En los últimos años, las principales cervecerías y usuarios de envases de vidrio del mundo han estado exigiendo reducciones significativas en la huella de carbono de los materiales de envasado, siguiendo la megatendencia de reducir el uso de plástico y reducir la contaminación ambiental.Durante mucho tiempo, la tarea de formar la parte caliente era entregar la mayor cantidad de botellas posible al horno de recocido, sin preocuparse mucho por la calidad del producto, que era principalmente la preocupación de la parte fría.Como dos mundos diferentes, los extremos caliente y frío están completamente separados por el horno de recocido como línea divisoria.Por lo tanto, en el caso de problemas de calidad, apenas existe comunicación o retroalimentación oportuna y efectiva desde el extremo frío al 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 se alimenten productos de alta calidad a la máquina llenadora, en la zona de frío o control de calidad del almacén se buscarán las bandejas que son devueltas por el usuario o que necesitan ser devueltas.
Por lo tanto, es particularmente importante resolver a tiempo los problemas de calidad del producto en la parte caliente, ayudar al equipo 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 lograr este objetivo, la empresa XPAR de los Países Bajos ha estado trabajando en el desarrollo de cada vez más sensores y sistemas que se aplican a la formación en caliente de botellas y latas de vidrio, porque la información transmitida por los sensores es consistente y eficiente.¡Más alto que la entrega manual!
Hay demasiados factores que interfieren en el proceso de moldeo y que afectan el proceso de fabricación del vidrio, como la calidad del vidrio, la viscosidad, la temperatura, la uniformidad del vidrio, la temperatura ambiente, el envejecimiento y el desgaste de los materiales de recubrimiento, e incluso la lubricación, los cambios en la producción, las paradas/inicios. El diseño de la unidad o de la botella puede afectar el proceso.Lógicamente, todo fabricante de vidrio busca integrar estas perturbaciones impredecibles, como el estado de la gota (peso, temperatura y forma), la carga de la gota (velocidad, longitud y tiempo de llegada), la temperatura (verde, molde, etc.), el punzón/núcleo. , troquel) para minimizar el impacto en el moldeado, mejorando así la calidad de las botellas de vidrio.
El conocimiento preciso y oportuno del estado de la gota, la carga de la gota, la temperatura y los datos de calidad de la botella es la base fundamental para producir botellas y latas más ligeras, resistentes y sin defectos a velocidades de máquina más altas.A partir de la información en tiempo real recibida por el sensor, los datos reales de producción se utilizan para analizar objetivamente si habrá defectos posteriores en botellas y latas, en lugar de diversos juicios subjetivos de las personas.
Este artículo se centrará en cómo el uso de sensores de extremo caliente puede ayudar a producir frascos de vidrio más livianos y resistentes y con menores tasas de defectos, al tiempo que aumenta la velocidad de la máquina.
Este artículo se centrará en cómo el uso de sensores de extremo caliente puede ayudar a producir frascos de vidrio más livianos y resistentes con menores tasas de defectos, al tiempo que aumenta la velocidad de la máquina.
1. Inspección del extremo caliente y monitoreo de procesos.
Con el sensor del hot-end para inspección de botellas y latas, se pueden eliminar defectos importantes en el hot-end.Pero los sensores del extremo caliente para la inspección de botellas y latas no deben usarse únicamente para la inspección del extremo caliente.Como ocurre con cualquier máquina de inspección, fría o caliente, ningún sensor puede inspeccionar eficazmente todos los defectos, y lo mismo ocurre con los sensores del extremo caliente.Y dado que cada botella o lata producida fuera de especificaciones ya desperdicia tiempo y energía de producción (y genera CO2), el enfoque y la ventaja de los sensores hot-end está en la prevención de defectos, no solo en la inspección automática de productos defectuosos.
El objetivo principal de la inspección de botellas con sensores de extremo caliente es eliminar defectos críticos y recopilar información y datos.Además, las botellas individuales se pueden inspeccionar según los requisitos del cliente, lo que proporciona una buena visión general de los datos de rendimiento de la unidad, de cada gota o del clasificador.La eliminación de defectos importantes, incluido el vertido y la adherencia del extremo caliente, garantiza que los productos pasen por el equipo de inspección del extremo frío y del rociador del extremo caliente.Los datos de rendimiento de la cavidad para cada unidad y para cada gota o corredor se pueden utilizar para un análisis eficaz de la causa raíz (aprendizaje, prevención) y acciones correctivas rápidas cuando surgen problemas.Una acción correctiva rápida por parte del hot end basada en información en tiempo real puede mejorar directamente la eficiencia de la producción, que es la base para un proceso de moldeo estable.
2. Reducir los factores de interferencia
Es bien sabido que muchos factores que interfieren (calidad del vidrio desecho, viscosidad, temperatura, homogeneidad del vidrio, temperatura ambiente, deterioro y desgaste de los materiales de recubrimiento, incluso lubricación, cambios en la producción, unidades de parada/arranque o diseño de la botella) afectan la artesanía de fabricación de vidrio.Estos factores de interferencia son la causa fundamental de la variación del proceso.Y cuantos más factores de interferencia está sometido el proceso de moldeo, más defectos se generan.Esto sugiere que reducir el nivel y la frecuencia de los factores de interferencia contribuirá en gran medida a lograr el objetivo de producir productos más ligeros, más resistentes, libres de defectos y de mayor velocidad.
Por ejemplo, el hot end generalmente pone mucho énfasis en la lubricación.De hecho, el engrase 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 la lubricación:
A. Lubricación manual: cree un proceso estándar SOP, controle estrictamente el efecto de cada ciclo de lubricación para mejorar la lubricación;
B. Utilice un sistema de lubricación automática en lugar de lubricación manual: en comparación con la lubricación manual, la lubricación automática puede garantizar la consistencia de la frecuencia y el efecto de la lubricación.
C. Minimizar la lubricación mediante el uso de un sistema de lubricación automática: al tiempo que se reduce la frecuencia de lubricación, se garantiza la consistencia del efecto de lubricación.
El grado de reducción de la interferencia del proceso debido a la lubricación es del orden de
3. El tratamiento provoca 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 del vidrio causadas por las perturbaciones anteriores, muchos fabricantes de vidrio utilizan más líquido de vidrio para fabricar botellas.Para cumplir con las especificaciones de los clientes con un espesor de pared de 1 mm y lograr una eficiencia de producción razonable, las especificaciones de diseño del espesor de pared varían desde 1,8 mm (proceso de soplado a presión de boca pequeña) hasta incluso más de 2,5 mm (proceso de soplado y soplado).
El objetivo de este mayor espesor de pared es evitar botellas defectuosas.En los primeros días, cuando la industria del vidrio no podía calcular la resistencia del vidrio, este mayor espesor de pared compensaba la variación excesiva del proceso (o los bajos niveles de control del proceso de moldeo) y era fácilmente aceptado por los fabricantes de envases de vidrio y sus clientes.
Pero como resultado de esto, cada botella tiene un espesor de pared muy diferente.A través del sistema de monitoreo del sensor de infrarrojos en el extremo caliente, podemos ver claramente que los cambios en el proceso de moldeo pueden provocar cambios en el espesor de la pared de la botella (cambio en la distribución del vidrio).Como se muestra en la siguiente figura, esta distribución del vidrio se divide básicamente en los dos casos siguientes: la distribución longitudinal del vidrio y la distribución lateral. Del 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 prevenir defectos, debemos reducir o evitar estas fluctuaciones.Controlar la distribución del vidrio fundido es la clave para producir botellas y latas más ligeras y resistentes a velocidades más altas, con menos defectos o incluso casi nulos.Controlar la distribución de vidrio requiere un seguimiento continuo de la producción de botellas y latas y medir el proceso del operador en función de los cambios en la distribución del vidrio.
4. Recopilar y analizar datos: crear inteligencia de IA
El uso de más y más sensores recopilará cada vez más datos.La combinación y el análisis inteligente de estos datos proporcionan más y mejor información para gestionar los cambios en los procesos de forma más eficaz.
El objetivo final: crear una gran base de datos de datos disponibles en el proceso de conformado del vidrio, permitiendo al sistema clasificar y fusionar los datos y crear los cálculos de circuito cerrado más eficientes.Por lo tanto, debemos tener los pies en la tierra y partir de datos reales.Por ejemplo, sabemos que los datos de carga o 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 produzcamos botellas con menos cambios en la distribución del vidrio. para que se reduzcan los defectos.Además, algunos datos del extremo frío (como burbujas, grietas, etc.) también pueden indicar claramente cambios en el proceso.El uso de estos datos puede ayudar a reducir la variación del proceso incluso si no se nota en la parte caliente.
Por lo tanto, después de que la base de datos registra estos datos de proceso, el sistema inteligente de IA puede proporcionar automáticamente medidas correctivas relevantes cuando el sistema de sensores del hot-end detecta defectos o descubre que los datos de calidad exceden el valor de alarma establecido.5. Crear SOP basado en sensores o automatización del proceso de moldeo de formas
Una vez utilizado el sensor, debemos organizar varias medidas de producción en torno a la información proporcionada por el sensor.Los sensores pueden detectar cada vez más fenómenos reales de producción y la información transmitida es muy reductiva y coherente.¡Esto es muy importante para la producción!
Los sensores monitorean continuamente el estado de la gota (peso, temperatura, forma), carga (velocidad, longitud, tiempo de llegada, posición), temperatura (preg, matriz, punzón/núcleo, matriz) para monitorear la calidad de la botella.Cualquier variación en la calidad del producto tiene un motivo.Una vez conocida la causa, se pueden establecer y aplicar procedimientos operativos estándar.La aplicación de SOP facilita la producción de la fábrica.Sabemos por los comentarios de los clientes que sienten que cada vez es más fácil reclutar nuevos empleados en la parte caliente debido a los sensores y los SOP.
Idealmente, la automatización debería aplicarse tanto como sea posible, especialmente cuando hay cada vez más conjuntos de máquinas (como 12 conjuntos de máquinas de 4 caídas donde el operador no puede controlar bien 48 cavidades).En este caso, el sensor observa, analiza los datos y realiza los ajustes necesarios enviando los datos al sistema de cronometraje de clasificación y tren.Debido a que la retroalimentación funciona por sí sola a través de la computadora, se puede ajustar en milisegundos, algo que ni siquiera los mejores operadores/expertos podrán hacer.Durante los últimos cinco años, ha estado disponible un control automático de circuito cerrado (extremo caliente) para controlar el peso de la gota, el espaciado de las botellas en el transportador, la temperatura del molde, la carrera del punzón y la distribución longitudinal del vidrio.Es previsible que en un futuro próximo haya más bucles de control disponibles.Según la experiencia actual, el uso de diferentes circuitos de control puede producir básicamente los mismos efectos positivos, como menores fluctuaciones en el proceso, menos variación en la distribución del vidrio y menos defectos en botellas y tarros de vidrio.
Para lograr el deseo de una producción más ligera, más fuerte, (casi) libre de defectos, de mayor velocidad y mayor rendimiento, presentamos algunas formas de lograrlo en este artículo.Como miembro de la industria de envases de vidrio, seguimos la megatendencia 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 embalaje.Y para cada fabricante de vidrio, producir botellas de vidrio más livianas, resistentes y (casi) libres de defectos y con máquinas a velocidades más altas puede generar un mayor retorno de la inversión y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de carbono.
Hora de publicación: 19-abr-2022