کنترل شکل دهی انتهای داغ برای بطری های شیشه ای

طی چند سال گذشته، کارخانه‌های آبجوسازی و مصرف‌کنندگان بسته‌بندی شیشه‌ای بزرگ جهان، به دنبال روند بزرگ کاهش استفاده از پلاستیک و کاهش آلودگی محیط‌زیست، خواهان کاهش قابل توجه ردپای کربن مواد بسته‌بندی شده‌اند. برای مدت طولانی، وظیفه تشکیل انتهای داغ این بود که تا آنجا که ممکن است بطری ها را به کوره بازپخت تحویل دهند، بدون اینکه نگرانی زیادی برای کیفیت محصول وجود داشته باشد، که عمدتاً دغدغه انتهای سرد بود. مانند دو دنیای مختلف، انتهای گرم و سرد به طور کامل توسط کوره آنیل به عنوان خط جداکننده از هم جدا می شوند. بنابراین، در مورد مشکلات کیفی، به ندرت ارتباط یا بازخورد به موقع و مؤثری از انتهای سرد به انتهای گرم وجود دارد. یا ارتباط یا بازخورد وجود دارد، اما اثربخشی ارتباط به دلیل تاخیر در زمان کوره آنیل بالا نیست. بنابراین، به منظور اطمینان از ورود محصولات با کیفیت بالا به دستگاه پرکن، در قسمت سرد یا کنترل کیفی انبار، سینی هایی که توسط کاربر برگردانده شده یا نیاز به بازگرداندن دارند، پیدا می شوند.
بنابراین، حل مشکلات کیفیت محصول در زمان داغ، کمک به تجهیزات قالب‌گیری برای افزایش سرعت دستگاه، دستیابی به بطری‌های شیشه‌ای سبک وزن و کاهش انتشار کربن بسیار مهم است.
به منظور کمک به صنعت شیشه در دستیابی به این هدف، شرکت XPAR از هلند روی توسعه هر چه بیشتر حسگرها و سیستم‌هایی کار می‌کند که برای شکل‌دهی داغ بطری‌ها و قوطی‌های شیشه‌ای استفاده می‌شوند، زیرا اطلاعات منتقل شده توسط سنسورها سازگار و کارآمد است.بالاتر از تحویل دستی!

عوامل تداخل زیادی در فرآیند قالب‌گیری وجود دارد که بر فرآیند تولید شیشه تأثیر می‌گذارند، مانند کیفیت، ویسکوزیته، دما، یکنواختی شیشه، دمای محیط، پیری و سایش مواد پوشش‌دهنده و حتی روغن‌کاری، تغییرات تولید، توقف/شروع. طراحی واحد یا بطری می تواند بر روند تأثیر بگذارد. به طور منطقی، هر تولید کننده شیشه به دنبال ادغام این اختلالات غیرقابل پیش بینی است، مانند حالت گوب (وزن، دما و شکل)، بارگیری گوب (سرعت، طول و زمان موقعیت رسیدن)، دما (سبز، قالب، و غیره)، پانچ/هسته. , قالب) برای به حداقل رساندن تاثیر بر قالب گیری و در نتیجه بهبود کیفیت بطری های شیشه ای.
دانش دقیق و به موقع از وضعیت گوب، بارگیری گوب، دما و داده‌های کیفیت بطری، پایه اساسی برای تولید بطری‌ها و قوطی‌های سبک‌تر، قوی‌تر و بدون نقص با سرعت‌های بالاتر دستگاه است. با شروع از اطلاعات بی‌درنگ دریافت‌شده توسط حسگر، داده‌های تولید واقعی به‌جای قضاوت‌های ذهنی مختلف از افراد، برای تجزیه و تحلیل عینی این که آیا عیوب بطری و قوطی بعدی وجود خواهد داشت یا خیر، استفاده می‌شود.
این مقاله به این موضوع می‌پردازد که چگونه استفاده از حسگرهای داغ می‌تواند به تولید ظروف شیشه‌ای سبک‌تر، قوی‌تر و شیشه‌ها با نرخ عیب کمتر و در عین حال افزایش سرعت دستگاه کمک کند.

