Tootmismaailmas on täpsus oluline. Olenemata sellest, kas te loote suure jõudlusega kummiühendeid, keerulisi polümeeride kombinatsioone või spetsiaalseid toiduainetesegusid, on koostise täpsus väga oluline. Isegi väike kõrvalekalle toorainesuhtest võib viia ebaühtlase kvaliteedi, suurema materjali raiskamise ja lõppkokkuvõttes maine kahjustamiseni. Seepärast on oluline investeerida Automaatne doseerimissüsteemmitte luksusena.

Kui olete aga otsustanud automatiseerida, siis seisate silmitsi põhimõttelise inseneriküsimusega: kuidas süsteem konkreetselt mõõdab ja annab teile oma materjalid? Otsuse keskmes on valik kahe peamise tehnoloogilise põhimõtte vahel: kaalutõus (GIW) ja kaalukaotus (LIW).

Koolitamata silmale näib, et mõlemal lähenemisviisil on sama eesmärk - mõõta ainete kaalu. Protsessiinseneri jaoks on nende erinevus siiski sama oluline kui erinevus mutrivõtme ja skalpelli vahel. Neil on erinevad põhimõtted, mis on nende tööpõhimõtted, ning õige valik teie konkreetse rakenduse jaoks on oluline, et saavutada tootmisliini jaoks vajalik tõhusus, täpsus ja paindlikkus.

Kaks kaalumisfilosoofiat

Alustame iga meetodi põhikontseptsiooni määratlemisega.

Gain-in-Weight (GIW) pakendamine: "Retsepti ehitaja".

Kujutage ette, et püüate küpsetada kooki. Te asetate suure kausi seguga köögi kaalule ja seejärel nullidate selle. Seejärel suurendate jahu 500 g jahu, kuni kaal jõuab 500 g-ni. Te kordate taara võtmist ja suhkru lisamist, kuni kaal näitab veel 200g. Seda protsessi kordate järjekindlalt iga koostisosa puhul. See ongi Gain-in-Weight meetodi põhiolemus.

Tööstuses on "segamiskauss" keskne kaalumisseade, mis on paigaldatud täpsete koormusandurite komplekti. Mitmed erinevad söötmisseadmed (kruvisöötjad, vibratsioonisöötjad jne), millest igaüks on ühendatud erineva toorainelaoga, doseerivad oma vastavaid aineid sellesse ühtsesse punkrisse. Süsteem kontrollib punkrisse kogutud kaalu ja peatab iga sööturi, kui selle komponendi jaoks ettenähtud kaal on saavutatud. Kui kõik koostisosad on lisatud, lastakse kogu partii "retsept" kaalumismasinast välja, see toimub tavaliselt masina all asuvasse segistisse.

Mõelge GIW-ist kui: kumulatiivsetest sammudest koosnevast seeriast, mis on ideaalne mitme koostisosa, eraldiseisvate kollektsioonide loomiseks.

Kaalukadu (LIW) doseerimine: "Voolukontrolleri"

Nüüd kujutage ette teistsugust tulemust. Suured jahukastid on asetatud kaalule. Te avate allosas oleva äravoolu ja lasete jahu läbi. Mõõtes järjekindlalt konteineri kogukaalu vähenemise ajal, saate täpselt reguleerida jahu väljastamise kiirust (nt iga minut).

Tööstuslikus süsteemis, mis arvutab kaalukaotust, on kogu materjaliga varustav seade, söötur (kruvi või vibraator) ja selle mootor paigaldatud spetsiaalsele koormust mõõtvatele rakkudele. Kontrollerile on eelnevalt programmeeritud konkreetne söödakogus (eesmärk). Kuna söötur täidab oma ülesandeid, jälgib kontroller pidevalt süsteemi kaalukaotuse määra. Seejärel muudab ta pidevalt sööturi kiirust, et tegelik kaalukao määr oleks täpselt võrdne seadistatud väärtusega.

Mõelge LIW-ist kui: järjepidevast, gravimeetrilisest menetlusest, mis on ideaalne materjali täpseks, pidevaks ülekandmiseks.

Head-to-Head võrdlus: Tugevused ja nõrkused

Nüüd, kui me mõistame põhimõtteid, paneme need otsesesse võrdlusesse inseneri jaoks oluliste põhinäitajate osas.

Rakenduse tüüp: Batch vs. Continuous

See on kõige põhilisem erinevus.

  • Gain-in-Weight: on panustamisrakenduste vaieldamatu kuningas. Kui teie protsess hõlmab mitmest komponendist koosneva kindla retsepti segamist, et luua eraldi partii (nt kummi segamine, värvi segamine, toidu eelsegu valmistamine), on GIW peaaegu alati kõige loogilisem ja kuluefektiivsem valik. See paistab silma "retsepti" mudeliga.
  • Loss-in-Weight: on ette nähtud pidevaks või poolkontuurseks protsessiks. Kui teie protsess hõlmab pideva materjalivoo sisestamist ekstruuderisse, pidevsegistisse või liikuvale konveierilindile, on LIW ainus viis täpse gravimeetrilise voolu kontrolli saavutamiseks. Seda saab kasutada ka doseerimiseks, kui see töötab suure kiirusega kindlaksmääratud kogumassi saavutamiseks, kuid selle tõeline tugevus seisneb pidevas doseerimises.

Otsus: Valige meetod, mis vastab teie põhiprotsessile. Nende mittevastavus on automaatse pakkimissüsteemi puhul tavaline ja kulukas projekteerimisviga.

Täpsus ja kontroll

Mõlemad süsteemid võivad olla väga täpsed, kuid nad saavutavad selle erinevalt.

  • Gain-in-Weight: GIW-süsteemi täpsus sõltub keskse kaalupunkri koormusandurite eraldusvõimest ja söötmisseadmete juhtimisest. Nii kiiruse kui ka täpsuse saavutamiseks kasutavad kaasaegsed automatiseeritud doseerimissüsteemid kaheastmelist söötmisprotsessi. Süsteem kasutab suure täpsusega kruvisöötjaid ja intelligentset sagedusjuhtimise tehnoloogiat, mis võimaldab "kiiret söötmist", et lisada kiiresti suurem osa materjalist, ning seejärel "aeglast söötmist" (tilgutamist) viimaste grammide jaoks, et tagada kaalumise täpsus. Partii kogutäpsus on väga kõrge.
  • Kaalukaotus: LIW-süsteemid pakuvad erakordset täpsust seoses kiiruse kontrollimine. Regulaator võib teha kümneid kohandusi sekundis, et säilitada stabiilset vooluhulka. Süsteem on aga tundlikum väliste tegurite, näiteks vibratsiooni või punkri rõhumuutuste suhtes. Samuti on kriitiline hetk punkri täitmine, mille ajal süsteem lülitub ajutiselt "mahukontrollile", mis võib põhjustada väikest, hetkelist ebatäpsust.

Otsus: Täieliku partiitäpsuse puhul on GIW suurepärane ja tugev. Täpseks, sekundi täpseks määrakontrolliks on LIW parem.

Süsteemi keerukus ja kulud

  • Gain-in-Weight: GIW-süsteemid on üldiselt lihtsamad nii mehaanilise konstruktsiooni kui ka juhtimisloogika poolest. Teil on üks keskne kaalumissüsteem. See muudab need kulutõhusamaks, eriti kui teil on palju koostisosi. Üks kaalupunker võib teenindada 5, 10 või isegi rohkem koostisosi. Paljude kaasaegsete GIW-süsteemide kombineeritud ülesehitus muudab need kergesti paigaldatavaks ja kergesti teisaldatavaks, pakkudes suurt paindlikkust.
  • Kaalukaotus: LIW-süsteemid on oma olemuselt keerulisemad. Iga koostisosa vajab oma spetsiaalset söötjat, punkrit ja kaalusüsteemi. 5 koostisosa LIW-süsteem tähendab, et teil on viis eraldi, täielikku kaalukaotussöötjat, millest igaühel on oma koormusandurid ja kontroller. See muudab algkapitali investeeringu oluliselt suuremaks.

