Automatisierung ist eines der am häufigsten verwendeten Wörter im Marketing von Taschenherstellern. Fast alle Lieferanten geben an, dass ihre Maschinen automatisiert sind. Nur wenige Anbieter erklären, was automatische Steuerung ist, wie tolerant sie ist oder was passiert, wenn ein System ausfällt.
Der Unterschied zwischen einer wirklich automatisierten Produktionslinie und einer Maschine, die eine manuelle Einstellung erfordert, besteht im Wesentlichen aus drei Gründen. Schauen Sie sich zunächst die Umstellungszeit an. Als nächstes kommt es darauf an, wie oft die Maschine herunterfährt. Drittens: Sehen Sie, wie viele Bediener für eine Schicht erforderlich sind.
In diesem Artikel werden die Automatisierungsfunktionen moderner Technologien erläutertPlastiktütenmaschine.Außerdem werden Schlüsselzahlen angegeben, die jedes Merkmal erfüllen sollte.
Servo-Bahnvorschub und Closed-Loop-Spannung: Fundament
Die erste Automatisierungsstufe überhauptPlastiktütenmaschineist Bewegungssteuerung. Weitere Automatisierungsfunktionen bauen darauf auf.
Ältere Maschinen verwenden Kurbel- und Nockensysteme zum Abziehen der Folie. Die Länge des Stoffbeutels wird durch das Schalten von Zahnrädern oder das Bewegen von Verbindungsstangen bestimmt. Dies kann 30–60 Minuten dauern und erfordert in der Regel einen Mechaniker. Die Länge des Stoffbeutels hängt von der Präzision der Mechanik ab.
Ein servoangetriebener Vorschub ersetzt das System. Der Bediener gibt die Länge des Beutels am Bildschirm ein. Das System kann auf ±1 mm Länge gesteuert werden. Der Austausch einer neuen Tasche kann weniger als fünf Minuten dauern und erfordert kein Werkzeug. Der Servo kann auch die Start- und Stoppgeschwindigkeit des Films steuern. Das ist wichtig für die Membran. Harte mechanische Bewegungen von 100 Umdrehungen pro Minute dehnen LDPE auf 15 Mikrometer. Dadurch kann sich die Länge des Beutels während des gleichen Produktionsprozesses ändern.
Die Spannungsregelung erfolgt über den Servovorschub. Der Tänzerarm oder die Gewichtszelle messen die tatsächliche Spannung der Folie. Lösen Sie dann die Bremse, indem Sie das geschlossene -Loop-System einstellen. Abhängig von der Breite und Dicke des Films hält das System normalerweise die Spannung im 20 -45 N-Bereich aufrecht.
Diese Steuerung beeinflusst die Länge des Beutels und die Druckposition. Bei zu hoher Spannung kann sich 25 μm LDPE um mehrere Prozent dehnen. Das Servo hat möglicherweise die richtige Anzahl, die tatsächliche Schnittlänge kann jedoch noch geändert werden. Eine geringere Spannung kann auch dazu führen, dass sich der Film von einer Seite zur anderen bewegt, was zu Registrierungsproblemen führen kann. Auf einer gut-ausgerüsteten Maschine wird der Bediener dies tun
Rezeptspeicherung und HMI: Keine mechanische Transformation
Die zweite Ebene ist die Informationsautomatisierung. Dadurch kann sich die Maschine merken, wie jedes Produkt hergestellt wird.
Ein modernerPlastiktütenmaschinewird in seinen HMI-Produktionsrezepten gespeichert. Rezepte können Beutellänge, Siegeltemperatur pro Bereich, Siegelverweilzeit, Spannungseinstellung, Stapelanzahl, Stanzzeit und Förderbandgeschwindigkeit umfassen. Jedes Rezept wird unter dem Produktnamen gespeichert. Anstatt die Maschine zurückzusetzen, kann der Bediener den nächsten Auftrag auswählen.
Fabriken, die zehn oder mehr Artikel pro Tag produzieren, können mit dieser Funktion fünf bis zehn Produktionsstunden pro Woche einsparen. Dies ist bei Auftragstaschenherstellern üblich.
Das HMI erledigt auch viele Aufgaben, die früher von Bedienern abhängig waren. Vor Produktionsbeginn erhöht die Maschine die Siegeltemperatur auf den Sollwert. Der Zyklus beginnt erst, wenn jeder Bereich innerhalb der eingestellten Toleranz liegt. Der Zähler verfolgt die Produktion entsprechend der Anzahl der Bestellungen. Wenn die Bestellung abgeschlossen ist, stellt die Maschine den Betrieb ein, sodass der letzte Stapel nicht zu kurz kommt.
Es zeichnet auch Warnungen mit Zeitstempeln auf. Bediener können die Uhrzeit jedes Alarms sehen. Dies erleichtert die Ermittlung der Ursache für eine langsame Produktion während der Schichten.
Maschinen, die Steuerstromkreisen nach IEC 60204-1 folgen, können diese Diagnosen in einem übersichtlichen Format anzeigen. Fabriken, die ISO 9001:2015 verwenden, können ihren Prozessaufzeichnungen auch Alarmaufzeichnungen hinzufügen, ohne dass zusätzlicher Papierkram erforderlich ist.
Registrierung, Perforation und Inline-Qualitätsüberwachung
Die dritte Schicht enthält jede Tüte mit gedruckten Kunstwerken wie die vorherige Tüte.
Die Verfolgung der Druckregistrierung erfolgt automatisiertPlastiktütenmaschinegeeignet für bedruckte Folie. Fotoaugen lesen Eindrücke. Es sendet ein Signal an ein Servosystem, das den Film vorwärts oder rückwärts bewegt. Dadurch bleiben die Versiegelung und der Schnitt auf dem Kunstwerk an Ort und Stelle. Das System kann beim Schalten eine Genauigkeit von ±0,5 mm beibehalten.
Der Taillengriffstanzer verwendet dasselbe Registrierungssignal wie die auf der T-Shirt-Tasche aufgedruckte Linie. Das Servo hält den Griffstempel in Position. Dadurch wird verhindert, dass der Griff in die Dichtungslinie mündet. Vor der Servo-Indexierung muss der Bediener die Stempelposition durch mechanische Einstellung einstellen und sie mit den Augen prüfen. Automatisierung kann solche Mängel beseitigen.
Die Inline-Überwachung trägt außerdem zur Qualitätskontrolle bei. Abgedichtete Temperaturzonen werden ständig überprüft. Moderne Steuerungen geben einen Alarm aus oder stoppen die Maschine, wenn sich ein Bereich um mehr als ±2 Grad vom Sollwert entfernt. Diese Temperaturänderung kann ein frühes Anzeichen für eine schwache Versiegelung sein.
Sensoren prüfen außerdem den Stapler auf Säcke. Der Detektor für fehlende Pakete findet übersprungene Schleifen, die andernfalls unbemerkt in der Mitte des Stapels bleiben könnten.
Diese Systeme können Bediener nicht ersetzen. Sie reduzieren die Notwendigkeit, dass der Bediener die Maschine ständig bei einer Geschwindigkeit von 100 Runden pro Minute beobachten muss, was schwierig und zuverlässig durchzuführen ist.
Fehlererkennung, Zählung und Sicherheitsschicht
Der Rest der Automatisierung sorgt dafür, dass die Linie am Laufen bleibt. Wenn mit der Maschine etwas schief geht, schaltet sie sich ab und sendet die gezählten Beutel aus.
Die Selbstdiagnose von Fehlfunktionen deckt Probleme ab, die schnell zu Verschwendung führen können. Dazu gehören Folienrisse, Bahnspleißerkennung, Temperaturschwankungen der Versiegelung, Druck unter 0,4–0,5 MPa und Verlust von Druckmarken. Wenn etwas schief geht, stoppt die Maschine und zeigt das Problem auf der HMI an. Es erfasst auch Störungen. Der Bediener kann sehen, wo der Prozess gestoppt wurde, ohne die gesamte Linie durchsuchen zu müssen.
Dadurch erhöht sich die durchschnittliche Reparaturzeit. Die Behebung einer eindeutigen Fehlermeldung kann etwa zwei Minuten dauern. Bei Ausfällen ohne klare Informationen kann es etwa 20 Minuten dauern, da die Bediener die Leitungen überprüfen müssen.
