Wstęp: Dlaczego wydajność i powierzchnia fabryki muszą być planowane razem
Fabryka YuDa, należąca do Wanplas, dostarcza maszyny do formowania butelek PET producentom napojów, olejów spożywczych, produktów mlecznych i kosmetyków w ponad 60 krajach na przestrzeni ponad 20 lat. W tym czasie najczęstszą błędem planowania, jaki widzimy w nowych projektach produkcji butelek, jest traktowanie pojemności produkcji i powierzchni fabrycznej jako dwóch oddzielnych problemów. Kupujący wybiera prędkość wybijania butelek w godzinie, podpisuje zamówienie, a dopiero później odkrywa, że maszyna, wypełniacz, bufor przewoźnika, kompresor powietrza, szafa z preformami, wysyłka i korytarz z produktami gotowymi nie mogą fizycznie pomieścić się w dostępnej hali, lub mogą się tam zmieścić tylko poprzez usunięcie przestrzeni buforowej, która jest potrzebna, aby linia mogła pracować bez ciągłych przerw. Masowa produkcja butelek PET to problem systemu, a dwie zmienne, które go definiują, to wydajność, mierzona w butelkach na godzinę, i powierzchnia zajęta, mierzona w metrach kwadratowych. W tym artykule opisano, jak je dopasować w sposób świadomy, a nie przypadkowy.
W kolejnych sekcjach przechodzimy przez całą linię masowej produkcji butelek PET, od podawania preformów i podgrzewania przez stretch blow molding, wypełnianie, zakładanie, etykietowanie i pakowanie, i pokazujemy, jak każdy etap zużywa powierzchnię w proporcji do prędkości, jaką musi utrzymać. Następnie przedstawiamy tabeli odniesienia, które mapują poziom produkcji celowy do realnej powierzchni całej fabryki, do powierzchni maszyn, do zapotrzebowania na energię w kilowatach i metrów立方 na minutę, oraz do liczby operatorów potrzebnych na zmianę. W całym procesie odnajdujemy konfiguracje linii butelek PET YuDa, w tym serii FGX o wysokiej prędkości i systemu Liniowy CombiBlock wydmuchiwanie-napełnianie-zakręcanie, dzięki czemu numery planowania łączą się z urządzeniami, które istnieją w rzeczywistości. Na koniec inżynier lub menedżer fabryki powinien być w stanie podać jedną liczbę, to jest ilość butelek na godzinę, i wygenerować wiarygodną pierwszą ocenę powierzchni, wiarygodny budżet na energię i krótki list kandydatów do maszyn YuDa.
Opisany tutaj sposób stosuje się niezależnie od tego, czy budujesz nową zakład butelkowania, rozszerzasz istniejącą halę, czy zamieniasz maszyny starszej generacji. Jest on celowo konserwatywny: rezerwujemy korytarze obrotowe, przestrzeń na konserwację, miejsce do pobierania próbek w celu kontroli jakości oraz realistyczny bufor między procesem wtrysku i wypełniania. Skracanie tych rezerw, aby obniżyć podane powierzchnię, w większości przypadków zwiększa później rzeczywiste koszty w wyniku przestojów, niebezpiecznych korytarzy i niemożliwego dostępu do konserwacji. Planuj powierzchnię dla linii produkcyjnej, a nie dla zdjęcia w katalogu.
Dlaczego wydajność produkcji i powierzchnia fabryki muszą być dopasowane
Kapacność produkcji i powierzchnia fabryki są powiązane, ponieważ każda jednostka przepustowości wymaga stacji fizycznej zajmującej miejsce, a większość stacji wymaga również sąsiedniego miejsca buforowego, tak aby tymczasowy zatrzymanie na jednej stacji nie prowadziło do całkowitego zatrzymania linii. Linia butelek PET jest tak szybka, jak jej najwolniejszy skoordynowany etap, a skoordynowanie etapów zbyt ciasno, aby oszczędzić powierzchnię podłogi, sprawia, że cała linia staje się podatna na awarie. Sztuka dopasowywania kapacytności i powierzchni polega na zapewnieniu każdemu etapie wystarczającej przestrzeni, aby osiągnąć jego prędkość nominalną, jednocześnie utrzymując całkowitą objętość budynku w ramach budżetu.
Trzy mechanizmy łączą pojemność z powierzchnią. Po pierwsze, obwód maszyny do wtrysków rośnie wraz z liczbą komór, ponieważ większa liczba komór oznacza szerszy formę i dłuższy piec, a szersza forma wymaga większej płyty zamykania i większego ramienia maszyny. Maszyna o czterech komorach nie zajmuje czterokrotnie więcej miejsca niż maszyna o jednej komorze, ale maszyna o dziesięciu komorach jest znacznie większa niż ta o czterech komorach. Po drugie, wysypisko do wypełniania i zakładania skali się z liczbą wtrysków, które z kolei skaluje się z butelkami na godzinę, a to wysypisko potrzebuje długości paska transportującego do stabilizacji butelek i do bufora akumulatora. Po trzecie, pakowanie, paletyzacja i przygotowanie do wysyłki produktów gotowych skaluje się praktycznie liniowo wraz z wydajnością, ponieważ każda butelka, która opuszcza urządzenie do zakładania, musi jeszcze zostać opakowana, opakowana lub paletyzowana, a następnie przechowywana przed wysyłką.
