Trong vài năm qua, các nhà máy bia và người sử dụng bao bì thủy tinh lớn trên thế giới đã yêu cầu giảm đáng kể lượng khí thải carbon của vật liệu đóng gói, theo xu hướng giảm sử dụng nhựa và giảm ô nhiễm môi trường.Từ lâu, nhiệm vụ hình thành đầu nóng là cung cấp càng nhiều chai càng tốt cho lò ủ mà không quan tâm nhiều đến chất lượng sản phẩm mà chủ yếu là mối quan tâm của đầu lạnh.Giống như hai thế giới khác nhau, đầu nóng và đầu lạnh hoàn toàn được ngăn cách bởi lò ủ làm vạch phân chia.Vì vậy, trong trường hợp có vấn đề về chất lượng, khó có sự giao tiếp hoặc phản hồi kịp thời và hiệu quả từ đầu lạnh đến đầu nóng;hoặc có trao đổi, phản hồi nhưng hiệu quả trao đổi không cao do thời gian lò ủ bị trễ.Vì vậy, để đảm bảo sản phẩm chất lượng cao được đưa vào máy chiết rót, khu vực lạnh hoặc kho kiểm soát chất lượng, các khay được người dùng trả lại hoặc cần trả lại sẽ được tìm thấy.
Do đó, điều đặc biệt quan trọng là phải giải quyết kịp thời các vấn đề về chất lượng sản phẩm ở đầu nóng, giúp thiết bị đúc khuôn tăng tốc độ máy, đạt được chai thủy tinh nhẹ và giảm lượng khí thải carbon.
Để giúp ngành thủy tinh đạt được mục tiêu này, công ty XPAR đến từ Hà Lan đã nỗ lực phát triển ngày càng nhiều cảm biến và hệ thống, được áp dụng cho việc tạo hình nóng của chai và lon thủy tinh, bởi vì thông tin được truyền đi bởi các cảm biến. là nhất quán và hiệu quả.Cao hơn so với giao hàng thủ công!
Có quá nhiều yếu tố can thiệp vào quá trình đúc đang ảnh hưởng đến quá trình sản xuất thủy tinh, chẳng hạn như chất lượng thủy tinh vụn, độ nhớt, nhiệt độ, độ đồng đều của thủy tinh, nhiệt độ môi trường, sự lão hóa và mài mòn của vật liệu phủ, thậm chí cả việc tra dầu, thay đổi sản xuất, dừng/khởi động. Thiết kế của thiết bị hoặc chai có thể ảnh hưởng đến quá trình.Về mặt logic, mọi nhà sản xuất kính đều 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, chiều dài và thời gian đến vị trí), nhiệt độ (màu xanh lá cây, nấm mốc, v.v.), đục lỗ/lõi , khuôn) nhằm hạn chế tối đa tác động lên khuôn, từ đó nâng cao chất lượng chai thủy tinh.
Kiến thức chính xác và kịp thời về tình trạng gob, tải gob, nhiệt độ và chất lượng chai là cơ sở cơ bản để sản xuất chai và lon nhẹ hơn, bền hơn, không có khuyết tật ở tốc độ máy cao hơn.Bắt đầu từ thông tin thời gian thực mà cảm biến nhận được, dữ liệu sản xuất thực tế được sử dụng để phân tích khách quan xem sau này chai và lon có bị lỗi hay không, thay vì những đánh giá chủ quan khác nhau của con người.
Bài viết này sẽ tập trung vào cách sử dụng cảm biến nóng có thể giúp sản xuất lọ và lọ thủy tinh nhẹ hơn, chắc chắn hơn với tỷ lệ lỗi thấp hơn, đồng thời tăng tốc độ máy.
Bài viết này sẽ tập trung vào cách sử dụng cảm biến nóng có thể giúp sản xuất lọ thủy tinh nhẹ hơn, chắc chắn hơn với tỷ lệ lỗi thấp hơn, đồng thời tăng tốc độ máy.