Otsus: Mitme koostisosa doseerimisel pakub GIW selget kulueeliseid.

Paindlikkus ja kiirus

  • Gain-in-Weight: GIW süsteem on järjestikune. See lisab koostisosa A, seejärel koostisosa B, seejärel koostisosa C. See tähendab, et partii koguaeg on kõigi üksikute doseerimisaegade summa. See võib olla kitsaskohaks väga kiirete rakenduste puhul.
  • Loss-in-Weight: Mitme koostisosaga pidevprotsessis võivad kõik LIW-sööturid töötada samaaegselt, andes igaüks oma täpse vooluhulga ühisvoolu või segistisse. See võimaldab äärmiselt suurt läbilaskevõimet ja jooksvaid retseptuurimuutusi.

Otsus: Maksimaalse läbilaskevõime ja samaaegse doseerimise puhul on LIW eelis. Enamiku standardsete partiiprotsesside jaoks on hästi kavandatud GIW-süsteemi kiirus enam kui piisav.

Täielikult automaatse juhtimise/automaatse kaalumise süsteemiga doseerimissüsteem

Kaasaegsete automatiseeritud partiisüsteemide olulised omadused

Sõltumata sellest, kas valite GIW või LIW, peaks kaasaegne, hästi välja töötatud süsteem sisaldama mitmeid funktsioone, mis on mõeldud tõhususe, ohutuse ja kontrolli suurendamiseks. Kui te määrate oma automatiseeritud doseerimissüsteeme, siis peaksite küsima just neid funktsioone.

1. Täiustatud tolmutõrje:
Käsitsi doseerimine on teatavasti tolmune, mis kujutab endast ohtu töötajate tervisele ja loob räpase töökeskkonna. Moodne süsteem tegeleb selle probleemiga otsekohe. Tooraine söötmiseks puistekottidest otsige sõidutavat tüüpi ruumikottide pakendamise tooraine söötmisjaama. See suletud süsteem vähendab tolmu mahalaadimise ajal miinimumini. Lisaks peaks pulbri ladustamise mahuti olema varustatud ühe materjali taaskasutamise seadmega (tolmukogumisseadmega), mis püüab ära kõik lenduvad tolmud tonnikottide lahtipakkimise ajal, tagades teie töötajate füüsilise ja vaimse tervise ning vähendades tootejäätmeid.

2. Keeruliste materjalide käitlemine:
Paljud pulbrid, nagu tahm või teatavad lisandid, ei voola kergesti. Nad võivad punkris "silduda" või "rottida", mis viib söötja nälga. Teie automatiseeritud doseerimissüsteemid peavad olema konstrueeritud nii, et nad sellega toime tulevad. Otsige tõhusaid pulberkaare purustusmehhanisme, näiteks võimsat õhuhammeri vibratsiooni punkri seintel või spetsiaalset segisti, mis purustab punkri sees materjali sujuvaks voolamiseks.

3. Intelligentne ja hierarhiline juhtimine:
Süsteemi "ajud" on sama olulised kui mehaanika. Kaasaegne juhtimisarhitektuur on hierarhiline hajutatud juhtimissüsteem.

  • Tipptase (juhtkond): See on koht, kus juhtimissüsteem ei saa mitte ainult lõpetada partiide koostamise ja kaalumise protsessi automaatset juhtimist, vaid ka hallata ja jälgida tootmisvalemeid, tootmisandmeid ja tootmisprotsessi. Teil peaks olema võimsad andmete kokkuvõtliku statistika funktsioonid ja võimalus luua rikkalikke, kohandatavaid aruandevorme. Otsige süsteemi, kus ajaloolisi andmeid saab säilitada pikka aega ja mida saab analüüsiks ja kvaliteediauditite tegemiseks ka U-kettalt eksportida.
  • Keskmine tase (süsteemi juhtimine): See on PLC-tase, mis täidab partiiloogikat suure tõhususe, stabiilsuse ja sõbralikkusega.
  • Alumine tasand (seadmete kontroll): See on mootorite, ventiilide ja andurite otsene juhtimine.

4. Kasutajasõbralikkus ja turvalisus:
Keeruline süsteem on kasutu, kui operaatorid ei saa seda tõhusalt ja turvaliselt kasutada.

  • Lihtsus: Otsige selliseid funktsioone nagu standardretseptide ühe klahviga kasutamine, mis muudab süsteemi kasutamise lihtsaks, igapäevase tootmise jaoks peaaegu lollikindlaks.
  • Turvalisus: Süsteemil peavad olema head konfidentsiaalsusfunktsioonid, sealhulgas paroolikaitse ning tööjaotuse ja volituste täpsustamise kontroll. See tagab, et ainult volitatud töötajad saavad luua või muuta tundlikke tootmisvalemeid.
  • Ohutus: Süsteem peab sisaldama töökindlaid häirefunktsioone. Sööduri ummistumise, mootori ülekoormuse või kaalumisvea korral peaks süsteem automaatselt häireid andma ja kuvama selget häireinfot, mis suunab operaatorit probleemi juurde.

Lõplik otsus: Milline tehnoloogia on teie jaoks õige?

Lühendame selle lihtsaks otsustusraamistikuks.

Valige Gain-in-Weight (GIW) süsteem, kui:

  • Teie protsess põhineb konkreetse retsepti eraldi partiide loomisel.
  • Teil on mitu koostisosa (4 või rohkem), mida tuleb kombineerida.
  • Esialgne hind on oluline kaalutlus.
  • Teie protsess ei nõua pidevat, katkematut materjalivoolu.
  • Näidisrakendused: PVC segamine, värvide ja pinnakatete tootmine, toiduainete eelsegude doseerimine.

Valige kaalukaotussüsteem (LIW), kui:

  • Teie protsess on pidev, näiteks ekstruuderi või pidevseguri toitmine.
  • Teil on vaja doseerida väike arv koostisosi (1-3) väga täpses ja kontrollitud koguses.
  • Protsentide täpsus on kriitilisem kui partiide kogutäpsus.
  • Pideva tootmise saavutamiseks on vastuvõetavad suured kapitaliinvesteeringud.
  • Näidisrakendused: Plastiku ekstrusioon koos lisaainetega, pidev toiduainete töötlemine, farmaatsiatablettide tootmine.

Strateegiline valik, mitte ainult tehniline valik

Otsus kasumi ja kahjumi vahel on üks kõige olulisemaid otsuseid, mida te oma automatiseeritud pakkimissüsteemiga seoses teete. See on otsus, mis mõjutab teie kapitalikulusid, tootmise tõhusust ja protsessi paindlikkust tulevikus.

Ükski tehnoloogia ei ole parem kui teine, vaid teie olukorra jaoks on kõige tõhusam tehnoloogia see, mis on kõige sobivam. Uurides üksikasjalikult oma protseduuri nõudeid - partii või konstantne, täpsus ja kiiruse kontroll, kulud ja läbilaskevõime on kõik tegurid, mida tuleks arvesse võtta.

Lõppkokkuvõttes on oluline teha koostööd kogenud tarnijaga, kes tunneb mõlemat tehnoloogiat. Nad suudavad minna kaugemale lihtsast müügitööst ja olla tõelise nõustajana, analüüsides teie ainulaadset protsessi, et pakkuda välja teie olukorrale sobiv lahendus: olgu see siis GIW, LIW või mõlema hübriid. Õiged automatiseeritud doseerimissüsteemid ei kaalu mitte ainult koostisosi, vaid loovad ka aluse järjepideva ja kvaliteetse toote loomiseks.