Au cours des dernières années, les principales brasseries et utilisateurs d'emballages en verre du monde ont exigé des réductions significatives de l'empreinte carbone des matériaux d'emballage, suivant la mégatendance consistant à réduire l'utilisation du plastique et à réduire la pollution de l'environnement.Pendant longtemps, la tâche de formage de la partie chaude consistait à acheminer le plus de bouteilles possible au four de recuit, sans trop se soucier de la qualité du produit, qui était principalement l'affaire de la partie froide.Comme deux mondes différents, les extrémités chaude et froide sont complètement séparées par le four de recuit comme ligne de démarcation.Par conséquent, en cas de problèmes de qualité, il n’y a pratiquement pas de communication ou de retour d’information rapide et efficace de l’extrémité froide à l’extrémité chaude ;ou il y a une communication ou un retour d'information, mais l'efficacité de la communication n'est pas élevée en raison du retard du temps du four de recuit.Ainsi, afin de garantir que des produits de haute qualité soient introduits dans la machine de remplissage, dans la zone froide ou lors du contrôle qualité de l'entrepôt, les barquettes retournées par l'utilisateur ou devant être restituées seront trouvées.
Par conséquent, il est particulièrement important de résoudre les problèmes de qualité des produits à temps au niveau de l'extrémité chaude, d'aider l'équipement de moulage à augmenter la vitesse de la machine, d'obtenir des bouteilles en verre légères et de réduire les émissions de carbone.
Afin d'aider l'industrie du verre à atteindre cet objectif, la société néerlandaise XPAR a travaillé au développement de plus en plus de capteurs et de systèmes, appliqués au formage à chaud de bouteilles et de canettes en verre, car les informations transmises par les capteurs est cohérent et efficace.Plus élevé que la livraison manuelle !
Il y a trop de facteurs perturbateurs dans le processus de moulage qui affectent le processus de fabrication du verre, tels que la qualité du calcin, la viscosité, la température, l'uniformité du verre, la température ambiante, le vieillissement et l'usure des matériaux de revêtement, et même le huilage, les changements de production, les arrêts/démarrages. La conception de l’unité ou de la bouteille peut affecter le processus.Logiquement, tout fabricant de verre cherche à intégrer ces perturbations imprévisibles, telles que l'état des paraisons (poids, température et forme), le chargement des paraisons (vitesse, longueur et position temporelle d'arrivée), la température (vert, moule, etc.), le poinçon/noyau. , matrice) pour minimiser l'impact sur le moulage, améliorant ainsi la qualité des bouteilles en verre.
Une connaissance précise et opportune de l'état des paraisons, du chargement des paraisons, de la température et des données sur la qualité des bouteilles constitue la base fondamentale pour produire des bouteilles et des canettes plus légères, plus solides et sans défauts à des vitesses de machine plus élevées.À partir des informations en temps réel reçues par le capteur, les données de production réelles sont utilisées pour analyser objectivement s'il y aura ultérieurement des défauts de bouteilles et de canettes, au lieu de divers jugements subjectifs des personnes.
Cet article se concentrera sur la façon dont l'utilisation de capteurs à extrémité chaude peut aider à produire des bocaux en verre plus légers et plus résistants, ainsi que des bocaux avec des taux de défauts inférieurs, tout en augmentant la vitesse de la machine.
Cet article se concentrera sur la façon dont l'utilisation de capteurs à extrémité chaude peut aider à produire des bocaux en verre plus légers et plus résistants avec des taux de défauts inférieurs, tout en augmentant la vitesse de la machine.
1. Inspection des extrémités chaudes et surveillance des processus
Grâce au capteur hot-end pour l’inspection des bouteilles et des canettes, les défauts majeurs peuvent être éliminés au niveau du hot-end.Mais les capteurs hot-end pour l’inspection des bouteilles et des canettes ne doivent pas être utilisés uniquement pour l’inspection hot-end.Comme pour toute machine d’inspection, chaude ou froide, aucun capteur ne peut inspecter efficacement tous les défauts, et il en va de même pour les capteurs à extrémité chaude.Et comme chaque bouteille ou canette non conforme produite fait déjà perdre du temps et de l'énergie (et génère du CO2), l'objectif et l'avantage des capteurs à extrémité chaude sont la prévention des défauts, et pas seulement l'inspection automatique des produits défectueux.
L’objectif principal de l’inspection des bouteilles avec des capteurs à extrémité chaude est d’éliminer les défauts critiques et de collecter des informations et des données.De plus, des bouteilles individuelles peuvent être inspectées selon les exigences du client, donnant ainsi un bon aperçu des données de performance de l'unité, de chaque gob ou du classeur.L'élimination des défauts majeurs, notamment le coulage et le collage du côté chaud, garantit que les produits passent par les équipements de pulvérisation à chaud et d'inspection à froid.Les données de performance des cavités pour chaque unité et pour chaque goutte ou canal d'alimentation peuvent être utilisées pour une analyse efficace des causes profondes (apprentissage, prévention) et une action corrective rapide lorsque des problèmes surviennent.Une action corrective rapide par la partie chaude, basée sur des informations en temps réel, peut améliorer directement l'efficacité de la production, qui constitue la base d'un processus de moulage stable.
2. Réduire les facteurs d'interférence
Il est bien connu que de nombreux facteurs interférents (qualité du calcin, viscosité, température, homogénéité du verre, température ambiante, détérioration et usure des matériaux de revêtement, voire huilage, changements de production, unités d'arrêt/démarrage ou conception des bouteilles) affectent l'artisanat de fabrication du verre.Ces facteurs d’interférence sont à l’origine des variations du processus.Et plus le processus de moulage est soumis à des facteurs d’interférence, plus de défauts sont générés.Cela suggère que la réduction du niveau et de la fréquence des facteurs perturbateurs contribuera grandement à atteindre l’objectif de produire des produits plus légers, plus résistants, sans défauts et plus rapides.
Par exemple, la partie chaude accorde généralement beaucoup d’importance au huilage.En effet, le huilage est l’une des principales distractions dans le processus de formage des bouteilles en verre.
Il existe plusieurs manières de réduire les perturbations du processus causées par le huilage :
A. Huilage manuel : créez un processus standard SOP, surveillez strictement l'effet de chaque cycle de huilage pour améliorer le huilage ;
B. Utilisez un système de lubrification automatique au lieu d'un huilage manuel : par rapport au huilage manuel, le huilage automatique peut garantir la cohérence de la fréquence de huilage et de l'effet de huilage.
C. Minimisez le huilage en utilisant un système de lubrification automatique : tout en réduisant la fréquence de huilage, assurez-vous de la cohérence de l'effet de huilage.
Le degré de réduction des interférences du processus dues au huilage est de l'ordre d'un
3. Le traitement provoque des fluctuations du processus pour rendre la répartition de l'épaisseur de la paroi du verre plus uniforme.
Désormais, afin de faire face aux fluctuations du processus de formage du verre provoquées par les perturbations ci-dessus, de nombreux fabricants de verre utilisent davantage de verre liquide pour fabriquer des bouteilles.Afin de répondre aux spécifications des clients avec une épaisseur de paroi de 1 mm et d'obtenir une efficacité de production raisonnable, les spécifications de conception d'épaisseur de paroi vont de 1,8 mm (processus de soufflage sous pression à petite bouche) à même plus de 2,5 mm (processus de soufflage et de soufflage).
Le but de cette épaisseur de paroi accrue est d’éviter les bouteilles défectueuses.Au début, lorsque l'industrie du verre ne pouvait pas calculer la résistance du verre, cette épaisseur de paroi accrue compensait les variations excessives du processus (ou les faibles niveaux de contrôle du processus de moulage) et était facilement compromise par les fabricants de récipients en verre et leurs clients.
Mais de ce fait, chaque bouteille a une épaisseur de paroi très différente.Grâce au système de surveillance par capteur infrarouge sur l'extrémité chaude, nous pouvons clairement voir que des modifications dans le processus de moulage peuvent entraîner des modifications dans l'épaisseur de la paroi de la bouteille (modification de la répartition du verre).Comme le montre la figure ci-dessous, cette répartition du verre se divise essentiellement en deux cas suivants : la répartition longitudinale du verre et la répartition latérale. De l'analyse des nombreuses bouteilles produites, on constate que la répartition du verre est en constante évolution. , à la fois verticalement et horizontalement.Afin de réduire le poids de la bouteille et de prévenir les défauts, nous devons réduire ou éviter ces fluctuations.Contrôler la distribution du verre fondu est la clé pour produire des bouteilles et des canettes plus légères et plus résistantes à des vitesses plus élevées, avec moins de défauts, voire proches de zéro.Le contrôle de la distribution du verre nécessite une surveillance continue de la production de bouteilles et de canettes et la mesure du processus de l'opérateur en fonction des changements dans la distribution du verre.
4. Collectez et analysez des données : créez de l'intelligence IA
Utiliser de plus en plus de capteurs permettra de collecter de plus en plus de données.La combinaison et l'analyse intelligentes de ces données fournissent des informations plus nombreuses et de meilleure qualité pour gérer plus efficacement les changements de processus.
L'objectif ultime : créer une grande base de données de données disponibles dans le processus de formage du verre, permettant au système de classer et de fusionner les données et de créer les calculs en boucle fermée les plus efficaces.Nous devons donc être plus terre-à-terre et partir de données réelles.Par exemple, nous savons que les données de charge ou de température sont liées aux données de la bouteille. Une fois que nous connaissons cette relation, nous pouvons contrôler la charge et la température de telle manière que nous produisons des bouteilles avec moins de décalage dans la distribution du verre. afin que les défauts soient réduits.En outre, certaines données de fin froide (telles que des bulles, des fissures, etc.) peuvent également indiquer clairement des changements dans le processus.L'utilisation de ces données peut aider à réduire les écarts du processus même s'ils ne sont pas remarqués au niveau de la partie chaude.
Par conséquent, une fois que la base de données a enregistré ces données de processus, le système intelligent d'IA peut automatiquement fournir des mesures correctives pertinentes lorsque le système de capteurs chauds détecte des défauts ou constate que les données de qualité dépassent la valeur d'alarme définie.5. Créez une SOP basée sur des capteurs ou une automatisation du processus de moulage de formes
Une fois le capteur utilisé, il convient d'organiser différentes mesures de production autour des informations fournies par le capteur.De plus en plus de phénomènes de production réels sont visibles par les capteurs, et les informations transmises sont très réductrices et cohérentes.C'est très important pour la production !
Des capteurs surveillent en permanence l'état de la paraison (poids, température, forme), la charge (vitesse, longueur, heure d'arrivée, position), la température (imprégnation, matrice, poinçon/noyau, matrice) pour surveiller la qualité de la bouteille.Toute variation dans la qualité du produit a une raison.Une fois la cause connue, des procédures opérationnelles standard peuvent être établies et appliquées.L'application de SOP facilite la production de l'usine.Nous savons, grâce aux commentaires des clients, qu'ils estiment qu'il est de plus en plus facile de recruter de nouveaux employés grâce aux capteurs et aux SOP.
Idéalement, l'automatisation devrait être appliquée autant que possible, surtout lorsqu'il y a de plus en plus de jeux de machines (comme 12 jeux de machines à 4 gouttes où l'opérateur ne peut pas bien contrôler 48 cavités).Dans ce cas, le capteur observe, analyse les données et effectue les ajustements nécessaires en renvoyant les données au système de chronométrage de rang et de train.Étant donné que le feedback fonctionne tout seul via l'ordinateur, il peut être ajusté en quelques millisecondes, ce que même les meilleurs opérateurs/experts ne pourront jamais faire.Au cours des cinq dernières années, un contrôle automatique en boucle fermée (extrémité chaude) a été disponible pour contrôler le poids des paraisons, l'espacement des bouteilles sur le convoyeur, la température du moule, la course du poinçon et la distribution longitudinale du verre.Il est prévisible que davantage de boucles de contrôle seront disponibles dans un avenir proche.D'après l'expérience actuelle, l'utilisation de différentes boucles de contrôle peut produire fondamentalement les mêmes effets positifs, tels qu'une réduction des fluctuations du processus, moins de variations dans la distribution du verre et moins de défauts dans les bouteilles et bocaux en verre.
Pour répondre au désir d’une production plus légère, plus solide, (presque) sans défauts, plus rapide et avec un rendement plus élevé, nous présentons quelques moyens d’y parvenir dans cet article.En tant que membre de l'industrie des récipients en verre, nous suivons la mégatendance de réduction de la pollution plastique et environnementale, et suivons les exigences claires des principaux établissements vinicoles et autres utilisateurs d'emballages en verre pour réduire considérablement l'empreinte carbone de l'industrie des matériaux d'emballage.Et pour chaque fabricant de verre, produire des bouteilles en verre plus légères, plus résistantes, (presque) sans défauts, et à des vitesses de machine plus élevées, peut conduire à un meilleur retour sur investissement tout en réduisant les émissions de carbone.
Heure de publication : 19 avril 2022