1. Giám sát quá trình và kiểm tra đầu nóng
Với cảm biến đầu nóng để kiểm tra chai và lon, các khuyết tật lớn có thể được loại bỏ ở đầu nóng.Tuy nhiên, không nên chỉ sử dụng các cảm biến đầu nóng để kiểm tra chai và lon để kiểm tra đầu nóng.Giống như bất kỳ máy kiểm tra nào, dù nóng hay lạnh, không có cảm biến nào có thể kiểm tra hiệu quả mọi khuyết tật và điều này cũng đúng với cảm biến nóng.Và vì mỗi chai hoặc lon không đạt thông số kỹ thuật được sản xuất đã gây lãng phí thời gian và năng lượng sản xuất (và tạo ra CO2), trọng tâm và lợi thế của cảm biến nóng là ngăn ngừa lỗi chứ không chỉ tự động kiểm tra các sản phẩm bị lỗi.
Mục đích chính của việc kiểm tra chai bằng cảm biến nóng là loại bỏ các lỗi nghiêm trọng và thu thập thông tin, dữ liệu.Hơn nữa, từng chai có thể được kiểm tra theo yêu cầu của khách hàng, mang lại cái nhìn tổng quan về dữ liệu hiệu suất của đơn vị, từng yêu cầu hoặc người xếp hạng.Loại bỏ các khuyết tật lớn, bao gồm đổ và dính đầu nóng, đảm bảo rằng sản phẩm đi qua thiết bị kiểm tra đầu nóng và đầu nguội.Dữ liệu hiệu suất khoang cho từng đơn vị và cho từng gob hoặc Á hậu có thể được sử dụng để phân tích nguyên nhân gốc rễ hiệu quả (tìm hiểu, phòng ngừa) và hành động khắc phục nhanh chóng khi có vấn đề phát sinh.Hành động khắc phục nhanh chóng bằng đầu nóng dựa trên thông tin thời gian thực có thể trực tiếp cải thiện hiệu quả sản xuất, là cơ sở cho quá trình đúc ổn định.
2. Giảm các yếu tố gây nhiễu
Người ta biết rằng nhiều yếu tố gây nhiễu (chất lượng mảnh vụn, độ nhớt, nhiệt độ, độ đồng nhất của thủy tinh, nhiệt độ môi trường, sự hư hỏng và mài mòn của vật liệu phủ, thậm chí tra dầu, thay đổi sản xuất, bộ phận dừng/khởi động hoặc thiết kế chai) ảnh hưởng đến quy trình sản xuất thủy tinh.Những yếu tố cản trở này là nguyên nhân sâu xa của sự biến đổi trong quá trình.Và quá trình đúc càng phải chịu nhiều yếu tố can thiệp thì càng tạo ra nhiều khuyết tật.Điều này cho thấy rằng việc giảm mức độ và tần suất của các yếu tố gây nhiễu sẽ giúp ích rất nhiều trong việc đạt được mục tiêu sản xuất các sản phẩm nhẹ hơn, bền hơn, không có khuyết tật và tốc độ cao hơn.
Ví dụ, đầu nóng thường chú trọng nhiều đến việc tra dầu.Thật vậy, việc tra dầu là một trong những yếu tố gây xao lãng chính trong quá trình tạo hình chai thủy tinh.
Có một số cách khác nhau để giảm sự xáo trộn của quá trình bằng cách tra dầu:
A. Tra dầu thủ công: Xây dựng quy trình chuẩn SOP, giám sát chặt chẽ hiệu quả của từng chu trình tra dầu để cải thiện việc tra dầu;
B. Sử dụng hệ thống bôi trơn tự động thay vì tra dầu thủ công: So với tra dầu thủ công, tra dầu tự động có thể đảm bảo tính nhất quán của tần suất tra dầu và hiệu quả tra dầu.
C. Giảm thiểu việc tra dầu bằng cách sử dụng hệ thống bôi trơn tự động: đồng thời giảm tần suất tra dầu nhưng vẫn đảm bảo tính nhất quán của hiệu quả tra dầu.
