Industrija maloprodajne ambalaže se promijenila. Velika narudžba za vrstu proizvoda nakon što se ispune rasporedi proizvodnje. Sada vlasnik brenda želi sprint. Potrebna im je velika veličina torbe, dizajn štampe i vrsta materijala. Promjena dolazi od online prodaje, više robnih marki i novih pravila o otpadu. Stoga se oprema za konverziju mora brzo pretvoriti. Ali i dalje mora biti visokog kvaliteta. Maloprodajni bageri rješavaju problem. Koristi zamjenjive dijelove, pohranu digitalnih postavki, brze promjene veličine i ugrađene-provjere kvaliteta. Dakle, konverteri mogu zaraditi novac na malim narudžbama. Stare mašine sa fiksnim delovima to nisu mogle.
Ekonomija male{0}}serijske proizvodnje
Stara linija za proizvodnju vreća je od 50.000 do 200.000 jedinica. Trošak zamjene od 30-na 60 minuta bio je raspoređen na milione vreća. Ali prosječna narudžba je sada pala ispod 10.000. Međunarodni trgovinski centar (ITC) kaže da je to češće među maloprodajnim brendovima srednjeg tržišta u bogatim zemljama. Tako je tranzicija počela da traje duže od vremena proizvodnje. To smanjuje marže doprinosa za 25 do 40 posto.
Manufacturing Performance Institute koristi podatke iz ISO 22400-2 kao ključne indikatore učinka. Napominje da u hibridnim modelima, dugotrajne-mašine sa ukupnom efektivnošću opreme (OEE) iznad 75 posto imaju tendenciju da budu ispod 45 posto. Pad nije uzrokovan nižim brzinama. Dolazi iz slobodnog vremena za mehaničke promjene, urezivanje navoja i prve provjere kvalitete. Nova mašina za maloprodaju vreća rješava taj problem. Skraćuje ove korake bez{10}}korakanja bez dodane vrijednosti inženjerskim promjenama, a ne dodavanjem radnika. Ovo Mašina za izradu maloprodajnih torbipristup direktno rješava eroziju marže uzrokovanu čestim promjenama.
Servo{0}}Promjena formata
Najveća promjena je korištenje servo{0}}dijelova sa programabilnim logičkim kontrolerima (PLC). Oni zamjenjuju mehaničke bregove, fiksne poluge i ručno podesive sklopive dijelove. Na servo-mašini, podesite širinu vrećice, dubinu veza-, oblik donjeg pregiba i dužinu odsječka pozivanjem sačuvanih recepata. Ne morate da okrećete ručni točak.
Nalazi Instituta mašinskih inženjera objavljeni su u Zbornik radova Instituta mašinskih inženjera, deo B: Journal of Engineering Manufacture. Rezultati su pokazali da su servo{1}}mašine za vreće smanjile prosječno vrijeme za konverziju formata sa 35–50 minuta na 4–8 minuta. Pao je 80 posto. Poboljšanje je došlo iz tri izvora, pokazala je studija. Prvo, nema potrebe za mehaničkim mjerenjem vremena, jer servo osi koriste elektronski bregasti profil za sinkronizaciju. Drugo, automatska registracija lokacije koristi koder za pohranjivanje apsolutne pozicije + -0.05 mm. Treće, postavke parametara vođene akumulatorom{13}}prisjećaju vrijednosti temperature, pritiska i brzine odjednom.
Za proizvođače maloprodajnih torbi sa pet do osam izmjena formata po smjeni, ušteđeno vrijeme može uštedjeti između 2,5 i 3,5 sata vremena proizvodnje dnevno. To je dovoljno za primanje šest dodatnih malih serija narudžbi bez dodavanja smjena. ModernaMašina za izradu maloprodajnih torbikoristi ove servo{0}}mogućnosti da pretvori česte promjene formata u konkurentsku prednost, a ne u gubitak produktivnosti.
Automatsko spajanje rola i uvlačenje materijala
Mala{0}}serijska, visoko{1}}proizvodnja često podrazumijeva promjenu supstrata. Zamijenite 80 g/m2 smeđeg kraft smeđeg smeđeg papira za 120 g/m2 bijelog kraft bijelog smeđeg papira. Ili možete preći s nepremazanog papira na poliester. Ili se kreće između različitih širina mreže. Svaka zamjena zahtijeva da se mašina zaustavi. Zatim ručno-sašite novi svitak zajedno sa krajem mreže za trčanje. Materijal se zatim ponovo provlači kroz vodeće valjke, sklopivi sto i otvor za brtvljenje.
Evropska unija udruženja proizvođača papira (EUROSAC) je evropska federacija proizvođača vrećastog kraft papira. Njegove tehničke smjernice pokazuju da automatizirani sistem za{1}}okretanje smanjuje vrijeme zastoja podloga na manje od 45 sekundi. Ručno spajanje traje 8-12 minuta. Spajanje u letu radi tako što ubrzava nove namotaje do prave-brzine kroz mašinu za namotavanje na površini{8}}. Zatim pričvrstite pripremljenu traku trake na pokretnu traku u pravom trenutku preklapanja. Mašina se ne zaustavlja.
Nakon šivanja, automatski sistemi za uvlačenje konca koriste pneumatske šatl trake ili vakum{0}}potpomognute trake za uvlačenje. One mogu nositi nove mreže preko puta materijala za 60-90 sekundi. Vijeće za zaštitu okoliša za ambalažu od papira i kartona (PPEC) kaže da je automatizacija eliminirala najveći uzrok zastoja u mješovitom modeliranju. To je zbog različitih vještina urezivanja navoja kod operatera različitih vrsta materijala. Za bilo kojeMašina za izradu maloprodajnih torbirukovanje različitim kombinacijama narudžbi, automatsko spajanje i urezivanje navoja su od suštinskog značaja kako bi se vrijeme bez{0}}svele na minimum.
Upravljanje receptima i digitalni redovi poslova
Proizvođač torbi za maloprodaju koji obrađuje mnogo različitih narudžbi koristeći sučelje Manufacturing Execution System (MES). Sistem radi više od samo skladištenja recepata. Ministarstvo MPS-a pribavlja radne naloge elektronskim putem. Koristi standardne protokole kao što je ISA-95 Međunarodnog društva za automatizaciju. Poslovi se zatim sortiraju kako bi se smanjilo ukupno vrijeme promjene.
Sortiranje logičkih grupa poslova prvo po vrsti materijala. Ovo smanjuje broj događaja spajanja. Zatim grupirati prema širini torbe. Ovo smanjuje varijacije daske šarki u svakoj grupi materijala. Konačno, grupirani su prema grafičkom dizajnu. Ovo smanjuje varijaciju gornje ploče za štampanje. Institut Društva proizvodnih inženjera objavio je studije slučaja. Oni pokazuju da pametno sekvenciranje poslova može smanjiti ukupno dnevno vrijeme promjene za 30-40 posto u poređenju sa servo{9}}upravljanim hardverom samim. Ovaj efekat se ponekad naziva "fleksibilnost". Ne treba nova mašina. Potrebna vam je samo optimizacija softvera.
Kada posao stigne na početak reda, MES šalje recept PLC-u. Sva podešavanja će se automatski učitati. Uključujući dimenzije vrećice, raspodjelu temperature zaptivanja, upotrebu ljepila, poziciju rezanja i prag inspekcije kvaliteta. Posao operatera se promijenio od mehaničkog podešavanja do provjere stvari. Operater potvrđuje da napunjena podloga odgovara materijalu u receptu. Operater tada pušta mašinu i započinje proizvodnju.
Inline provjera kvalitete za kratke serije
U dugotrajnoj{0}}produkciji, operateri su imali vremena da ručno otkriju i riješe probleme s kvalitetom. Nakon nekoliko stotina jedinica može doći do slabog brtvljenja ili neravnomjernog nabora. Zatim je nastavio da radi sa malo otpada. U malim serijama, narudžba od 5.000 jedinica može se završiti prije nego što bilo ko uoči kvar.
Da bi riješio ovaj problem, novi proizvođač torbi za maloprodaju ima ugrađene sisteme vizije. Sistemi provjeravaju svaku vreću punom brzinom. Udruženje za tehnologiju pakovanja i prerade (PMMI) u svom izveštaju opisuje performanse linije za pakovanje. Sistemi mašinskog vida na fleksibilnim uređajima za pakovanje mogu da provere više od 400 mašina u minuti, saopštila je kompanija. Oni su 99,5 posto precizni i mogu uočiti uobičajene nedostatke kao što su kvalitet pečata, preciznost savijanja, čisto sečenje i poravnanje štampe.
Ovi vizuelni sistemi obezbeđuju podatke za statističku kontrolu procesa. Algoritam tada pokreće automatsku popravku. Ako se širina preklapanja pomakne za 0,3 mm, servo kontroler pomiče položaj presa za preklapanje za 0,05 mm. Operateri ne moraju ništa da rade. Ovaj-pristup zatvorene petlje je eksplicitno prihvaćen u okviru upravljanja kvalitetom ISO 9001. Član 8.5.1 navodi da organizacija mora ``kontrolisati izlazne rezultate procesa kako bi spriječila neusklađenost''. Automatizirani SPC obezbjeđuje-način u stvarnom vremenu za ispunjavanje ovog pravila na vrlo varijabilnim linijama. Na ovim linijama, ručno uzorkovanje je presporo da bi ispravno funkcionisalo. AMašina za izradu maloprodajnih torbiopremljen inline vizijom osigurava da čak i prva torba na kratkoj vožnji ispunjava standarde kvaliteta, eliminirajući rizik od dovršavanja cijele narudžbe prije nego što se uoči kvar.
Modularni alati i potrošni materijal za brzu{0}promjenu
Čak i sa servo{0}}podešavanjem, određene fizičke komponente se moraju promijeniti ako se format previše razlikuje. Na primjer, širina vreće od 250 mm do 420 mm može zahtijevati nove nabore, zaptivke ili izrezane cilindre. Trenutne mašine koriste metode izvedene iz jednog-minutnog sistema-zamjene kalupa (SMED). Japansko udruženje menadžmenta je formaliziralo sistem.
Insajderski zadaci su zadaci koji zahtijevaju gašenje mašine. Oni su svedeni na minimum, sa alatima postavljenim na brzo{1}}otpuštajuće montažne blokove sa iglama za ponovljivost. Zadaci vanjskog postavljanja mogu se završiti dok mašina još uvijek izvodi posljednji zadatak. Ovo uključuje predgrijavanje brtve na ispravnu temperaturu, prethodno postavljanje sljedeće rolne supstrata u stanje pripravnosti za odmotavanje i prethodno instaliranje mlaznice za ljepilo. Na kraju tekuće operacije, operater će zamijeniti matrice jednu po jednu. Boot{6}}kodirani lokator boot. Operateri pričvršćuju prethodno zagrijane šipke na stanice za zaptivanje i izdaju nove recepte. Ovo obično zahtijeva prekid rada od 90-120 sekundi.
Evropski komitet za standardizaciju (CEN) ima tehničku specifikaciju pod nazivom CEN/TS 15901. Ona se bavi automatizovanom optičkom inspekcijom u ambalaži. CEN kaže da bi alat za brzu{2}}promjenu također pomogao u dosljednosti testiranja. Kada je referentna slika sistema vizije povezana sa formulom punjača, stopa prvog prolaza za novi format bila je 97–98 procenata u prvih 50 jedinica. Kada operateri ručno podešavaju parametre inspekcije, stopa prvog prolaza je samo 85-88 posto.
Energetska i materijalna efikasnost u povremenoj proizvodnji
Česti ciklusi pokretanja i zaustavljanja troše više energije nego proizvodnja u stabilnom stanju. Čeljusti za brtvljenje se moraju ponovo-zagrijati svaki put kada se proizvođač kesa ponovo pokrene nakon zamjene. Debljina rezervoara ljepila mora zadovoljiti zahtjeve za nanošenje. servo sistemi moraju proći kroz profile ubrzanja.
Zajednički istraživački centar Evropske komisije predstavio je industriju konverzije papira i kartona u svom referentnom dokumentu o BAT-u. Kaže da sistemi za upravljanje toplotom u stanju pripravnosti zatvaraju stezaljke na 85-90 posto radne temperature u slobodno vrijeme. Ovi sistemi smanjuju potrošnju energije pri ponovnom pokretanju za 60 posto. Oni također smanjuju vrijeme re{6}}termalizacije sa 4-6 minuta na manje od 60 sekundi. Na{11}}Sistemi za topljenje ljepila na zahtjev dijeli hot melt na male serije od 50 g do 100 g, koje neće uvijek držati rezervoar pun pet litara. Ovi sistemi smanjuju potrošnju energije ljepila za 40 posto. Takođe smanjuju razgradnju materijala tokom duže neaktivnosti.
Rasipanje materijala tokom izmena formatiranja je adresirano kroz sistem za odsecanje predviđanja. Kada MES signalizira promjenu posla, mašina izračunava preostalu dužinu mreže potrebnu za dovršetak tekuće narudžbe. Usporava tamo gdje je posljednja vreća isječena. Ne traži dodatni materijal i baca 15-25 metara. Organizacija za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda Ujedinjenih naroda (FAO) daje smjernice za optimizaciju održivog materijala za pakovanje. Rečeno je da će ovaj "završetak izvođenja-u pravoj veličini" smanjiti gubitak formatiranja za 70 posto. Ovo je važno kada konverter menja format 12 do 20 puta dnevno.
Implikacije na radnu snagu
Prelazak sa mehaničkog na digitalni promijenio je vještine potrebne operaterima. Starim mašinama su bili potrebni iskusni tehničari sa dubokim osjećajem za podešavanje vremena. Mašine bazirane na serveru{2}} zahtijevaju vještine upravljanja receptima, HMI navigacije i rješavanja problema. Međunarodna organizacija rada (ILO) provodi sektorske studije o tome kako se proizvodne vještine mijenjaju. Prelazak na digitalnu proizvodnju obično smanjuje broj operatera na svakoj ruti za 30-40 posto, navodi se u izvještaju. Istovremeno, premija vještina za preostalo osoblje će biti povećana za 15–25 posto.
Za prerađivače koji obrađuju mnogo različitih narudžbi, to znači jasan plan obuke za kupovinu maloprodajnih torbi. Operateri moraju biti svjesni fizičkih koraka koji su uključeni u premještanje materijala i zamjenu kalupa. Oni također moraju razumjeti logiku parametara recepta. Na primjer, oni moraju znati zašto podloge obložene PE treba da imaju temperaturu brtvljenja 15 stepeni više od neobloženog krafta. Morali su znati kako provjeriti da li formula odgovara opterećenju.
Zaključak
Promjena opreme za pakiranje za male, velike{0}}narudžbe nije ista stvar. To je kompletan sistem. Servo{3}}dijelovi zamjenjuju ručno podešavanje. Leteći-odmotači spojeva briše vrijeme zastoja niti. Redoslijed poslova kojim upravlja MES{7} poboljšava redoslijed promjene. Inline vizija garantuje kvalitet od samog početka. SMED{10}}bazirani dizajn alata smanjuje fizičke postavke na manje od 2 minute. Svi ovi dijelovi rade zajedno. Kao rezultat toga, maloprodajne mašine za pakiranje mogu imati OEE nivoe više od 70 posto. To se dešava čak i kada u prosjeku obradi manje od 10.000 narudžbi. Stari uređaji se često nisu mogli približiti tom broju. Maloprodajna ambalaža je sve više fragmentirana među privatnim brendovima, regionalnim tržištima i sezonskim događajima. Kao rezultat toga, ova fleksibilnost proizvodnje će se prebaciti sa posebne prednosti na pretvarač osnovnih potreba koji želi ostati u poslu. Integrisani dizajn modernogMašina za izradu maloprodajnih torbičini ovaj nivo fleksibilnosti dostižnim, transformišući ono što je nekada bila tehnička barijera u osnovni biznis koji omogućava konverterima.
Reference
- Međunarodni trgovinski centar (ITC) / WTO. Smjernice za nabavku mašina za pakovanje i ukupne troškove vlasništva za tržišta u razvoju. Ženeva.
- ISO 22400-2:2014. Sistemi automatizacije i integracija - Ključni indikatori učinka (KPI) za upravljanje proizvodnim operacijama - Dio 2: KPI definicije.
- Institucija mašinskih inženjera (IMechE). Zbornik radova Instituta mašinskih inženjera, Dio B: Journal of Engineering Manufacture - Servo- performanse zamjene u opremi za fleksibilno pakovanje.
- EUROSAC - Fédération Européenne des Fabricants de Papier pour Sacs. Tehničke smjernice za operacije prerade sack kraft papira.
- Međunarodno društvo za automatizaciju (ISA). ANSI/ISA-95: Integracija sistema kontrole preduzeća.
- Društvo proizvodnih inženjera (SME). Studije slučaja proizvodnog inženjerstva o redoslijedu poslova i mekoj fleksibilnosti.
- Udruženje za tehnologije pakovanja i prerade (PMMI). Izvještaj o uporednom ispitivanju performansi linije za pakovanje.
- ISO 9001:2015. Sistemi upravljanja kvalitetom - Zahtjevi.
- Japansko udruženje menadžmenta. Metodologija-Single Minute Exchange of Die (SMED) metodologija i okvir implementacije.
- Evropski komitet za standardizaciju (CEN). CEN/TS 15901 - Automatska optička kontrola u ambalaži.
- Zajednički istraživački centar Evropske komisije (JRC). BAT referentni dokument za industriju za preradu papira i kartona.
- Organizacija za hranu i poljoprivredu (FAO) Ujedinjenih naroda. Smjernice za optimizaciju održivog ambalažnog materijala.
Međunarodna organizacija rada (ILO). Sektorske studije o evoluciji vještina u digitalnoj proizvodnji.
