Negli ultimi anni, i principali birrifici e utilizzatori di imballaggi in vetro del mondo hanno chiesto riduzioni significative dell’impronta di carbonio dei materiali di imballaggio, seguendo il megatrend di riduzione dell’uso della plastica e della riduzione dell’inquinamento ambientale.Per molto tempo, il compito di formare l'hot end è stato quello di fornire quante più bottiglie possibile al forno di ricottura, senza preoccuparsi troppo della qualità del prodotto, che era principalmente la preoccupazione dell'estremità fredda.Come due mondi diversi, le estremità calde e fredde sono completamente separate dal forno di ricottura come linea di demarcazione.Pertanto, in caso di problemi di qualità, difficilmente c'è comunicazione o feedback tempestivo ed efficace dal lato freddo a quello caldo;oppure c'è comunicazione o feedback, ma l'efficacia della comunicazione non è elevata a causa del ritardo del tempo del forno di ricottura.Pertanto, al fine di garantire che prodotti di alta qualità vengano immessi nella riempitrice, nell'area cold-end o nel controllo qualità del magazzino, verranno ritrovati i vassoi restituiti dall'utente o che devono essere restituiti.
Pertanto, è particolarmente importante risolvere tempestivamente i problemi di qualità del prodotto nella parte calda, aiutare le attrezzature di stampaggio ad aumentare la velocità della macchina, ottenere bottiglie di vetro leggere e ridurre le emissioni di carbonio.
Per aiutare l'industria del vetro a raggiungere questo obiettivo, l'azienda olandese XPAR ha lavorato allo sviluppo di un numero sempre maggiore di sensori e sistemi applicati alla formatura a caldo di bottiglie e lattine di vetro, poiché le informazioni trasmesse dai sensori è coerente ed efficiente.Superiore alla consegna manuale!
Ci sono troppi fattori che interferiscono nel processo di stampaggio e che influenzano il processo di produzione del vetro, come la qualità del rottame di vetro, la viscosità, la temperatura, l'uniformità del vetro, la temperatura ambiente, l'invecchiamento e l'usura dei materiali di rivestimento e persino l'oliatura, i cambiamenti di produzione, gli arresti/avvii Il design dell'unità o della bottiglia può influenzare il processo.Logicamente, ogni produttore di vetro cerca di integrare questi disturbi imprevedibili, come lo stato della goccia (peso, temperatura e forma), il caricamento della goccia (velocità, lunghezza e posizione temporale di arrivo), la temperatura (verde, muffa, ecc.), punzone/anima. , die) per ridurre al minimo l'impatto sullo stampaggio, migliorando così la qualità delle bottiglie di vetro.
La conoscenza accurata e tempestiva dello stato della goccia, del caricamento della goccia, della temperatura e dei dati sulla qualità delle bottiglie è la base fondamentale per produrre bottiglie e lattine più leggere, resistenti e prive di difetti a velocità della macchina più elevate.Partendo dalle informazioni in tempo reale ricevute dal sensore, i dati di produzione reali vengono utilizzati per analizzare oggettivamente se ci saranno successivamente difetti su bottiglie e lattine, invece di vari giudizi soggettivi delle persone.
Questo articolo si concentrerà su come l'uso di sensori hot-end può aiutare a produrre barattoli di vetro più leggeri e resistenti e barattoli con tassi di difetto più bassi, aumentando al tempo stesso la velocità della macchina.
Questo articolo si concentrerà su come l'uso di sensori hot-end può aiutare a produrre barattoli di vetro più leggeri e resistenti con tassi di difetti inferiori, aumentando al tempo stesso la velocità della macchina.
1. Ispezione dell'hotend e monitoraggio del processo
Con il sensore hot-end per l'ispezione di bottiglie e lattine è possibile eliminare difetti importanti sull'hot-end.Ma i sensori hot-end per l'ispezione di bottiglie e lattine non dovrebbero essere utilizzati solo per l'ispezione dell'hot-end.Come con qualsiasi macchina di ispezione, calda o fredda, nessun sensore può ispezionare efficacemente tutti i difetti, e lo stesso vale per i sensori hot-end.E poiché ogni bottiglia o lattina prodotta fuori specifica già spreca tempo ed energia di produzione (e genera CO2), l’obiettivo e il vantaggio dei sensori hot-end è sulla prevenzione dei difetti, non solo sull’ispezione automatica dei prodotti difettosi.
Lo scopo principale dell'ispezione delle bottiglie con sensori hot-end è eliminare i difetti critici e raccogliere informazioni e dati.Inoltre, le singole bottiglie possono essere ispezionate in base alle esigenze del cliente, fornendo una buona panoramica dei dati prestazionali dell'unità, di ciascuna goccia o del classificatore.L'eliminazione dei difetti principali, tra cui il versamento e l'adesione dell'hot-end, garantisce che i prodotti passino attraverso le apparecchiature di spruzzatura dell'hot-end e di ispezione dell'hot-end.I dati sulle prestazioni della cavità per ciascuna unità e per ciascuna goccia o canale possono essere utilizzati per un'efficace analisi delle cause profonde (apprendimento, prevenzione) e una rapida azione correttiva in caso di problemi.Una rapida azione correttiva da parte dell'hotend basata su informazioni in tempo reale può migliorare direttamente l'efficienza produttiva, che è la base per un processo di stampaggio stabile.
2. Ridurre i fattori di interferenza
È noto che molti fattori interferenti (qualità del vetro di scarto, viscosità, temperatura, omogeneità del vetro, temperatura ambiente, deterioramento e usura dei materiali di rivestimento, persino oliatura, cambiamenti di produzione, unità di arresto/avvio o design della bottiglia) influiscono sulla produzione del vetro.Questi fattori di interferenza sono la causa principale della variazione del processo.E quanti più fattori di interferenza è sottoposto al processo di stampaggio, tanto più si generano difetti.Ciò suggerisce che la riduzione del livello e della frequenza dei fattori interferenti contribuirà notevolmente al raggiungimento dell’obiettivo di produrre prodotti più leggeri, più resistenti, privi di difetti e ad alta velocità.
Ad esempio, l'hot-end generalmente pone molta enfasi sull'oliatura.In effetti, l’oliatura è una delle principali distrazioni nel processo di formatura delle bottiglie di vetro.
Esistono diversi modi per ridurre il disturbo del processo mediante oliatura:
A. Oliatura manuale: creare un processo standard SOP, monitorare rigorosamente l'effetto di ciascun ciclo di oliatura per migliorare la lubrificazione;
B. Utilizzare il sistema di lubrificazione automatica anziché la lubrificazione manuale: rispetto alla lubrificazione manuale, la lubrificazione automatica può garantire la coerenza della frequenza di lubrificazione e dell'effetto di lubrificazione.
C. Ridurre al minimo l'oliatura utilizzando un sistema di lubrificazione automatico: riducendo la frequenza dell'oliatura, garantire la consistenza dell'effetto di oliatura.
Il grado di riduzione dell'interferenza del processo dovuta alla lubrificazione è dell'ordine di a
3. Il trattamento causa le fluttuazioni del processo per rendere più uniforme la distribuzione dello spessore della parete di vetro
Ora, per far fronte alle fluttuazioni nel processo di formatura del vetro causate dai disturbi di cui sopra, molti produttori di vetro utilizzano più liquido di vetro per produrre bottiglie.Per soddisfare le specifiche dei clienti con uno spessore di parete di 1 mm e ottenere un'efficienza produttiva ragionevole, le specifiche di progettazione dello spessore della parete vanno da 1,8 mm (processo di soffiaggio a pressione con bocca piccola) fino a oltre 2,5 mm (processo di soffiaggio e soffiaggio).
Lo scopo di questo maggiore spessore della parete è quello di evitare bottiglie difettose.Agli albori, quando l’industria del vetro non era in grado di calcolare la resistenza del vetro, l’aumento dello spessore della parete compensava l’eccessiva variazione del processo (o i bassi livelli di controllo del processo di stampaggio) ed era facilmente compromesso dai produttori di contenitori di vetro e dai loro clienti.
Di conseguenza, ogni bottiglia ha uno spessore di parete molto diverso.Attraverso il sistema di monitoraggio dei sensori a infrarossi sull'hot-end, possiamo vedere chiaramente che i cambiamenti nel processo di stampaggio possono portare a cambiamenti nello spessore della parete della bottiglia (cambiamento nella distribuzione del vetro).Come mostrato nella figura sottostante, tale distribuzione del vetro si divide sostanzialmente nei seguenti due casi: distribuzione longitudinale del vetro e distribuzione laterale. Dall'analisi delle numerose bottiglie prodotte si può notare che la distribuzione del vetro è in continua evoluzione , sia verticalmente che orizzontalmente.Per ridurre il peso della bottiglia ed evitare difetti, dovremmo ridurre o evitare queste fluttuazioni.Controllare la distribuzione del vetro fuso è la chiave per produrre bottiglie e lattine più leggere e resistenti a velocità più elevate, con meno difetti o addirittura prossimi allo zero.Il controllo della distribuzione del vetro richiede il monitoraggio continuo della produzione di bottiglie e lattine e la misurazione del processo dell'operatore in base ai cambiamenti nella distribuzione del vetro.
4. Raccogli e analizza i dati: crea intelligenza artificiale
Utilizzando sempre più sensori si raccoglieranno sempre più dati.Combinando e analizzando in modo intelligente questi dati si ottengono maggiori e migliori informazioni per gestire i cambiamenti dei processi in modo più efficace.
L'obiettivo finale: creare un ampio database di dati disponibili nel processo di formatura del vetro, consentendo al sistema di classificare e unire i dati e creare i calcoli a circuito chiuso più efficienti.Dobbiamo quindi essere più concreti e partire dai dati reali.Ad esempio, sappiamo che i dati di carica o di temperatura sono correlati ai dati della bottiglia, una volta conosciuta questa relazione, possiamo controllare la carica e la temperatura in modo tale da produrre bottiglie con meno spostamenti nella distribuzione del vetro, in modo che i difetti siano ridotti.Inoltre, alcuni dati relativi alla parte fredda (come bolle, crepe, ecc.) possono anche indicare chiaramente cambiamenti di processo.L'utilizzo di questi dati può aiutare a ridurre la varianza del processo anche se non viene notata nell'hot end.
Pertanto, dopo che il database ha registrato questi dati di processo, il sistema intelligente AI può fornire automaticamente misure correttive rilevanti quando il sistema di sensori hot-end rileva difetti o rileva che i dati di qualità superano il valore di allarme impostato.5. Creare SOP basate su sensori o automatizzare il processo di stampaggio dei moduli
Una volta utilizzato il sensore, dovremmo organizzare varie misure di produzione attorno alle informazioni fornite dal sensore.Sempre più fenomeni produttivi reali sono rilevabili dai sensori e le informazioni trasmesse sono altamente riduttive e coerenti.Questo è molto importante per la produzione!
Sensori monitorano continuamente lo stato della goccia (peso, temperatura, forma), carica (velocità, lunghezza, tempo di arrivo, posizione), temperatura (preg, matrice, punzone/anima, matrice) per monitorare la qualità della bottiglia.Qualsiasi variazione nella qualità del prodotto ha una ragione.Una volta nota la causa, è possibile stabilire e applicare procedure operative standard.L'applicazione di SOP semplifica la produzione della fabbrica.Sappiamo dal feedback dei clienti che ritengono che stia diventando più facile assumere nuovi dipendenti nell'hot end grazie ai sensori e alle SOP.
Idealmente, l’automazione dovrebbe essere applicata il più possibile, soprattutto quando ci sono sempre più set di macchine (come 12 set di macchine a 4 cadute in cui l’operatore non riesce a controllare bene 48 cavità).In questo caso, il sensore osserva, analizza i dati e apporta le modifiche necessarie restituendo i dati al sistema di cronometraggio di rango e treno.Poiché il feedback funziona da solo attraverso il computer, può essere regolato in millisecondi, cosa che nemmeno i migliori operatori/esperti saranno mai in grado di fare.Negli ultimi cinque anni è stato reso disponibile un controllo automatico a circuito chiuso (hot end) per controllare il peso della goccia, la spaziatura delle bottiglie sul trasportatore, la temperatura dello stampo, la corsa del punzone e la distribuzione longitudinale del vetro.È prevedibile che nel prossimo futuro saranno disponibili più circuiti di controllo.Sulla base dell’esperienza attuale, l’utilizzo di diversi cicli di controllo può sostanzialmente produrre gli stessi effetti positivi, come ridotte fluttuazioni del processo, minori variazioni nella distribuzione del vetro e meno difetti nelle bottiglie e nei vasetti di vetro.
Per soddisfare il desiderio di una produzione più leggera, più resistente, (quasi) priva di difetti, più veloce e con una resa più elevata, in questo articolo presentiamo alcuni modi per realizzarlo.Come membri del settore dei contenitori in vetro, seguiamo il megatrend di riduzione dell’inquinamento ambientale e della plastica e seguiamo i chiari requisiti delle principali aziende vinicole e di altri utilizzatori di imballaggi in vetro per ridurre significativamente l’impronta di carbonio del settore dei materiali di imballaggio.E per ogni produttore di vetro, produrre bottiglie di vetro più leggere, più resistenti e (quasi) prive di difetti, e a velocità della macchina più elevate, può portare a un maggiore ritorno sull’investimento riducendo al contempo le emissioni di carbonio.
Orario di pubblicazione: 19 aprile 2022