Darba efektivitāte palielināta par vairāk nekā 300%! Jaunā cigarešu paciņu pārbaudes ierīce ir tik efektīva!
Pašlaik gatavo cigarešu iepakojuma līmes veiktspējas pārbaude ir pilnībā manuāla. Testēšanas process ietver trīs galvenās darbības: materiāla sagatavošanu, papīra līmēšanu un nolobīšanas-novērtēšanu, kas ietver vairāk nekā desmit procedūras, piemēram, parauga griešanu, līmes uzklāšanu, presēšanu, atpūtu, lobīšanu un novērtēšanu, kas visas ir pilnībā atkarīgas no manuāla darba. Šai tradicionālajai testēšanas metodei ir tādas problēmas kā neprecīzs līmes daudzums, nevienmērīga uzklāšana, nepareizi izlīdzināts papīrs un nepietiekama presēšana, kas izraisa ilgu testēšanas laiku, biežas atkārtotas pārbaudes, augstu darba intensitāti, zemu efektivitāti un drošības riskus ar dažām apkures iekārtām. Lai risinātu šīs problēmas, Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (turpmāk tekstā "Changde Jinpeng") pieņēma "apvienotu augšupējās un pakārtotās nozares ķēdes uzņēmumu izrāvienu". Mācoties-uz vietas un kopīgi radot jauninājumus, viņi veiksmīgi izstrādāja ierīci iepakojuma papīra līmēšanas veiktspējas pārbaudei. Šajā rakstā ir sistemātiski izskaidrots šīs ierīces izstrādes fons, tehniskie risinājumi, ieviešanas efekti un potenciālie pielietojumi, lai sniegtu atsauci uz tehnoloģiskiem jauninājumiem kvalitātes pārbaudē nozarē.
Tehniskais pamatojums un problēmu analīze
01/ Līmes veiktspējas tehniskā konotācija
Līmes veiktspēja, pamatojoties uz savienojuma atteices mehānismu, attiecas uz līmēšanas posma imitāciju cigarešu iepakojuma veidošanā, kad tiek savienoti divi paraugi un pēc tam destruktīvi atdalīti. Ja līme atdala papīra šķiedras, līmes īpašības tiek uzskatītas par kvalitatīvām. Šis veiktspējas rādītājs tieši atspoguļo līmes un papīra substrāta savietojamību un ir galvenais parametrs iepakojuma struktūras stabilitātes nodrošināšanai.
02/ Tradicionālās testēšanas metodes un esošās problēmas
Pašlaik visiem cigarešu kastes iepakojuma produktiem pirms izvešanas no rūpnīcas ir jāveic līmes veiktspējas pārbaude. Pārbaudes procesu var iedalīt trīs galvenajos posmos: "materiāla sagatavošana", "papīra līmēšana" un "noņemšana{1}}novērtēšana". Īpašā procedūra ietver: pārbaudāmā parauga ņemšanu no parauga maisiņa → nogrieziet parauga lipīgo laukumu līdz 20 mm × 50 mm izmēram → ievelciet līmi ar šļirci (kā parādīts 1. attēlā) → piliniet līmi norādītajā vietā → vienmērīgi izkliedējiet līmi ar tīru pilinātāju → izlīdziniet un piestipriniet papīra aizmuguri ar plakanu zīmogu, kas parādīts attēlā, un ļaujiet papīra aizmuguri piestiprināt ar līmējamo zonu → 2. sēdiet 30 minūtes → manuāli pilnībā noņemiet abas savienotās virsmas → vizuāli novērtējiet, vai papīra šķiedras nav bojātas.
1. attēls Manuāla želejas sūkšana
2. attēls Karstās blīvēšanas prese
Pēc analīzes iepriekšminētajam pilnībā manuālās darbības procesam ir šādas problēmas:
(1) Zema efektivitāte: atsevišķas pārbaudes laboratorijā aizņem pārāk ilgu laiku, un viss process aizņem apmēram 35 minūtes. Pēc pārbaudes pieprasījuma ir ilgi jāgaida atsauksmes, kas nevar apmierināt reāllaika ražošanas uzraudzības-vajadzības.
(2) Drošības apdraudējumi: daži testēšanas posmi ietver apkures iekārtas, un manuāla darbība rada apdegumu un elektriskās strāvas apdraudējumu.
(3) Nepietiekama precizitāte: pašreizējās testēšanas metodes ir samērā aptuvenas. Līmes daudzuma kontrole ir atkarīga no operatora pieredzes, un nevar garantēt pārklājuma viendabīgumu, kas izraisa zemu testa datu precizitāti, kas apgrūtina pilnveidotas kvalitātes kontroles atbalstu.
(4) Augsts atkārtotas pārbaudes biežums: viss process tiek veikts manuāli, un galvenajās darbībās (piemēram, līmes nokasīšana, izlīdzināšana un presēšana) var rasties kļūdas, kas izraisa eksperimenta neveiksmi. Atkārtotas pārbaudes līmenis ir pat 50%, kas ne tikai palielina darba slodzi, bet arī tērē testēšanas resursus.
Rezumējot, tradicionālās manuālās testēšanas metodes vairs nav piemērotas mūsdienu cigarešu paciņu nozares prasībām pēc precīzas un efektīvas kvalitātes kontroles. Steidzami ir jāizstrādā standartizēta, automatizēta testēšanas ierīce, lai pilnībā novērstu cilvēka iejaukšanos.
Risinājums un tehniskie principi
01/ Pētniecības mērķi un vispārējā pieeja
Lai risinātu augstāk minētos jautājumus, mūsu projekta komanda izvirzīja šādu attīstības mērķi: izstrādāt iepakojuma papīra līmes veiktspējas pārbaudes ierīci, kas standartizē un automatizē testēšanas procesu, efektīvi kontrolē uzklātās līmes daudzumu un viendabīgumu, nodrošina drošu un stingru karsējamo presēšanu, kā arī būtiski uzlabo testēšanas efektivitāti un datu ticamību. Vispārējā tehniskā pieeja ir integrēt tādas funkcijas kā līmes skrāpēšana, pārvietošana, karsēšana un presēšana vienā ierīcē, pārvēršot izkaisītās manuālās darbības nepārtrauktā automatizētā procesā; panākt precīzu galveno procesa parametru kontroli, izmantojot precīzu mehānisko struktūru; un novērst cilvēciskos faktorus, izmantojot standartizētas darbības procedūras.
02/ Ierīces strukturālais dizains
Izstrādātā iepakojuma papīra līmes veiktspējas pārbaudes ierīce pieder iepakojuma līmēšanas tehnoloģiju jomai un galvenokārt ietver trīs funkcionālos moduļus, kā parādīts 3. attēlā.
3. attēls. Iepakojuma papīra līmes veiktspējas pārbaudes ierīce (pa kreisi: shematiska diagramma, pa labi: reāla ierīce)
(1) Pamatne: kalpo kā atbalsta platforma visai ierīcei, integrējot skrāpēšanas mehānisma, velmēšanas mehānisma un laminēšanas mehānisma uzstādīšanu. Tas nodrošina, ka katra funkcionālā moduļa telpiskā pozicionēšana ir precīzi koordinēta, nodrošinot nepārtrauktus testēšanas procesus.
(2) Nokasīšanas mehānisms: izmanto, lai no līmes birstes teknes skrāpētu lieko līmi pārplūdes teknē un izlīdzinātu līmi. Šim mehānismam ir precīza skrāpja spraugas regulēšanas ierīce, lai kontrolētu līmes slāņa biezumu iepriekš iestatītā diapazonā, nodrošinot vienmērīgu un konsekventu biezumu.
(3) Ritināšanas mehānisms: izmanto, lai pēc nokasīšanas uzspiestu iepakojuma papīru uz līmes slāņa, pārnesot līmi uz papīra. Mehānismu kontrolē piedziņas bloks, kas nodrošina, ka veltnis izmanto nemainīgu ātrumu un spiedienu, novēršot ātruma svārstības un nevienmērīgu spiedienu, ko izraisa manuāla ripināšana.
(4) Laminēšanas mehānisms: tiek izmantots līmes testos, lai pielīmētu un uz laminēšanas tekni pārvietotam papīram piemērotu kontrolētu laminēšanas spiedienu un laiku, imitējot laminēšanas procesu faktiskajā drukāšanas un iepakojuma ražošanā. Šis mehānisms ietver elektrisko sildīšanas moduli, lai precīzi kontrolētu presēšanas temperatūru un laiku.
03/ Standartizēts testēšanas process
Pamatojoties uz izstrādāto ierīci, tika izveidots šāds standartizēts testēšanas process:
(1) Paraugu ņemšana: katrā partijā ir jāņem paraugi no vismaz 5 loksnēm. Paraugiem jābūt plakaniem, nebojātiem, bez pielipšanas un jāatbilst izmēra prasībām vismaz 300 mm × 300 mm. Katram paraugam jānorāda papīra graudu virziens un priekšpuse/aizmugure, un tas ir jāieslēdz maisiņā.
(2) Temperatūras un mitruma kondicionēšana. Lai novērstu vides ietekmi uz rezultātiem, paraugi jākondicionē saskaņā ar GB/T 10739 norādītajiem nosacījumiem.
(3) Parauga griešana: sagrieziet paraugus 1. paraugā (98 mm × 42 mm) un 2. paraugā (98 mm × 50 mm), nodrošinot, ka garā mala (98 mm) ir paralēla graudu virzienam, lai faktiskās ražošanas laikā tie atbilstu spēka virzienam.
(4) Līmes iesmidzināšana: izmantojiet līmes dozatoru, lai ievilktu nomērītu testa līmes daudzumu un ievadītu to līmes uzklāšanas moduļa punktveida līmes rezervuārā.
(5) Līmes skrāpēšana: skrāpis automātiski noskrāpē lieko līmi ap punktu rezervuāru pārplūdes teknē un izlīdzina to, veidojot vienmērīgu līmes slāni.
(6) Līmes uzklāšana: ievietojiet 1. paraugu (98 mm × 42 mm) līmes uzklāšanas modulī ar papīra priekšpusi uz augšu. Iedarbiniet velmēšanas mehānismu, lai ar nemainīgu ātrumu un spiedienu uzspiestu paraugu uz izlīdzinātā līmes slāņa, nodrošinot vienmērīgu līmes pārnesi.
(7) Adhēzija: noņemiet pielīmēto 1. paraugu un ievietojiet to savienojošā moduļa elektriskās sildīšanas moduļa rievā ar līmes pusi uz augšu, izlīdzinot ar 2. parauga priekšpusi. Iestatiet elektriskās sildīšanas moduļa temperatūru un iedarbiniet karstās -preses ierīci, lai kopā nospiestu 1. paraugu un 2. paraugu.
(8) Parauga uzstādīšana: paņemiet savienoto paraugu no līmes uzklāšanas ierīces. Ievietojiet vienu 2. parauga galu lobīšanās testera fiksētajā spraugā un piestipriniet otru 1. parauga galu ar vilces armatūru.
(9) Atdalīšanas tests: kā parādīts 4. attēlā, izmantojiet 150 grādu atdalīšanas leņķi un testa ātrumu 600 mm/s ar vilces armatūru. Reģistrējiet atdalīšanas spēka līkni un nosakiet bojājuma režīmu (papīra šķiedras atteice vai līmes slāņa saskarnes kļūme).
4. attēls Cigarešu iepakojuma nolobīšanas tests
04/ Galvenie tehnoloģiju sasniegumi
Šī ierīce ir sasniegusi tehnoloģiskus sasniegumus šādās trīs jomās:
(1) Integrēts dizains: integrējot trīs galvenos funkcionālos moduļus-līmes skrāpēšanu, velmēšanu un laminēšanu-vienā pamatnē, tas standartizē visu līmes veiktspējas eksperimentu procesu, tostarp līmes uzklāšanu, līmējošā slāņa izlīdzināšanu, līmes pārnešanu un laminēšanu, novēršot kļūdas starp soļiem.
(2) Precīza parametru kontrole: skrāpēšanas mehānisms nodrošina, ka līmējošā slāņa biezums ir vienāds (kļūda ir mazāka par 0,01 mm vai vienāda ar to); velmēšanas mehānisms, ko darbina servo sistēma, kontrolē rullīšus, lai pārnestu līmi nemainīgā ātrumā un spiedienā ar ātruma precizitāti ±0,1 mm/s un spiediena precizitāti ±0,5 N; laminēšanas mehānisms var precīzi regulēt laminēšanas spiedienu (±1N), temperatūru (±1 grāds) un laiku (±0,1s), precīzi simulējot faktiskos ražošanas apstākļus.
(3) Standartizēta darbība: visas darbības tiek iestatītas, izmantojot cilvēka-mašīnas saskarni, un pēc viena-klikšķa sākuma viss process tiek pabeigts automātiski. Tas pilnībā novērš manuālas darbības radītos defektus, piemēram, neprecīzu līmes daudzumu, nevienmērīgu uzklāšanu, nepareizi izlīdzinātu papīru vai nepietiekamu presēšanu, nodrošinot testa rezultātu atkārtojamību un salīdzināmību. Pirms-un-pārbaudes procesa salīdzinājums ir parādīts 5. attēlā.
5. attēls Pārbaudes procesu salīdzinājums pirms un pēc uzlabošanas
Tehniskā efektivitāte un datu analīze
01/ Efektivitātes uzlabošanas analīze
Pēc vairākām-pārbaudēm un praktiskām pārbaudēm ierīce ir sasniegusi būtiskus uzlabojumus pārbaudes efektivitātes ziņā. Kopējais pārbaudes laiks vienā piegājienā ir samazināts no 2057 sekundēm tradicionālajām manuālajām metodēm līdz 442 sekundēm, palielinot darba efektivitāti par 365,38%. Visa pārbaudes procesa panākumu līmenis ir sasniedzis 100%, un atkārtoto pārbaužu rādītājs ir samazinājies no 50% uz 0, ievērojami samazinot testēšanas personāla darba intensitāti.
02/ Noteikšanas precizitāte un uzticamība
Klienta novērtējums: "Šī ierīce ir zinātniski un pamatoti izstrādāta, viegli lietojama, ļoti precīza un ļoti stabila. Tā efektīvi pārvar tādas problēmas kā noteikšanas nobīde un datu novirze, kas konstatēta iepriekšējās manuālās pārbaudes metodēs, nodrošinot spēcīgu tehnisko atbalstu mūsu centieniem stiprināt iepakojuma papīra līmes kvalitātes kontroli."
03/ Drošības uzlabojumi
Tradicionālajā manuālajā testēšanā tiek izmantoti karstuma blīvējumi un citas apkures iekārtas ar apdegumiem un elektriskās drošības riskiem. Šajā ierīcē sildīšanas modulis ir integrēts slēgtā kompozītmateriālu mehānismā, kas nodrošina siltumizolācijas aizsardzību un automātisku temperatūras kontroli, tāpēc operatoriem nav jāpieskaras augstas-temperatūras komponentiem, tādējādi pilnībā novēršot apdegumu risku.
Sociālie pabalsti un pielietojuma vērtība
01/ Tiešie ekonomiskie ieguvumi
Šī ierīce var efektīvi samazināt lūžņu un pārstrādes zudumus iepakojuma ražošanā, iepriekš paredzot papīra līmēšanas efektus. Saskaņā ar aprēķiniem, ja šī ierīce tiek reklamēta visā nozarē, gatavā produkta lūžņu īpatsvars, ko izraisa līmes problēmas iepakojuma iepakošanas uzņēmumos, var samazināties no vidēji 5,7% līdz mazāk nekā 2%. Tajā pašā laikā uzlabota pārbaužu efektivitāte var ievērojami ietaupīt darbaspēka izmaksas, samazinot darbaspēka izmaksas vienā pārbaudē par aptuveni 80%.
02/ Tehnoloģiskā līdera loma
Šīs ierīces standartizētā darbība var izmērīt dažāda veida līmes saķeres veiktspēju, efektīvi atlasīt un pielāgot līmes sastāvus specializētiem cigarešu paciņu papīra, tintes un laminēšanas procesiem, saīsināt pētniecības un attīstības ciklu līmes izvēlei un sastāva uzlabošanai, precīzi atrisināt praktiskus jautājumus, piemēram, līmes atdalīšanu, deformāciju, līmes papīra pārplūdi un saķeri cigarešu paciņu ražošanā, kā arī izveidot cigarešu paciņu līmēšanas sistēmas saķeri.
03/ Nozares ķēdes sinerģija
Projektā tiek pieņemts kopīgs pētniecības modelis visā nozares ķēdē, integrējot augšupējo līmes pētniecību un izstrādi, cigarešu paciņu drukāšanu un ražošanu, kā arī pakārtotos cigarešu iepakojuma ražotājus ar tehniskajiem, talantīgajiem un aprīkojuma resursiem. Tas katrā posmā nojauc informācijas un tehniskos šķēršļus, veidojot pilnu-ķēdes tehniskās optimizācijas sistēmu no izejvielām līdz gataviem produktiem, virzot kopējo cigarešu paciņu nozari uz lielāku efektivitāti, precizitāti un inteliģenci, kā arī uzlabojot nozares konkurētspēju.
04/ Ieguldījums nozares standartizācijā
Šis projekts veiksmīgi izstrādāja valstī pirmo iepakojuma papīra līmes veiktspējas testēšanas ierīci, vispirms sasniedzot nozari. Lai atbilstu vienotajām tehniskajām specifikācijām, ko pieprasa dažādi nozares uzņēmumi un testēšanas iestādes, projekta komanda standartizēja pētījumu rezultātus, veicināja tehniskos sasniegumus un kvalitātes uzlabojumus saliekamo kartonu un izejmateriālu un palīgmateriālu (papīra) iepakošanas un poligrāfijas nozarē, kā arī uzlaboja augšupējo un pakārtoto uzņēmumu koordinētās sadales un inovācijas spējas.
Nākotnē pētnieku komanda turpinās optimizēt ierīces inteliģences līmeni, izstrādāt automātisku sprieduma sistēmu, kuras pamatā ir mašīnredze, pilnībā bezpilota darbība līmes veiktspējas testēšanā un pētīt ierīces pielietojuma paplašināšanu citos iepakojuma materiālos (piemēram, plastmasā un metāla folijā) adhēzijas veiktspējas testēšanai, sniedzot lielāku ieguldījumu tehnoloģiskās inovācijas kvalitātes pārbaudēs iepakojuma nozarē.