Maloobchodní obalový průmysl se změnil. Velká zakázka na typ výrobku po splnění výrobních plánů. Nyní chce majitel značky sprint. Potřebují hodně velikosti tašky, designu potisku a typu materiálu. Změna přichází z online prodeje, více značek obchodů a nových pravidel o odpadech. Konverzní zařízení proto musí být rychle přestavěno. Ale i tak musí být kvalitní. Maloobchodní pytláci problém řeší. Využívá vyměnitelné díly, úložiště digitálních nastavení, rychlé změny velikosti a vestavěné-kontroly kvality. Převaděči tak mohou vydělávat peníze na malých objednávkách. To staré stroje s pevnými díly neuměly.
Ekonomika malosériové-výroby
Stará výrobní linka sáčků má každý 50 000 až 200 000 kusů. Náklady na 30-až 60minutovou výměnu byly rozloženy do milionů tašek. Ale průměrná objednávka nyní klesla pod 10 000. Mezinárodní obchodní centrum (ITC) uvádí, že je to běžnější u středně velkých maloobchodních značek v bohatých zemích. Přechod tedy začal trvat déle než výrobní čas. To snižuje příspěvkové marže o 25 až 40 procent.
Manufacturing Performance Institute používá data z ISO 22400-2 jako klíčové ukazatele výkonu. Poznamenává, že u hybridních modelů bývají stroje s dlouhou životností-s celkovou účinností zařízení (OEE) vyšší než 75 procent nižší než 45 procent. Pokles není způsoben nižší rychlostí. Pochází z volného času na mechanické změny, závitování materiálu a první kontroly kvality. Nový stroj na maloobchodní tašky tento problém řeší. Tyto kroky bez{10}}přidané hodnoty zkracuje technickými změnami, nikoli přidáváním pracovníků. Tento Maloobchodní stroj na výrobu tašekpřístup přímo řeší erozi marží způsobenou častými změnami.
Změna formátu řízená servo-
Největší změnou je použití servo-řízených částí s programovatelnými logickými řadiči (PLC). Nahrazují mechanické vačky, táhla s pevným zdvihem a ručně nastavitelné skládací díly. Na servo-stroji s využitím uložených receptů nastavte šířku sáčku, svažte-hloubku, tvar spodního záhybu a délku odříznutí. Nemusíte otáčet ručním kolem.
Zjištění institutu strojních inženýrů byla publikována ve sborníku Ústavu strojních inženýrů, část B: Journal of Engineering Manufacture. Výsledky ukázaly, že servo-pohonné stroje na sáčky zkrátily průměrnou dobu konverze formátu z 35–50 minut na 4–8 minut. Klesá o 80 procent. Zlepšení přišlo ze tří zdrojů, ukázala studie. Za prvé, není potřeba mechanického časování, protože servoosy používají k synchronizaci elektronický profil vačky. Za druhé, automatická registrace polohy používá kodér k uložení absolutní polohy + -0.05 mm. Zatřetí, nastavení parametrů-pouzených akumulátorem najednou vyvolá hodnoty teploty, tlaku a rychlosti.
U maloobchodních výrobců tašek s pěti až osmi změnami formátu za směnu by ušetřený čas mohl ušetřit 2,5 až 3,5 hodiny výrobního času denně. To stačí k přijetí šesti dalších malých dávek objednávek bez přidávání na směny. ModerníMaloobchodní stroj na výrobu tašekvyužívá tyto servo-funkce k tomu, aby časté změny formátu proměnily v konkurenční výhodu, nikoli v odčerpávání produktivity.
Automatické spojování rolí a závitování materiálu
Malá-sériová, velká{1}}rozmanitost výroby často znamená výměnu substrátů. Vyměňte 80 g/m2 hnědého kraft hnědého hnědého hnědého papíru za 120 g/m2 bílého kraft bílého hnědého papíru. Nebo můžete přejít z nenatíraného papíru na polyester. Nebo se pohybujete mezi různými šířkami sítě. Každá výměna vyžaduje zastavení stroje. Potom ručně-spojíte nový svitek spolu s koncem běžící sítě. Materiál je poté znovu provlečen vodicími válečky, skládacím stolem a těsnicím otvorem.
