыг немэх замаар зогсолтын хугацааг 18%-иар бууруулдаг (Дэлхийн эдийн засгийн форум). Төвлөрсөн самбар ашигладаг үйлдвэрүүд нь 22% илүү хурдан шилжилт хийдэг бөгөөд үйлдвэрлэлийн шилжилтийг хялбаршуулдаг.

Хиймэл оюун ухаан ба машин сургалт ашиглан урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

Хиймэл оюун ухааны алгоритмууд нь түүхэн үзүүлэлтүүдийг шинжилж, деталийн износийг 92% нарийвчлалтайгаар урьдчилан таамаглаж, төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 40%-иар бууруулдаг. Машин сургалтын загварууд нь хэлбэлзэл ба дулааны өгөгдлийг нэгтгэж, эвдрэл болохоос 8-12 цагийн өмнө дооргоны эвдрэлийг илрүүлдэг. Энэ идэвхтэй арга нь харьцуулахад уламжлалт засвар үйлчилгээний хуваарьтай харьцуулахад тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацааг 25%–иар сунгадаг.

Үйлдвэрлэл болон нийлүүлэлтийн бүхэлд нь харагдах чадварыг хангахын тулд IoT-г интеграцичлах

IoT шлюз ашиглан бутлагчийн машинуудыг ERP болон нөөцийн системтэй холбох нь орцны нөөцийн дутагдлыг 33%, хүргэлтийн алдааг 19% бууруулдаг. Клиентийн бодит цагийн эрэлтэнд үндэслэн динамик төлөвлөгөө боловсруулах боломжийг олгодог cloud платформ нь туршилтын програмуудад захидал хангамжийн түвшинг 27% сайжруулсан.

Ухаалаг бутлагчийн технологийн өндөр анхны зардал болон урт хугацааны өгөөжийг тэнцвэржүүлэх

Ухаалаг бутлагчийн систем нь анхдагчаар 30-50% илүү хөрөнгө оруулалт шаарддаг боловч урт хугацаанд их хэмжээний хэмнэлт олгоно. Эрчим хүчний үр дүнтэй загвар нь жил идэвхтэй ажиллах явцад цахилгаан хэрэглээг 22-35% бууруулдаг. 2024 оны өгөөжийн судалгаа нь ихэнх үйлдвэрүүд нь хаягдал бууруулах, засварт гарах цаг багасгах замаар 2.7 жилийн дотор хөрөнгө оруулалтаа буцааж авдаг бөгөөд Industry 4.0 стандартын шинэчлэлттэй нийцэж байхын тулд программ хангамжийн шинэчлэлтийг тасралтгүй хийж байгааг харуулсан.

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

Автомжуулсан бутлагчийн машин ашигласнаар ямар давуу талууд гарах вэ?

Автомжуулсан бутлагчийн машинууд нь үйлдвэрлэлийн хурдыг нэмэгдүүлэх, хөдөлмөрийн зардлыг бууруулах, бүтээгдэхүүний нэгдмэл чанарыг сайжруулах, хаягдлыг багасгах, нийтлэг үр ашгийг сайжруулах боломжийг олгоно.

Шилэн савлалтын машин ямар янзын ундааг хэрхэн боловсруулах вэ?

Шилэн савлалтын машин нь хэмжээ, таталцлын хүч, даралт зэрэг арга замыг ашиглан янз бүрийн төрлийн ундааг боловсруулдаг бөгөөд шаардлагатай тохиолдолд нүүрстөрөгчийн агууламжийг хадгалж, нарийвчлалыг хангана.

Шилэн савлалтын үйл ажиллагааны Нийтлэг Тоног Төхөөрөмжийн Үр Ашгийг (OEE) юу гэж ойлгох вэ?

OEE нь үйлдвэрлэлийн үйл явцын үр ашгийг хэмждэг бөгөөд үйлдвэрлэлт, чанар, ашиглалтын боломжид анхаарч үздэг. Өндөр OEE илтгэгч нь шилэн савлалтын үйл ажиллагаанд илүү сайн үр ашгийг, цаг алдалтыг багасгахыг харуулдаг.

IoT болон Хиймэл Оюун (AI) шилэн савлалтын машиний ажиллагааг хэрхэн сайжруулах вэ?

IoT болон Хиймэл Оюун (AI) нь бодит цагт хяналт тавих, урьдчилан сэргийлэх зориулалттай засвар үйлчилгээ, үйл явцын тааруулагдлыг сайжруулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь зогсонгилох цагийг бууруулж, тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацааг сунгаж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлдэг.