Kiểm soát hình thành kết thúc nóng cho chai thủy tinh

Trong vài năm qua, các nhà máy bia và bao bì thủy tinh lớn trên thế giới đã yêu cầu giảm đáng kể lượng khí thải carbon của vật liệu đóng gói, sau khi giảm sử dụng nhựa và giảm ô nhiễm môi trường. Trong một thời gian dài, nhiệm vụ hình thành kết thúc nóng là cung cấp càng nhiều chai càng tốt cho lò ủ, mà không quan tâm nhiều đến chất lượng của sản phẩm, chủ yếu là mối quan tâm của đầu lạnh. Giống như hai thế giới khác nhau, các đầu nóng và lạnh hoàn toàn cách nhau bởi lò nung như đường phân chia. Do đó, trong trường hợp các vấn đề chất lượng, hầu như không có bất kỳ giao tiếp hoặc phản hồi kịp thời và hiệu quả từ đầu lạnh đến đầu nóng; Hoặc có giao tiếp hoặc phản hồi, nhưng hiệu quả của giao tiếp không cao do sự chậm trễ của thời gian lò nung. Do đó, để đảm bảo rằng các sản phẩm chất lượng cao được đưa vào máy làm đầy, trong khu vực lạnh hoặc kiểm soát chất lượng của kho, các khay được người dùng trả lại hoặc cần được trả lại.
Do đó, điều đặc biệt quan trọng là phải giải quyết các vấn đề về chất lượng sản phẩm vào lúc nóng, giúp đúc thiết bị tăng tốc độ máy, đạt được chai thủy tinh nhẹ và giảm lượng khí thải carbon.
Để giúp ngành công nghiệp thủy tinh đạt được mục tiêu này, Công ty XPAR từ Hà Lan đã làm việc để phát triển ngày càng nhiều cảm biến và hệ thống, được áp dụng cho việc tạo thành các chai và lon thủy tinh nóng, bởi vì thông tin được truyền bởi các cảm biến là phù hợp và hiệu quả.Cao hơn giao hàng thủ công!

Có quá nhiều yếu tố gây nhiễu trong quá trình đúc đang ảnh hưởng đến quá trình sản xuất thủy tinh, chẳng hạn như chất lượng cullet, độ nhớt, nhiệt độ, đồng nhất thủy tinh, nhiệt độ môi trường xung quanh, lão hóa và hao mòn vật liệu phủ, và thậm chí là dầu, thay đổi sản xuất, dừng/bắt đầu thiết kế của thiết bị hoặc chai có thể ảnh hưởng đến quá trình. Về mặt logic, mọi nhà sản xuất thủy tinh tìm cách tích hợp những nhiễu loạn không thể đoán trước này, chẳng hạn như trạng thái GOB (trọng lượng, nhiệt độ và hình dạng), tải gob (tốc độ, độ dài và thời gian đến), nhiệt độ (màu xanh lá cây, khuôn, v.v.), đấm/lõi, chết) để giảm thiểu tác động khi đúc, do đó cải thiện chất lượng của chai thủy tinh.
Kiến thức chính xác và kịp thời về tình trạng GOB, tải trọng của GOB, nhiệt độ và dữ liệu chất lượng chai là cơ sở cơ bản để sản xuất các chai nhẹ hơn, mạnh hơn, không khuyết tật và lon ở tốc độ máy cao hơn. Bắt đầu từ thông tin thời gian thực mà cảm biến nhận được, dữ liệu sản xuất thực sự được sử dụng để phân tích khách quan liệu sẽ có chai sau này và có thể khiếm khuyết, thay vì các phán đoán chủ quan khác nhau của mọi người.
Bài viết này sẽ tập trung vào cách sử dụng các cảm biến nóng có thể giúp tạo ra lọ và lọ thủy tinh mạnh hơn, mạnh hơn với tốc độ khuyết tật thấp hơn, trong khi tăng tốc độ máy.

Bài viết này sẽ tập trung vào cách sử dụng các cảm biến nóng có thể giúp tạo ra lọ thủy tinh nhẹ hơn, mạnh hơn với tốc độ khuyết tật thấp hơn, đồng thời tăng tốc độ máy.