Użyteczne zasady planowania to, że serce do wtrysków i wypełniania zajmuje zwykle tylko 35–45% całkowitej powierzchni hali w dużym zakładzie. Reszta, 55–65%, to bufor, instalacje, pakowanie, magazynowanie produktów gotowych, przejścia i kontrola jakości. Projekte, które budżetują powierzchnię tylko dla maszyn, zawsze znacznie niedoceniają budowę. Matryca, która pojawi się później w tym artykule, alokuje powierzchnię na wszystkie te funkcje, tak aby szacunek odzwierciedlał rzeczywisty zakład, a nie listę maszyn.
Energia i praca również się poruszają wraz z pojemnością, a mają one nieprzekraczalny wpływ na powierzchnię, ponieważ kompresory, chłodnice i pomieszczenia elektryczne muszą być zamontowane. Linia o wysokiej wydajności o mocy 15 000 butelek na godzinę lub więcej wymaga systemu powietrza o wysokim ciśnieniu i systemu pomocniczego o niskim ciśnieniu, a także chłodnicy i chłodnicy lub chłodnicy suchych, a te systemy wsparcia mogą wymagać nawet kilku setek metrów kwadratowych dedykowanego pomieszczenia. Ignorowanie instalacji energetycznej jest drugim najczęstszym niedoszacowaniem po ignorowaniu przestrzeni buforowej.
Rozbudowa blokady linii: od preformu do palety
Aby dopasować powierzchnię do pojemności, najpierw rozbij linie na jej etapy i określić, która z nich ustala tempo. W masowej produkcji butelek PET w dwóch etapach kolejność jest następująca: dostarczanie form, podgrzewanie form, formowanie przez rozciąganie i wybijanie, przewożenie powietrza, wypełnianie, zakładanie, kontrola na nieszczelności i wizualna, etykietowanie, pakowanie i paletyzacja. Każda z tych etap ma pojemność nominalną, powierzchnię montowaną i wymagania buforowe.
Dostarczanie i podgrzewanie form
Preformy dostarczane są w pudełkach lub w silosach i są orientowane i wprowadzane do pieca do rozciągania. Piec do podgrzewania jest pierwszym istotnym obszarem konsumenta po jednostce zamykania, ponieważ polietylen tereftalat musi być dostosowany w wielu strefach infrasonicznych do dokładnego profilu temperatury przed rozciąganiem. Długość pieca mierzy się z liczbą rzędów grzewczych i z liczbą komór. Kompaktowy piec do podgrzewania dla maszyny o czterech komorach jest krótki; długi piec dla maszyny o ośmiu lub dziesięciu komorach jest znacznie dłuższy i potrzebuje przestrzeni przedniej do obsługi ładowarki. Projekt energooszczędny YuDa zmniejsza nacisk na długość pieca poprzez minimalizację kąta grzałki do 38,1 milimetra, co skraca piec i zmniejsza zużycie energii elektrycznej o ponad 30 procent w porównaniu z konwencjonalnymi piecami grzewczymi, co daje realne korzyści w zakresie powierzchni i zużycia energii przy dużych liczbach komór.
Rozciąganie i formowanie (Rozciąganie i formowanie (Stretch Blow Molding))
Stacja formowania przekształca warstwę warstwową w butelkę dwukierunkowo orientowaną. Wyjście równe jest liczbie komór i liczbie cykli na godzinę dla pojedynczej komory. Maszyny YuDa FGX o wysokiej prędkości produkują około 2500 do 3000 butelek na godzinę na komorę, dlatego konfiguracja czterech komór zapewnia około 10 000 do 12 000 butelek na godzinę, a konfiguracja sześciu komór osiąga górną prędkość około 15 000 butelek na godzinę i więcej. Rama uchwytowa, system serwomechaniczny łączący otwieranie formy, blokowanie formy i podnoszenie formy dole w jednym ruchu oraz piekarnik razem definiują obwód maszyny. To jest punkt odniesienia układu linii.
Wypełnianie, zakrywanie i kontrola
Butelki podążają po przewodzie powietrznym do urządzenia do wypełniania, gdzie są wypełniane, zakrywane i sprawdzane. Liczba wlotów w urządzeniu do wypełniania określa pojemność, a urządzenie do wypełniania, zakrywanie i akumulatory butelek puste i pełne tworzą długą wyspę, która wymaga prostych tras przewodów. Stół akumulacyjny nie jest opcjonalnym luksusem; pozwala kompresorowi pracować przez kilka minut, jeśli urządzenie do wypełniania się zatrzymuje, a także pozwala urządzeniu do wypełniania pracować, jeśli kompresor się zatrzymuje. Miejsce na akumulatory często jest różnicą między linią, która utrzymuje wydajność nominalną, a linią, która średnio osiąga znacznie niższe wartości. Testery nieszczelności i systemy wizyjne znajdują się na tej wyspie i dodają niewielką szerokość, ale znaczną długość.
Etykietowanie, pakowanie i paletyzacja
Po inspekcji butelki są oznaczane, następnie pakowane w folię termoizolacyjną lub w kartony, a następnie paletyzowane i opakowane. Te stacje skalują się z przepustowością w sposób liniowy i razem mogą zajmować tyle miejsca, ile zajmuje serce urządzenia do wtrysku i formowania. Pakowanie i paletyzacja generują również bufor gotowych produktów, który musi być przygotowany do wysyłki, a ta strefa magazynowa jest częścią obwodu fabryki, choć nie jest to maszynaria. W przypadku produkcji na dużą skalę, przekraczającej 10 000 butelek na godzinę, proces pakowania i bufor magazynowy często przekracza powierzchnię maszyny w kilkukrotnie.
