خط تعبئة أوتوماتيكي بنظام تحكم PLC يزيد كفاءة تعبئة العصائر إلى 150 كيسًا في الدقيقة

خلاصه

خط بسته بندی خودکار در حال بازتعریف اقتصاد تولید برای تولیدکنندگان آبمیوه و نوشیدنی در سراسر جهان است. این مقاله بررسی می‌کند که چگونه یک خط بسته بندی خودکار کنترل شده با PLC با ظرفیت 35-150 کیسه در دقیقه و سرعت تغذیه 30 متر در دقیقه به کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی در کاهش هزینه‌های نیروی کار، بهبود دقت پر کردن و رعایت استانداردهای ایمنی غذایی سختگیرانه کمک می‌کند. از فناوری اصلی پشت سیستم گرفته تا سناریوهای نصب در دنیای واقعی، ما دقیقاً آنچه خریداران باید قبل از ارتقاء عملیات بسته بندی خود ارزیابی کنند را تجزیه و تحلیل می‌کنیم. با استفاده از داده‌های میدانی از نصب‌های اخیر در سراسر آسیا، این مقاله همچنین جریان‌های کاری بسته‌بندی دستی را با عملکرد خط خودکار مقایسه می‌کند، ریاضیات بازگشت سرمایه را که تصمیمات خرید را هدایت می‌کند برجسته می‌کند و به شش سوال متداول از مدیران کارخانه و تیم‌های تدارکات پاسخ می‌دهد. چه شما یک کارگاه کوچک آبمیوه را اداره کنید و چه یک کارخانه بزرگ نوشیدنی، این راهنما یک چارچوب عملی برای ارزیابی اینکه آیا یک خط بسته بندی خودکار یکپارچه با نقشه راه تولید و بودجه شما مطابقت دارد، ارائه می‌دهد.

چه

خط بسته بندی خودکار یک دنباله هماهنگ از ماشین آلات است که محصول را از فرم حجمی از طریق دوزینگ، شکل دهی، پر کردن، آب بندی، برش و بسته بندی ثانویه اختیاری بدون دستکاری دستی منتقل می‌کند. در بخش آبمیوه و نوشیدنی، این خط معمولاً یک شستشو دهنده بطری، یک ایستگاه پر کردن الکترونیکی و یک واحد دربندی را در یک قاب 3 در 1 ادغام می‌کند، یا به طور متناوب یک ماژول فرم-پر-آب بندی عمودی برای بسته بندی کیسه. سیستم مرجع مورد بحث در اینجا، ساخته شده توسط Waylead در شانگهای، هر دو فلسفه را ترکیب می‌کند: یک سیستم کنترل کننده PLC پنج عملکرد اصلی دوز، فرم، پر کردن، آب بندی و برش را هماهنگ می‌کند، در حالی که تغذیه فیلم با سروو موتور سرعت مواد 30 متر در دقیقه و خروجی نامی 35-150 کیسه در دقیقه را برای یک ماشین واحد حفظ می‌کند.

هر عملکرد دارای تعریف صنعتی دقیقی است. دوزینگ به معنای تحویل مقدار اندازه گیری شده از محصول مایع یا نیمه مایع، مانند آب میوه، کنسانتره، نوشیدنی چای یا نوشیدنی عملکردی، به یک کیسه از پیش شکل داده شده یا تازه شکل داده شده است. شکل دهی به معنای شکل دادن به فیلم بسته بندی صاف به شکل کیسه در اطراف یک لوله شکل دهنده است، با عرض کیسه قابل تنظیم از 180 میلی متر تا 430 میلی متر. پر کردن انتقال محصول دوز شده به کیسه تحت شرایط کنترل شده است که پاشش، کف کردن و ریزش را به حداقل می‌رساند. آب بندی با استفاده از فک‌های آب بندی بال یا همپوشانی، گرما و فشار را برای ایجاد یک بسته بندی هوابند اعمال می‌کند، در حالی که برش کیسه‌های بالش شکل آب بندی شده را با استفاده از برش‌های چند تیغه با سرعت تغذیه مشخص شده جدا می‌کند.

