Ուղղահայաց ձևավորման, լցման և կնքման տեխնոլոգիա բարձր ծավալային փաթեթավորման գործողությունների համար

Ինչպես է աշխատում ուղղահայաց ձևավորման, լցման և կնքման մեքենան. Հիմնական մեխանիզմները և գործընթացի փուլերը

VFFS-ի երեք փուլային ցիկլը՝ ձևավորում, լցում և կնքում

Յուրաքանչյուր ուղղահայաց ձևավորման, լցման և կնքման (VFFS) մեքենայի ներսում հիմնականում գործում է երեք մասից բաղկացած գործընթաց, որը միասին աշխատելով ապահովում է փաթեթների արագ և հուսալի արտադրությունը: Առաջին քայլը հարթ ռուլոնային ֆիլմի ձգումն է լարման վերահսկվող ռոլիկների միջով, այնուհետև դրա ձևավորման օղակի շուրջ փաթաթումը՝ առանց կապարի ստեղծելով հարմարավետ ուղղահայաց խողովակաձև կառուցվածք: Լցման փուլում այս մեքենաները սարքավորված են բազմաթիվ մասնագիտացված սարքավորումներով՝ կախված նրանից, թե ինչ է պետք փաթեթավորել: Պինդ նյութերի համար հաճախ օգտագործվում են շրջանային տեղափոխիչներ (օգերներ), իսկ թավայի արտադրողները սովորաբար ընտրում են բազմագլխանի կշռիչներ: Որոշ համակարգեր կարող են արտադրել 300-ից ավելի պայուսակ մեկ րոպեում, երբ ամենայն բան ճիշտ է աշխատում: Այնուհետև հասնում ենք կնքման փուլին, որտեղ հորիզոնական կտրիչները կատարում են երկու գործառույթ՝ յուրաքանչյուր պայուսակի վերին մասը կնքելով միաժամանակ այն կտրելով շարունակական խողովակի ստորին մասից: Այս կնքումները նույնպես շատ արագ են կատարվում՝ սովորաբար ավարտվելով կես վայրկյանից պակաս ժամանակում: Անցյալ տարվա «Packaging Digest» ամսագրի տվյալներով՝ այս ինտեգրված համակարգին անցնելու դեպքում ընկերությունները սովորաբար տեսնում են իրենց արտադրական հզորության 30–50 % աճ՝ համեմատած հին, ձեռքով կատարվող մեթոդների հետ: Բացի այդ, հին համակարգերի փոխարեն նորերի տեղադրման դեպքում ֆիլմի թափոնների ծախսերում նաև տեղի է ունենում մոտավորապես 18 % խնայողություն:

Ֆիլմի մշակման հիմնարար սկզբունքներ՝ մատակարարման բացում, հետևում և լարվածության կառավարում

Ֆիլմի համաչափ մշակումը հիմնարար է անընդհատ VFFS գործարկման համար: Կարևոր ենթահամակարգերն են.

• Մատակարարման բռնակները ՝ որոնք կիրառում են ճշգրտված պտտման մոմենտ՝ ձգվածությունը կամ սահումը կանխելու համար
• Եզրային ուղղիչ սենսորները ՝ որոնք իրական ժամանակում հայտնաբերում են և ուղղում են լայնական շեղումը բարձր արագությամբ աշխատանքի ժամանակ
• Շարժվող ռոլիկները ՝ որոնք դինամիկորեն հարմարեցնում են լարվածությունը, երբ մատակարարման ռոլի տրամագիծը փոքրանում է

Առանց այս կառավարման միջոցների կարող են առաջանալ ճաքեր, սխալ մատակարարում կամ տրորում, ինչը կարող է առաջացնել պլանավարված չլինող կանգառներ, որոնք բարձր ծավալային արտադրամասերում կարող են կազմել մինչև 15 % արտադրական անաշխատունակություն: Ճշգրտված լարվածության կարգավորումը (սովորաբար 2–5 Ն/մմ²) ապահովում է կայուն խողովակի ձևավորում տարբեր ֆիլմերի համար՝ սկսած բժշկական պայուսակների համար օգտագործվող ամենաբարակ լամինատներից մինչև արդյունաբերական սարքավորումների համար նախատեսված կոշտ պոլիէսթերային կառուցվածքները:

