Почему неудачная планировка розливочного завода обходится дороже, чем оборудование внутри него
На напитковом заводе установлена розливочная линия мощностью 24 000 бутылок в час, однако бутылки направляются по маршруту с поворотом на 90 градусов между ополаскивателем и розливочным устройством; добавлен конвейерный контур длиной 15 метров, поскольку этикетировщик размещён на неправильной стороне зоны упаковки; готовые паллеты складируются в том же проходе, по которому перемещаются исходные материалы. На оборудование потрачено 800 000 долларов США, однако оно никогда не будет работать со скоростью выше 70 % от номинальной. Узкое место — не машина. Узкое место — планировка розливочного завода: пространственное расположение оборудования, траектории движения материалов, подключения коммуникаций и рабочих мест операторов, определяющее, будет ли производственная линия функционировать на 100 % мощности или будет работать со скоростью всего две трети от номинала, в то время как операторы вынуждены ждать, пока бутылки дойдут до их станции.
Правильно спроектированная планировка розливочного завода подчиняется одному главному правилу: материалы движутся в одном направлении и никогда не пересекают собственный путь. Сырьё поступает на один конец объекта — пустые бутылки от машины для выдувания бутылок или депаллетайзера, обработанная вода от системы водоподготовки, сироп и CO₂ из смесительного помещения — а готовая, маркированная и упакованная продукция выходит с противоположного конца без изменения направления движения, пересечения активной зоны движения автопогрузчиков или ожидания в буферной зоне, размеры которой проектировщик планировки забыл указать. Компания Zhangjiagang Xinmao Drink Machinery (Xinmao Machinery), имеющая более 20 лет опыта в инженерии напитковых производств и эксплуатирующую более 500 линий в более чем 80 странах, разрабатывает комплексные решения по планировке розливочных заводов, применяя принцип однонаправленного потока ко всем конфигурациям линий — от полуавтоматических линий розлива воды мощностью 1 000 бутылок в час до полностью автоматических линий розлива газированных напитков мощностью 36 000 бутылок в час с изобарическим розливом.
Пять зон планировки бутилировочного завода
Последовательность зон, предотвращающая узкие места
Продуманная планировка линии розлива разделяет производственную площадку на пять последовательных зон. Зона 1 — Приём сырья: выход очищенной воды, ёмкости для смешивания сиропа, хранение CO₂ (для газированных линий) и поставка пустых бутылок/контейнеров. Зона 2 — Основной участок розлива: моноблок для ополаскивания-наполнения-закупорки, например, трёхв функциональный агрегат серии DCGF компании Xinmao, объединяющий ополаскивание бутылок, изобарическое наполнение с точностью 99 % и закупорку в одном компактном блоке, что минимизирует расстояние транспортировки между этими тремя критически важными операциями. Зона 3 — Послерозливная обработка: нанесение этикеток, маркировка, контроль качества и любая термообработка (пастеризация для пива, охлаждение после горячего розлива для соков). Зона 4 — Упаковка: термоусадка, укладка в картонные коробки, формирование поддонов. Зона 5 — Готовая продукция: временная стоянка поддонов, передача на склад. Зона 1 граничит с Зоной 2, Зона 2 — с Зоной 3 и так далее — ни одна зона не соединяется с несмежной зоной, поэтому погрузчики никогда не пересекают поток производства, а операторы никогда не перемещаются против направления движения бутылок.
Применение на практике: перепланировка производственного участка африканского розливочного предприятия
Производитель бутилированной воды в Мозамбике приобрел линию по производству 5-галлонных бутылок компании Xinmao Machinery, но установил её в существующем складском помещении с U-образной планировкой — бутылки поступали через северную стену, двигались на юг к участку розлива, затем возвращались на север для этикетирования и упаковки, пересекая при этом путь подачи пустых бутылок под прямым углом. Производство работало со скоростью лишь 60 % от номинальной, поскольку наполненные бутылки на участке этикетирования вынуждены были ожидать пауз в потоке поступающих пустых бутылок, чтобы освободить перекрёсток.
Инженерная команда компании Xinmao перепроектировала планировку бутилировочного завода в виде прямолинейной конфигурации: зону упаковки переместили к южной стене, чтобы бутылки двигались с севера на юг без пересечений. Длина конвейера фактически сократилась на 12 метров (U-образный контур был длиннее прямой линии), а скорость линии сразу достигла 95 % от номинальной мощности. Производитель из Мозамбика окупил затраты на модификацию планировки — около 18 000 долларов США на перемещение конвейера и повторное подключение коммуникаций — всего за четыре месяца только за счёт роста объёмов выпуска.
Часто задаваемые вопросы
Каково оптимальное расстояние конвейера между операциями розлива и маркировки?
Минимальное расстояние по конвейеру между выпускным патрубком розливочного автомата и входом этикетировочного автомата должно обеспечивать размещение накопленных бутылок, необходимых для непрерывной работы этикетировочного автомата — как правило, 2–3 метра накопительного конвейера на каждые 10 000 бутылок в час (BPH) скорости линии. Такой буфер компенсирует незначительные различия в скорости между розливочным автоматом (работающим с постоянной скоростью) и этикетировочным автоматом (который может кратковременно останавливаться при замене рулонов этикеток). Недостаточная длина буфера приводит к тому, что розливочный автомат останавливается каждый раз при паузе этикетировочного автомата.
Следует ли разместить систему водоподготовки внутри или снаружи производственного цеха?
Оборудование для очистки воды (песчаные фильтры, угольные фильтры, обратноосмотические мембраны, ультрафиолетовые стерилизаторы) обычно размещается в отдельном помещении рядом с производственным цехом — оно доступно для технического обслуживания без входа в чистую зону производства и изолировано от влажности и химического воздействия в зоне розлива. Комплексные решения компании Xinmao Machinery включают интеграцию системы очистки воды с соответствующим разделением помещений в планировке розливного завода.
Сколько площади пола требуется для линии по производству газированных напитков мощностью 24 000 бутылок в час?
Полная линия по производству газированных безалкогольных напитков мощностью 24 000 бутылок в час — включающая выдув бутылок, очистку воды, приготовление сиропа, моноблок ополаскиватель-розливочная машина-закупорочная машина, этикетировочную машину, упаковочную машину и паллетайзер — требует примерно 800–1200 м² производственной площади, в зависимости от типа упаковки (PET, стекло или банки) и степени автоматизации в упаковочном участке. Компания Xinmao предоставляет чертежи планировки помещений с каждым предложением по комплексной линии.
Какая высота потолка необходима для линии по производству напитков?
Для моноблока розлива (серия Xinmao DCGF) с верхним баком для сиропа и коллектором CO₂ требуется высота свободного потолка 3,5–4,5 м. Для машин для выдувания бутылок с интегрированными бункерами для заготовок требуется высота 4,0–5,0 м. Для зон хранения и комплектации поддонов требуется высота 6,0–8,0 м для установки стеллажей.
Как спланировать подключение коммуникаций в компоновке линии розлива?
Электропитание (трёхфазное, 380 В/220 В; основные кабели прокладываются в подвесных кабельных лотках), сжатый воздух (8 бар; кольцевой трубопровод по периметру производственной зоны с точками подключения к каждому оборудованию), CO₂ (для газированных линий; подаётся от наружного ёмкостного резервуара к коллектору розлива), вода (очищенная вода по замкнутому контуру от помещения очистки к розливной машине; обратная линия CIP), пар (для пастеризации, при наличии). Монтажная группа Xinmao наносит все точки подключения коммуникаций на компоновочный чертёж до поставки оборудования.
Можно ли переоборудовать существующее складское помещение под линию розлива?
Да — если пол ровный (максимальное отклонение 3 мм на 2 метра), высота потолка соответствует требованиям к зазору для оборудования, система дренажа достаточна (напольные трапы через каждые 6–8 метров, уклон 1–2 % в сторону трапа) и электропитание соответствует общей подключённой нагрузке линии. Компания Xinmao Machinery выполнила преобразование складов в розливные заводы в нескольких странах, включая недавнюю установку линии для бутылок объёмом 5 галлонов в Мозамбике.