سیستم کنترل کننده PLC به عنوان مغز خط بسته بندی خودکار عمل می‌کند. این سیگنال‌ها را از سنسورهای فوتوالکتریک، پروب‌های دما و انکودرهای سروو دریافت می‌کند، سپس زمان‌بندی کشش فیلم، حرکت فک، شیرهای دوزینگ و چرخش کاتر را هماهنگ می‌کند. یک پنل لمسی رابط انسان و ماشین (HMI) پارامترهای زمان واقعی مانند طول کیسه، دمای آب بندی، شمارش تولید و کدهای خطا را نمایش می‌دهد و به اپراتورها اجازه می‌دهد تا دستورالعمل‌های مربوط به محصولات مختلف را ذخیره و فراخوانی کنند. این معماری حلقه بسته چیزی است که یک خط بسته بندی خودکار مدرن را از مجموعه‌ای از ماشین‌های نیمه خودکار مستقل متمایز می‌کند: هر ایستگاه با هر ایستگاه دیگر ارتباط برقرار می‌کند، بنابراین تغییر در سرعت خط به طور خودکار حجم دوزینگ و زمان ماندگاری آب بندی را مجدداً همگام می‌کند و کیفیت کیسه را حتی زمانی که اپراتورها چندین بار در هر شیفت بین محصولات جابجا می‌شوند، ثابت نگه می‌دارد.

چرا

تولیدکنندگان آبمیوه و نوشیدنی در سراسر جنوب شرقی آسیا، خاورمیانه و آفریقا تحت فشار فزاینده‌ای از هزینه‌های نیروی کار رو به افزایش، حاشیه سود در حال کاهش و مقررات وارداتی سختگیرانه‌تر در بازارهای صادراتی قرار دارند. خطوط بسته بندی دستی معمولاً به شش تا دوازده کارگر در هر شیفت برای وزن کردن، پر کردن، آب بندی و بازرسی نیاز دارند و خطای انسانی مستقیماً به محصول هدر رفته، کیسه‌های نشت کننده و دسته‌های رد شده منجر می‌شود. یک خط بسته بندی خودکار کنترل شده با PLC با جایگزینی وظایف تکراری دستی با اتوماسیون مبتنی بر سنسور، این نقاط درد را از بین می‌برد و توجیه تجاری بر چهار مزیت اصلی استوار است.

اول، کاهش هزینه نیروی کار. یک اپراتور می‌تواند کل خط بسته بندی خودکار را نظارت کند و کارگران ماهر را برای کنترل کیفیت، نگهداری و برنامه‌ریزی تولید آزاد کند. در بازارهایی که حداقل دستمزد سالانه 8 تا 12 درصد افزایش می‌یابد، دوره بازپرداخت اتوماسیون اغلب کمتر از هجده ماه است. دوم، دقت پر کردن و ثبات محصول. سیستم دوزینگ PLC تغییرات وزن پر کردن را در تلورانس‌های دقیق نگه می‌دارد، که برای کنسانتره‌های آبمیوه که در آنها پر کردن بیش از حد حتی دو درصد سودآوری را در میلیون‌ها کیسه در سال کاهش می‌دهد، حیاتی است. سوم، ایمنی و انطباق غذایی. تمام قطعات در تماس با محصول از فولاد ضد زنگ درجه غذایی ساخته شده‌اند، کابینت الکتریکی آب بندی شده در برابر تمیز کردن با شستشو مقاوم است و ناحیه شکل دهی محصور شده خطر آلودگی را کاهش می‌دهد و به کارخانه‌ها کمک می‌کند تا ممیزی‌های HACCP، GMP و صادرات را پشت سر بگذارند. چهارم، مقیاس‌پذیری تولید. از آنجایی که خط بسته بندی خودکار 35 تا 150 کیسه در دقیقه کار می‌کند، یک کارخانه می‌تواند با افزایش ساعات شیفت یا افزودن خط دوم بدون افزایش متناسب در تعداد کارکنان، خروجی را دو برابر کند.

به طور خاص برای کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی، انتخاب تجهیزات بسته بندی دیگر یک تصمیم اداری نیست؛ بلکه یک سلاح رقابتی است. خریدارانی که یک دستگاه پرکننده آبمیوه یا یک راه حل کامل بسته بندی نوشیدنی را ارزیابی می‌کنند، باید کل هزینه مالکیت را مقایسه کنند، از جمله مصرف انرژی، ضایعات فیلم، در دسترس بودن قطعات یدکی و توانایی تامین کننده برای ارائه تشخیص از راه دور. یک تولید کننده معتبر خط بسته بندی خودکار مانند Waylead گواهینامه CE، دوازده ماه گارانتی، آموزش اپراتور چند زبانه و موجودی آماده قطعات فرسوده را ارائه می‌دهد که در مجموع خطر توقف تولید را به سفارش از دست رفته مشتری کاهش می‌دهد. فراتر از خود دستگاه، دانش فرآیند تامین کننده مهم است: یک تولید کننده با تجربه می‌تواند ساختار فیلم مناسب برای آبمیوه‌های اسیدی، پروفیل دمای آب بندی مناسب برای آب و هوای با رطوبت بالا و مکانیزم دوزینگ بهینه برای محصولات پالپی که تمایل به گرفتگی شیرهای معمولی دارند را توصیه کند. به طور خلاصه، دلیل سرمایه‌گذاری صرفاً بسته‌بندی سریع‌تر نیست، بلکه بسته‌بندی سودآورتر، ایمن‌تر و انعطاف‌پذیرتر در بازاری است که تقاضای مصرف‌کننده برای نوشیدنی‌های بسته‌بندی شده همچنان در حال رشد است.

چگونه

برای درک چگونگی عملکرد این خط بسته بندی خودکار در تولید واقعی، یک کارخانه کنسانتره انبه با اندازه متوسط در تایلند را در نظر بگیرید که از پر کردن کیسه دستی به یک خط کنترل شده با PLC Waylead ارتقا یافته است. این کارخانه دو شیفت کار می‌کند و کیسه‌های کنسانتره 250 میلی‌لیتری و 500 میلی‌لیتری را هم برای خرده فروشی داخلی و هم برای مشتریان صادراتی بسته بندی می‌کند. قبل از ارتقاء، هشت کارگر حدود 40 کیسه در دقیقه با نرخ رد 3.5 درصد پر و آب بندی می‌کردند. پس از راه‌اندازی خط بسته بندی خودکار، همین خروجی توسط دو اپراتور به دست می‌آید، نرخ رد به زیر 0.5 درصد کاهش یافت و خط هنوز ظرفیت رزرو دارد زیرا دستگاه بسته به اندازه کیسه و ویژگی‌های فیلم، با ظرفیت 35-150 کیسه در دقیقه رتبه‌بندی شده است.

ترتیب نصب به اندازه سخت افزار مهم است. Waylead خط را در یک جعبه چوبی تقویت شده مناسب برای حمل و نقل دریایی ارسال می‌کند، با زمان تحویل استاندارد 40 روز و حداقل مقدار سفارش فقط یک مجموعه، که مانع ورود برای کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی متوسط را کاهش می‌دهد. پس از ورود، تیم نگهداری مشتری از نقشه‌های نصب گام به گام پیروی می‌کند، منبع تغذیه 220 ولت یا 380 ولت را وصل می‌کند و فرآیند تراز کردن و نخ کردن فیلم را در عرض سه روز کاری تکمیل می‌کند. پشتیبانی راه‌اندازی از طریق تماس‌های ویدیویی زنده ارائه می‌شود، که در طی آن مهندسان Waylead هم ترازی سنسور را تأیید می‌کنند، پارامترهای PLC را برای اندازه کیسه خاص تنظیم می‌کنند و قبل از اولین دسته تولید، یک تست کیسه خالی 30 دقیقه‌ای را اجرا می‌کنند.

پارامترهای فنی به تیم‌های تدارکات اطمینان می‌دهد که دستگاه با مجموعه محصولات آنها مطابقت دارد. سرعت تغذیه 30 متر در دقیقه همراه با برش چند تیغه، جداسازی تمیز کیسه را حتی برای محصولات با ویسکوزیته بالا مانند پوره انبه و سس چیلی فراهم می‌کند. محدوده عرض کیسه از 180 میلی متر تا 430 میلی متر بیشتر فرمت‌های کیسه خرده فروشی مورد استفاده در صنایع نوشیدنی و سس را پوشش می‌دهد. سیستم کنترل کننده PLC تا ده‌ها دستورالعمل را ذخیره می‌کند، بنابراین جابجایی از کیسه‌های آبمیوه 250 میلی‌لیتری به کیسه‌های کنسانتره 500 میلی‌لیتری کمتر از پانزده دقیقه طول می‌کشد، از جمله تغییرات لوله شکل دهنده و فک آب بندی. دمای آب بندی به طور خودکار برای رطوبت محیط جبران می‌شود، یک ویژگی ارزشمند در آب و هوای استوایی که در آن الکتریسیته ساکن و تراکم می‌تواند آب بندی را در ماشین‌های معمولی ضعیف کند.

اپراتورها از طریق ترکیبی از مستندات در محل، آموزش‌های ویدیویی و جلسات از راه دور آموزش می‌بینند، که شامل تمیز کردن روزانه، برنامه‌های روانکاری و تعویض قطعات فرسوده مانند فک‌های آب بندی و تیغه‌های برش است. HMI یادآوری‌های نگهداری را بر اساس چرخه‌های واقعی دستگاه و نه روزهای تقویمی نمایش می‌دهد، که از تعویض زودهنگام قطعات و خرابی‌های غیرمنتظره جلوگیری می‌کند. برای کارخانه‌هایی که اتوماسیون بیشتر را برنامه‌ریزی می‌کنند، خط می‌تواند بعداً از طریق پورت‌های ارتباطی PLC با یک دستگاه توزین چک، فلزیاب و ایستگاه کارتن‌سازی ادغام شود. این مسیر ارتقاء از سرمایه‌گذاری اولیه محافظت می‌کند و به خط بسته بندی خودکار اجازه می‌دهد تا با کسب و کار رشد کند، که دقیقاً همان انعطاف‌پذیری است که برندهای سریع‌المصرف مواد غذایی و نوشیدنی در بازارهای صادراتی رقابتی تقاضا می‌کنند.

مصرف انرژی پارامتر دیگری است که تیم‌های تدارکات قبل از امضای قرارداد به طور فزاینده‌ای آن را حسابرسی می‌کنند. سیستم تغذیه فیلم با سروو موتور فقط زمانی که فیلم در واقع کشیده می‌شود، برق مصرف می‌کند، برخلاف درایوهای مکانیکی کلاچ-ترمز که به طور مداوم انرژی مصرف می‌کنند، و فک‌های گرمایش آب بندی شده از عناصر گرمایشی عایق بندی شده استفاده می‌کنند که به سرعت به دمای عملیاتی می‌رسند. در یک عملیات معمولی دو شیفتی، این به معنای صرفه‌جویی قابل اندازه‌گیری در قبض برق ماهانه و در عین حال کاهش بار حرارتی در داخل سالن تولید است، که یک مزیت ثانویه مهم برای کارخانه‌ها در مناطق استوایی است که هزینه‌های تهویه مطبوع قابل توجه است. در نهایت، طراحی قاب مدولار به این معنی است که خط بسته بندی خودکار می‌تواند هنگام تغییر مجموعه محصولات، به عنوان مثال با تعویض فیلر حجمی با یک فیلر مته‌ای برای جابجایی از آبمیوه به پودر قهوه، مجدداً پیکربندی شود، بنابراین دستگاه به عنوان یک دارایی مولد باقی می‌ماند نه یک بدهی با هدف ثابت.

سوالات متداول

در زیر شش سوال متداول که توسط مدیران کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی هنگام ارزیابی این خط بسته بندی خودکار پرسیده می‌شود، آورده شده است.

حداکثر خروجی این خط بسته بندی خودکار چقدر است؟

این خط با ظرفیت 35-150 کیسه در دقیقه برای یک ماشین رتبه‌بندی شده است. خروجی واقعی به اندازه کیسه، نوع فیلم و ویسکوزیته محصول بستگی دارد. کاربردهای کنسانتره و آبمیوه معمولاً در تولید مداوم 80-120 کیسه در دقیقه کار می‌کنند.

ماشین چه اندازه‌های کیسه‌ای را می‌تواند پردازش کند؟

خط بسته بندی خودکار عرض کیسه کاغذی یا فیلم از 180 میلی متر تا 430 میلی متر را می‌پذیرد و طول کیسه از طریق HMI به صورت دیجیتالی تنظیم می‌شود. فرمت‌های کیسه بالش، گوسه و ایستاده را می‌توان با تغییر لوله شکل دهنده و فک‌های آب بندی تولید کرد.

چه نوع محصولاتی را می‌توان در این خط بسته بندی کرد؟

این سیستم برای غذاهای مایع و نیمه مایع طراحی شده است: آب میوه، کنسانتره، چای و نوشیدنی‌های عملکردی، سس‌ها، روغن پخت و پز، شیر نارگیل و محصولات مشابه. با یک فیلر مته‌ای اختیاری، دانه‌ها و پودرهایی مانند قهوه و چاشنی را نیز پردازش می‌کند.

آیا نصب و آموزش اپراتور را ارائه می‌دهید؟

بله. ما نقشه‌های نصب، آموزش‌های ویدیویی و پشتیبانی راه‌اندازی زنده از راه دور به زبان انگلیسی و چینی ارائه می‌دهیم. نصب و آموزش در محل توسط مهندسان ما برای پروژه‌های بزرگتر در صورت درخواست در دسترس است، که خریدار هزینه‌های سفر و اقامت را پوشش می‌دهد.

الزامات برق و نیازهای ابزار دقیق چیست؟

این خط در پیکربندی‌های 220 ولت 50 هرتز و 380 ولت 60 هرتز برای مطابقت با شبکه‌های محلی موجود است. هوای فشرده برای ایستگاه‌های آب بندی و برش پنوماتیک مورد نیاز است و دستگاه برای تمیز کردن با شستشو با کابینت‌های الکتریکی با درجه IP طراحی شده است.

چه گارانتی و پشتیبانی پس از فروش شامل می‌شود؟

هر خط بسته بندی خودکار دارای 12 ماه گارانتی قطعات و کار است، با موجودی قطعات فرسوده که معمولاً تعویض می‌شوند و آماده ارسال سریع هستند. عیب‌یابی از راه دور از طریق تماس ویدیویی در طول دوره گارانتی و پس از آن گنجانده شده است.

نتیجه‌گیری

خط بسته بندی خودکار از فناوری اختیاری به یک ضرورت استراتژیک برای تولیدکنندگان آبمیوه و نوشیدنی که می‌خواهند هزینه‌ها را کنترل کنند، حاشیه سود را حفظ کنند و انتظارات ایمنی غذایی خریداران بین‌المللی را برآورده کنند، تبدیل شده است. یک سیستم کنترل شده با PLC با ظرفیت 35-150 کیسه در دقیقه، سرعت تغذیه 30 متر در دقیقه و انعطاف‌پذیری عرض کیسه 180-430 میلی متر، دستاوردهای قابل اندازه‌گیری در بهره‌وری نیروی کار، دقت پر کردن و مقیاس‌پذیری تولید را ارائه می‌دهد، که بازپرداخت آن معمولاً ظرف هجده ماه پس از نصب حاصل می‌شود. برای کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی که در حال برنامه‌ریزی ارتقاء ظرفیت بعدی خود هستند، گام عملی بعدی تطبیق پیکربندی دستگاه با مجموعه محصولات واقعی و فرمت‌های کیسه آنها، و تأیید قابلیت پس از فروش تامین کننده قبل از تعهد سرمایه است. داده‌ها واضح هستند: بسته بندی خودکار از طریق کاهش هزینه نیروی کار، کاهش محصول هدر رفته و کاهش دسته‌های رد شده، هزینه خود را جبران می‌کند. امروز با Waylead تماس بگیرید تا یک قیمت سفارشی و مشاوره رایگان چیدمان خط دریافت کنید، یا برای حمایت از تصمیم سرمایه‌گذاری خود با اطمینان، برگه اطلاعات فنی کامل و مطالعات موردی مشتری را درخواست کنید.