Mức độ giảm ảnh hưởng của quá trình do tra dầu theo thứ tự
3. Xử lý nguyên nhân gây biến động trong quá trình làm cho độ dày thành kính phân bố đồng đều hơn
Hiện nay, để đối phó với những biến động trong quá trình tạo hình thủy tinh do những xáo trộn trên gây ra, 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 thành 1mm và đạt hiệu quả sản xuất hợp lý, thông số kỹ thuật thiết kế độ dày thành dao động từ 1,8mm (quy trình thổi áp lực miệng nhỏ) đến thậm chí hơn 2,5mm (quy trình thổi và thổi).
Mục đích của việc tăng độ dày thành này là để tránh những chai bị lỗi.Trong những ngày đầu, khi ngành công nghiệp thủy tinh không thể tính toán được độ bền của kính, độ dày thành tăng lên này đã bù đắp cho sự thay đổi quá mức của quy trình (hoặc mức độ kiểm soát quy trình đúc thấp) và dễ bị các nhà sản xuất hộp thủy tinh và khách hàng của họ chấp nhận.
Nhưng kết quả là mỗi chai có độ dày thành rất khác nhau.Thông qua hệ thống giám sát cảm biến hồng ngoại ở đầu nóng, chúng ta có thể thấy rõ những thay đổi trong quá trình đúc khuôn có thể dẫn đến sự thay đổi độ dày của thành chai (thay đổi sự phân bổ thủy tinh).Như thể hiện trong hình bên dưới, sự phân bổ thủy tinh này về cơ bản được chia thành hai trường hợp sau: phân bố theo chiều dọc của thủy tinh và phân bố theo chiều ngang. Từ việc phân tích vô số chai được sản xuất, có thể thấy rằng sự phân bổ thủy tinh liên tục thay đổi , theo cả chiều dọc và chiều ngang.Để giảm trọng lượng của chai và ngăn ngừa khuyết tật, chúng ta nên giảm hoặc tránh những biến động này.Kiểm soát sự phân phối của thủy tinh nóng chảy là chìa khóa để sản xuất các chai và lon nhẹ hơn và chắc chắn hơn ở tốc độ cao hơn, ít khuyết tật hơn hoặc thậm chí gần bằng không.Việc kiểm soát việc phân phối thủy tinh đòi hỏi phải theo dõi liên tục chai và có thể sản xuất cũng như đo lường quy trình của người vận hành dựa trên những thay đổi trong việc phân phối thủy tinh.
4. Thu thập và phân tích dữ liệu: tạo trí thông minh AI
Sử dụng ngày càng nhiều cảm biến sẽ thu thập ngày càng nhiều dữ liệu.Việc kết hợp và phân tích dữ liệu này một cách thông minh sẽ cung cấp nhiều thông tin tốt hơn để quản lý các thay đổi của quy trình một cách hiệu quả hơn.
Mục tiêu cuối cùng: tạo ra một cơ sở dữ liệu lớn về dữ liệu có sẵn trong quá trình tạo hình kính, cho phép hệ thống phân loại và hợp nhất dữ liệu và tạo ra các phép tính vòng kín hiệu quả nhất.Vì vậy, chúng ta cần thực tế hơn và bắt đầu từ dữ liệu thực tế.Ví dụ: chúng tôi biết rằng dữ liệu sạc hoặc dữ liệu nhiệt độ có liên quan đến dữ liệu chai, 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 chai với ít sự thay đổi hơn trong việc phân phối thủy tinh, nhờ đó các khuyết tật được giảm bớt.Ngoài ra, một số dữ liệu cuối cùng (chẳng hạn như bong bóng, vết nứt, v.v.) cũng có thể chỉ ra rõ ràng những thay đổi trong quy trình.Sử dụng dữ liệu này có thể giúp giảm sự khác biệt của quy trình ngay cả khi nó không được chú ý ở khâu cuối.