1. Kiểm tra và giám sát quy trình kết thúc nóng

Với cảm biến nóng cho chai và có thể kiểm tra, các khiếm khuyết chính có thể được loại bỏ trên đầu nóng. Nhưng các cảm biến nóng cho chai và không nên kiểm tra không nên được sử dụng để kiểm tra nóng. Như với bất kỳ máy kiểm tra nào, nóng hay lạnh, không có cảm biến nào có thể kiểm tra hiệu quả tất cả các khuyết tật, và điều tương tự cũng đúng với các cảm biến nóng. Và vì mỗi chai ngoài spec hoặc có thể sản xuất đã lãng phí thời gian và năng lượng sản xuất (và tạo CO2), nên sự tập trung và lợi thế của các cảm biến nóng là phòng ngừa khiếm khuyết, không chỉ tự động kiểm tra các sản phẩm bị lỗi.
Mục đích chính của việc kiểm tra chai với các cảm biến nóng là loại bỏ các khiếm khuyết quan trọng và thu thập thông tin và dữ liệu. Hơn nữa, các chai riêng lẻ có thể được kiểm tra theo yêu cầu của khách hàng, đưa ra một cái nhìn tổng quan tốt về dữ liệu hiệu suất của thiết bị, mỗi gob hoặc người xếp hạng. Loại bỏ các khiếm khuyết chính, bao gồm đổ và dính nóng, đảm bảo rằng các sản phẩm đi qua các thiết bị kiểm tra nước nóng và đầu cuối. Dữ liệu hiệu suất khoang cho từng đơn vị và cho mỗi gob hoặc người chạy có thể được sử dụng để phân tích nguyên nhân gốc hiệu quả (học tập, phòng ngừa) và hành động khắc phục nhanh chóng khi có vấn đề. Hành động khắc phục nhanh chóng bởi kết thúc nóng dựa trên thông tin thời gian thực có thể trực tiếp cải thiện hiệu quả sản xuất, đây là cơ sở cho một quy trình đúc ổn định.

2. Giảm các yếu tố nhiễu

Người ta biết rằng nhiều yếu tố gây nhiễu (chất lượng cullet, độ nhớt, nhiệt độ, tính đồng nhất của thủy tinh, nhiệt độ môi trường, suy giảm và hao mòn của vật liệu phủ, thậm chí là dầu, thay đổi sản xuất, đơn vị dừng/khởi động hoặc thiết kế chai) ảnh hưởng đến sản xuất thủy tinh. Các yếu tố nhiễu này là nguyên nhân gốc rễ của sự thay đổi quá trình. Và càng nhiều yếu tố can thiệp, quá trình đúc phải chịu, càng nhiều khuyết tật được tạo ra. Điều này cho thấy rằng việc giảm mức độ và tần suất của các yếu tố gây nhiễu sẽ đi một chặng đường dài để đạt được mục tiêu sản xuất các sản phẩm nhẹ hơn, mạnh hơn, không khiếm khuyết và tốc độ cao hơn.
Ví dụ, kết thúc nóng thường đặt rất nhiều sự nhấn mạnh vào dầu. Thật vậy, dầu là một trong những phiền nhiễu chính trong quá trình hình thành chai thủy tinh.

Có một số cách khác nhau để giảm sự xáo trộn của quá trình bằng cách bôi dầu:

A. Dầu thủ công: Tạo quy trình tiêu chuẩn SOP, theo dõi nghiêm ngặt ảnh hưởng của từng chu kỳ dầu để cải thiện dầu;

B. Sử dụng hệ thống bôi trơn tự động thay vì dầu thủ công: So với dầu thủ công, dầu tự động có thể đảm bảo tính nhất quán của tần suất dầu và hiệu quả dầu.

C. Giảm thiểu dầu bằng cách sử dụng hệ thống bôi trơn tự động: Trong khi giảm tần suất dầu, đảm bảo tính nhất quán của hiệu ứng dầu.