Բարձր ծավալային արտադրանքի ստացումը ուղղահայաց ձևավորման, լցման և կնքման մեքենաներով

Արտադրողականության ցուցանիշներ. 30–300+ պայուսակ/րոպե՝ կախված կիրառման ոլորտից

Ուղղահայաց ձևավորման, լցման և կնքման մեքենաները ապահովում են ժամանակակից փաթեթավորման գծերի համար անհրաժեշտ մասշտաբավորելի արտադրողականություն, իսկ սովորական արտադրողականությունը տատանվում է 30–300+ պայուսակ րոպեում իրական արագությունը կախված է ապրանքի բնութագրերից (օրինակ՝ ազատ հոսող գրանուլներ կամ անկանոն մարմիններ), պայուսակի չափսից և դիզայնի բարդությունից, ինչպես նաև մեքենայի կոնֆիգուրացիայից: Ներկայացուցչական ցուցանիշներն են՝

• Սննդային միջանկյալ ապրանքներ. 80–120 պայուսակ/րոպե
• Կարագացված սուրճ և նմանատիպ գրանուլացված ապրանքներ. 150+ պայուսակ/րոպե
• Դեղագործական մեկական դեղաչափի բլիստերային փաթեթներ. 30–60 պայուսակ/րոպե՝ առաջնային շեշտը դնելով ճշգրտության վրա՝ արագության փոխարեն

Բարձր արտադրողականություն ստացվում է միաժամանակյա բազմաշարք ճարտարապետության միջոցով, որտեղ երկու կամ ավելի զուգահեռ փաթեթավորման շարքեր աշխատում են համաժամանակ կամ անընդհատ շարժման հարթակներով, որոնք վերացնում են միջանկյալ շարժման դիզայնում բնորոշ արագացման/դանդաղեցման կորուստները:

Հիմնարար կատարման ցուցանիշներ. OEE, Շահագործման ժամանակ և Արագ փոխարկում

Երեք փոխկապակցված կատարման ցուցանիշների վրա է հիմնված կայուն շահագործման գերազանցությունը՝

1. OEE (Ընդհանուր սարքավորումների արդյունավետություն) առաջատար VFFS համակարգերը պահպանում են 85 % OEE՝ նվազեցնելով հասանելիության կորուստները, աշխատանքի դանդաղեցումը և որակի բացակայությունները:
2. Աշխատանքի ժամանակ սերվոշարժիչավոր շարժման կառավարումը և կանխատեսող սպասարկման պրոտոկոլները հնարավորություն են տալիս ապահովել արդյունաբերության առաջատար անվարագույն աշխատանքի ժամանակ՝ 95 %-ից ավելի:
3. Փոխարկման ժամանակ առանց գործիքների ձևավորման ճկուն հարմարեցումները և թվային բաղադրատոմսերի վերականչումը փոխարկումները նվազեցնում են 15 րոպեից պակաս ժամանակի սահմաններում՝ նույնիսկ շատ տարբեր տոպրակների չափսերի կամ ֆիլմի տեսակների դեպքում:

Այն գործարանները, որոնք համակարգային կերպով հետևում են և օպտիմալացնում այս ցուցանիշները, հաղորդում են տոպրակի արժեքի 22 %-անոց նվազեցում և տարեկան արտադրանքի աճ՝ յուրաքանչյուր գծի համար 34 000-ից ավելի տոպրակ (2023 թ. «Փաթեթավորման համեմատական ուսումնասիրություն»):

Լցնող սարքերի և ստուգման համակարգերի ինտեգրումը VFFS մեքենայի արդյունավետության բարելավման համար

Ճշգրիտ լցնող սարքերի զուգավորում՝ ավտոմատ մետրիկ լցնողներ, ծավալային լցնողներ և բազմագլխանի կշռողներ

Իրականում լցնողի տեսակի ընտրությունը մեծ ազդեցություն ունի ճշգրիտ չափումներ ստանալու, գործընթացի արագ ընթացքը պահպանելու և ապահովելու համար, որ ամենայն ինչ ճիշտ կերպով կապված լինի սեռլինգի հաջորդ փուլի հետ: Ավգերային լցնողները հիասքանչ են այնպիսի նյութերի համար, որոնք միաձուլվում են միմյանց հետ՝ օրինակ՝ համեմունքներ կամ դժվար մշակվող դեղագործական բաղադրիչներ: Դրանք ստանում են մոտավորապես 1 % ճշգրտությամբ քաշեր՝ վերահսկելով սկրեւի շարժումը: Իսկ ծավալային բաժակային լցնողները հիասքանչ են հեղուկային նյութերի համար, օրինակ՝ թխված սուրճի հատիկներ: Այս մեքենաները կարող են մեկ րոպեում լցնել մոտավորապես 120 պայուսակ և սկսել աշխատանքի անցնելուց առաջ պահանջում են նվազագույն կարգավորումներ: Երբ ընկերությունները արագ պետք է փաթեթավորեն թարմացված սննդամթերք կամ մեծ քանակով տեխնիկական ապրանքներ, բազմագլխանի կշռիչները դառնում են առաջնային լուծումը: Այս համակարգերը միաժամանակ կարդում են մի քանի բեռնավորման բջիջներից, ինչը հնարավորություն է տալիս մեկ րոպեում լցնել 300-ից ավելի պայուսակ՝ միաժամանակ հասնելով ±0,5 գրամ ճշգրտության: Սա նվազեցնում է ապրանքի կորուստները և աշխատանքի ընթացքում առաջացող անկարգությունները: Լցնողի բովանդակությունը ազատելու և կծիկների փակվելու միջև ճիշտ ժամանակավորումը նույնպես շատ կարևոր է: Եթե այս բաղադրիչները ճիշտ չեն համաժամանակեցված, ապա գործարանները կարող են կորցնել մոտավորապես իրենց նյութերի 15 %-ը, ինչպես նաև տեխնիկայի ընդհանուր արդյունավետությունը կնվազի բավականին մեծ չափով:

Տողի վերջում ինտեգրում՝ կշռող սարքեր, X-ճառագայթներ, տուփերի փաթեթավորողներ

Հզոր վերջնական գծային սարքավորումների միացումը ստանդարտ VFFS մեքենաները վերածում է ամբողջական որակի ապահովման համակարգերի, որոնք աշխատում են անընդհատ: Կշռավորները անընդհատ վերահսկում են պայուսակների քաշը, երբ դրանք դուրս են գալիս գծից, ինքնաբերաբար հեռացնելով բոլոր այն միավորները, որոնք չեն համապատասխանում սահմանված պահանջներին, և ճշգրտման տվյալները ուղարկելով լցման վերահսկման համակարգին: Ապրանքների ներսում անցանկալի նյութերի հայտնաբերման համար X-ճառագայթային սարքերը հայտնաբերում են բոլոր տեսակի օտար մարմիններ՝ մետաղական մասնիկներ, կոտրված ապակու կտորներ, քարեր և նույնիսկ բարձր ամրության պլաստմասսաներ սննդամթերքի փաթեթավորման, դեղագործական և այլ սպառողական ապրանքների դեպքում: Այս ստուգումները նաև շատ արագ են իրականացվում՝ մեկ րոպեում մշակելով մոտավորապես 400 պայուսակ՝ կախված սարքավորման կարգավորումից: Երբ բոլոր ստուգումներն անցնում են, ավտոմատացված տուփերի փաթեթավորման համակարգերը հավաքում են վերջնական պայուսակները և լցնում դրանք փոխադրման տուփերի մեջ, ինչը մոտավորապես 85–90 % -ով նվազեցնում է ձեռքով աշխատանքը և ապահովում է ապրանքների պալետների վրա դասավորման ավելի համասեռ մեթոդ: Ճիշտ կարգավորված և իրար հետ միացված դեպքում այս ամբողջ տեխնոլոգիական շղթան բարելավում է ապրանքների հետագծման համակարգը ամբողջ մատակարարման շղթայով, նվազեցնում է ապրանքների վերադարձման հավանականությունը և օգնում է արտադրողներին համապատասխանել պահանջվող կանոնակարգերին, ինչպես օրինակ՝ FDA-ի 21 CFR մաս 11 կանոնակարգը և ISO 22000 սննդի անվտանգության ստանդարտները: