Industria ambalajelor de vânzare cu amănuntul s-a schimbat. O comandă mare pentru un tip de produs odată ce programele de producție au fost îndeplinite. Acum proprietarul mărcii vrea un sprint. Au nevoie de o mulțime de dimensiuni ale pungii, design de imprimare și tip de material. Schimbarea vine din vânzările online, mai multe mărci de magazine și noi reguli privind deșeurile. Prin urmare, echipamentul de conversie trebuie transformat rapid. Dar încă trebuie să fie de înaltă calitate. Baggerile cu amănuntul rezolvă problema. Utilizează piese interschimbabile, stocarea setărilor digitale, modificări rapide de dimensiune și verificări de calitate-încorporate. Așadar, convertorii pot câștiga bani pe comenzi mici. Mașinile vechi cu piese fixe nu puteau face asta.
Economia producției în loturi mici-
Vechea linie de producție a pungilor este de 50.000 până la 200.000 de unități fiecare. Costul de schimbare de la 30-la 60 de minute a fost repartizat pe milioane de saci. Dar comanda medie a scăzut acum sub 10.000. Centrul de Comerț Internațional (ITC) spune că acest lucru este mai frecvent în rândul mărcilor de retail medii din țările bogate. Așa că tranziția a început să dureze mai mult decât timpul de producție. Aceasta reduce marjele de contribuție cu 25 până la 40 la sută.
Manufacturing Performance Institute utilizează datele din ISO 22400-2 ca indicatori cheie de performanță. Acesta observă că, în modelele hibride, mașinile cu funcționare lungă-cu Eficiența Totală a Echipamentelor (OEE) de peste 75% tind să fie sub 45%. Scăderea nu se datorează vitezei mai mici. Vine din timpul liber pentru modificări mecanice, filetare material și verificări de primă calitate. Noua mașină de vânzare cu amănuntul rezolvă această problemă. Scurtează acești pași fără-valoare adăugată prin modificări de inginerie, mai degrabă decât prin adăugarea de lucrători. Acest Mașină de fabricat saci de vânzare cu amănuntulabordarea abordează direct eroziunea marjei cauzată de schimbările frecvente.
Schimbarea formatului determinată de servo-
Cea mai mare schimbare este utilizarea pieselor servo-acționate cu controlere logice programabile (PLC). Ele înlocuiesc came mecanice, legături cu cursă fixă și piese pliabile reglabile manual. Pe o mașină bazată pe servo-, setați lățimea pungii, legați-în adâncime, forma pliului de jos și lungimea tăieturii apelând rețetele salvate. Nu trebuie să rotiți roata de mână.
Descoperirile Instituției Inginerilor Mecanici au fost publicate în Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. Rezultatele au arătat că mașinile cu saci cu servo-a redus timpul mediu pentru conversia formatului de la 35–50 de minute la 4–8 minute. A scăzut cu 80 la sută. Îmbunătățirea a venit din trei surse, a arătat studiul. În primul rând, nu este nevoie de sincronizare mecanică, deoarece axele servo utilizează un profil electronic de came pentru a se sincroniza. În al doilea rând, înregistrarea automată a locației folosește codificatorul pentru a stoca poziția absolută + -0.05 mm. În al treilea rând, setările parametrilor comandate de acumulator-amintesc simultan valorile de temperatură, presiune și viteză.
Pentru producătorii de pungi de vânzare cu amănuntul cu cinci până la opt modificări de format pe schimb, timpul economisit ar putea economisi între 2,5 și 3,5 ore de timp de producție pe zi. Este suficient pentru a primi șase loturi mici suplimentare de comenzi fără a adăuga schimburi. Un modernMașină de fabricat saci de vânzare cu amănuntulfolosește aceste capacități bazate pe servo-pentru a transforma schimbările frecvente de format într-un avantaj competitiv, mai degrabă decât într-o pierdere a productivității.
Îmbinarea automată a rolei și filetarea materialului
Producția de-loturi mici, de-varietate mare înseamnă adesea schimbarea substraturilor. Schimbați 80 g/m2 kraft maro de hârtie maro maro cu 120 g/m2 kraft alb de hârtie albă maro. Sau puteți trece de la hârtie necretate la poliester. Sau deplasarea între diferite lățimi ale plasei. Fiecare înlocuire necesită oprirea mașinii. Apoi,-coaseți manual noul pergament împreună cu capătul plasei de rulare. Materialul este apoi filetat din nou prin rolele de ghidare, masa pliabilă și portul de etanșare.
Uniunea Europeană a Asociațiilor de Producție a Hârtiei (EUROSAC) este federația europeană a producătorilor de hârtie kraft pentru sac. Orientările sale tehnice arată că sistemul automat de basculare-reduce timpul de nefuncționare al substraturilor la mai puțin de 45 de secunde. Îmbinarea manuală durează 8-12 minute. Îmbinarea de zbor funcționează prin accelerarea bobinelor noi la viteza-liniei drepte printr-o mașină de bobinat-acționată de suprafață. Apoi atașați banda de bandă pregătită pe banda care rulează în momentul corect al suprapunerii. Mașina nu se oprește.
După cusătură, sistemele automate de înfilare utilizează curele de rulare pneumatice sau benzi de alimentare asistate cu vid-. Pot transporta plase noi pe traseul materialului în 60-90 de secunde. Consiliul de Mediu al Ambalajelor din Hârtie și Carton (PPEC) spune că automatizarea a eliminat cea mai mare cauză a timpului de nefuncționare în munca de modelare mixtă. Acest lucru se datorează abilităților diferite de filetare ale operatorilor de diferite grade de materiale. Pentru oriceMașină de fabricat saci de vânzare cu amănuntulgestionarea diverselor combinații de comenzi, îmbinare automată și filetare sunt esențiale pentru a reduce timpul ne-productiv la minimum.
Managementul rețetelor și cozile digitale de locuri de muncă
Un producător de pungi de vânzare cu amănuntul care procesează multe comenzi diferite folosind o interfață Manufacturing Execution System (MES). Sistemul face mai mult decât stocarea rețetelor. Ministerul MES obține comenzi de lucru electronic. Utilizează protocoale standard, cum ar fi ISA-95 al Societății Internaționale de Automatizare. Joburile sunt apoi sortate pentru a reduce timpul general de schimbare.
Logica de sortare grupează mai întâi lucrările după tipul de material. Acest lucru reduce numărul de evenimente de îmbinare. Apoi grupați în funcție de lățimea pungii. Acest lucru reduce variația plăcii balamale în fiecare grup de materiale. În cele din urmă, acestea sunt grupate după design grafic. Aceasta reduce variația plăcii de imprimare din amonte. Institutul Societății Inginerilor de Producție a publicat studii de caz. Ei arată că succesiunea inteligentă a lucrărilor poate reduce timpul total zilnic de schimbare cu 30-40% în comparație cu hardware-ul acţionat doar de servo-. Acest efect este uneori denumit „flexibilitate”. Nu are nevoie de o mașină nouă. Ai nevoie doar de optimizare software.
Când lucrarea ajunge în partea de sus a cozii, MES trimite rețeta către PLC. Toate setările se vor încărca automat. Inclusiv dimensiunile sacului, distribuția temperaturii de etanșare, utilizarea adezivului, poziția de tăiere și pragul de control al calității. Schimbările de muncă ale operatorului s-au schimbat de la reglarea mecanică la verificarea lucrurilor. Operatorul confirmă că substratul încărcat se potrivește cu materialul din rețetă. Operatorul eliberează apoi mașina și începe producția.
Verificarea calității în linie pentru tiraje scurte
În producția pe termen lung-, operatorii au avut timp să detecteze și să rezolve manual problemele de calitate. După câteva sute de unități, poate apărea o etanșare slabă sau o încrețire neuniformă. Apoi a continuat să meargă cu puține deșeuri. În loturi mici, o comandă de 5.000 de unități poate fi finalizată înainte ca cineva să vadă defectul.
Pentru a rezolva această problemă, un nou producător de genți de vânzare cu amănuntul are un sistem de viziune în linie. Sistemele verifică fiecare sac la viteză maximă. Asociația pentru Tehnologii de Ambalare și Procesare (PMMI) descrie performanța liniei de ambalare în raportul său. Sistemele de viziune artificială de pe dispozitivele de ambalare flexibile pot verifica mai mult de 400 de mașini pe minut, a spus compania. Acestea au o precizie de 99,5% și pot identifica defectele comune, cum ar fi calitatea etanșării, acuratețea plierii, tăierea curată și alinierea imprimării.
Aceste sisteme vizuale furnizează date pentru controlul statistic al procesului. Algoritmul declanșează apoi o remediere automată. Dacă lățimea de pliere se mișcă cu 0,3 mm, servocontrolerul mută poziția presei de pliere cu 0,05 mm. Operatorii nu trebuie să facă nimic. Această abordare-în buclă închisă este acceptată în mod explicit în cadrul de management al calității ISO 9001. Articolul 8.5.1 prevede că organizația trebuie să „controleze rezultatele procesului pentru a preveni neconformitatea”. SPC automatizat oferă o modalitate-în timp real de a îndeplini această regulă pe linii foarte variabile. Pe aceste linii, eșantionarea manuală este prea lentă pentru a funcționa corect. OMașină de fabricat saci de vânzare cu amănuntulechipat cu viziune în linie asigură că chiar și primul sac dintr-o serie scurtă îndeplinește standardele de calitate, eliminând riscul de a finaliza o întreagă comandă înainte ca un defect să fie detectat.
Instrumente modulare și consumabile cu schimbare rapidă-
Chiar și cu ajustarea servo-, anumite componente fizice trebuie modificate dacă formatul variază prea mult. De exemplu, o lățime a sacului de la 250 mm la 420 mm poate necesita pliuri noi, etanșări sau cilindri tăiați. Mașinile actuale folosesc metode derivate dintr-un sistem de comutare a matriței de un singur-minut-(SMED). Asociația de Management din Japonia a oficializat sistemul.
Sarcinile interne sunt sarcini care necesită oprirea mașinii. Acestea sunt reduse la minimum, cu unelte plasate pe blocuri de montare cu eliberare rapidă-cu știfturi de repetabilitate. Sarcinile de configurare externă pot fi finalizate în timp ce aparatul încă rulează ultima sarcină. Aceasta include preîncălzirea etanșării la temperatura corectă, preinstalarea următoarei role de substrat în poziția de așteptare a derulării și preinstalarea duzei adezive. La sfârșitul operațiunii curente, operatorul va înlocui matrița pe rând. Pornire de localizare cu cod-color. Operatorii atașează tije preîncălzite la stațiile de etanșare și lansează noi rețete. Acest lucru necesită de obicei timp de nefuncționare de 90-120 de secunde.
Comitetul European de Standardizare (CEN) are o specificație tehnică numită CEN/TS 15901. Se ocupă de inspecția optică automată a ambalajelor. CEN spune că un instrument de schimbare rapidă-ar ajuta, de asemenea, la coerența testării. Când imaginea de referință a sistemului de viziune a fost legată de formula încărctorului, rata de primă trecere pentru noul format a fost de 97–98% în primele 50 de unități. Când operatorii ajustează manual parametrii de inspecție, rata de primă trecere este de numai 85-88%.
Eficiență energetică și materială în producția intermitentă
Ciclurile frecvente de pornire și oprire consumă mai multă energie decât producția în regim stabil. Fălcile de etanșare trebuie re-încălzite de fiecare dată când producătorul de pungi de vânzare cu amănuntul repornește după înlocuire. Grosimea rezervorului de adeziv trebuie să îndeplinească cerințele de aplicare. servosistemele trebuie sa treaca prin profile de acceleratie.
Centrul Comun de Cercetare al Comisiei Europene a prezentat industria de conversie a hârtiei și a cartonului în documentul său de referință BAT. Se spune că sistemele de management termic de așteptare etanșează clemele la o temperatură de lucru de 85-90% în timpul liber. Aceste sisteme reduc consumul de energie la repornire cu 60%. De asemenea, reduc timpul de re-retermalizare de la 4–6 minute la mai puțin de 60 de secunde. Sistemele de topire cu adeziv-la cerere împart topitura la cald în loturi mici de 50 g până la 100 g, ceea ce nu va menține întotdeauna rezervorul plin cu cinci litri. Aceste sisteme reduc consumul de energie al adezivilor cu 40%. De asemenea, reduc descompunerea materialelor în timpul inactivității prelungite.
Risipirea de material în timpul modificărilor de formatare a fost abordată prin sistemul Prediction Cutoff. Când MES semnalează o schimbare a sarcinii, mașina calculează lungimea de bandă rămasă necesară pentru a finaliza comanda curentă. Încetinește acolo unde este tăiat ultimul sac. Nu rulează după material suplimentar și aruncă 15-25 de metri. Organizația pentru Alimentație și Agricultură, Națiunile Unite ale Națiunilor Unite (FAO) oferă îndrumări cu privire la optimizarea materialului de ambalaj durabil. S-a spus că această „încetare-execuție cu dimensiunea corectă” ar reduce pierderile de formatare cu 70%. Acest lucru este important atunci când convertorul își schimbă formatul de 12 până la 20 de ori pe zi.