Linie YuDa FGX do formowania butelek PET o wysokiej prędkości
Seria FGX to rodzina całkowicie automatycznych urządzeń do formowania pod ciśnieniem o wysokiej prędkości YuDa, zaprojektowana do produkcji masowej butelek PET w zakresie od 8 000 do 15 000 butelek na godzinę i więcej. Jej cechy charakterystyczne to unikalny mechanizm łączenia klamer, który łączy otwieranie formy, zamykanie formy i podnoszenie dolnej formy w jedno ruchy sterowane serwomotorami, system sterowania serwomotorami o wysokiej prędkości, system monitoringu zdalnego, który pozwala inżynierom w siedzibie YuDa na odczyt danych z PLC maszyny na urządzeniu mobilnym i przesyłanie informacji o nieprawidłowych warunkach do miejsca klienta, oraz projekt modułowy, który ułatwia konserwację i wymiany form. Minimalizowana odległość grzałki o 38,1 milimetra jest sercem reklamy o oszczędności energii, obniżając zużycie energii elektrycznej do pieca o ponad 30 procent w porównaniu do konwencjonalnych pieców.
Niżej znajduje się reprezentacyjna zestaw specyfikacji dla konfiguracji FGX wyrażonych liczbą komór. Dokładne wartości różnią się w zależności od kształtu butelki, masy gramowej, wykończenia szyjki i warunków lokalnej infrastruktury, ale wartości w tabeli są typowymi punktami wyjścia technicznymi do planowania. Gdy wysyłasz YuDa rysunek butelki i celowy wydatek, fabryka zwraca potwierdzoną konfigurację i potwierdzoną powierzchnię.
| Konfiguracja modelu | Komory | Oczekiwany wydatek (BPH) | Typowa powierzchnia (szerokość x długość, m) | Siła instalowana (kW) | Wiatr o wysokim ciśnieniu (m3/min przy 30 barach) | Indeks kosztów (100 = referencyjny) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| FGX-4 | 4 | 10 000 do 12 000 | 3.6 x 1.8 | 48 | 2.0 | 100 |
| FGX-6 | 6 | 14 000 do 16 000 | 4.0 x 2.0 | 68 | 3.0 | 145 |
| FGX-8 | 8 | 19 000 do 22 000 | 4.8 x 2.2 | 92 | 4.2 | 195 |
| FGX-10 | 10 | 24 000 do 28 000 | 5.4 x 2.4 | 118 | 5.4 | 245 |
FGX-4 to jest punktem wejściowym do wysokiej prędkości produkcji masowej i jest konfiguracją najczęściej parowana z średnim wypełniaczem rotacyjnym dla regionalnej marki wody lub oleju spożywczego. FGX-6 znajduje się na szczycie klasycznej grupy wysokiej prędkości i jest częstym wyborem tam, gdzie szerokość podłogi jest ograniczona, ale wydajność musi przekraczać 14 000 butelek na godzinę. FGX-8 i FGX-10 są przeznaczone dla specjalistycznych fabryk o dużym skali i wymagają szerszego zakresu zastosowań i wypełniania, o czym będziemy mówić później. Wszystkie konfiguracje dzielą wspólną ramę, dzięki czemu fabryka, która zaczyna od FGX-4 i skraca się do FGX-8, może ponownie wykorzystywać filozofię narzędzi, moduły rezerwowe i szkolenie operatorów, co chroni pierwotny plan dotyczący powierzchni i pracy, gdy skala produkcji rośnie.
Ponieważ piekarniki FGX są skrócone przez niską odległość grzałek, objętość maszyny jest mniejsza niż w przypadku tradycyjnego projektu piekarnika o tej samej liczbie komór. Ta skrócona objętość to dokładnie korzyść, o której marzy projektant fabryki: pozwala na odzyskanie powierzchni podłogi do bufora i pakowania, nie rezygnując przy tym z liczby butelek na godzinę. W przypadku linii o wydajności 10 000 butelek na godzinę skrócona długość piekarnika może wynosić kilka metrów, co wystarczy na dodatkowy akumulator lub bezpieczniejszą przejście do serwisu.
Linia BFC CombiBlock i maszyny BFC firmy YuDa
Gdy najbardziej ograniczony jest budżet na powierzchnię, YuDa oferuje urządzenie Liniowy CombiBlock wydmuchiwanie-napełnianie-zakręcanie oraz maszynę Bottle Blow-Filling-Capping, które łączą w sobie odciąganie, wypełnianie i zakładanie korków w jednym kompaktowym bloku. Urządzenie CombiBlock jest specjalizowane w mini formacie liniowym BFC: jest kompaktowe, proste i łatwe w obsłudze, a także oszczędza powierzchnię zakładu, eliminując oddzielny transporter powietrza od odciągania do wypełniania oraz związany z nim akumulator. Dla danej wydajności, urządzenie CombiBlock zajmuje zazwyczaj od 25 do 35 procent mniej powierzchni niż seria składająca się z oddzielnego odciągu, wypełniacza i zakładacza korków, przy czym koszt jest nieco mniejsza elastyczność w przypadku przejść między bardzo różnymi rodzajami butelek.
