En los últimos años, las principales cervecerías y los usuarios de envases de vidrio del mundo han exigido reducciones significativas en la huella de carbono de los materiales de embalaje, luego de la megatrend de reducir el uso de plástico y reducir la contaminación ambiental. Durante mucho tiempo, la tarea de formar el extremo caliente era entregar tantas botellas como sea posible al horno de recocido, sin mucha preocupación por la calidad del producto, que era principalmente la preocupación del extremo frío. Al igual que dos mundos diferentes, los extremos calientes y fríos están completamente separados por el horno de recocido como la línea divisoria. Por lo tanto, en el caso de problemas de calidad, apenas hay una comunicación o retroalimentación oportuna y efectiva del extremo frío hasta el extremo caliente; O hay comunicación o retroalimentación, pero la efectividad de la comunicación no es alta debido al retraso del tiempo del horno de recocido. Por lo tanto, para garantizar que los productos de alta calidad se alimenten a la máquina de llenado, en el área de extremo frío o el control de calidad del almacén, se encontrarán las bandejas que devuelven el usuario o que deben ser devueltas.
Por lo tanto, es particularmente importante resolver problemas de calidad del producto en el tiempo en el extremo caliente, ayudar a los equipos de moldeo a aumentar la velocidad de la máquina, lograr botellas de vidrio livianas y reducir las emisiones de carbono.
Para ayudar a la industria del vidrio a alcanzar este objetivo, la compañía XPAR de los Países Bajos ha estado trabajando en el desarrollo de más y más sensores y sistemas, que se aplican a la formación de botellas de vidrio y latas, porque la información transmitida por los sensores es consistente y eficiente.¡Más alto que la entrega manual!
Hay demasiados factores interferentes en el proceso de moldeo que están afectando el proceso de fabricación de vidrio, como la calidad del saco, la viscosidad, la temperatura, la uniformidad de vidrio, la temperatura ambiente, el envejecimiento y el desgaste de los materiales de recubrimiento e incluso el engrasamiento, los cambios de producción, detener/iniciar el diseño de la unidad o la botella pueden afectar el proceso. Lógicamente, cada fabricante de vidrio busca integrar estas perturbaciones impredecibles, como el estado de Gob (peso, temperatura y forma), carga de gob (velocidad, longitud y tiempo de llegada), temperatura (verde, moho, etc.), golpe/núcleo, morir) para minimizar el impacto en el moldeo, mejorando así la calidad de las botellas de vidrio.
El conocimiento preciso y oportuno del estado de GOB, la carga de GOB, la temperatura y los datos de calidad de las botellas es la base fundamental para producir botellas y latas sin defectos más ligeras, más fuertes y sin defectos a velocidades de máquina más altas. A partir de la información en tiempo real recibida por el sensor, los datos de producción reales se utilizan para analizar objetivamente si habrá defectos posteriores de botella y lata, en lugar de varios juicios subjetivos de personas.
Este artículo se centrará en cómo el uso de sensores de gama caliente puede ayudar a producir frascos y frascos de vidrio más ligeros y más fuertes con tasas de defectos más bajas, al tiempo que aumenta la velocidad de la máquina.
Este artículo se centrará en cómo el uso de sensores de gama caliente puede ayudar a producir frascos de vidrio más ligeros y más fuertes con tasas de defectos más bajas, al tiempo que aumenta la velocidad de la máquina.
1. Inspección de extremo caliente y monitoreo de procesos
Con el sensor caliente para la botella y la inspección de la lata, se pueden eliminar los defectos importantes en el extremo caliente. Pero los sensores de gama caliente para la botella y la inspección de la lata no deben usarse solo para la inspección de extremo caliente. Al igual que con cualquier máquina de inspección, caliente o frío, ningún sensor puede inspeccionar efectivamente todos los defectos, y lo mismo es cierto para los sensores de gama caliente. Y dado que cada botella fuera de especificación o puede producir el tiempo de producción y la energía de los desechos (y genera CO2), el enfoque y la ventaja de los sensores de gama caliente están en la prevención de defectos, no solo la inspección automática de productos defectuosos.
El objetivo principal de la inspección de la botella con sensores de calor es eliminar defectos críticos y recopilar información y datos. Además, las botellas individuales se pueden inspeccionar de acuerdo con los requisitos del cliente, dando una buena visión general de los datos de rendimiento de la unidad, cada Gob o el Ranker. La eliminación de defectos principales, incluidos el vertido y la adhesiva en caliente, asegura que los productos pasen a través de spray de gama caliente y equipos de inspección en frío. Los datos de rendimiento de la cavidad para cada unidad y para cada GOB o corredor se pueden utilizar para un análisis efectivo de causa raíz (aprendizaje, prevención) y una acción correctiva rápida cuando surgen problemas. La acción correcta correcta por el extremo caliente basado en la información en tiempo real puede mejorar directamente la eficiencia de producción, que es la base de un proceso de moldeo estable.
2. Reducir los factores de interferencia
Es bien sabido que muchos factores interferentes (calidad del cullet, viscosidad, temperatura, homogeneidad de vidrio, temperatura ambiente, deterioro y desgaste de materiales de recubrimiento, incluso engrasado, cambios de producción, parada/unidades de inicio o diseño de botellas) afectan la manualidades de fabricación de vidrio. Estos factores de interferencia son la causa raíz de la variación del proceso. Y cuantos más factores de interferencia se somete al proceso de moldeo, más defectos se generan. Esto sugiere que reducir el nivel y la frecuencia de los factores interferentes contribuirá en gran medida a lograr el objetivo de producir productos más ligeros, más fuertes, sin defectos y de mayor velocidad.
Por ejemplo, el extremo caliente generalmente pone mucho énfasis en el engrasamiento. De hecho, el engrasamiento es una de las principales distracciones en el proceso de formación de botellas de vidrio.
Hay varias formas diferentes de reducir la perturbación del proceso mediante el engrasamiento:
A. Agrasante manual: cree un proceso estándar SOP, monitoree estrictamente el efecto de cada ciclo de engrasamiento para mejorar el engrasaje;
B. Use el sistema de lubricación automática en lugar de la engrasamiento manual: en comparación con el engrasamiento manual, la engrasamiento automático puede garantizar la consistencia de la frecuencia de engrasamiento y el efecto de engrasamiento.
C. Minimice el engrasamiento mediante el uso de un sistema de lubricación automática: al tiempo que reduce la frecuencia de la engrasamiento, garantice la consistencia del efecto de engrasamiento.
El grado de reducción de la interferencia del proceso debido a la engrasación es del orden de un
3. El tratamiento hace que la fuente de fluctuaciones del proceso haga que la distribución del espesor de la pared de vidrio sea más uniforme
Ahora, para hacer frente a las fluctuaciones en el proceso de formación de vidrio causado por las perturbaciones anteriores, muchos fabricantes de vidrio usan más líquido de vidrio para hacer botellas. Para cumplir con las especificaciones de los clientes con un grosor de la pared de 1 mm y lograr una eficiencia de producción razonable, las especificaciones de diseño de espesor de la pared varían desde 1.8 mm (proceso de soplado de presión bucal pequeña) hasta incluso más de 2.5 mm (proceso de soplado y soplado).
El propósito de este aumento del grosor de la pared es evitar botellas defectuosas. En los primeros días, cuando la industria del vidrio no podía calcular la resistencia del vidrio, este aumento del grosor de la pared compensó la variación excesiva del proceso (o bajos niveles de control del proceso de moldeo) y fue fácilmente comprometido por los fabricantes de contenedores de vidrio y sus clientes aceptan.
Pero como resultado de esto, cada botella tiene un grosor de pared muy diferente. A través del sistema de monitoreo del sensor infrarrojo en el extremo caliente, podemos ver claramente que los cambios en el proceso de moldeo pueden conducir a cambios en el grosor de la pared de la botella (cambio en la distribución de vidrio). Como se muestra en la figura a continuación, esta distribución de vidrio se divide básicamente en los siguientes dos casos: la distribución longitudinal del vidrio y la distribución lateral. Desde el análisis de las numerosas botellas producidas, se puede ver que la distribución del vidrio cambia constantemente, tanto vertical como horizontalmente. Para reducir el peso de la botella y evitar defectos, debemos reducir o evitar estas fluctuaciones. Controlar la distribución del vidrio fundido es la clave para producir botellas y latas más ligeras y fuertes a velocidades más altas, con menos defectos o incluso cerca de cero. El control de la distribución del vidrio requiere un monitoreo continuo de la botella y puede producir y medir el proceso del operador en función de los cambios en la distribución de vidrio.
4. Recopilar y analizar datos: crear inteligencia de IA
El uso de más y más sensores recopilará más y más datos. Combinar y analizar de manera inteligente estos datos proporciona más y mejor información para administrar los cambios de proceso de manera más efectiva.
El objetivo final: crear una gran base de datos de datos disponibles en el proceso de formación de vidrio, lo que permite que el sistema clasifique y fusione los datos y cree los cálculos de circuito cerrado más eficientes. Por lo tanto, necesitamos ser más realistas y comenzar con los datos reales. Por ejemplo, sabemos que los datos de carga o los datos de temperatura están relacionados con los datos de la botella, una vez que conocemos esta relación, podemos controlar la carga y la temperatura de tal manera que producimos botellas con menos cambio en la distribución del vidrio, de modo que los defectos se reducen. Además, algunos datos de extremo frío (como burbujas, grietas, etc.) también pueden indicar claramente los cambios de proceso. El uso de estos datos puede ayudar a reducir la varianza del proceso, incluso si no se nota en el extremo caliente.
Por lo tanto, después de que la base de datos registra estos datos del proceso, el sistema inteligente de IA puede proporcionar automáticamente medidas correctivas de recuperación cuando el sistema de sensores de gama caliente detecta defectos o encuentra que los datos de calidad exceden el valor establecido de alarma. 5. Crear SOP o formación de procesos de moldeo de forma basado en sensores
Una vez que se usa el sensor, debemos organizar varias medidas de producción alrededor de la información proporcionada por el sensor. Los sensores pueden ver cada vez más fenómenos de producción reales, y la información transmitida es altamente reductiva y consistente. ¡Esto es muy importante para la producción!
Los sensores monitorean continuamente el estado del GOB (peso, temperatura, forma), carga (velocidad, longitud, tiempo de llegada, posición), temperatura (preg, dado, golpe/núcleo, dado) para monitorear la calidad de la botella. Cualquier variación en la calidad del producto tiene una razón. Una vez que se conoce la causa, se pueden establecer y aplicar procedimientos operativos estándar. Aplicar SOP facilita la producción de la fábrica. Sabemos por los comentarios de los clientes que creen que es más fácil reclutar nuevos empleados en el extremo caliente debido a los sensores y los SOP.
Idealmente, la automatización debe aplicarse tanto como sea posible, especialmente cuando hay más y más conjuntos de máquinas (como 12 conjuntos de máquinas de 4 gotas donde el operador no puede controlar bien 48 cavidades). En este caso, el sensor observa, analiza los datos y realiza los ajustes necesarios al alimentar los datos al sistema de sincronización de rango y tren. Debido a que la retroalimentación funciona por sí sola a través de la computadora, se puede ajustar en milisegundos, algo que incluso los mejores operadores/expertos nunca podrán hacer. En los últimos cinco años, un control automático de circuito cerrado (extremo caliente) ha estado disponible para controlar el peso de GOB, el espaciado de la botella en el transportador, la temperatura del molde, la carrera de perforación del núcleo y la distribución longitudinal del vidrio. Es previsible que habrá más bucles de control disponibles en el futuro cercano. Según la experiencia actual, el uso de diferentes bucles de control puede básicamente producir los mismos efectos positivos, como fluctuaciones de procesos reducidas, menos variación en la distribución de vidrio y menos defectos en botellas de vidrio y frascos.
Para lograr el deseo de una producción más ligera, más fuerte, libre de defectos, de mayor velocidad y de mayor rendimiento, presentamos algunas formas de lograrlo en este artículo. Como miembro de la industria de contenedores de vidrio, seguimos la megatrend de reducir la contaminación plástica y ambiental, y seguimos los requisitos claros de las principales bodegas y otros usuarios de envases de vidrio para reducir significativamente la huella de carbono de la industria de materiales de envasado. Y para cada fabricante de vidrio, que produce botellas de vidrio más ligeras, más fuertes y sin defectos, y a velocidades de máquina más altas, puede conducir a un mayor retorno de la inversión al tiempo que reduce las emisiones de carbono.
Tiempo de publicación: abril-19-2022