Materiali za zvito cigaretno škatlico so potratni in se lahko zvijajo-tukaj je trik za popolno rešitev!
S promocijo in široko uporabo ultra{0}}hitrih-strojev za pakiranje cigaret v industriji cigaretnih škatlic postaja povpraševanje industrije po opremi vse večje. Trenutno se povečuje uporaba embalaže v obliki kolutov, vendar se v dejanski proizvodnji materiali za cigarete v obliki kolutov soočajo s težavami, kot sta velika poraba in ostanki materiala na zavrženih jedrih. To ne le poveča proizvodne stroške, ampak je tudi v nasprotju s ciljem izboljšanja kakovosti in zmanjšanja stroškov za podjetja za pakiranje tobaka. Zdaj je ključno vprašanje, kako narediti, da materiali za embalažo cigaret na kolutu hitro ustrezajo proizvodnim potrebam, v kratkem času izboljšajo združljivost strojev in zmanjšajo porabo.
Prednosti in slabosti materialov vrste-Reel
01/ Prednosti
(1) Dobra kontinuiteta: materiale tipa Reel- je mogoče dovajati neprekinjeno, kar zmanjša pogostost menjave materiala in izboljša učinkovitost proizvodnje.
(2) Visoka stopnja avtomatizacije: Enostavni so za uporabo z avtomatizirano opremo, kar omogoča avtomatizirano proizvodnjo in nižje stroške dela.
(3) Prihranek prostora-: Materiali-vrste koluta zavzamejo manj prostora med shranjevanjem in transportom.
02/ Slabosti
(1) Združljivost materiala s stroji: nekateri materiali se lahko zvijajo ali upognejo, kar vpliva na normalno uporabo, povzroča pogoste okvare opreme ali celo vpliva na kakovost izdelka, kar vodi do materialnih odpadkov.
(2) Težave s sistemom za samodejno zaznavanje spajanja: Materiali zahtevajo visoko natančnost sistema za zaznavanje. Pri visokih hitrostih je lahko čas spajanja netočen, ostane odvečen material, kar povzroči odpadke in povečane stroške.
Da bi obravnavali s tem povezane dejavnike, smo ustanovili raziskovalno skupino za optimizacijo in preučevanje uporabe materialov za pakiranje cigaret na kolute-, s ciljem izboljšati njihovo združljivost s stroji za pakiranje škatle ter doseči varčevanje z energijo in zmanjšano porabo.
Glavna vsebina raziskave
01/ Prekomerna poraba, ki jo povzroča več spojev pri več-spojnih izdelkih
Med proizvodnjo se pojavi preveč spojev za previjanje, predvsem zaradi težav s krmiljenjem procesa na različnih stopnjah.
(1) Izboljšave črnila
Izboljšajte kakovost črnila glavne barve, ki se uporablja za zmanjšanje nepotrebnih izpadov, ki jih povzročijo napake na izdelku. Izboljšajte finost zlatega črnila, da zmanjšate napake, kot so zlate sledi in črte med tiskanjem. Ko dodajate rdeče črnilo, ga filtrirajte skozi sito s 400 odprtinami in strogo nadzorujte viskoznost črnila, da zmanjšate napake tiskalne linije in zmanjšate število spojev za previjanje.
(2) Izboljšave postopka vročega žigosanja
Izboljšave plošč za vroče žigosanje: zamenjajte plošče za graviranje iz bakrove zlitine na plošče za graviranje iz legiranega jekla, da zagotovite finost žigosanja in rešite težave, kot so manjkajoče črte ali oznake, ki nastanejo zaradi zrušitve plošče med proizvodnjo.
Izboljšanje kakovosti elektrofolij: Strogo nadzorujte število spojev elektrofolij in uskladite dolžino elektrofolij z dolžino papirja, da zmanjšate-točke menjave materiala v sredini proizvodnje.
Po komunikaciji s predhodnimi dobavitelji smo optimizirali plošče za vroče žigosanje in kakovost elektrofolija, s čimer smo zmanjšali čas izpada stroja in število proizvedenih spojev.
(3) Spletno zaznavanje za nadzor informacij o dolžini napake
Med proizvodnjo so izdelki z napako neizogibni na vsaki stopnji. Za natančno beleženje intervalov teh okvarjenih izdelkov za poznejši izračun dolžine plošče smo uvedli spletni sistem zaznavanja na proizvodni liniji, kot je prikazano na sliki 1.
Slika 1 Sistem spletnega nadzora
Z visoko{0}}natančnimi senzorji in tehnologijo za prepoznavanje slik sistem v realnem času skenira in pregleduje izdelke na proizvodni liniji. Ko so izdelki z napako zaznani, jih sistem takoj zabeleži in z algoritmi analizira razmik med njimi. Poleg tega moramo vzpostaviti celoten sistem baze podatkov za shranjevanje teh podatkov, ki nudi osnovno podporo za kasnejši izračun dolžin plošč, kot je prikazano na sliki 2.
Slika 2 Sistem baze podatkov
(4) Digitalni nadzor informacij o spajanju med postopkom rezanja
Med postopkom rezanja je pomembno ne samo odstraniti pokvarjene izdelke, ampak tudi zaznati in zabeležiti dolžino dobrih izdelkov v realnem času. Na ta način je mogoče izdelke, ki jih je mogoče spojiti v en zvitek, združiti, kar zmanjša število spojev, ki nastanejo zaradi večkratnih spajanj. Za obdelavo teh podatkov in določitev optimalnega načrta spajanja se uporabljajo algoritmi.
Kot je prikazano na sliki 3, visoko{1}}natančna merilna oprema spremlja in beleži dolžino dobrih izdelkov v realnem času. Nato algoritmi obdelajo te podatke, da ugotovijo najboljšo strategijo spajanja. Cilj je zmanjšati število spojev, hkrati pa zagotoviti kakovost izdelka. Poleg tega moramo nadzorovati hitrost proizvodne linije, da zagotovimo hitro proizvodnjo brez ogrožanja kakovosti spojev.
Slika 3 Visoko{1}}natančna merilna oprema
Z zgornjimi izboljšavami v različnih vidikih smo zmanjšali število spojev na zvitek s prvotnih 2–3 na samo 1. To ni samo izboljšalo kakovosti izdelkov, temveč tudi zmanjšalo število zastojev stroja in odpadkov, ki jih povzročajo menjave zvitkov. Hkrati je manj spojev znižalo proizvodne stroške in porabo materiala.
02/ Izboljšanje problematike odvečnega ostanka materiala zaradi zvijanja materiala
Glavni dejavniki, ki vplivajo na zvijanje materiala, vključujejo vsebnost vlage v izdelku in napetost med navijanjem in odvijanjem.
(1) Nadzor vsebnosti vlage
Vsebnost vlage je eden ključnih pokazateljev, kako dobro se material prilagaja stroju. Večja kot je vsebnost vlage v papirju, mehkejši je izdelek. Pri cigaretih za strojno-pakiranje je zaradi višje vsebnosti vlage material bolj prilagodljiv in manj verjetno, da se bo na robovih strgal ali počil, vendar se lahko izdelek lažje zvije. Po drugi strani pa nižja vsebnost vlage povzroči boljšo ravnost, vendar je izdelek trši, poveča se odboj papirja, kar lahko povzroči šibko oprijemljivost, trganje robov in površinske razpoke. Zato je treba nadzorovati temperaturo in vlažnost v proizvodnem okolju in namestiti samodejni sistem vlaženja, kot je prikazano na sliki 4, da se ohrani razmeroma uravnoteženo stanje.
Slika 4 Sistem samodejnega vlaženja
Kontrola valjanih materialov in pločevinastih materialov je drugačna. Po -inšpekciji na kraju samem je imela delavnica za pakiranje v zvitke vlažnost 59,9 % in temperaturo 24,7 stopinj.
Na podlagi rezultatov inšpekcije smo simulirali spremembe v izdelkih pri različnih temperaturnih in vlažnih pogojih v klimatski komori in oblikovali eksperimentalni načrt. Eksperimentalni rezultati so prikazani v tabeli 1, primerjava stopnje zvijanja pred in po različnih poskusih temperature in vlažnosti pa je prikazana na sliki 5. Rezultati kažejo, da sta glede na poskuse optimalna temperatura in vlažnost za zvite materiale z mehkimi etiketami 22 stopinj in 60 % vlažnost.
Slika 5 Primerjava stopnje kodranosti pred in po poskusih pri različnih temperaturah in stopnjah vlažnosti
Tabela 1 Spremembe izdelka v okoljih z različnimi temperaturami in vlažnostjo, simulirane v komori za temperaturo in vlažnost
(2) Nadzor napetosti za navijanje in odvijanje zvitkov
Poleg vsebnosti vlage v papirju je nadzor napetosti med navijanjem in odvijanjem še en pomemben dejavnik, ki povzroča zvijanje. Subjektivno, manjši kot je premer jedra navitega zvitka, večja je deformacija notranjih plasti izdelka. Nasprotno, večji premeri jedra povzročijo manjšo deformacijo. Vendar pa v praksi velja, da manjši kot je premer jedra, večja je napetost med postopkom tiskanja potrebna za navijanje, medtem ko je potrebna manjša napetost pri odvijanju zvitka na pakirnem stroju. Nasprotno, večji premeri jedra zahtevajo manj napetosti med tiskanjem, vendar večjo napetost pri odvijanju na embalažnem stroju, kar poveča tveganje, da se izdelek zlomi.
Poleg tega, ko je število izdelkov na zvitek določeno, večji premer jedra povzroči večji zunanji premer, vendar ima enota za odvijanje pakirnega stroja omejitev višine in ne more sprejeti preveč velikih jeder. Glede na to, da so bila za ta izdelek prvotno uporabljena papirnata jedra, so ta jedra nagnjena k poškodbam in deformacijam in jih ni mogoče ponovno uporabiti, kar povzroča določeno količino odpadkov.
Zato sta bili za testiranje izbrani dve vrsti najlonskih jeder: eno z notranjim premerom 150 mm, debelino stene 10 mm in zunanjim premerom 160 mm ter drugo z notranjim premerom 150 mm, debelino stene 15 mm in zunanjim premerom 165 mm, kot je prikazano na sliki 6. Najlon je bil izbran, ker je manjša verjetnost, da se bo deformiral in ga je mogoče ponovno uporabiti, kar pomaga zmanjšati stroške.
Slika 6 prikazuje izbiro dveh vrst najlonskih jeder za testiranje.
Poleg tega so bili optimizirani procesni parametri za napetost valjanja. Napetost rezanja in valjanja je bila nastavljena s 115–120N na 100–105N. Med testiranjem so obstajale tri sheme prilagajanja napetosti: 90–95N, 95–100N in 100–105N. Med njimi so pri 90–95N trije zvitki jeder papirja za etikete pokazali znake zrahljanja; pri 95–100N je en zvitek etiketnega papirja pokazal znake zrahljanja; pri 100–105N ni bilo opaziti popuščanja. Zato je bilo odločeno, da se valjanje izvaja pri 100–105 N. Po testiranju papirja z nalepkami na stroju se je ravnost papirja z nalepkami na jedru izboljšala in ni bilo težav z zvitimi robovi ali zrahljanimi jedri.
S prilagoditvijo najlonskega jedra z notranjega premera 150 mm, debeline stene 10 mm in zunanjega premera 160 mm na notranji premer 150 mm, debeline stene 15 mm in zunanjega premera 165 mm, so strojni testi potrdili, da je po rezanju papirja z nalepkami na jedru na majhne liste zvitost v bistvu dosledna. Ko se je debelina stene povečala, je bilo treba čas spajanja materiala ustrezno podaljšati, vendar ni bilo bistvenih sprememb v ostanku materiala.
Iz tega je mogoče sklepati, da lahko najlonsko jedro z notranjim premerom 150 mm, debelino stene 10 mm in zunanjim premerom 160 mm ustreza prilagodljivosti stroja.
Zaključek
Z nadzorom dolžine napake na spletu in upravljanjem spajanja med rezanjem je optimizacija izdelka učinkovito zmanjšala število spojev, kar je neposredno povečalo uporabno količino valjanih izdelkov; izboljšana okoljska temperatura in vlažnost ter zvitost navitih zvitkov; pojasnili vpliv sprememb temperature in vlažnosti v suhih in mokrih sezonah na izdelke; homogeniziral variacije v menjavah valjev; in zagotovil, da so spremenljivke, ki jih povzročajo ti dejavniki, obravnavane. Potrjena je bila možnost ponovne uporabe najlonskega materiala in praktičnost jeder debeline 10 mm za izpolnjevanje proizvodnih potreb.
Z natančnim nadzorom proizvodnje in napredno tehnologijo za prepoznavanje senzorjev in slik je mogoče z optimizacijo algoritmov rezanja in strategij nadzora doseči natančno odkrivanje napak in natančno kontrolo dolžine, kar ne samo izboljša kakovost izdelka, ampak tudi zmanjša stroške proizvodnje in porabo materiala, kar zagotavlja močno podporo trajnostnemu razvoju podjetja.
V prihodnosti bomo z nenehnim tehnološkim razvojem ter inovativnostjo in trudom podjetja uspešneje in uspešneje povečali stopnjo izkoriščenosti valjanih izdelkov, kar bo prineslo večje koristi in vrednost proizvodni industriji.