| Model | Proces | Oczekiwany wydatek (BPH) | Typowa powierzchnia (szerokość x długość, m) | Siła instalowana (kW) | Oszczędność obszaru w porównaniu z linią dyskretną | Indeks kosztów (100 = referencyjna wartość FGX-4) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Linearny BFC CombiBlock (mini) | Blow + Fill + Cap w jednym bloku | 2,000 to 6,000 | 6.0 x 2.2 | 40 | 25 do 35 procent | 95 |
| Maszyna BFC (woda) | Wstrząsanie, wypełnienie wody do picia, zamknięcie w jednym procesie | 6 000 do 12 000 | 9.0 x 2.6 | 62 | 20 do 30 procent | 130 |
Miniowa maszyna BFC CombiBlock jest szczególnie atrakcyjna dla zakładów produkujących butelki lub dla linii wypełniania satelitarnych w większym zakładzie, ponieważ zmniejszona powierzchnia i uproszczony przepływ materiałów obniżają koszty budowy i czas uruchamiania. Maszyna BFC przeznaczona jest dla zakładów produkujących wody w butelkach, które chcą minimalizować oksydację i punkty transferu między wstrząsowaniem a wypełnieniem, co również poprawia higienę i zmniejsza obwód obszaru czystego. Obie maszyny zachowują filozofię monitorowania na odległość i konserwacji modułowej firmy YuDa, dzięki czemu planowanie serwisu jest zgodne z rodziną FGX, mimo że układ jest zintegrowany.
Gdy powierzchnia jest ograniczeniem, decyzja nie zawsze opiera się wyłącznie na wydajności CombiBlock w porównaniu do FGX. Jest to CombiBlock, gdy budowa jest stałą i wydajność jest umiarkowana, a FGX z wylewką rotacyjną, gdy wydajność musi wzrosnąć powyżej 15 000 butelek na godzinę lub gdy na jednej linii musi być obsługiwanych wiele rodzajów butelek. Tablica wyboru w końcu tego artykułu jasno przedstawia ten wymiar.
Układ powierzchni fabryki i zasady projektowania komór
Dobry układ wypełniania butelek PET obejmuje prostą lub delikatnie L-owalną trasę od przyjmowania preform do wyprowadzania gotowych palet, z ciężkim zakładem technicznym umieszczonym po jednej z ścian, a magazynem buforowym i pakowaniem na przeciwnej stronie. Celem jest minimalizacja trasy butelek, utrzymanie szerokości przejść wystarczających dla wózka paletowego oraz zapewnienie przestrzeni obsługi na co najmniej dwóch stron każdego urządzenia. Częstym błędem jest umieszczenie maszyn przy ścianach bez dostępu z tyłu, co sprawia, że zmiany form i serwis pieca są wolne i czasem niebezpieczne.
Przeprowadzenie procesu i szerokość przejść
Zarezerwuj minimum główną przejście o szerokości 2,0 metra dla ruchu wózka paletowego i wózka widłowego, a minimum przejście serwisowe o szerokości 1,0 metra za urządzeniami do wdychania i wypełniania. Maszyna do wdychania potrzebuje przestrzeni przedniej równej do około swojej głębokości, aby umożliwić dostęp do ładowarki preform i wózka z formami. Wyspa wypełniania potrzebuje prostego przewodnika o długości kilku metrów po obu stronach dla akumulatorów puszek puste i pełne. Etykietowanie i pakowanie potrzebują prostego ciągu, a nie zakręconego narożnika, ponieważ opakowarki folii i pakiery do kartonów mają strefy przyjmowania i wyprowadzania, które łatwo niedoceniać.
Umieszczenie zakładu technicznego
Kompresory wysokiego i niskiego ciśnienia, chłodnica, chłodnia lub chłodnia sucha oraz rozdzielnica elektryczna powinny być zlokalizowane w oddzielnej pomieszczeniu usługowym lub w linii produkcyjnej, a nie rozproszone po całej hali produkcyjnej. Dzięki temu można uniknąć przenoszenia hałasu i ciepła do obszaru butelkowania oraz skoncentrować obszar, który musi być konstrukcyjnie wzmocniony w celu zabezpieczenia przed drganiami. W przypadku linii produkcyjnej o wydajności 15 000 butelek na godzinę, należy zaplanować pomieszczenie usługowe o powierzchni około 8–12 metrów na 4–6 metrów, czyli około 40–70 metrów kwadratowych, w zależności od tego, czy chłodnica znajduje się wewnątrz budynku.
Rezerwy buforowe i do kontroli jakości
bufor preform, zbiornik na puste butelki, zbiornik na pełne butelki i miejsce przechowywania produktów gotowych nie są odpadami; to są amortyzatory linii. Praktycznym rezerwem jest od 2 do 5 minut bieżącego bufora na interfejsie od wyładowania do wypełniania oraz na interfejsie od wypełnienia do pakowania. Przy 15 000 butelek na godzinę, 5 minut to 1250 butelek, co w formacie 500 mililitrów jest znacznym rozmiarze paska transportowego. W poniższej tabeli konwertujemy obliczki maszyn na obszary komór, dodając przestrzeń obsługi i bufor, który wymaga realistyczna instalacja. Obszar komór jest to, co należy użyć do oszacowania budynku, a nie tylko obliczki maszyn.
Tablice referencyjne dotyczące powierzchni maszyn i komór
Tabele w tym rozdziale przekształcają obliczki maszyn w obszary komór, dodając przestrzeń obsługi i bufor, który wymaga realistyczna instalacja. Obszar komór jest to, co należy użyć do oszacowania budynku, a nie tylko obliczki maszyn.
