Згорнуті матеріали для пачок сигарет марнотратні та схильні до скручування-ось трюк, як ідеально вирішити цю проблему!
З популяризацією та широким використанням над-високошвидкісних-машин для пакування сигарет у промисловості сигаретних пачок попит галузі на обладнання стає все вищим і вищим. Наразі використання пакувальних-типів котушок зростає, але в реальному виробництві сигаретні матеріали-типу стикаються з такими проблемами, як велике споживання та залишки матеріалу на викинутих стрижнях. Це не тільки збільшує витрати на виробництво, але й суперечить меті покращення якості та зниження витрат для компаній, що займаються упаковкою тютюну. Ключове питання зараз полягає в тому, як зробити так, щоб пакувальні матеріали для сигарет типу котушки швидко відповідали виробничим потребам, покращили сумісність з машинами за короткий час і зменшили споживання.
Переваги та недоліки котушкових-матеріалів
01/ Переваги
(1) Хороша безперервність: матеріали типу Reel- можна подавати безперервно, зменшуючи частоту заміни матеріалів і покращуючи ефективність виробництва.
(2) Високий рівень автоматизації: вони прості у використанні з автоматизованим обладнанням, що забезпечує автоматизоване виробництво та зниження витрат на робочу силу.
(3) Економія місця-: матеріали-типу котушок займають менше місця під час зберігання та транспортування.
02/ Недоліки
(1) Сумісність матеріалу з обладнанням: деякі матеріали можуть згортатися або згинатися, впливаючи на нормальне використання, спричиняючи часті збої в роботі обладнання або навіть впливаючи на якість продукції, що призводить до втрати матеріалу.
(2) Проблеми з системою автоматичного виявлення зварювання: матеріали вимагають високої точності системи виявлення. На високих швидкостях час зварювання може бути неточним, залишаючи зайвий матеріал, спричиняючи відходи та збільшені витрати.
Щоб усунути пов’язані з цим фактори, ми створили дослідницьку групу для оптимізації та вивчення застосування пакувальних матеріалів для сигарет-типу котушок, щоб покращити їх сумісність із машинами для пакування коробок і досягти економії енергії та зменшення споживання.
Основний зміст дослідження
01/ Надмірне споживання, спричинене кількома з’єднаннями в багато-з’єднувальних продуктах
Під час виробництва виникає занадто багато перемотувальних з’єднань, в основному через проблеми з керуванням процесом на різних етапах.
(1) Покращення чорнила
Покращте якість чорнила основного кольору, що використовується для зменшення непотрібних простоїв, спричинених дефектами продукту. Підвищте тонкість золотого чорнила, щоб зменшити такі дефекти, як золоті сліди та лінії під час друку. Додаючи червоне чорнило, фільтруйте його через сито 400 меш і суворо контролюйте в’язкість чорнила, щоб зменшити дефекти лінії друку та зменшити кількість з’єднань перемотування.
(2) Покращення процесу гарячого тиснення
Удосконалення пластин для гарячого тиснення: змініть пластини для гравірування з мідного сплаву на пластини з легованої сталі, щоб забезпечити тонкість штампування та вирішити проблеми, як-от пропуски ліній або сліди, спричинені згортанням пластини під час виробництва.
Поліпшення якості електроплітки: суворо контролюйте кількість з’єднань електроплітки та узгоджуйте довжину електроплітки з довжиною паперу, щоб скоротити час-часу зміни матеріалу виробництва.
Після спілкування з початковими постачальниками ми оптимізували пластини для гарячого тиснення та якість електроплівки, зменшивши час простою машини та кількість вироблених з’єднань.
(3) Онлайн-виявлення для контролю інформації про довжину дефекту
Під час виробництва бракована продукція неминуча на кожному етапі. Щоб точно записати інтервали цих дефектних виробів для подальшого розрахунку довжини листа, ми запровадили онлайн-систему виявлення на виробничій лінії, як показано на малюнку 1.
Рисунок 1 Система онлайн-інспекції
Використовуючи високо-точні датчики та технологію розпізнавання зображень, система сканує та перевіряє продукти на виробничій лінії в режимі реального часу. Після виявлення дефектних продуктів система негайно фіксує їх і аналізує відстань між ними за допомогою алгоритмів. Крім того, нам потрібно налаштувати повну систему баз даних для зберігання цих даних, забезпечуючи базову підтримку для розрахунку довжини панелей пізніше, як показано на малюнку 2.
Рисунок 2 Система баз даних
(4) Цифрове керування інформацією про зварювання під час процесу розрізання
Під час процесу різання важливо не тільки видаляти дефектні вироби, але й виявляти та реєструвати довжину хороших виробів у режимі реального часу. Таким чином, продукти, які можна з’єднати в один рулон, можна комбінувати, зменшуючи кількість з’єднань, спричинених кількома з’єднаннями. Для обробки цих даних і визначення оптимального плану зварювання використовуються алгоритми.
Як показано на малюнку 3, високо{1}}точне вимірювальне обладнання відстежує та записує довжину хороших продуктів у реальному часі. Потім алгоритми обробляють ці дані, щоб визначити найкращу стратегію зрощування. Мета полягає в тому, щоб мінімізувати кількість з’єднань, забезпечуючи при цьому якість продукції. Крім того, нам потрібно контролювати швидкість виробничої лінії, щоб забезпечити швидке виробництво без шкоди для якості з’єднань.
Рисунок 3 Високоточне-вимірювальне обладнання
Завдяки вищезазначеним удосконаленням у різних аспектах ми зменшили кількість з’єднань на рулон із початкових 2–3 до лише 1. Це не лише покращило якість продукту, але й зменшило кількість зупинок машини та відходів, спричинених зміною валків. У той же час менша кількість з'єднань також знизила витрати на виробництво та споживання матеріалів.
02/ Покращення проблеми надлишку залишків матеріалу через скручування матеріалу
Основними факторами, що впливають на скручування матеріалу, є вміст вологи у виробі та натяг під час намотування та розкручування.
(1) Контроль вмісту вологи
Вміст вологи є одним із ключових показників того, наскільки добре матеріал адаптується до машини. Чим вищий вміст вологи в папері, тим м’якший виріб. Для машинного{2}}упакування сигарет вищий вміст вологи робить матеріал більш адаптивним і менш імовірним, щоб він розривався по краях або лопався, але продукт може легше деформуватися. З іншого боку, менший вміст вологи призводить до кращої площинності, але виріб твердіший, відскок паперу збільшується, що може призвести до слабкої адгезії, розривів на краях і тріщин на поверхні. Тому необхідно контролювати температуру та вологість у виробничому середовищі та встановити автоматичну систему зволоження, як показано на малюнку 4, щоб підтримувати відносно збалансований стан.
Рисунок 4 Автоматична система зволоження
Контроль рулонних матеріалів і листових матеріалів різний. Під час -перевірки на місці цех пакування рулонів мав вологість 59,9% і температуру 24,7°.
На основі результатів перевірки ми змоделювали зміни в продуктах за різних умов температури та вологості в кліматичній камері та сформулювали план експерименту. Результати експерименту наведено в таблиці 1, а порівняння ступеня скручування до та після різних експериментів з температурою та вологістю показано на малюнку 5. Результати показують, що оптимальна температура та вологість для рулонних м’яких етикеткових матеріалів, відповідно до експериментів, становить 22 градуси та 60% вологості.
Малюнок 5 Порівняння ступеня скручування до та після експериментів при різних температурах і рівнях вологості
Таблиця 1. Зміни продукту за умов різних температур і вологості, змодельованих у камері температури і вологості
(2) Контроль натягу для намотування та розмотування рулонів
Крім вмісту вологи в папері, контроль натягу під час намотування та розмотування є ще одним важливим фактором, який спричиняє скручування. Суб'єктивно, чим менший діаметр серцевини намотаного рулону, тим більша деформація внутрішніх шарів виробу. І навпаки, більший діаметр сердечника призводить до меншої деформації. Однак на практиці, чим менший діаметр серцевини, тим більший натяг необхідний під час процесу друку для намотування, тоді як менший натяг необхідний, коли рулон розмотується на пакувальній машині. Навпаки, серцевина більшого діаметру потребує меншого натягу під час друку, але більшого натягу під час розмотування на пакувальній машині, що збільшує ризик поломки виробу.
Крім того, коли кількість продуктів на рулон є фіксованою, більший діаметр серцевини призводить до більшого зовнішнього діаметру, але розмотувальний блок пакувальної машини має обмеження по висоті і не може вмістити занадто великі серцевини. Крім того, враховуючи, що паперові сердечники спочатку використовувалися для цього продукту, ці сердечники схильні до пошкодження та деформації та не можуть бути використані повторно, що спричиняє певну кількість відходів.
Тому для тестування було обрано два типи нейлонових сердечників: один із внутрішнім діаметром 150 мм, товщиною стінки 10 мм і зовнішнім діаметром 160 мм, а інший із внутрішнім діаметром 150 мм, товщиною стінки 15 мм і зовнішнім діаметром 165 мм, як показано на малюнку 6. Нейлон був обраний тому, що він менш імовірно деформується та може бути використаний повторно, що допомагає зменшити витрати.
На малюнку 6 показано вибір двох типів нейлонових сердечників для тестування.
Крім того, були оптимізовані технологічні параметри натягу кочення. Натяг різання та кочення регулювався від 115–120 Н до 100–105 Н. Під час випробувань використовувалися три схеми регулювання натягу: 90–95 Н, 95–100 Н і 100–105 Н. Серед них, для 90–95N, три рулони сердечників етикеткового паперу показали ознаки ослаблення; для 95–100 Н один рулон етикеткового паперу мав ознаки ослаблення; для 100–105 Н ослаблення не спостерігалося. Тому вальцювання було вирішено проводити при 100–105 Н. Після випробування паперу для етикеток на машині пласкість паперу для етикеток на серцевині покращилася, і не було проблем із скручуванням країв або ослабленням серцевини.
Шляхом регулювання нейлонового сердечника від внутрішнього діаметра 150 мм, товщини стінки 10 мм і зовнішнього діаметра 160 мм до внутрішнього діаметра 150 мм, товщини стінки 15 мм і зовнішнього діаметра 165 мм, машинні випробування підтвердили, що після розрізання паперу для етикеток на серцевині на невеликі аркуші скручування було в основному постійним. Оскільки товщина стінки збільшувалася, час з’єднання матеріалу потрібно було відповідно збільшити, але значних змін у залишках матеріалу не було.
З цього можна зробити висновок, що нейлоновий сердечник із внутрішнім діаметром 150 мм, товщиною стінки 10 мм і зовнішнім діаметром 160 мм може відповідати адаптованості машини.
Висновок
Контролюючи довжину дефекту в режимі онлайн і керуючи зварюванням під час різання, оптимізація продукту ефективно зменшила кількість з’єднань, безпосередньо збільшуючи корисну кількість прокату; покращена температура та вологість навколишнього середовища, а також скручування намотаних рулонів; з’ясовано вплив перепадів температури та вологості в сухий та вологий сезони на продукцію; гомогенізували варіації змін крену; і було враховано змінні, викликані цими факторами. Було підтверджено можливість повторного використання нейлонового матеріалу та практичність сердечників із товщиною стінки 10 мм для задоволення виробничих потреб.
Завдяки точному контролю виробництва та вдосконаленій технології розпізнавання датчиків і зображень, оптимізації алгоритмів різання та стратегій контролю можна досягти точного виявлення дефектів і точного контролю довжини, що не тільки покращує якість продукту, але й знижує витрати на виробництво та споживання матеріалів, забезпечуючи сильну підтримку для сталого розвитку компанії.
У майбутньому, завдяки безперервному технологічному розвитку та інноваціям компанії, ми зможемо більш ефективно та результативно підвищувати рівень використання прокату, приносячи більше переваг та цінності для виробничої промисловості.