Գազավորված ըմպելիքների և հանքային ջրի փաթեթավորման համար փուչկման, լցման և փակման գիծ

Ինտեգրվածի սկզբունքը Փչող, լցնող, փակող մեկ մոնոբլոկ համակարգում

Այսօրվա փողափողի, լցման և փակման գծերը միասնական սարքավորման մեջ միավորում են շշերի պատրաստումը, հեղուկի լցումը և թափանցիկների տեղադրումը: Monobloc համակարգերը հիմնականում վերացնում են այն լրացուցիչ փուլերը, երբ շշերը սովորաբար տեղափոխվում էին տարբեր սարքավորումների միջև: Երեք հիմնական գործընթացներն էլ տեղի են ունենում միևնույն տեղում, որն ապահովում է աղտոտման դեմ պաշտպանվածություն: Սկսեք PET նախաձևից, որը փուչ է արվում իր ճիշտ ձևին, ապա արագ լցվում է կամ սովորական, կամ գազավորված ըմպելիքներով, և վերջապես՝ փակվում է այն սարքավորման ներսում գտնվելու ժամանակ: Այս տեսակի ուղղահայաց ինտեգրումը մեխանիկորեն մոտ 30 տոկոսով պարզեցնում է ամբողջ գործընթացը՝ համեմատած 2024 թվականի Փաթեթավորման արդյունավետության զեկույցում նկարագրված հին մեթոդների հետ, որոնք պահանջում էին բազմաթիվ առանձին սարքավորումներ:

Հիմնական առավելություններ՝ Տարածքի արդյունավետ օգտագործում, Աղտոտման ռիսկի նվազեցում և Բարձր արտադրողականություն

• Տիեզերքի օպտիմիզացում : Monobloc կոնֆիգուրացիաները պահանջում են 40-50% պակաս հատակային տարածք, քան համակարգային երեք սարքավորումների գծերը:
• Պաշտպանություն աղտոտումից : Փակ համակարգի մշակումը սահմանափակում է օդում եղած մասնիկների ազդեցությունը՝ ապահովելով սննդային ըմպելիքների հիգիենիկ համապատասխանություն:
• Արտադրողականության աճ : Համաժամանակյա ավտոմատացումը թույլ է տալիս արտադրանքի արագություն մինչև 48,000 շիշ/ժամ բարձրակարգ մոդելներում:

Ուսումնասիրություն. Տարածաշրջանային շիշավորման լուծում

Արևելյան Ասիայի մի շիշավորող ընկերություն ներդրեց կոմպակտ մոնոբլոկային գիծ՝ հարմարեցված տարածաշրջանային բաշխման կարիքներին: Համակարգը ապահովեց.

• 30%-ով փոքրացված տարածք նախկին սարքավորումների համեմատ
• 99,2% լցման ճշգրտություն ածխաթթու և անածխաթթու ըմպելիքների համար
• 15 րոպե տևող ձևափոխման գործընթաց 500 մլ և 1,5 լ ՊԵՏ անոթների միջև

Այս ճկունությունը հնարավորություն տվեց շուկայական փոփոխություններին արագ արձագանքել՝ պահպանելով կայուն արտադրանքի որակ

Արդյունաբերական միտում. Կոմպակտ և բարձր էֆեկտիվությամբ սարքավորումների պահանջարկի աճ Թուքային, լցման և փակման գծեր

Ինտեգրված մոնոբլոկային համակարգերի գլոբալ շուկան 2027 թվականին կարող է աճել 12% տարեկան տեմպով (Beverage Packaging Trends 2024), ինչի պատճառներն են.

1. Փոքր և միջին չափի շրջանակներ, որոնք ձգտում են բազմամյա հարմարվողականության
2. Օպերատորներ, որոնք առաջնորդվում են էներգախնայող համակարգերով՝ օգտագործելով ≤ 0,5 կՎտ·ժ/1000 շիշ
3. Կանոնական պահանջներ ըմպելիքների արտադրության մեջ փակ ցիկլի հիգիենայի համար

Այս միտումը արտացոլում է ավելի լայն արդյունաբերական փոփոխություն՝ դեպի ճկուն, ռեսուրսների օգտագործման արդյունավետ համակարգեր ստեղծելու ուղղությամբ:

Կոնտր-ճնշման լցման տեխնոլոգիա գազավորված ըմպելիքների համար

Ժամանակակից փուչացման, լցման և փակման գծերը օգտագործում են կոնտր-ճնշման լցում՝ գազավորման ամբողջականությունը պահպանելու համար բարձր արագությամբ ֆասոնավորման ընթացքում: Այս մեթոդը հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ, փրփուր չառաջացնող լցում՝ ներքին գազի ճնշումը հավասարեցնելով մինչև հեղուկի լցումը:

Իզոբարային լցում. Ածխաթթու գազի մակարդակի պահպանում գազավորված ըմպելիքների ֆասոնավորման ընթացքում

Հակադարանային համակարգերը աշխատում են այնպես, որ նախքան լցումը՝ բորվակները պատրաստում են ածխաթթու գազով՝ մոտավորապես նույն մակարդակի, ինչ որ խմիչքի ներսում է, սովորաբար մոտ 3-ից 4 բար ճնշում: Այսպիսով գազայնությունը գործընթացի ընթացքում ավելի քիչ է կորցվում, և փրփուրը առաջանում է զգալիորեն պակաս՝ կրճատվելով կեսից երեք քառորդի չափով՝ համեմատած սովորական ամբիենտային լցման տեխնիկայի հետ: Ի՞նչն է դա հնարավոր դարձնում: Բացատրությունն այստեղ հիմնականում չորս քայլ է. սկզբում գազով սկզբնական ճնշում է կիրառվում, ապա՝ խմիչքի իրական լցումը՝ ամեն ինչ վերահսկելով, հետո՝ լցմանից հետո մնացած գազի վերականգնում, և, վերջապես, ամբողջը խիստ կնքելը, որպեսզի ոչինչ չթափանցի: Այս բոլոր քայլերը միասին օգնում են պահպանել խմիչքներից սպասվող հիանալի համը և նաև երկարաձգել դրանց թարմության ժամկետը խանութների թելերում:

Բարձր ճշգրտությամբ լցում ճնշման տակ՝ ±1% ճշգրտությամբ

Սերվոկառավարվող փականները և ճնշումը կայուն պահող խցերը թույլատրում են լցման ճշգրտություն ±1% սահմաններում՝ նույնիսկ այն դեպքում, երբ արագությունը գերազանցում է 40,000 շիշ/ժամ: Իրական ժամանակում զանգվածային հոսքի մետրերը դինամիկորեն կարգավորվում են՝ հաշվի առնելով խմիչքների միջև խտության տարբերությունները՝ սկսած ցածր գազավորված գազալից ջրերից (2,5 ծավալ CO₂) մինչև բարձր փրփրուն ալկոհոլային ըմպելիքներ, որպեսզի ապահովվի համապատասխանությունը՝ արտադրությունը դանդաղեցնելու անհրաժեշտություն չունենալով:

Մեխանիկական և էլեկտրոնային կառավարում հակադիմադրողական փականներում՝ արդյունավետության համեմատություն

Էլեկտրոնականորեն կառավարվող փականները միլիվայրկյան պատասխանման ժամանակի շնորհիվ թթվածնի ներթափանցման քանակը 30% նվազեցնում են, ինչը բարձրացնում է պահպանման ժամկետը՝ չնայած 25% ավելի բարձր սկզբնական ներդրմանը:

Անգազավոր ըմպելիքների համատեղելիության համար սառը լցման և ասեպտիկ տարբերակներ

Կրկնակի հնարավորություն ունեցող սարքավորումների համար ժամանակակից մոնոբլոկները ներառում են սառը լցման (4-7°C) և UV ստերիլացման մոդուլներ: Դրանք թույլ են տալիս արագ անցում ապրանքատեսակների միջև՝ պահպանելով virologiական հաշվարկները ≤ 10 CFU/մլ մակարդակում՝ կարևոր թթվային զգայուն ֆունկցիոնալ ջրերի և համեղ սելտզերների համար, որոնք խուսափում են ջերմային պաստերիզացիայից:

Երկկի օգտագործման ճկունություն. Գազավորված և անգազավոր ջուր մեկ գծով արտադրելը

Ինտեգրված մոնոբլոկային համակարգերը այժմ աջակցում են ինչպես գազավորված, այնպես էլ անգազավոր ըմպելիքների արտադրությանը՝ մոդուլային կոնստրուկցիայի շնորհիվ, բավարարելով տարածաշրջանային շշալցնողների կողմից ներկայացված պահանջներին՝ նվազագույնի հասցնելու կապիտալ ծախսերը:

Բազմանպատակ լցնող մոնոբլոկների նախագծում. ծավալային և ծանրության լցման համակարգեր

Առաջադեմ գծերը օգտագործում են երկու հիմնական լցման տեխնոլոգիա.

Բծախնդրորեն լցնող լցման ռեժիմը գերակշռում է երկու նպատակային կիրառություններում՝ օգտագործելով հակաճնշում փրփրուն խմիչքների պահպանման համար՝ հասնելով լցման 1%-ից ցածր շեղման: Առաջատար արտադրողները առաջարկում են փոխանակվող լցնող գլխեր, որոնք հնարավորություն են տալիս արագ անցում կատարել ռեժիմների միջև՝ առանց մեխանիկական վերակազմակերպման:

Արագ ձևաչափի փոփոխություն. Խմիչքների տեսակների միջև անցում 15 րոպեից պակաս ժամանակում

Ավտոմատացված ձևափոխումները այժմ տևում են 12-15 րոպե՝ շնորհիվ

• Արագ ամրացվող լցնող գլխի հանգույցներ
• Ինքնակարգավորվող թափող կոճղարկներ
• CIP ցիկլեր, որոնք ակտիվանում են HMI բաղադրությունների միջոցով
  Այս հատկանիշները նվազագույնի են հասցնում դադարները, ինչը հատկապես կարևոր է սեզոնային ապրանքների և տարբեր ապրանքանիշերի համալիրների համար:

Սափրի տարբերակների կառավարում. 500 մլ-ից մինչև 2 լ ՊԵՏ անոթների հարմարվողականություն

Սերվոմոտորները կառավարում են ընդհանուր ՊԵՏ անոթների 87% տարբերակները՝ հետևյալ միջոցով.

1. Լրիվ ավտոմատ բարձրության կարգավորում (200-320 մմ սահմաններում)
2. Փոխանակելի գրիպերի ծնկներ տարբեր վիճակագրությունների համար
3. Կոնվեյերի համակարգի լայնացում մինչև 140 մմ
   Գործարանները կարող են միաժամանակ մշակել 500 մլ գազավորված ըմպելիքներ և 1,5 լ ջրի սափրեր՝ խմբավորելով անոթները հիմքի տրամագծի հիման վրա:

Սերվոմոտորով կառավարվող կարգավորումներ և HMI նախնական կարգավորումներ՝ արագ արտադրության փոխանցման համար

Ինտեգրված սերվոմոտորները կատարում են կայանատեղի ֆորմատի փոփոխություններ 90 վայրկյանից պակաս ընթացքում՝ օգտագործելով HMI-ում պահվող նախնական կարգավորումներ: Օպերատորները ընտրում են պրոֆիլը շոշափական ինտերֆեյսից, ինչի արդյունքում ավտոմատ կերպով կարգավորվում են.

• Լցնող սեղմակների բարձրություններ
• Թափանցիկ մոմենտ (12-25 Նմ)
• Տրանսպորտային շերտի հեռավորություն
  Այս ինտելեկտուալ կազմավորումները 62% -ով կրճատում են մարդկային սխալները ձեռքով կարգավորման մեթոդների համեմատ

Ավտոմատացում և ինտելեկտուալ կառավարում ժամանակակից փչման, լցման և թափանցման գծերում

ՊԼԿ և HMI ինտեգրում. Իրական ժամանակում հսկողություն և ախտորոշում

ՊԼԿ-ներն ու HMI-ները աշխատում են համատեղ՝ կապված այս գծերի փոխադրման, լցման և փակման գործընթացի բոլոր մասերի հետ: Համակարգի ընթաձիգ տարածքում տեղադրված են մոտ 150 սենսորներ, որոնք հսկում են անոթների լցվածությունը, թափանցիկների ամրությունը և շահագործման ընթացքում առաջացող ճնշումը: Այս հսկողական համակարգերը սխալները պահում են շատ ցածր՝ սովորաբար տատանվում է 1%-ից ցածր: Օպերատորները սիրում են շոշափելի էկրաններով HMI-ները, քանի որ նրանք անմիջապես կարող են տեսնել, թե որտեղ է առաջանում խնդիր: Շատ դեպքերում աշխատողները կարող են խնդիրները լուծել առաջացման պահին՝ ամբողջ արտադրական գիծը կանգնեցնելու անհրաժեշտություն չունենալով, ինչը խնայում է շատ շահագործման դադարի ժամանակ: Ըստ Automation World-ի 2023 թվականի զեկույցի՝ այս տեսակի կազմակերպումը դարձել է ժամանակակից արտադրական համակարգերի ստանդարտ պրակտիկա:

Ինտեգրված CIP համակարգեր. Մաքրություն ապահովելով՝ նվազագույնի հասցնելով շահագործման դադարը

Ինքնաշխատ մաքրման (CIP) համակարգերը սանիտարական մաքրման ժամանակը կրճատում են 40%-ով՝ համեմատած ձեռքով մաքրման հետ: 2023 թ. PMMI զեկույցի համաձայն՝ փակ օղակի ֆիլտրացիան թույլ է տալիս ջրի 98% վերաօգտագործում, ինչը նվազեցնում է շրջակա միջավայրի վրա ունեցած ազդեցությունը: Ինտեգրված CIP օգտագործող հարթակներում աղտոտման պատճառով անկանոն կանգները 15%-ով քիչ են:

Industry 4.0 հնարավորություններ՝ Տվյալների մատյան, Հեռահասանելիություն և Կանխատեսվող սպասարկում

IoT-ով ապահովված սարքերը մեկ ժամում գրանցում են 500-ից ավելի շահագործման մետրիկներ: Հեռահասանելիությունը թույլ է տալիս ինժեներներին հեռակա տեղում ախտորոշել և վերացնել խնդիրների 85%-ը, իսկ ԱԻ-ով հիմնված կանխատեսվող սպասարկումը կրճատում է անկանխատեսելի կանգները 30%-ով (Rockwell Automation 2023): Այս հնարավորությունները բարձրացնում են անվտանգ շահագործման ժամանակը և աջակցում են կենտրոնականացված տրանսպորտային միջոցների կառավարմանը:

Բարդ ըմպելիքների արտադրության հարթակներում ինտեգրման մարտահրավերների преодоление

ՕՓՍ Ուայթ և MTConnect նման ստանդարտացված հաղորդակցման պրոտոկոլները կարևոր են մոնոբլոկային գծերի ինտեգրման համար գոյություն ունեցող կառավարման համակարգերի հետ: 2024 թվականին ISA հետազոտությունը հայտնաբերեց, որ մոդուլային սարքավորումների նախագծումը նվազեցնում է վերակառուցման ծախսերը 22%-ով՝ հնարավորություն ընձեռելով փուլ առ փուլ ավտոմատացման բարելավումների կատարման բարդ, բազմաստիճան գործարաններում:

Շրջակա միջավայրի համար անվտանգ փակոցներ. թեթև փակոցներ և նյութի օգտագործման նվազեցման ռազմավարություններ