| Stanowisko | Obliczki maszyn (m²) | Zalecany obszar komór (m²) | Notatki |
|---|---|---|---|
| maszyna do formowania FGX-4 | 6.5 | 16 do 20 | dostęp do załadownika przedniego i wózka z formą tylną |
| Formator wydechowy FGX-6 | 8.0 | 20 do 24 | Szerszeń piekarnika o większej szerokości |
| Formator wydechowy FGX-8 | 10.6 | 26 do 30 | Potrzebuje specjalnego miejsca do wymiany form |
| Formator wydechowy FGX-10 | 13.0 | 32 do 38 | Plan dostępu z tyłu od pierwszego dnia |
| Wysuwany wypełniacz i zamykacz | 10 do 18 | 30 do 50 | Obejmuje dwa akumulatory |
| Etykietownik i kontrola wizualna | 4 do 8 | 12 do 18 | Potrzeba linii podawania liniowego |
| Opakowacz folii i pakowacz do kartonów | 6 do 12 | 20 do 35 | Wyprowadzenie do paletyzatora |
| Paletyzator i opakowacz na rozciąganie | 6 do 10 | 18 do 28 | Wchodzi do bufora produktów gotowych |
| Element układu | Linia mała (do 5 000 BPH) | Linia średnia (5 000 do 12 000 BPH) | Linia duża (12 000 do 28 000 BPH) |
|---|---|---|---|
| Komora z wypełnieniem i wstrzykiwaniem | 60 do 90 m² | 110 do 170 m² | 200 do 320 m² |
| Usługi i instalacje elektryczne | 20 do 35 m² | 40 do 70 m² | 70 do 120 m² |
| Pakowanie i paletowanie | 40 do 70 m² | 90 do 150 m² | 160 do 280 m² |
| Preformowany i gotowy bufor | 50 do 90 m² | 120 do 220 m² | 250 do 450 m² |
| Koridory i próby kontroli jakości | 30 do 50 m² | 70 do 120 m² | 140 do 240 m² |
Dodanie wierszy dla dużego linii daje całkowitą obwódkę fabryki w zakresie od 820 do 1410 metrów kwadratowych tylko dla obszaru produkcji i magazynów blisko linii, przed magazynem masowym, w którym przechowywane są dni gotowego produktu. Taki rozmiar jest potrzebny dla inżyniera budowlanego i jest znacznie większy niż sugeruje rozmiar maszyn. W następnym rozdziale te dane są zintegrowane w jeden matrycę pojemności i powierzchni.
Matryca porównania pojemności do powierzchni fabrycznej
Niżej przedstawiona matryca jest centrum planowania. W niej mapa poziomu produkcji docelowej do zalecanej całkowitej powierzchni blisko linii, zalecanego zestawu maszyn YuDa i indeksu kosztów, gdzie 100 odpowiada konfiguracji bazowej FGX-4. Wartości powierzchni obejmują procesy wstrzykiwania, wypełniania, pakowania, instalacje, bufor i przejścia, ale nie obejmują odległego magazynu masowego. Użyj średniej każdej paski do wcześniejszego budżetowania i górnej granicy, gdy rozmiary butelek się zmieniają lub są częste zmiany.
| Poziom produkcji (BPH) | Zalecany zestaw YuDa | Powierzchnia blisko linii (m²) | Energia (kW) | Operatorzy na zmianę | Indeks kosztów | Stopień kosztów |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2,000 | Linearny BFC CombiBlock (mini) | 220 do 320 | 40 | 3 | 95 | Niski |
| 5,000 | FGX-4 plus wypełniacz rotacyjny | 320 do 460 | 60 | 4 | 110 | Średni |
| 10,000 | FGX-4 lub FGX-6 plus wypełniacz rotacyjny | 480 do 680 | 90 | 5 | 145 | Średni |
| 15,000 | FGX-6 plus wypełniacz rotacyjny | 650 do 920 | 130 | 6 | 175 | Wysokie |
| 22,000 | FGX-8 plus wypełniacz wysokiej prędkości | 900 do 1250 | 190 | 7 | 215 | Wysokie |
| 28,000 | FGX-10 plus wypełniacz o wysokiej prędkości | 1150 do 1550 | 240 | 8 | 255 | Wysoki |
Indeks kosztów to relatywne wskaźnik instalacji sprzętu i rdzenia, a nie ceny z oferty; pozwala planerowi porównywać konfiguracje na wspólnym poziomie, gdzie bazowa linia FGX-4 równa się 100. Linie produkcyjna o pojemności 28 000 butelek na godzinę jest więc około dwa razy większa od inwestycji w sprzęt bazowy, zanim zostanie zbudowany budynek i magazyn. Etykiety poziomów kosztów, od Niskiego do Bardzo wysokiego, dają prostą skalę, którą zespoły zakupowe mogą używać, nie ujawniając ceny w walucie. Realne oferty zależą od specyfikacji butelek, produktu do wypełniania, napięcia i miejsca docelowego, a YuDa podaje je na życzenie.
Zwróć uwagę na nie-linearną skalę powierzchni. Podwojenie wydajności z 5000 do 10 000 butelek na godzinę nie podwoi powierzchni, ponieważ bufor i instalacje energetyczne skalują się w sposób sublinealny, gdy fabryka przekroczy średni poziom. Jednak skoczenie z 15 000 do 28 000 butelek na godzinę dodaje większy formator rozciągania i znacznie większy bufor pakowania i magazynowania, dlatego powierzchnia rośnie szybciej. Matryca lepiej odzwierciedla tę formę niż prosta zasada na podstawie jednej butelki.