این مقاله به این موضوع می‌پردازد که چگونه استفاده از حسگرهای داغ می‌تواند به تولید ظروف شیشه‌ای سبک‌تر و قوی‌تر با نرخ عیب کمتر و در عین حال افزایش سرعت دستگاه کمک کند.

1. بازرسی داغ و نظارت بر فرآیند

با سنسور داغ برای بازرسی بطری و قوطی، می توان عیوب عمده را در قسمت داغ برطرف کرد. اما سنسورهای داغ برای بازرسی بطری و قوطی نباید فقط برای بازرسی داغ استفاده شوند. مانند هر دستگاه بازرسی، گرم یا سرد، هیچ سنسوری نمی تواند به طور موثر تمام عیوب را بررسی کند، و همین امر در مورد سنسورهای داغ نیز صادق است. و از آنجایی که هر بطری یا قوطی خارج از مشخصات تولید شده در حال حاضر زمان و انرژی تولید را هدر می دهد (و CO2 تولید می کند)، تمرکز و مزیت سنسورهای داغ روی پیشگیری از نقص است، نه فقط بازرسی خودکار محصولات معیوب.
هدف اصلی از بازرسی بطری با حسگرهای داغ، رفع عیوب بحرانی و جمع آوری اطلاعات و داده ها است. علاوه بر این، بطری های جداگانه را می توان با توجه به نیاز مشتری بازرسی کرد و یک نمای کلی از داده های عملکرد واحد، هر گوب یا رتبه بندی ارائه داد. از بین بردن عیوب اصلی، از جمله ریختن و چسبندگی در انتهای داغ، تضمین می کند که محصولات از اسپری انتهای داغ و تجهیزات بازرسی انتهای سرد عبور می کنند. داده‌های عملکرد حفره برای هر واحد و برای هر گوب یا دونده می‌تواند برای تجزیه و تحلیل مؤثر ریشه‌ای (یادگیری، پیشگیری) و اقدامات اصلاحی سریع در هنگام بروز مشکلات استفاده شود. اقدام اصلاحی سریع توسط قسمت داغ بر اساس اطلاعات بلادرنگ می‌تواند مستقیماً کارایی تولید را بهبود بخشد، که مبنایی برای فرآیند قالب‌گیری پایدار است.

2. کاهش عوامل تداخل

به خوبی شناخته شده است که بسیاری از عوامل تداخلی (کیفیت گلوله، ویسکوزیته، دما، همگنی شیشه، دمای محیط، فرسودگی و سایش مواد پوشش، حتی روغن کاری، تغییرات تولید، واحدهای توقف/شروع یا طراحی بطری) بر صنایع تولید شیشه تأثیر می‌گذارند. این عوامل تداخلی علت اصلی تنوع فرآیند هستند. و هر چه عوامل تداخل بیشتری در فرآیند قالب گیری قرار گیرد، عیوب بیشتری ایجاد می شود. این نشان می دهد که کاهش سطح و فرکانس عوامل تداخلی، راه طولانی را در جهت دستیابی به هدف تولید محصولات سبک تر، قوی تر، بدون عیب و سرعت بالاتر خواهد داشت.
به عنوان مثال، قسمت داغ به طور کلی تاکید زیادی بر روغن کاری دارد. در واقع، روغن کاری یکی از عوامل اصلی حواس پرتی در فرآیند تشکیل بطری شیشه ای است.

چندین راه مختلف برای کاهش اختلال در فرآیند با روغن کاری وجود دارد:

A. روغن کاری دستی: فرآیند استاندارد SOP را ایجاد کنید، به شدت تأثیر هر چرخه روغن کاری را برای بهبود روغن کاری کنترل کنید.

ب. استفاده از سیستم روانکاری خودکار به جای روغن کاری دستی: در مقایسه با روغن کاری دستی، روغن کاری خودکار می تواند ثبات فرکانس روغن کاری و اثر روغن کاری را تضمین کند.

ج. با استفاده از سیستم روانکاری خودکار روغن کاری را به حداقل برسانید: ضمن کاهش فرکانس روغن کاری، از ثبات اثر روغن کاری اطمینان حاصل کنید.