Mức độ giảm của sự can thiệp quá trình do dầu là theo thứ tự

3. Điều trị gây ra nguồn gốc của quá trình biến động làm cho phân bố độ dày thành kính đồng đều hơn
Bây giờ, để đối phó với sự dao động trong quy trình hình thành thủy tinh gây ra bởi các nhiễu loạn ở trên, nhiều nhà sản xuất thủy tinh sử dụng nhiều chất lỏng thủy tinh để làm chai. Để đáp ứng các thông số kỹ thuật của khách hàng có độ dày tường là 1mm và đạt được hiệu quả sản xuất hợp lý, các thông số kỹ thuật thiết kế độ dày tường nằm trong khoảng từ 1,8mm (quá trình thổi áp suất miệng nhỏ) đến hơn 2,5mm (quá trình thổi và thổi).
Mục đích của độ dày tường tăng này là để tránh các chai bị lỗi. Trong những ngày đầu, khi ngành công nghiệp thủy tinh không thể tính toán sức mạnh của thủy tinh, độ dày thành tăng này được bù cho sự thay đổi quá trình quá mức (hoặc mức độ kiểm soát quá trình đúc thấp) và dễ dàng bị xâm phạm bởi các nhà sản xuất thùng chứa thủy tinh và khách hàng của họ chấp nhận.
Nhưng do kết quả của điều này, mỗi chai có độ dày tường rất khác nhau. Thông qua hệ thống giám sát cảm biến hồng ngoại ở đầu nóng, chúng ta có thể thấy rõ rằng những thay đổi trong quá trình đúc có thể dẫn đến những thay đổi về độ dày của thành chai (thay đổi phân phối thủy tinh). Như được hiển thị trong hình dưới đây, sự phân bố thủy tinh này về cơ bản được chia thành hai trường hợp sau: phân phối theo chiều dọc của thủy tinh và phân phối bên. Từ phân tích của nhiều chai được tạo ra, có thể thấy rằng phân bố thủy tinh liên tục thay đổi, cả theo chiều dọc và chiều ngang. Để giảm trọng lượng của chai và ngăn ngừa khiếm khuyết, chúng ta nên giảm hoặc tránh những biến động này. Kiểm soát sự phân bố của thủy tinh nóng chảy là chìa khóa để sản xuất các chai và lon nhẹ hơn và mạnh hơn ở tốc độ cao hơn, với ít khuyết điểm hơn hoặc thậm chí gần bằng không. Kiểm soát việc phân phối thủy tinh đòi hỏi phải theo dõi liên tục chai và có thể sản xuất và đo lường quy trình của nhà điều hành dựa trên những thay đổi trong phân phối thủy tinh.

4. Thu thập và phân tích dữ liệu: Tạo AI Intelligence
Sử dụng ngày càng nhiều cảm biến sẽ thu thập ngày càng nhiều dữ liệu. Kết hợp và phân tích thông minh dữ liệu này cung cấp nhiều thông tin hơn và tốt hơn để quản lý các thay đổi quy trình hiệu quả hơn.
Mục tiêu cuối cùng: để tạo ra một cơ sở dữ liệu lớn về dữ liệu có sẵn trong quy trình hình thành kính, cho phép hệ thống phân loại và hợp nhất dữ liệu và tạo ra các tính toán vòng kín hiệu quả nhất. Do đó, chúng ta cần phải thực tế hơn và bắt đầu từ dữ liệu thực tế. Ví dụ, chúng tôi biết rằng dữ liệu điện tích hoặc dữ liệu nhiệt độ có liên quan đến dữ liệu chai, một khi chúng tôi biết mối quan hệ này, chúng tôi có thể kiểm soát điện tích và nhiệt độ theo cách mà chúng tôi tạo ra các chai có ít sự thay đổi trong phân phối của kính, để các khiếm khuyết bị giảm. Ngoài ra, một số dữ liệu lạnh (như bong bóng, vết nứt, v.v.) cũng có thể chỉ ra rõ ràng các thay đổi quá trình. Sử dụng dữ liệu này có thể giúp giảm phương sai quy trình ngay cả khi nó không được chú ý ở đầu nóng.

Do đó, sau khi cơ sở dữ liệu ghi lại dữ liệu quy trình này, hệ thống thông minh AI có thể tự động cung cấp các biện pháp khắc phục có liên quan khi hệ thống cảm biến kết thúc phát hiện lỗi hoặc thấy rằng dữ liệu chất lượng vượt quá giá trị báo động đã đặt. 5. Tạo SOP dựa trên cảm biến hoặc hình thức tự động hóa quy trình đúc

Khi cảm biến được sử dụng, chúng ta nên tổ chức các biện pháp sản xuất khác nhau xung quanh thông tin được cung cấp bởi cảm biến. Ngày càng có nhiều hiện tượng sản xuất thực sự có thể được nhìn thấy bởi các cảm biến, và thông tin được truyền đi có tính giảm cao và nhất quán. Điều này rất quan trọng cho sản xuất!

Các cảm biến liên tục theo dõi trạng thái của GOB (trọng lượng, nhiệt độ, hình dạng), điện tích (tốc độ, chiều dài, thời gian đến, vị trí), nhiệt độ (preg, chết, đấm/lõi, chết) để theo dõi chất lượng của chai. Bất kỳ sự thay đổi về chất lượng sản phẩm đều có một lý do. Khi nguyên nhân được biết đến, các quy trình vận hành tiêu chuẩn có thể được thiết lập và áp dụng. Áp dụng SOP làm cho việc sản xuất nhà máy dễ dàng hơn. Chúng tôi biết từ phản hồi của khách hàng rằng họ cảm thấy việc tuyển dụng nhân viên mới trở nên dễ dàng hơn vì các cảm biến và sops.

Lý tưởng nhất là tự động hóa nên được áp dụng càng nhiều càng tốt, đặc biệt là khi ngày càng có nhiều bộ máy (chẳng hạn như 12 bộ máy 4 giọt trong đó người vận hành không thể kiểm soát 48 sâu răng tốt). Trong trường hợp này, cảm biến quan sát, phân tích dữ liệu và thực hiện các điều chỉnh cần thiết bằng cách cung cấp lại dữ liệu cho hệ thống thời gian xếp hạng và đào tạo. Bởi vì phản hồi tự hoạt động thông qua máy tính, nó có thể được điều chỉnh bằng mili giây, một điều mà ngay cả các nhà khai thác/chuyên gia tốt nhất cũng sẽ không bao giờ có thể làm được. Trong năm năm qua, một vòng lặp khép kín (đầu nóng) điều khiển tự động đã có sẵn để kiểm soát trọng lượng GOB, khoảng cách chai trên băng tải, nhiệt độ khuôn, đột quỵ cú đấm lõi và phân bố thủy tinh theo chiều dọc. Có thể thấy trước rằng nhiều vòng điều khiển sẽ có sẵn trong tương lai gần. Dựa trên kinh nghiệm hiện tại, việc sử dụng các vòng điều khiển khác nhau về cơ bản có thể tạo ra các hiệu ứng tích cực giống nhau, chẳng hạn như giảm biến động quá trình, ít thay đổi trong phân phối thủy tinh và ít khiếm khuyết hơn trong chai thủy tinh và lọ.

Để đạt được mong muốn về sản xuất nhẹ hơn, mạnh hơn, (gần như) không khiếm khuyết, tốc độ cao hơn và năng suất cao hơn, chúng tôi trình bày một số cách để đạt được nó trong bài viết này. Là một thành viên của ngành công nghiệp container thủy tinh, chúng tôi tuân theo các megatrend trong việc giảm ô nhiễm nhựa và môi trường, và tuân theo các yêu cầu rõ ràng của các nhà máy rượu vang lớn và người dùng bao bì thủy tinh khác để giảm đáng kể lượng khí thải carbon của ngành công nghiệp vật liệu bao bì. Và đối với mỗi nhà sản xuất thủy tinh, sản xuất nhẹ hơn, mạnh hơn, (gần như) chai thủy tinh không có khiếm khuyết, và ở tốc độ máy cao hơn, có thể dẫn đến lợi tức đầu tư lớn hơn trong khi giảm lượng khí thải carbon.