בקרת יצירת קצה חם עבור בקבוקי זכוכית

במהלך השנים האחרונות, מבשלות הבירה ומשתמשי אריזות הזכוכית הגדולות בעולם דורשות הפחתה משמעותית בטביעת הרגל הפחמנית של חומרי אריזה, בעקבות המגמה של הפחתת השימוש בפלסטיק והפחתת זיהום הסביבה. במשך תקופה ארוכה, המשימה של יצירת הקצה החם הייתה להעביר כמה שיותר בקבוקים לכבשן החישול, ללא דאגה רבה לאיכות המוצר, שעיקרה דאגתו של הקצה הקר. כמו שני עולמות שונים, הקצוות החמים והקרים מופרדים לחלוטין על ידי תנור החישול כקו המפריד. לכן, במקרה של בעיות איכות, אין כמעט תקשורת או משוב בזמן ואפקטיבי מהקצה הקר ועד הקצה החם; או שיש תקשורת או משוב, אבל האפקטיביות של התקשורת לא גבוהה בגלל העיכוב של זמן תנור החישול. לכן, על מנת להבטיח הזנת מוצרים איכותיים למכונת המילוי, באזור הקצה הקר או בקרת האיכות של המחסן, יימצאו המגשים המוחזרים על ידי המשתמש או שיש להחזירם.
לכן, חשוב במיוחד לפתור בעיות באיכות המוצר בזמן בקצה החם, לעזור לציוד הדפוס להגביר את מהירות המכונה, להשיג בקבוקי זכוכית קלים ולהפחית את פליטת הפחמן.
על מנת לעזור לתעשיית הזכוכית להשיג מטרה זו, חברת XPAR מהולנד עובדת על פיתוח יותר ויותר חיישנים ומערכות, אשר מיושמות ליצירת קצה חם של בקבוקי זכוכית ופחיות, בגלל המידע המועבר על ידי החיישנים הוא עקבי ויעיל.גבוה יותר ממשלוח ידני!

יש יותר מדי גורמים מפריעים בתהליך היציקה שמשפיעים על תהליך ייצור הזכוכית, כגון איכות כדור, צמיגות, טמפרטורה, אחידות זכוכית, טמפרטורת הסביבה, הזדקנות ובלאי של חומרי ציפוי, ואפילו שמן, שינויי ייצור, עצירה/התחלה העיצוב של היחידה או הבקבוק יכול להשפיע על התהליך. באופן הגיוני, כל יצרן זכוכית שואף לשלב את ההפרעות הבלתי צפויות הללו, כגון מצב גוב (משקל, טמפרטורה וצורה), טעינת גובל (מהירות, אורך וזמן הגעה), טמפרטורה (ירוק, עובש וכו'), אגרוף/ליבה , למות) כדי למזער את ההשפעה על דפוס, ובכך לשפר את איכות בקבוקי הזכוכית.
ידע מדויק ובזמן של מצב ה-gob, טעינת ה-gob, הטמפרטורה ואיכות הבקבוקים הוא הבסיס הבסיסי לייצור בקבוקים ופחיות קלים יותר, חזקים יותר, נטולי פגמים במהירויות מכונה גבוהות יותר. החל מהמידע בזמן אמת שמתקבל על ידי החיישן, נתוני הייצור האמיתיים משמשים לניתוח אובייקטיבי האם יהיו פגמים מאוחרים יותר בבקבוק ובפח, במקום שיפוטים סובייקטיביים שונים של אנשים.
מאמר זה יתמקד כיצד השימוש בחיישני קצה חם יכול לעזור לייצר צנצנות זכוכית קלות וחזקות יותר וצנצנות עם שיעורי פגמים נמוכים יותר, תוך הגברת מהירות המכונה.

מאמר זה יתמקד כיצד השימוש בחיישני קצה חם יכול לעזור לייצר צנצנות זכוכית קלות וחזקות יותר עם שיעורי פגמים נמוכים יותר, תוך הגברת מהירות המכונה.

1. בדיקת קצה חם וניטור תהליכים

עם חיישן הקצה החם לבדיקת הבקבוק והפחית, ניתן לבטל פגמים גדולים בקצה החם. אבל אין להשתמש בחיישני קצה חם לבדיקת בקבוק ופחית רק לבדיקת קצה חם. כמו בכל מכונת בדיקה, חמה או קרה, אף חיישן לא יכול לבדוק ביעילות את כל הפגמים, והדבר נכון גם לגבי חיישני קצה חם. ומכיוון שכל בקבוק או פחית שמיוצרים מחוץ למפרט כבר מבזבזים זמן ייצור ואנרגיה (ומייצרת CO2), המיקוד והיתרון של חיישני קצה חם הם במניעת פגמים, לא רק בבדיקה אוטומטית של מוצרים פגומים.
המטרה העיקרית של בדיקת בקבוקים עם חיישני קצה חם היא לבטל פגמים קריטיים ולאסוף מידע ונתונים. יתר על כן, ניתן לבדוק בקבוקים בודדים בהתאם לדרישות הלקוח, מה שנותן סקירה טובה של נתוני הביצועים של היחידה, כל גוב או המדרג. ביטול פגמים עיקריים, לרבות יציקת קצה חם והדבקה, מבטיח שהמוצרים עוברים דרך ריסוס קצה חם וציוד בדיקה קצה קר. ניתן להשתמש בנתוני ביצועי חלל עבור כל יחידה ולכל גוב או רץ לצורך ניתוח שורש יעיל (למידה, מניעה) ופעולה מתקנת מהירה כאשר מתעוררות בעיות. פעולת תיקון מהירה על ידי הקצה החם על בסיס מידע בזמן אמת יכולה לשפר ישירות את יעילות הייצור, שהיא הבסיס לתהליך יציב.

2. הפחת גורמי הפרעה

ידוע היטב כי גורמים מפריעים רבים (איכות כדור, צמיגות, טמפרטורה, הומוגניות זכוכית, טמפרטורת סביבה, הידרדרות ובלאי של חומרי ציפוי, אפילו שמן, שינויי ייצור, יחידות עצירה/התחלה או עיצוב בקבוקים) משפיעים על מלאכת ייצור הזכוכית. גורמי הפרעה אלו הם הגורם השורשי לשונות בתהליך. וככל שתהליך הדפוס נתון ליותר גורמי הפרעה, כך נוצרים יותר פגמים. זה מצביע על כך שהפחתת הרמה והתדירות של גורמים מפריעים תוביל הרבה להשגת המטרה של ייצור מוצרים קלים יותר, חזקים יותר, נטולי פגמים ובמהירות גבוהה יותר.
לדוגמה, הקצה החם בדרך כלל שם דגש רב על שמן. ואכן, השמנה היא אחת ההפרעות העיקריות בתהליך יצירת בקבוקי הזכוכית.

ישנן מספר דרכים שונות להפחית את ההפרעה בתהליך על ידי שמן:

א. שימון ידני: צור תהליך סטנדרטי SOP, עקוב בקפדנות אחר ההשפעה של כל מחזור שמן כדי לשפר את השמן;

ב. השתמש במערכת שימון אוטומטית במקום בשימון ידני: בהשוואה לשימון ידני, שמן אוטומטי יכול להבטיח את העקביות של תדירות השמן והשפעת השמן.

ג. צמצמו למינימום את השימון באמצעות מערכת שימון אוטומטית: תוך הפחתת תדירות השמן, הקפידו על עקביות אפקט השמן.

דרגת ההפחתה של הפרעות תהליך עקב שמן היא בסדר גודל של א

3. הטיפול גורם למקור תנודות התהליך להפוך את פיזור עובי דופן הזכוכית לאחיד יותר
כעת, על מנת להתמודד עם התנודות בתהליך יצירת הזכוכית הנגרמות מההפרעות לעיל, יצרני זכוכית רבים משתמשים ביותר נוזל זכוכית לייצור בקבוקים. על מנת לעמוד במפרט של לקוחות עם עובי דופן של 1 מ"מ ולהשיג יעילות ייצור סבירה, מפרטי עיצוב עובי הדופן נעים בין 1.8 מ"מ (תהליך ניפוח בלחץ פה קטן) ועד ליותר מ-2.5 מ"מ (תהליך נשיפה וניפוח).
המטרה של עובי דופן מוגבר זה היא למנוע בקבוקים פגומים. בימים הראשונים, כאשר תעשיית הזכוכית לא יכלה לחשב את חוזק הזכוכית, עובי הדופן המוגבר הזה פיצה על וריאציות מופרזות בתהליך (או רמות נמוכות של בקרת תהליך דפוס) ונפגע בקלות על ידי יצרני מיכלי זכוכית ולקוחותיהם מקבלים.
אבל כתוצאה מכך, לכל בקבוק יש עובי דופן שונה מאוד. באמצעות מערכת ניטור חיישני האינפרא אדום בקצה החם, אנו יכולים לראות בבירור ששינויים בתהליך היציקה יכולים להוביל לשינויים בעובי דופן הבקבוק (שינוי בחלוקת הזכוכית). כפי שמוצג באיור שלהלן, חלוקת זכוכית זו מחולקת בעיקרה לשני המקרים הבאים: חלוקת הכוס באורך ופיזור לרוחב. מניתוח הבקבוקים הרבים שיוצרו, ניתן לראות כי חלוקת הזכוכית משתנה כל הזמן , הן אנכית והן אופקית. על מנת להפחית את משקל הבקבוק ולמנוע פגמים, עלינו להפחית או להימנע מתנודות אלו. שליטה בחלוקת הזכוכית המותכת היא המפתח לייצור בקבוקים ופחיות קלים וחזקים יותר במהירויות גבוהות יותר, עם פחות פגמים או אפילו קרוב לאפס. שליטה בחלוקת הזכוכית מצריכה ניטור רציף של ייצור הבקבוקים והפחים ומדידה של תהליך המפעיל על בסיס שינויים בחלוקת הזכוכית.