Do đó, sau khi cơ sở dữ liệu ghi lại các dữ liệu quy trình này, hệ thống thông minh AI có thể tự động đưa ra các biện pháp khắc phục phù hợp khi hệ thống cảm biến cấp nóng phát hiện lỗi hoặc nhận thấy dữ liệu chất lượng vượt quá giá trị cảnh báo đã đặt.5. Tạo SOP dựa trên cảm biến hoặc tự động hóa quy trình tạo khuôn
Sau khi sử dụng cảm biến, chúng ta nên tổ chức các biện pháp sản xuất khác nhau dựa trên thông tin do cảm biến cung cấp.Ngày càng có nhiều hiện tượng sản xuất thực tế có thể được nhìn thấy bằng các cảm biến và thông tin được truyền đi có tính khử và nhất quán cao.Điều này rất quan trọng đối với sản xuất!
Các cảm biến liên tục theo dõi trạng thái của chai (trọng lượng, nhiệt độ, hình dạng), mức sạc (tốc độ, chiều dài, thời gian đến, vị trí), nhiệt độ (preg, die, punch/core, die) để theo dõi chất lượng của chai.Mọi sự thay đổi về chất lượng sản phẩm đều có lý do.Sau khi xác định được nguyên nhân, quy trình vận hành tiêu chuẩn có thể được thiết lập và áp dụng.Áp dụng SOP giúp cho việc sản xuất của nhà máy trở nên dễ dàng hơn.Chúng tôi biết được từ phản hồi của khách hàng rằng họ thực sự cảm thấy việc tuyển dụng nhân viên mới ở khu vực nóng ngày càng dễ dàng hơn nhờ các cảm biến và SOP.
Tốt nhất, nên áp dụng tự động hóa càng nhiều càng tốt, nhất là khi ngày càng có nhiều bộ máy (chẳng hạn như 12 bộ máy 4-thả mà người vận hành không thể kiểm soát tốt 48 khoang).Trong trường hợp này, cảm biến sẽ quan sát, phân tích dữ liệu và thực hiện các điều chỉnh cần thiết bằng cách phản hồi dữ liệu về hệ thống tính giờ cấp bậc và huấn luyện.Bởi vì phản hồi tự hoạt động thông qua máy tính nên nó có thể được điều chỉnh tính bằng mili giây, điều mà ngay cả những người vận hành/chuyên gia giỏi nhất cũng không bao giờ có thể làm được.Trong 5 năm qua, hệ thống điều khiển tự động vòng kín (đầu nóng) đã có sẵn để kiểm soát trọng lượng gob, khoảng cách giữa các chai trên băng tải, nhiệt độ khuôn, hành trình đột lõi và phân bố theo chiều dọc của kính.Có thể thấy trước rằng sẽ có nhiều vòng điều khiển hơn 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 những tác động tích cực giống nhau, chẳng hạn như giảm biến động trong quy trình, ít biến đổi hơn trong việc phân bổ thủy tinh và ít khuyết tật hơn trong chai và lọ thủy tinh.
Để đạt được mong muốn sản xuất nhẹ hơn, mạnh hơn, (gần) không có khuyết tật, tốc độ cao hơn và năng suất cao hơn, chúng tôi trình bày một số cách để đạt được điều đó trong bài viết này.Là một thành viên của ngành công nghiệp hộp đựng thủy tinh, chúng tôi đi theo xu hướng giảm ô nhiễm nhựa và môi trường, đồng thời tuân theo các yêu cầu rõ ràng của các nhà máy rượu vang lớn và những người sử dụng bao bì thủy tinh khác để giảm đáng kể lượng khí thải carbon của ngành vật liệu đóng gói.Và đối với mọi nhà sản xuất thủy tinh, việc sản xuất chai thủy tinh nhẹ hơn, bền hơn, (gần như) không có khuyết tật và ở tốc độ máy cao hơn có thể mang lại lợi tức đầu tư lớn hơn đồng thời giảm lượng khí thải carbon.
Thời gian đăng: 19-04-2022