Ժամանակակից փչման, լցման և փակման գծերը ներառում են շրջակա միջավայրի համար անվտանգ նախագծման սկզբունքներ, իսկ 2023 թվականի արդյունաբերական տվյալները ցույց են տվել, որ 2020 թվականից սկսած փակոցների նյութի օգտագործումը նվազել է 8-12%: Նորարարություններ, ինչպիսիք են միանյութային PET փակոցները և ավելի բարակ նախաձևերը, նվազեցնում են պլաստմասսայի օգտագործումը մինչև 15% (PwC 2023), ինչը նպաստում է աղբավայրերի նվազեցմանը և ԵԱ-ի «Միանվագ օգտագործվող պլաստիկ» ուղղորդի 2025 թվականի թիրախներին համապատասխանելուն:

Էներգիայի և ջրի խնայողություն՝ փակ ցիկլ CIP և բարձր արդյունավետությամբ շարժիչների միջոցով

Ուղղակի շարժիչների հետ միասին օգտագործելիս առաջադեմ մոնոբլոկային համակարգերը տարեկան էներգախնայողություն են ապահովում՝ գերազանցելով $85,000-ը յուրաքանչյուր գծի համար (2024 ընկերության զեկույց), ինչը զգալիորեն նվազեցնում է կոմունալ ծախսերը:

OPEX ցուցանիշ. Ավտոմատացված գծերում շահագործման ծախսերի 20%-ով նվազում

Ավտոմատացված փչման, լցման և փակման գծերը նվազեցնում են շահագործման ծախսերը՝

• ռոբոտային պալետավորման շնորհիվ ձեռքով կատարվող միջամտությունների 40%-ով կրճատում
• խելացի էներգահսկման շնորհիվ կոմունալ ծառայությունների ծախսերի 25%-ով նվազում
• կանխատեսող սպասարկման ալգորիթմների օգտագործմամբ դադարի ժամանակի 15%-ով կրճատում

2023 թվականին McKinsey-ի կատարած 120 ըմպելիքների գործարանների վերլուծությունը հաստատեց կիսաավտոմատ համակարգերի նկատմամբ 0,012 դոլարով ավելի ցածր արժեք մեկ շշի համար, իսկ մեծ ծավալով գործողությունների դեպքում ROI-ն ձեռք է բերվում 2,5 տարիից պակաս ժամանակում:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ի՞նչ է մոնոբլոկային համակարգը:

Մոնոբլոկային համակարգը միավորում է փչման, լցման և փակման գործընթացները մեկ մեքենայական կառուցվածքում, ինչը նվազեցնում է առանձին մեքենաների միջև շշերի տեղափոխման անհրաժեշտությունը և պահպանում է աղտոտման վերահսկումը:

Ի՞նչ առավելություններ ունի մոնոբլոկային գծի օգտագործումը

Մոնոբլոկ գծերը տարածքի օպտիմալացում են ապահովում, սահմանափակում են աղտոտման ռիսկերը և ավելացնում են արտադրողականությունը՝ առաջարկելով վերին մոդելներ մինչև 48,000 շիշ ժամում:

Ինչպե՞ս են մոնոբլոկ համակարգերը աջակցում կայուն գործողություններին:

Դրանք օգտագործում են էկո-դիզայնի սկզբունքներ, ինչպիսիք են թեթևացված խցանները և նյութի օգտագործման կրճատումը: Էներգիայի և ջրի խնայողությունը հասանելի է դառնում փակ ցիկլային CIP ցիկլերի և բարձր արտադրողականությամբ շարժիչների միջոցով:

Ո՞ր տեխնոլոգիաներն են ներգրավված ըմպելիքներում գազավորման պահպանման համար:

Օգտագործվում է հակահարաբերական լցման տեխնոլոգիա, երբ ածխաթթու գազը հավասարակշռվում է ըմպելիքի ներսում ճնշման հետ՝ լցման ընթացքում գազավորման կորստի և փրփուրի առաջացման նվազեցման համար: