Cách thiết kế dây chuyền đóng gói hạt tự động
Dây chuyền đóng gói hạt tự động nên được thiết kế như một hệ thống phối hợp nhịp nhàng, chứ không phải là nhiều máy móc đặt cạnh nhau.
Một quy trình thực tế thường tuân theo trình tự sau:
Rang hoặc ướp gia vị → làm nguội → đệm → cấp liệu → cân → chiết rót và niêm phong → kiểm tra → đóng thùng → xếp lên pallet
Nhiệm vụ chính là cân bằng sản lượng đầu vào, tốc độ đóng gói thành phẩm chấp nhận được và dung lượng lưu trữ. Nếu chúng không phù hợp, máy đóng gói nhanh vẫn có thể để lại các loại hạt tồn đọng sau máy rang hoặc các bao thành phẩm chờ trước khi đóng thùng.
Xác định các yêu cầu trước khi lựa chọn thiết bị.
Hãy bắt đầu với dữ liệu sản xuất thay vì mô hình máy móc:
| Đầu vào thiết kế | Vì sao nó ảnh hưởng đến đường thẳng |
|---|---|
| Loại và tình trạng của đai ốc | Các loại hạt nguyên vẹn, vỡ, nhiều dầu, ướp muối và phủ lớp khác nhau đều có tác dụng khác nhau. |
| Sản phẩm đơn lẻ hoặc hỗn hợp được kiểm soát | Các công thức nấu ăn kết hợp có thể yêu cầu các máng ăn riêng biệt. |
| Trọng lượng mục tiêu và kích thước đóng gói | Những yếu tố này ảnh hưởng đến kích thước phễu, thời gian và tốc độ nạp liệu. |
| Định dạng gói | Túi cuộn, túi đóng sẵn và lọ đựng đòi hỏi cách xử lý khác nhau. |
| Đầu ra thượng nguồn | Xác định dung tích bao bì tối thiểu và dung tích đệm. |
| Đầu ra được chấp nhận theo yêu cầu | Phải loại bỏ các gói hàng bị từ chối. |
| Sự gián đoạn thông thường | Việc thay màng phim và bổ sung túi đựng sẽ quyết định nhu cầu đệm. |
| Bố trí nhà máy | Chiều cao và khả năng tiếp cận ảnh hưởng đến cách bố trí. |
| Quá trình hạ lưu | Việc kiểm tra và đóng gói thùng phải đồng nhất với nhà đóng gói. |
Bao gồm cả loại hạt dễ vỡ nhất, trọng lượng mục tiêu nhỏ nhất, gói lớn nhất và hỗn hợp khó nhất. Việc chỉ thiết kế cho SKU dễ nhất thường gây ra các vấn đề trong quá trình vận hành.
Để lựa chọn máy móc, vui lòng xem Cách chọn máy đóng gói hạt phù hợp Hướng dẫn này tập trung vào việc tích hợp toàn bộ dòng sản phẩm.
Lập sơ đồ toàn bộ quy trình sản xuất
Hãy xác định xem dây chuyền đóng gói bắt đầu sau khi làm nguội, tại điểm xả liệu của thùng chứa gia vị hay từ kho chứa hàng rời.
Máy VFFS tạo hình cuộn giấy thành túi gối, túi đáy xếp hoặc túi bốn cạnh và phù hợp với nhiều sản phẩm có khối lượng sản xuất lớn. Máy làm túi sẵn xử lý các loại túi đứng và túi có khóa kéo cao cấp. Dây chuyền sản xuất lọ yêu cầu cấp liệu, chiết rót, đóng nắp và thường là niêm phong bằng cảm ứng.
Các định dạng được so sánh trong Túi đựng hạt, bao bì, lọ đựng hạt. Đối với thiết kế dây chuyền, hãy xem xét cách mỗi định dạng dừng lại: VFFS cần thay màng, máy đóng gói dạng túi cần bổ sung túi, và dây chuyền đóng lọ cần nguồn cung cấp liên tục các hộp đựng đã được định hướng.
Điều chỉnh kích thước đường kẻ theo đầu ra được chấp nhận.
Giả sử quy trình rang và tẩm gia vị cung cấp 600 kg hạt mỗi giờ và SKU chính là 200 g.
| Sản phẩm thiết kế | Ví dụ kết quả |
|---|---|
| Nguồn cung thượng nguồn | 600 kg/giờ |
| Luồng sản phẩm | 10 kg/phút |
| Cần các gói 200g. | 50 gói/phút |
| Điểm thiết kế được đề xuất | 60–65 gói hàng được chấp nhận/phút |
Dây chuyền được thiết kế với công suất chính xác 50 gói mỗi phút không thể xử lý hết lượng sản phẩm tồn đọng trong khi quá trình sản xuất ở khâu trước vẫn tiếp tục. Công suất bổ sung cho phép máy đóng gói phục hồi sau khi thay màng hoặc gián đoạn ngắn.
Điểm thiết kế này chỉ là một ví dụ. Lượng dự trữ cần thiết phụ thuộc vào các đỉnh điểm ở khâu đầu nguồn, vật liệu đóng gói, thời gian sục khí nitơ và thời gian dừng bình thường. Tốc độ cần được xác nhận bằng số lượng gói được chấp nhận liên tục mỗi phút khi sử dụng các loại hạt và vật liệu đóng gói thực tế.
Thiết kế vùng đệm xung quanh các điểm dừng thông thường.
Một vùng đệm ngăn cách quá trình sản xuất liên tục ở khâu đầu nguồn với các điểm dừng đóng gói ngắn. Trong ví dụ trên, sự gián đoạn năm phút có thể tạo ra khoảng 50 kg sản phẩm cần được lưu trữ tạm thời.
Dung tích cuối cùng cũng phải tính đến nhiệt độ sản phẩm, thời gian giữ tối đa, hình dạng phễu và tốc độ phục hồi. Các loại hạt rang ấm không nên được giữ trong phễu không được kiểm soát chỉ vì có thêm không gian lưu trữ.
| Sự kiện sản xuất | Phản hồi được đề xuất |
|---|---|
| Nguồn cung cấp phim hoặc túi được thay thế | Sản phẩm đi vào vùng đệm được kiểm soát. |
| Bộ đệm đạt mức cao | Quá trình cấp nước ngược dòng chậm lại hoặc dừng hẳn. |
| Máy cân thiếu sản phẩm | Người đóng gói tạm dừng mà không đóng gói ra những kiện hàng rỗng. |
| Dừng kiểm tra hoặc đóng gói thùng | Quá trình đóng gói sơ bộ tạm dừng trước khi các bao bì được chất đống. |
| Áp suất nitơ thấp | Hệ thống sẽ phát ra cảnh báo và tuân theo quy trình giữ máy đã thỏa thuận. |
| Lỗi đóng gói vẫn tiếp diễn | Quá trình xử lý ở khâu đầu nguồn dừng hoặc chuyển hướng sản phẩm một cách an toàn. |
Các cảm biến mức cao và mức thấp cần điều khiển việc cấp liệu và liên lạc với thiết bị ở phía thượng nguồn. Dự án phải xác định ai chịu trách nhiệm về các tín hiệu này.
Chọn thiết bị cân đo phù hợp với công thức.
Máy cân đa đầu 10 hoặc 14 đầu là điểm khởi đầu phổ biến cho các loại hạt riêng lẻ và các sản phẩm được trộn sẵn đồng nhất. Thể tích phễu, cài đặt cấp liệu và diện tích tiếp xúc vẫn phụ thuộc vào kích thước hạt, dầu, lớp phủ và trọng lượng mục tiêu.
Máy cân đa đầu tiêu chuẩn kiểm soát tổng trọng lượng nhưng không thể điều chỉnh tỷ lệ không nhất quán trong hỗn hợp nguyên liệu số lượng lớn. Khi mỗi gói yêu cầu lượng xác định của nhiều thành phần, chúng nên được cung cấp và cân riêng biệt.
Máy cân 24 đầu chia ngăn có thể phân bổ các nhóm đầu cho các nguyên liệu khác nhau trước khi kết hợp chúng. Smart Weigh's dung dịch cân hỗn hợp các loại hạt Ví dụ này minh họa một ứng dụng với tối đa sáu thành phần.
Các loại hạt như hạt điều và quả óc chó dễ vỡ cũng cần được kiểm soát độ rung, có khe hở phễu phù hợp và độ rơi ngắn. Cần đánh giá độ chính xác về trọng lượng cùng với lượng hạt rơi ra và sự gia tăng số lượng hạt vỡ.
Phối hợp việc đổ đầy, bơm khí nitơ và niêm phong.
Máy cân nhanh không thể tăng sản lượng nếu máy đóng gói cần thêm thời gian để mở bao, xả khí hoặc niêm phong bao bì.
Việc sục khí nitơ, màng chắn và độ kín của lớp niêm phong phải phối hợp nhịp nhàng. Hội đồng Hạnh nhân California Lưu ý rằng độ ẩm, nhiệt độ và điều kiện bảo quản ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng của hạnh nhân. Nitơ không thể bù đắp cho màng bọc không phù hợp hoặc niêm phong bị nhiễm bẩn.
Ở tốc độ mục tiêu, hãy kiểm tra:
- Lượng oxy còn lại trong điều kiện xác định
- Sản phẩm, muối hoặc dầu trong khu vực niêm phong
- Hình thức niêm phong và rò rỉ
- Độ tin cậy khi mở túi
- Khoảng trống phía trên bao bì thành phẩm
- Tốc độ giảm do quá trình xả nước.
Nhà sản xuất nên đặt ra các yêu cầu về thời hạn sử dụng và hàm lượng oxy dư cho sản phẩm của mình cũng như các điều kiện phân phối.
Tích hợp các bộ điều khiển
Các tín hiệu điển hình bao gồm: sản phẩm có sẵn, lượng dự trữ cao hoặc thấp, máy cân sẵn sàng, máy đóng gói sẵn sàng, tắc nghẽn phía hạ lưu, áp suất nitơ thấp, lỗi kiểm tra và xác nhận từ chối.
Các công thức chế tạo cần lưu trữ trọng lượng mục tiêu, cài đặt bộ cấp liệu, độ rung, thời gian chiết rót và chiều dài túi. Máy móc không nhất thiết phải đến từ cùng một nhà cung cấp, nhưng cần có một nhà tích hợp duy nhất nắm giữ logic giao tiếp giữa các máy. Nếu không, mỗi máy có thể hoạt động riêng lẻ trong khi toàn bộ dây chuyền dừng lại một cách khó lường.
Ngăn chặn các điểm nghẽn ở khâu hạ lưu
Sau khi niêm phong, dây chuyền có thể bao gồm các công đoạn như mã hóa, kiểm tra in ấn, cân kiểm tra, kiểm tra kim loại hoặc tia X, kiểm tra rò rỉ, đóng thùng và xếp lên pallet.
A máy cân kiểm tra Kiểm tra độc lập bao bì đã hoàn thiện; nó không thay thế máy cân chính. Kiểm tra thử nghiệm với màng bao bì cuối cùng vì bao bì mạ kim loại hoặc màng nhôm có thể ảnh hưởng đến hiệu suất phát hiện kim loại.
Nếu dây chuyền sản xuất 60 túi mỗi phút và mỗi thùng chứa 12 túi, thì việc đóng gói thùng phải liên tục xử lý ít nhất năm thùng mỗi phút, cộng thêm khả năng dự phòng.
Bản vẽ bố trí cũng cần chừa chỗ cho việc tháo phễu chứa nguyên liệu, nạp liệu, tiếp cận thùng chứa phế phẩm, vệ sinh và mở rộng trong tương lai. Một bản vẽ nhỏ gọn mà bỏ qua việc tiếp cận để bảo trì là chưa hoàn chỉnh.
Kiểm tra lại thiết kế trong quá trình thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy (FAT).
Thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy nên sử dụng các loại đai ốc tiêu biểu và bao bì sản phẩm thực tế. Kiểm tra toàn bộ dây chuyền sản xuất thay vì kiểm tra từng máy riêng lẻ.
| Vật phẩm FAT | Kết quả để xác nhận |
|---|---|
| Kết quả đầu ra được chấp nhận | Số lượng gói sản phẩm có thể bán được bền vững mỗi phút |
| Hiệu suất trọng lượng | Mức độ khoan dung và mức phát hành trung bình |
| Chất lượng sản phẩm | Số lượng mảnh vỡ tăng lên |
| Điều khiển hỗn hợp | Lượng hoặc tỷ lệ phần trăm của mỗi thành phần |
| Chất lượng bao bì | Độ kín, rò rỉ và lượng oxy còn lại |
| Dừng lại và phục hồi | Trình tự phản hồi và khởi động lại bộ đệm |
| Điều tra | Phát hiện, loại bỏ và xác nhận |
| Chuyển đổi | Từ gói hàng tốt cuối cùng đến gói hàng tốt đầu tiên của SKU tiếp theo |
Thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy (FAT) cần mô phỏng các tình huống như lượng sản phẩm thấp, mức đệm cao, thay màng, áp suất khí thấp, tắc nghẽn ở khâu sau và dừng khẩn cấp. Những sự kiện này sẽ cho thấy thiết bị có hoạt động như một dây chuyền thống nhất hay không.
Xây dựng dựa trên điều kiện sản xuất thực tế.
Một dây chuyền đóng gói hạt tự động thành công cần có đủ công suất đóng gói để phục hồi sau những lần dừng ngắn, hệ thống đệm được kiểm soát để bảo vệ sản lượng đầu ra ở khâu trước và sự liên lạc rõ ràng giữa tất cả các máy móc.
Thiết kế cân thông minh dây chuyền đóng gói tự động các loại hạt và trái cây sấy khô Hệ thống bao gồm các công đoạn cấp liệu, cân đo, đóng gói dạng túi VFFS hoặc đóng gói sẵn, kiểm tra, đóng thùng và xếp pallet. Mẫu sản phẩm, vật liệu đóng gói, năng lực sản xuất ở khâu đầu nguồn và bản vẽ nhà máy cho phép kiểm tra hệ thống dựa trên các yêu cầu sản xuất thực tế.
Smart Weigh là công ty hàng đầu thế giới về hệ thống cân đo chính xác cao và hệ thống đóng gói tích hợp, được hơn 1.000 khách hàng và hơn 2.000 dây chuyền đóng gói trên toàn thế giới tin dùng. Với sự hỗ trợ tại chỗ ở Indonesia, Châu Âu, Mỹ và UAE , chúng tôi cung cấp các giải pháp dây chuyền đóng gói trọn gói từ khâu cấp liệu đến xếp pallet.
Liên kết nhanh
Máy đóng gói