درجه کاهش تداخل فرآیند ناشی از روغن کاری به ترتیب a است

3. درمان باعث می شود منبع نوسانات فرآیند توزیع ضخامت دیواره شیشه ای را یکنواخت تر کند
در حال حاضر، برای مقابله با نوسانات در فرآیند شکل دهی شیشه ناشی از اختلالات فوق، بسیاری از تولید کنندگان شیشه از مایع شیشه ای بیشتری برای ساخت بطری استفاده می کنند. به منظور برآورده کردن مشخصات مشتریان با ضخامت دیوار 1 میلی متر و دستیابی به راندمان تولید معقول، مشخصات طراحی ضخامت دیوار از 1.8 میلی متر (فرایند دمش فشار دهان کوچک) تا حتی بیش از 2.5 میلی متر (فرایند دمیدن و دمیدن) متغیر است.
هدف از افزایش ضخامت دیواره، جلوگیری از بطری های معیوب است. در روزهای اولیه، زمانی که صنعت شیشه نمی‌توانست استحکام شیشه را محاسبه کند، این افزایش ضخامت دیواره تغییرات بیش از حد فرآیند (یا سطوح پایین کنترل فرآیند قالب‌گیری) را جبران می‌کرد و به راحتی توسط تولیدکنندگان ظروف شیشه‌ای و مشتریان آن‌ها به خطر افتاد.
اما در نتیجه هر بطری ضخامت دیواره بسیار متفاوتی دارد. از طریق سیستم نظارت بر حسگر مادون قرمز در انتهای داغ، به وضوح می‌توانیم مشاهده کنیم که تغییرات در فرآیند قالب‌گیری می‌تواند منجر به تغییر ضخامت دیواره بطری شود (تغییر در توزیع شیشه). همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، این توزیع شیشه اساساً به دو حالت زیر تقسیم می شود: توزیع طولی شیشه و توزیع جانبی. از تجزیه و تحلیل بطری های متعدد تولید شده، می توان دریافت که توزیع شیشه به طور مداوم در حال تغییر است. ، هم به صورت عمودی و هم افقی. برای کاهش وزن بطری و جلوگیری از عیوب، باید این نوسانات را کاهش دهیم یا از آن جلوگیری کنیم. کنترل توزیع شیشه مذاب کلید تولید بطری‌ها و قوطی‌های سبک‌تر و قوی‌تر با سرعت‌های بالاتر، با نقص‌های کمتر یا حتی نزدیک به صفر است. کنترل توزیع شیشه مستلزم نظارت مستمر بر تولید بطری و قوطی و اندازه گیری فرآیند اپراتور بر اساس تغییرات توزیع شیشه است.

4. جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها: ایجاد هوش مصنوعی
استفاده از حسگرهای بیشتر و بیشتر، داده های بیشتری را جمع آوری می کند. ترکیب و تجزیه و تحلیل هوشمند این داده ها اطلاعات بیشتر و بهتری را برای مدیریت موثرتر تغییرات فرآیند فراهم می کند.
هدف نهایی: ایجاد یک پایگاه داده بزرگ از داده های موجود در فرآیند شکل دهی شیشه، به سیستم اجازه می دهد تا داده ها را طبقه بندی و ادغام کند و کارآمدترین محاسبات حلقه بسته را ایجاد کند. بنابراین، ما باید بیشتر زمینی باشیم و از داده های واقعی شروع کنیم. به عنوان مثال، ما می دانیم که داده های شارژ یا دما به داده های بطری مربوط می شود، هنگامی که این رابطه را بدانیم، می توانیم شارژ و دما را به گونه ای کنترل کنیم که بطری هایی با تغییر کمتر در توزیع شیشه تولید کنیم. به طوری که نقص ها کاهش می یابد. همچنین، برخی از داده های سرد (مانند حباب ها، ترک ها و غیره) نیز می توانند به وضوح تغییرات فرآیند را نشان دهند. استفاده از این داده‌ها می‌تواند به کاهش واریانس فرآیند کمک کند، حتی اگر در انتهای داغ مشاهده نشود.

بنابراین، پس از اینکه پایگاه داده این داده‌های فرآیند را ثبت کرد، سیستم هوشمند هوش مصنوعی می‌تواند به‌طور خودکار اقدامات اصلاحی مربوطه را زمانی که سیستم حسگر داغ نقص‌ها را تشخیص می‌دهد یا متوجه می‌شود که داده‌های کیفیت از مقدار هشدار تنظیم‌شده فراتر می‌رود، ارائه دهد. 5. SOP مبتنی بر حسگر ایجاد کنید یا اتوماسیون فرآیند قالب گیری را فرم دهید

هنگامی که سنسور استفاده می شود، باید اقدامات مختلف تولید را حول اطلاعات ارائه شده توسط سنسور سازماندهی کنیم. بیشتر و بیشتر پدیده های واقعی تولید را می توان توسط حسگرها مشاهده کرد و اطلاعات منتقل شده بسیار تقلیل دهنده و سازگار است. این برای تولید بسیار مهم است!

سنسورها به طور مداوم وضعیت گوب (وزن، دما، شکل)، شارژ (سرعت، طول، زمان رسیدن، موقعیت)، دما (پرگ، قالب، پانچ/هسته، قالب) را برای نظارت بر کیفیت بطری کنترل می‌کنند. هر گونه تغییر در کیفیت محصول دلیلی دارد. پس از مشخص شدن علت، می توان رویه های عملیاتی استاندارد را ایجاد و اعمال کرد. استفاده از SOP تولید کارخانه را آسان می کند. ما از بازخورد مشتریان می دانیم که آنها احساس می کنند به دلیل سنسورها و SOPها، استخدام کارمندان جدید در سطح داغ آسان تر می شود.

در حالت ایده‌آل، اتوماسیون باید تا حد امکان اعمال شود، به خصوص زمانی که مجموعه‌های ماشینی بیشتر و بیشتر وجود دارد (مانند 12 مجموعه از ماشین‌های 4 قطره که اپراتور نمی‌تواند 48 حفره را به خوبی کنترل کند). در این حالت، سنسور داده ها را مشاهده، تجزیه و تحلیل می کند و با بازگرداندن داده ها به سیستم زمان بندی رتبه و قطار، تنظیمات لازم را انجام می دهد. از آنجا که بازخورد به خودی خود از طریق رایانه عمل می کند، می توان آن را در میلی ثانیه تنظیم کرد، کاری که حتی بهترین اپراتورها/متخصصان نیز هرگز قادر به انجام آن نیستند. در طول پنج سال گذشته، یک کنترل خودکار حلقه بسته (هات انتهایی) برای کنترل وزن گوب، فاصله بطری روی نوار نقاله، دمای قالب، ضربه مغزی و توزیع طولی شیشه در دسترس بوده است. قابل پیش بینی است که در آینده نزدیک حلقه های کنترل بیشتری در دسترس خواهد بود. بر اساس تجربه فعلی، استفاده از حلقه‌های کنترلی مختلف اساساً می‌تواند اثرات مثبت یکسانی مانند کاهش نوسانات فرآیند، تنوع کمتر در توزیع شیشه و نقص کمتر در بطری‌ها و شیشه‌های شیشه‌ای ایجاد کند.

برای دستیابی به میل به تولید سبک تر، قوی تر، (تقریبا) بدون عیب، سرعت بالاتر و بازدهی بالاتر، راه هایی برای دستیابی به آن در این مقاله ارائه می کنیم. به عنوان عضوی از صنعت ظروف شیشه ای، ما از روند بزرگ کاهش آلودگی پلاستیک و محیط زیست پیروی می کنیم و از الزامات روشن شراب سازی های بزرگ و سایر کاربران بسته بندی شیشه ای پیروی می کنیم تا به طور قابل توجهی ردپای کربن صنعت مواد بسته بندی را کاهش دهیم. و برای هر تولیدکننده شیشه، تولید بطری‌های شیشه‌ای سبک‌تر، قوی‌تر، (تقریباً) بدون نقص، و با سرعت‌های بالاتر ماشین، می‌تواند منجر به بازگشت سرمایه بیشتر و در عین حال کاهش انتشار کربن شود.