4. איסוף וניתוח נתונים: צור מודיעין AI
שימוש ביותר ויותר חיישנים יאסוף עוד ועוד נתונים. שילוב וניתוח נתונים מושכלים מספקים מידע נוסף וטוב יותר לניהול שינויים בתהליך בצורה יעילה יותר.
המטרה הסופית: ליצור מסד נתונים גדול של נתונים הזמינים בתהליך יצירת הזכוכית, המאפשר למערכת לסווג ולמזג את הנתונים וליצור חישובי לולאה סגורה היעילים ביותר. לכן, עלינו להיות יותר מדוייקים ולהתחיל מנתונים ממשיים. לדוגמה, אנו יודעים שנתוני המטען או נתוני הטמפרטורה קשורים לנתוני הבקבוק, ברגע שאנו יודעים את הקשר הזה, נוכל לשלוט במטען ובטמפרטורה בצורה כזו שאנו מייצרים בקבוקים עם פחות שינוי בהתפלגות הכוס, כך שהפגמים יצטמצמו. כמו כן, חלק מנתוני הקצה הקר (כגון בועות, סדקים וכו') יכולים גם להצביע בבירור על שינויים בתהליך. שימוש בנתונים אלה יכול לעזור להפחית את שונות התהליך גם אם לא שמים לב אליה בקצה החם.

לכן, לאחר שמסד הנתונים מתעד את נתוני התהליך הללו, המערכת החכמה של AI יכולה לספק באופן אוטומטי אמצעי תיקון רלוונטיים כאשר מערכת החיישנים החמים מזהה פגמים או מגלה שנתוני האיכות עולים על ערך האזעקה שנקבע. 5. צור SOP מבוסס חיישנים או אוטומציה של תהליך דפוס טפסים

לאחר השימוש בחיישן, עלינו לארגן אמצעי ייצור שונים סביב המידע שמספק החיישן. ניתן לראות יותר ויותר תופעות ייצור אמיתיות על ידי חיישנים, והמידע המועבר הוא מאוד רדוקטיבי ועקבי. זה מאוד חשוב לייצור!

חיישנים עוקבים באופן רציף אחר מצב הגוב (משקל, טמפרטורה, צורה), טעינה (מהירות, אורך, זמן הגעה, מיקום), טמפרטורה (פרג, קובייה, אגרוף/ליבה, קובייה) כדי לנטר את איכות הבקבוק. לכל שינוי באיכות המוצר יש סיבה. לאחר שהסיבה ידועה, ניתן לקבוע וליישם נהלי הפעלה סטנדרטיים. יישום SOP מקל על ייצור המפעל. אנו יודעים ממשוב של לקוחות שהם כן מרגישים שנעשה קל יותר לגייס עובדים חדשים בקצה החם בגלל החיישנים וה-SOPs.

באופן אידיאלי, יש ליישם אוטומציה ככל האפשר, במיוחד כאשר יש יותר ויותר ערכות מכונות (כגון 12 סטים של מכונות 4-טיפות בהן המפעיל אינו יכול לשלוט היטב ב-48 חללים). במקרה זה, החיישן מתבונן, מנתח את הנתונים ומבצע את ההתאמות הנחוצות על ידי הזנת הנתונים למערכת תזמון הדירוג והרכב. מכיוון שהמשוב פועל מעצמו דרך המחשב, ניתן לכוונן אותו באלפיות שניות, דבר שאפילו המפעילים/המומחים הטובים ביותר לעולם לא יוכלו לעשות. במהלך חמש השנים האחרונות, בקרה אוטומטית עם לולאה סגורה (חם קצה) הייתה זמינה לשליטה במשקל הגוב, מרווח הבקבוקים על המסוע, טמפרטורת התבנית, מהלך הליבה וחלוקת הזכוכית לאורך. צפוי כי לולאות בקרה נוספות יהיו זמינות בעתיד הקרוב. בהתבסס על הניסיון הנוכחי, שימוש בלולאות בקרה שונות יכול בעצם לייצר את אותן השפעות חיוביות, כגון תנודות תהליכיות מופחתות, פחות שונות בחלוקת הזכוכית ופחות פגמים בבקבוקי זכוכית ובצנצנות.

כדי להשיג את הרצון לייצור קל יותר, חזק יותר, (כמעט) נטול פגמים, מהיר יותר ותפוקה גבוהה יותר, אנו מציגים כמה דרכים להשיג זאת במאמר זה. כחבר בתעשיית מיכלי הזכוכית, אנו עוקבים אחר המגמה של הפחתת זיהום הפלסטיק והסביבה, ועוקבים אחר הדרישות הברורות של יקבים גדולים ומשתמשי אריזות זכוכית אחרים כדי להפחית משמעותית את טביעת הרגל הפחמנית של תעשיית חומרי האריזה. ועבור כל יצרן זכוכית, ייצור בקבוקי זכוכית קלים יותר, חזקים יותר, (כמעט) ללא פגמים, ובמהירויות מכונה גבוהות יותר, יכול להוביל להחזר גדול יותר על ההשקעה תוך הפחתת פליטת פחמן.