Implicații asupra forței de muncă
Trecerea de la mecanic la digital a schimbat abilitățile necesare operatorilor. Mașinile vechi aveau nevoie de tehnicieni experimentați, cu un simț profund al ajustărilor de sincronizare. Mașinile bazate pe server-necesită abilități în gestionarea rețetelor, navigarea HMI și gestionarea problemelor. Organizația Internațională a Muncii (OIM) realizează studii sectoriale asupra modului în care abilitățile de producție se schimbă. Trecerea la producția digitală reduce de obicei numărul de operatori de pe fiecare rută cu 30-40%, se arată în raport. În același timp, prima de calificare pentru personalul rămas va fi majorată cu 15-25 la sută.
Pentru transformatorii care gestionează multe comenzi diferite, aceasta înseamnă un plan clar de instruire pentru achiziționarea de pungi de vânzare cu amănuntul. Operatorii trebuie să fie conștienți de pașii fizici implicați în mutarea materialelor și înlocuirea matrițelor. Ei trebuie să înțeleagă și logica parametrilor rețetei. De exemplu, ei trebuie să știe de ce substraturile acoperite cu PE trebuie să aibă temperatura de etanșare cu 15 grade mai mare decât kraftul neacoperit. Trebuiau să știe să verifice dacă formula se potrivește cu sarcina.
Concluzie
Schimbarea echipamentului de ambalare pentru comenzi mici,-de varietate mare nu este același lucru. Este un sistem complet. Piesele servo-înlocuiesc reglarea manuală. Desfășuratoarele-splice zburătoare șterg timpul de nefuncționare a firului. Secvențierea sarcinilor bazată pe MES-îmbunătățește ordinea de schimbare. Viziunea inline garanteaza calitatea de la inceput. Designul instrumentului bazat{10}}SMED reduce setările fizice la mai puțin de 2 minute. Toate aceste părți lucrează împreună. Ca rezultat, mașinile de ambalare cu amănuntul pot avea un nivel OEE de peste 70%. Acest lucru se întâmplă chiar și atunci când procesează mai puțin de 10.000 de comenzi în medie. Dispozitivele vechi de multe ori nu se puteau apropia de acest număr. Ambalajele de vânzare cu amănuntul sunt din ce în ce mai fragmentate între mărcile private, piețele regionale și evenimentele sezoniere. Ca rezultat, această flexibilitate de producție se va schimba de la un avantaj special la un convertor de nevoi de bază care dorește să rămână în afaceri. Designul integrat al modernuluiMașină de fabricat saci de vânzare cu amănuntulface ca acest nivel de flexibilitate să fie atins, transformând ceea ce a fost cândva o barieră tehnică într-un factor de bază de business pentru convertori.
Referințe
- Centrul de Comerț Internațional (ITC) / OMC. Achiziții de mașini de ambalare și Orientări privind costul total de proprietate pentru piețele emergente. Geneva.
- ISO 22400-2:2014. Sisteme de automatizare și integrare - Indicatori cheie de performanță (KPI) pentru managementul operațiunilor de producție - Partea 2: Definiții KPI.
- Instituția Inginerilor Mecanici (IMechE). Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture - Performanța de schimbare a servomotor-în echipamentele de ambalare flexibile.
- EUROSAC - Fédération Européenne des Fabricants de Papier pour Sacs. Ghid tehnice pentru operațiunile de transformare a hârtiei kraft în sac.
- Societatea Internațională de Automatizare (ISA). ANSI/ISA-95: Integrarea sistemului de control al întreprinderii.
- Societatea Inginerilor de Producție (IMM). Studii de caz de inginerie de producție privind secvențierea locurilor de muncă și flexibilitatea soft.
- Asociația pentru Tehnologii de Ambalare și Procesare (PMMI). Raport de evaluare comparativă a performanței liniei de ambalare.
- ISO 9001:2015. Sisteme de management al calității - Cerințe.
- Asociația de Management din Japonia. Metodologia și cadrul de implementare pentru schimbul de matrițe într-un singur -minut (SMED).
- Comitetul European de Standardizare (CEN). CEN/TS 15901 - Inspecție optică automată a ambalajului.
- Centrul Comun de Cercetare al Comisiei Europene (JRC). Document de referință BAT pentru industria de transformare a hârtiei și cartonului.
- Organizația pentru Alimentație și Agricultură (FAO) a Națiunilor Unite. Orientări de optimizare a materialelor de ambalare durabile.
Organizația Internațională a Muncii (OIM). Studii sectoriale privind evoluția competențelor în producția digitală.