Evropská unie papírenských asociací (EUROSAC) je evropská federace výrobců pytlového kraftového papíru. Jeho technické pokyny ukazují, že automatický systém vyklápění-zkracuje prostoje substrátů na méně než 45 sekund. Ruční spojování trvá 8–12 minut. Letové spojování funguje tak, že urychluje nové cívky na přímou{7}}rychlost prostřednictvím povrchově poháněného navíjecího stroje-. Poté připevněte připravený pásek na běžící pás ve správném okamžiku překrytí. Stroj se nezastaví.
Po šití automatické navlékací systémy používají pneumatické kyvadlové pásy nebo vakuové-podavače. Dokážou přenést nové sítě přes dráhu materiálu za 60–90 sekund. Organizace Paper and Paperboard Packaging Environmental Council (PPEC) uvádí, že automatizace odstranila největší příčinu prostojů ve smíšené modelovací práci. To je způsobeno rozdílnými dovednostmi obsluhy závitů různých jakostí materiálů. Pro jakékoliMaloobchodní stroj na výrobu tašekzpracování různorodých směsí objednávek, automatické spojování a řezání závitů jsou zásadní pro minimalizaci-neproduktivního času.
Správa receptů a digitální fronty úloh
Maloobchodní výrobce tašek, který zpracovává mnoho různých objednávek pomocí rozhraní Manufacturing Execution System (MES). Systém umí víc než jen ukládat recepty. Ministerstvo MES získává pracovní příkazy elektronicky. Používá standardní protokoly, jako je ISA-95 International Society of Automation. Úlohy jsou pak tříděny, aby se zkrátila celková doba přechodu.
Logika řazení nejprve seskupuje úlohy podle typu materiálu. Tím se sníží počet sestřihových událostí. Poté seskupte podle šířky sáčku. To snižuje variace desky závěsu v každé skupině materiálů. Nakonec jsou seskupeny podle grafického designu. Tím se omezí variace předřazené tiskové desky. Institut The Society of Manufacturing Engineers zveřejnil případové studie. Ukazují, že chytré řazení úloh může snížit celkovou denní dobu přechodu o 30–40 procent ve srovnání se samotným servo-hardwarem. Tento efekt je někdy označován jako „flexibilita“. Nepotřebuje nový stroj. Potřebujete pouze optimalizaci softwaru.
Když úloha dosáhne přední části fronty, MES odešle recept do PLC. Všechna nastavení se načtou automaticky. Včetně rozměrů sáčku, rozložení teploty těsnění, použití lepidla, polohy řezání a prahu kontroly kvality. Změny práce operátora se změnily z mechanického seřízení na kontrolu věcí. Operátor potvrdí, že naložený substrát odpovídá materiálu v receptuře. Operátor poté stroj uvolní a zahájí výrobu.
Inline ověřování kvality pro krátké provozy
V dlouhodobé{0}}produkci měli operátoři čas ručně zjišťovat a řešit problémy s kvalitou. Po několika stovkách jednotek může dojít ke špatnému utěsnění nebo nerovnoměrnému zvrásnění. Pak to pokračovalo v provozu s malým odpadem. V malých sériích může být dokončena objednávka 5 000 jednotek, než kdokoli uvidí závadu.
K vyřešení tohoto problému má nový výrobce brašen inline systémy vidění. Systémy kontrolují každý sáček plnou rychlostí. Asociace pro obalové a zpracovatelské technologie (PMMI) popisuje výkon balicí linky ve své zprávě. Systémy strojového vidění na flexibilních balicích zařízeních mohou zkontrolovat více než 400 strojů za minutu, uvedla společnost. Jsou přesné na 99,5 procenta a dokážou rozpoznat běžné nedostatky, jako je kvalita těsnění, přesnost skládání, čisté řezání a zarovnání tisku.
Tyto vizuální systémy poskytují data pro statistické řízení procesů. Algoritmus pak spustí automatickou opravu. Pokud se šířka skládání posune o 0,3 mm, servoregulátor posune polohu skládacího lisu o 0,05 mm. Operátoři nemusí nic dělat. Tento uzavřený-přístup je výslovně akceptován v rámci systému řízení kvality ISO 9001. Článek 8.5.1 uvádí, že organizace musí ``kontrolovat výstupy procesu, aby se zabránilo neshodě''. Automatizované SPC poskytují{11}}v reálném čase způsob, jak splnit toto pravidlo na vysoce variabilních linkách. Na těchto linkách je ruční vzorkování příliš pomalé, než aby správně fungovalo. AMaloobchodní stroj na výrobu tašekVybaveno inline viděním zajišťuje, že i první pytel krátkého běhu splňuje standardy kvality, čímž se eliminuje riziko dokončení celé objednávky dříve, než bude zjištěna závada.
Modulární nástroje a rychlá{0}}výměna spotřebního materiálu
I při servo{0}}regulaci je nutné změnit určité fyzické komponenty, pokud se formát příliš liší. Například šířka sáčku od 250 mm do 420 mm může vyžadovat nové záhyby, těsnění nebo řezané válce. Současné stroje používají metody odvozené od jednoho-minutového-systému přepínání forem (SMED). Japonská manažerská asociace formalizovala systém.
Vnitřní úkoly jsou úkoly, které vyžadují odstavení stroje. Ty jsou omezeny na minimum, nástroje jsou umístěny na rychlo{1}}uvolňovacích blocích s opakovatelnými kolíky. Úlohy externího nastavení lze dokončit, když je na počítači spuštěna poslední úloha. To zahrnuje předehřátí těsnění na správnou teplotu, předinstalaci další role substrátu do pohotovostní polohy odvíječe a předinstalaci trysky lepidla. Na konci aktuální operace obsluha vymění matrici jednu po druhé. Barevně-kódovaná bota lokátoru. Operátoři připevňují předehřáté tyče k uzavíracím stanicím a uvolňují nové receptury. To obvykle vyžaduje prostoj 90-120 sekund.
Evropský výbor pro normalizaci (CEN) má technickou specifikaci nazvanou CEN/TS 15901. Zabývá se automatizovanou optickou kontrolou v balení. CEN říká, že nástroj pro rychlou{2}}změnu by také pomohl s konzistentností testování. Když se referenční obrázek systému počítačového vidění propojil se vzorcem nakladače, rychlost prvního průchodu pro nový formát byla 97–98 procent z 50 nejlepších jednotek. Když operátoři ručně upraví parametry kontroly, je rychlost prvního průchodu pouze 85–88 procent.
Energetická a materiálová účinnost v přerušované výrobě
Časté cykly start a stop spotřebují více energie než výroba v ustáleném stavu. Svařovací čelisti se musí znovu zahřát-pokaždé, když se výrobce sáčků po výměně restartuje. Tloušťka nádrže na lepidlo musí splňovat požadavky pro aplikaci. servosystémy musí procházet akceleračními profily.
Společné výzkumné středisko Evropské komise představilo průmysl zpracování papíru a lepenky ve svém referenčním dokumentu o BAT. Říká se, že pohotovostní systémy tepelného managementu ve svém volném čase utěsní svorky při 85–90% pracovní teplotě. Tyto systémy snižují spotřebu energie při restartu o 60 procent. Také zkracují dobu re{6}}termalizace ze 4–6 minut na méně než 60 sekund. Systémy tavení lepidla na vyžádání rozdělují horkou taveninu do malých dávek o hmotnosti 50 g až 100 g, které ne vždy udrží nádrž plnou pěti litrů. Tyto systémy snižují spotřebu energie lepidel o 40 procent. Také snižují rozklad materiálů při delší nečinnosti.
Plýtvání materiálem během změn formátování bylo řešeno pomocí Prediction Cutoff System. Když MES signalizuje změnu zakázky, stroj vypočítá zbývající délku pásu potřebnou k dokončení aktuální zakázky. Zpomaluje se tam, kde se řeže poslední pytel. Neběží pro materiál navíc a odhazuje 15–25 metrů. Organizace pro výživu a zemědělství Organizace spojených národů (FAO) poskytuje pokyny k optimalizaci udržitelného obalového materiálu. Uvedl, že toto „správné{7}}ukončení běhu“ sníží plýtvání při formátování o 70 procent. To je důležité, když konvertor změní formát 12 až 20krát denně.
Důsledky pro pracovní sílu
Přechod z mechanického na digitální změnil dovednosti potřebné pro operátory. Staré stroje potřebovaly zkušené techniky s hlubokým smyslem pro úpravy rozvodů. Serverové-stroje vyžadují dovednosti v oblasti správy receptur, navigace HMI a řešení problémů. Mezinárodní organizace práce (ILO) provádí sektorové studie o tom, jak se mění výrobní dovednosti. Přechod na digitální výrobu obvykle snižuje počet operátorů na každé trase o 30–40 procent, uvádí zpráva. Zároveň se zvýší kvalifikační prémie pro zbývající personál o 15–25 procent.
Pro zpracovatele vyřizující mnoho různých zakázek to znamená jasný plán školení pro nákup maloobchodních tašek. Operátoři si musí být vědomi fyzických kroků spojených s přesunem materiálů a výměnou forem. Musí také rozumět logice parametrů receptury. Potřebují například vědět, proč substráty s PE povlakem musí mít teplotu těsnění o 15 stupňů vyšší než nepotažené kraft. Museli vědět, jak zkontrolovat, zda vzorec odpovídá zatížení.
Závěr
Výměna pytlovacího vybavení pro malé,{0}}velké objednávky není totéž. Je to kompletní systém. Ruční seřizování nahrazují servo-díly. Létající-odvíječe spojů odstraní prostoje vlákna. Pořadí úloh řízené MES-zlepšuje pořadí přechodu. Inline vidění zaručuje kvalitu od začátku. Návrh nástroje založený na SMED{10}}zkracuje fyzické nastavení na méně než 2 minuty. Všechny tyto části spolupracují. Výsledkem je, že maloobchodní balicí stroje mohou mít úroveň OEE více než 70 procent. K tomu dochází, i když průměrně zpracovává méně než 10 000 objednávek. Stará zařízení se tomuto číslu často nedokázala přiblížit. Maloobchodní balení je stále více roztříštěno mezi privátní značky, regionální trhy a sezónní akce. V důsledku toho se tato flexibilita výroby přesune ze zvláštní výhody na konvertor základních potřeb, který chce zůstat v podnikání. Integrovaný moderní designMaloobchodní stroj na výrobu tašekDíky tomu je tato úroveň flexibility dosažitelná a přeměňuje to, co bylo kdysi technickou překážkou, na klíčový obchodní prostředek pro zpracovatele.
Reference
- Mezinárodní obchodní centrum (ITC) / WTO. Pokyny pro pořizování balicích strojů a celkové náklady na vlastnictví pro rozvíjející se trhy. Ženeva.
- ISO 22400-2:2014. Automatizační systémy a integrace - Klíčové ukazatele výkonu (KPI) pro řízení výrobních operací – Část 2: Definice KPI.
- Ústav strojních inženýrů (IMechE). Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture - Servo-řízený výkon změny ve flexibilních balicích zařízeních.
- EUROSAC - Fédération Européenne des Fabricants de Papier pour Sacs. Technické pokyny pro operace zpracování papíru Sack Kraft.
- Mezinárodní společnost pro automatizaci (ISA). ANSI/ISA-95: Enterprise-Control System Integration.
- Společnost výrobních inženýrů (SME). Případové studie výrobního inženýrství o sekvencování práce a měkké flexibilitě.
- Asociace pro obalové a zpracovatelské technologie (PMMI). Zpráva o srovnávání výkonu balicí linky.
- ISO 9001:2015. Systémy řízení kvality - Požadavky.
- Japonská manažerská asociace. Metodika a implementační rámec jedné-minutové výměny kostek (SMED).
- Evropský výbor pro normalizaci (CEN). CEN/TS 15901 - Automatizovaná optická kontrola v balení.
- Společné výzkumné centrum Evropské komise (JRC). Referenční dokument o BAT pro průmysl zpracování papíru a lepenky.
- Organizace pro výživu a zemědělství (FAO) Organizace spojených národů. Pokyny pro udržitelnou optimalizaci obalového materiálu.
Mezinárodní organizace práce (ILO). Sektorové studie o vývoji dovedností v digitální výrobě.