Durch das Zählen und Stapeln wird der fertige Beutel automatisiert auf eine vorgegebene Menge gebracht. Die allgemeine Genauigkeit beträgt ±1 Beutel/Charge. Das System kann am Ende jedes Stapels Tags oder andere Stapelpositionen hinzufügen. Anschließend bewegt er den fertigen Stapel mit Produktionsgeschwindigkeit.
Wenn die Produktionslinie Kartonpacker direkt beschickt, arbeitet das Batch-System mit dem nachgeschalteten Förderband. Dadurch wird sichergestellt, dass die Maschine über genügend Beutel verfügt, damit die Maschine nicht warten muss.
Auch Sicherheitsfunktionen sind Teil des Automatisierungssystems. Diese Funktionen sind für in Europa verkaufte Plastiktütenmaschinen geregelt. Beim Öffnen der Maschine stoppt der Verriegelungsschutz die Maschine. Der Not-Aus-Schaltkreis ist so konzipiert, dass er den Leistungsniveaus von ISO 13849-1 entspricht. Die Maschine kann auch einen versehentlichen Neustart nach einem Fehler verhindern. Diese Funktionen sind gemäß der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG erforderlich.
Neuere Maschinen können auch Datenschnittstellen wie OPC UA nutzen, das als IEC 62541 standardisiert ist. Es sendet Produktionszahlen, Alarmzustände und Maschinengeschwindigkeit an das Fabriküberwachungssystem. Der Werksplaner kann dann den Zustand der Maschine überprüfen, ohne in die Produktionshalle gehen zu müssen.
Häufig gestellte Fragen
Welche Automatisierungsfunktion zahlt sich am schnellsten aus?
Rezepturspeicher mit Servovorschub. Mit jedem Größenwechsel kann die Austauschzeit von 30–60 Minuten auf weniger als 5 Minuten reduziert werden. In den Werken, die viele SKUs betreiben, kann diese Zeit bei fast jeder Schicht eingespart werden. Bediener müssen nur das HMI verwenden, keine besonderen Fähigkeiten.
Bedeutet eine zunehmende Automatisierung weniger Bediener?
Das bedeutet weniger Bediener pro Gepäckstück, aber nicht immer auch weniger Mitarbeiter. Anstelle der zwei oder drei Bediener, die bei einer mechanischen Maschine zum Zuführen, Überwachen und Stapeln von Beuteln erforderlich sind, kann ein Bediener eine automatisierte Linie überwachen. Pflanzbetriebe nutzen die Arbeitseinsparungen in der Regel zum Drucken, Verpacken oder für den Betrieb einer zweiten Schicht, anstatt den Personalbestand zu reduzieren.
Können ältere Maschinen automatisiert werden?
Nur ein Teil. Servo-Kit und Einzelzähler verfügbar. Sie verbessern die Genauigkeit und Zählung der Beutellänge. Automatisches Umschalten, Druckregistrierung und vollständige Fehlerdiagnose erfordern jedoch ein servobasiertes Steuerungssystem. Modifikationen ermöglichen bei Maschinen, die von vornherein mit Servosteuerung ausgestattet sind, oft keine vollständig kumulierte Schalt- und Fehlerdiagnose.
Informationsquelle
- IEC 60204-1 --Mechanische Sicherheit: mechanische und elektrische Ausrüstung, Steuerkreise und Diagnose.
- ISO 13849-1 --Mechanische Sicherheit: Sicherheitsbezogene Aspekte von Steuerungssystemen.
- Maschinenrichtlinie 2006/42/EG-Anforderungen der Europäischen Union an mechanische Sicherheit und Schutzeinrichtungen.
- IEC 62541 -OPC Unified Architecture, Standards für Maschinendatenschnittstellen.
- ISO 9001: 2015 -Qualitätsmanagement und Prozessdokumentation;
- - KPIs für Fertigungsabläufe (Verfügbarkeit, Leistung, Qualität).
- Marktdaten von Grand View Research und Hanfbeutelproduktion.