Planowanie zasobów i liczby pracowników
Kapacytność wpływa na zapotrzebowanie na energię, a zapotrzebowanie na energię wpływa na rozmiar pomieszczenia fabrycznego i dostarczonego prądu elektrycznego. Poniższa tabela przedstawia typowe dane planowania dla linii dwustopniowej w kilku poziomach wydajności. Ciepły powietrze o wysokim ciśnieniu jest dominującym zużywającym się materiałem w procesie stretch blow molding; powietrze o niskim ciśnieniu służy do przewożenia i sterowania; woda chłodząca służy kompresorowi pochłoniowi, chłodnicy i obwodowi temperatury formy.
| Poziom produkcji (BPH) | Energia elektryczna (kW zainstalowanych) | Wiatr o wysokim ciśnieniu (m3/min przy 30 barach) | Wiatr o niskim ciśnieniu (m3/min przy 7 barach) | Woda chłodząca (m3/h) | Pojemność instalacji powietrza kompresowanego (m²) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2,000 | 40 | 0.9 | 1.0 | 3 | 15 do 25 |
| 5,000 | 60 | 2.0 | 1.5 | 6 | 25 do 35 |
| 10,000 | 90 | 3.2 | 2.2 | 10 | 35 do 50 |
| 15,000 | 130 | 4.6 | 3.0 | 15 | 50 do 70 |
| 22,000 | 190 | 6.4 | 4.0 | 22 | 70 do 95 |
| 28,000 | 240 | 8.0 | 5.0 | 28 | 90 do 120 |
| Rola | Linia mała (do 5 000 BPH) | Linia średnia (5 000 do 12 000 BPH) | Linia duża (12 000 do 28 000 BPH) |
|---|---|---|---|
| Operator linii | 2 | 3 | 4 |
| Technik wypełniania i zakręcania | 0 do 1 | 1 | 1 to 2 |
| Pakowanie i paletowanie | 1 | 1 to 2 | 2 to 3 |
| Kontrola jakości i pobieranie próbek | 0 do 1 | 1 | 1 to 2 |
| łączna liczba zmian | 3 do 4 | 4 do 6 | 6 do 8 |
Liczba pracowników wzrasta w miarę zwiększania pojemności, ponieważ dobrze automatyzowana linia YuDa działa z niewielką liczbą osób, gdy jest stabilna; większa część dodanego personelu przy wysokim wydajności idzie na pakowanie i kontrolę jakości, a nie na same maszyny. Jednak usługi skalują się praktycznie wprost proporcjonalnie do liczby butelek na godzinę, dlatego powierzchnia instalacji z kompresorem i napięcie transformatora wejściowego to elementy, które najczęściej zaskakują nowego inwestora w zakład butelkowy. Planuj pomieszczenie elektryczne i budynek kompresora na podstawie tabeli z usługami, a nie tylko na podstawie danych z tablicy parametrów maszyn.
Poradnik wyboru: dopasowanie celu wydajności do powierzchni podłogi
Korzystając z poniższego tabeli decyzji, przejdź od wymagań biznesowych do konfiguracji YuDa. Logika jest następująca: ustal ilość butelek na godzinę i największą rodzinę butelek, sprawdź dostępną powierzchnię w pobliżu linii w porównaniu z tabelą, a następnie wybierz zestaw maszyn, którego rozmiar i zapotrzebowanie na usługi pasują do budynku. Jeśli budynek jest stałym elementem i ma małą powierzchnię, wybierz CombiBlock; jeśli wydajność musi rosnąć, wybierz zestaw FGX z wtryskiem rotacyjnym, aby linia mogła być rozbudowywana kapsulą po kapsule.
| Jeśli Twoje wymagania to… | Zalecana konfiguracja YuDa | Dlaczego |
|---|---|---|
| Do 2000 butelek na godzinę, bardzo ciasna powierzchnia, jedna rodzina butelek | Linearny BFC CombiBlock (mini) | Integrowany proces wtrysku, wypełnienia i zakrywania oszczędza 25-35% powierzchni; najprostszy przepływ |
| 3000-6000 butelek na godzinę, umiarkowana powierzchnia, nacisk na wodę | Maszyna BFC (woda) | Jednoetapowy proces wtrysku i wypełnienia; dobra higiena, niższy wymiar obszaru czystości |
| 5000-10000 butelek na godzinę, miejsce do rozwoju | FGX-4 plus wypełniacz rotacyjny | Wysoka prędkość bazowa; można ją rozszerzyć i jest ona szeroko wspierana. |
| 12 000–16 000 BPH, standardowa woda lub CSD. | FGX-6 plus wypełniacz rotacyjny | Górna granica klasycznej prędkości wysokiej; kompaktowy piec o odległości 38,1 mm. |
| 18 000–24 000 BPH, wiele SKU. | FGX-8 plus wypełniacz wysokiej prędkości | Miejsce na zmiany; modułowa ramka ułatwia serwis. |
| 24 000 BPH i więcej, dedykowana linia. | FGX-10 plus wypełniacz o wysokiej prędkości | Maksymalna wydajność jednej linii; potrzebna jest duża powierzchnia opakowania. |
Gdy w tym samym hali muszą być produkowane napoje gazowane i niegazowane, należy utrzymać stałą konstrukcję formującego i zmieniać parametry formowania i wypełniania, a nie zmieniać układu linii; plan obszaru powinien być ustalony na podstawie najwyższej wydajności SKU, a SKU o mniejszej wydajności wykorzystują tylko wolne miejsce. Gdy rodziny butelek różnią się znacznie w wykończeniu szyjki lub konstrukcji podstawy, należy zaplanować dodatkowe miejsce na karty formujące i zmiany, które już są uwzględnione w wysokiej części każdej grupy. Wyślij YuDa pełny list SKU i rysunek budynku, a fabryka zwróci potwierdzoną konfigurację, a nie ogólne zalecenie.
Branże, w których firmy YuDa PET produkują linie
Linie doblowania butelek PET YuDa służy szerokiemu spektrum branż wypełniających, a każda z nich kształtuje plan pojemności i powierzchni w inny sposób. Woda do picia jest najwyższej objętością zastosowania i decyduje o największych obszarach w pobliżu linii, ponieważ cele wydajności są agresywne, a waga butelek jest optymalnie niska. Napoje gazowane i słodkie potrzebują silniejszego przygotowania preform i bardziej dokładnego sterowania obróbką, co sprawia, że piekarnik jest w centrum układu, ale nie zmienia logiki obszaru. Olej spożywczy wykorzystuje PET do wypełniania w temperaturze wysokiej lub niskiej, z większymi butelkami, dlatego przestrzeń do pakowania i paletyzacji jest większa, ponieważ butelki są większe i wolniejsze w obsłudze. Mleko, herbaty do spożycia gotowego i soki wykorzystują wypełnianie w temperaturze niskiej lub w temperaturze otoczenia i często wiele produktów o różnych specyfikacjach, co zwiększa rezerwę miejsca na przejścia. Produkty do pielęgnacji osobistej i domowych potrzeb wykorzystują mniejsze butelki w niższych stawkach, dlatego te linie znajdują się w grupach o powierzchni od małych do średnich, ale nadal korzystają z CombiBlock, gdzie przestrzeń jest ograniczona.
Poza produktem w butelkach, te same linie obsługują butelkowanie kontraktowe, wypełnianie produktów pod własną marką oraz pakowanie do eksportu, gdzie ważniejsze jest utrzymanie stabilnej jakości butelek i stabilnej wydajności niż maksymalna prędkość. W każdym z tych przypadków zasada planowania jest identyczna: rozmiar budynku jest określany na podstawie matrycy, korzystając z najwyższej trwałej liczby butelek na godzinę, a następnie potwierdza się zestaw maszyn i instalacje pomocnicze w porównaniu do tabel rozmiarów i instalacji. Doświadczenie YuDa w zakresie aplikacji w ponad 60 krajach oznacza, że fabryka może wskazać branżowe pułapki, takie jak obsługa butelek do wypełnienia w temperaturze lub testy na wyciek ciśnienia gazu, podczas przeglądu układu, a nie po instalacji.
Usługi i wsparcie od firmy YuDa
Zakup linii do produkcji butelek PET to początek wieloletniej relacji operacyjnej, a YuDa wspiera swoje maszyny w ramach całego systemu usług grupy Wanplas. Każda linia YuDa jest dostarczana po testach akceptacji w fabryce, instalowana i uruchamiana przez inżynierów YuDa, a przekazywana wraz z szkoleniem obsługi operatora dotyczącym sterownika PLC, receptury pieca i zmiany formy. Polityka wspólna Wanplas obejmuje 500 USD kosztów części w ciągu roku dla objętej linii, bezpłatne zamianę uszkodzonych części w okresie gwarancji, gwarancję transportu, gwarancję wydajności i gwarancję standardu jakości, która zapewnia zwrot pieniędzy oraz odszkodowanie, jeśli nie zostaną spełnione kwalifikowane zobowiązania dotyczące jakości. YuDa prowadzi również politykę otwartej fabryki i zachęca do odwiedzin klientów, aby oni mogli zobaczyć testy i sprawdzić warsztat przed potwierdzeniem zamówienia.
Kontrola zdalna jest wbudowana w rodziny FGX i BFC, dlatego warunki nieprawidłowe PLC są raportowane z siedziby w Chinach do lokalizacji klienta, skracając czas reakcji bez konieczności fizycznej wizyty. W przypadku instalacji o wysokim wydatku YuDa zaleca plan modułów rezerwowych dla sekcji servo i pieca, a także nazwane lokalne osoby odpowiedzialne za konserwację, które chronią czas pracy, jaki został zaplanowany w planie obszaru. Modułowyna konstrukcja ramy FGX pozwala na przeprowadzanie zmian i napraw w terenie w ramach zakresu serwisowego już zarezerwowanego w układzie, dzięki czemu konserwacja nie wymaga rozbijania linii w eksploatacji.
Planując wydajność i obszar z YuDa, dyskusja o usługach zaczyna się już na etapie oferty: fabryka analizuje rysunek butelki, celowy wydajność, rozmiary budynku i ograniczenia dostaw energii, a następnie zwraca potwierdzoną konfigurację, rysunek układu, harmonogram dostaw energii i plan komisionowania. To kompleksowa oferta, która przekształca tabele planowania zawarte w tym artykule z szacunków w projekt realizowalny.
Najczęściej zadawane pytania
Jak przekonwertować cel w butelkach na godzinę na wymagany obszar fabryczny?
Zacznij od macierzy pojemności i powierzchni w tym artykule. Wybierz poziom wyprodukowania najbliższy do celu, przeczytaj zalecaną szerokość obszaru bliskiego linii i dodaj magazyn masowy dla produktów gotowych, które musisz przechowywać przed wysyłką. Aby uzyskać pierwsze szacunki, zaplanuj około 320 do 460 metrów kwadratowych przy 5000 butelek na godzinę, około 650 do 920 metrów kwadratowych przy 15 000 butelek na godzinę i około 1150 do 1550 metrów kwadratowych przy 28 000 butelek na godzinę, a następnie potwierdź to z YuDa w stosunku do Twoich rzeczywistych butelek i budynku.
Czy wyższy licznik komór nie zawsze wymaga proporcjonalnie większej powierzchni podłogowej?
Nie, i to jest kluczowe w planowaniu. Wyprodukowanie rośnie wprost proporcjonalnie do liczby komórek, ale ramy maszyny, piec i przestrzeń serwisowa rosną mniej niż liniowo, zwłaszcza w przypadku skróconego kąta nagrzewania YuDa wynoszącego 38,1 milimetra. Przejście od FGX-4 do FGX-6 zwiększa wydajność o około 40 procent, jednocześnie dodając tylko niewielką powierzchnię, podczas gdy obszary pakowania i bufora rosną bardziej ze zwiększenia produkcji niż z samej maszyny.
Kiedy powinienem wybrać CombiBlock zamiast oddzielnego formującego i wypełniającego?
Wybierz liniowy BFC CombiBlock lub maszynę BFC z wodą, gdy obudowa budynku jest stała, a wydajność jest umiarkowana, do około 6000 do 12 000 butelek na godzinę w zależności od produktu, ponieważ integracja odciągu, wypełnienia i zakładania pokrywek usuwa transporter powietrza i jego akumulator i oszczędza 20 do 35% powierzchni. Wybierz dyskretny FGX plus rotacyjny, gdy wydajność musi przekraczać 15 000 butelek na godzinę lub gdy wiele rodzajów butelek korzysta z jednej linii i elastyczność przełączania jest ważniejsza niż powierzchnia.
Jakie instalacje muszę zarezerwować powierzchnię i moc przed zamówieniem?
Zarezerwuj instalację powietrza ciśnieniowego o wysokim ciśnieniu około 30 bar i niskim ciśnieniu około 7 bar, chłodnicę i obieg chłodzący oraz dostawę elektryczną o mocy instalowanej w tabeli instalacji. Przy budżecie 15 000 butelek na godzinę oszacuj około 130 kilowatów instalowanych, około 4,6 metra³ powietrza o wysokim ciśnieniu na minutę i pomieszczenie kompresora o powierzchni 50 do 70 metrów kwadratowych. Zmniejszenie instalacji usługowej jest najczęstszą przyczyną, że linia nie może osiągnąć prędkości nominalnej.
Jak dużo miejsca zapasowego powinienem zarezerwować między odciąganiem a wypełnieniem?
Trzymaj od dwóch do pięciu minut bieżącego bufora na interfejsie od wyładowania do wypełnienia i na interfejsie od wypełnienia do pakowania. Obliczając 15 000 butelek na godzinę, pięć minut to około 1250 butelek, co jest znaczną długością przewodnika, która musi zostać uwzględniona w układzie. Bufory nie są marnowanym obszarem; to one pozwalają jednej stacji na krótkie zatrzymanie bez zatrzymywania całej linii i chronią nominalną wydajność, za którą zapłaciliśmy.
Ile operatorów potrzebuje duża linia butelkowania PET na zmianę?
Mała linia do 5000 butelek na godzinę działa z około trzech do czterech operatorów na zmianę, średnia linia z czterema do sześcioma, a duża linia od 12 000 do 28 000 butelek na godzinę z sześcioma do ośmiu. Największa część dodatkowej pracy idzie na pakowanie, paletowanie i kontrolę jakości, a nie na maszyny, ponieważ stabilna linia YuDa jest bardzo automatyzowana. Liczba pracowników wzrasta łagodnie wraz z wydajnością, podczas gdy koszty energii wzrastają liniowo.
Czy YuDa może potwierdzić układ na podstawie mojego projektu budynku, zanim kupię?
Tak. YuDa przeanalizuje projekt butelki, celową wydajność, dostępne rozmiary hali i ograniczenia związane z dostępnością energii, a następnie zwraca potwierdzoną konfigurację maszyn, projekt układu z podziałem na komory, harmonogram dostaw energii i plan wdrożenia. Fabryka oferuje również wizytę w otwartym zakładzie, aby obejrzeć testy akceptacji. Ta kompleksowa ocena zamienia tabele planowania tutaj w projekt gwarantujący wydajność, a nie w ogólny wykaz.
Wnioski
Zgadzanie możliwości produkcji z powierzchnią fabryki to dyscyplina, która odróżnia linię butlowania, która działa z prędkością nominalną, od tej, która jest trwale ograniczona przez własny układ. Metoda jest prosta: ustalajmy cel w postaci liczby butelek na godzinę, przeczytajmy macierz pojemności w stosunku do powierzchni, aby uzyskać szeroką grupę powierzchni bliskiej linii, wyznaczmy układ rozciągający i wypełniający z tabeli wyboru, rezerwujmy instalację energetyczną i bufor z tabeli powierzchni i instalacji energetycznych, a także potwierdźmy liczbę pracowników z grup rozmiarowych. YuDa, fabryka Wanplas, dostarcza pełny zakres potrzebny do tego planu, od układu liniowego BFC CombiBlock dla fabryk o małej powierzchni i średniej wydajności do układów rozciągających i wypełniających FGX-4, FGX-6, FGX-8 i FGX-10 o wysokiej prędkości, przeznaczonych do produkcji na dużą skalę, wszystkie dzielące się o energetycznym oszczędzaniu o szerokości nagrzewnika 38,1 milimetra, systemu łączenia serwo, monitoringu zdalnego i konserwacji modułowej.
Czynniki planowania w tym artykule są szacunkami opartymi na typowej praktyce masowej produkcji butelek PET oraz rodzajach maszyn rzeczywistych YuDa; potwierdzone dane pochodzą z przeglądu układu w stosunku do Twojej butelki i budynku. Jeśli planujesz nową fabrykę lub rozszerzasz istniejącą halę, wysyłaj YuDa swoje cele wydajności, specyfikację butelki i dostępne rozmiary podłogi. Fabryka zwróci dopasowaną konfigurację, rysunek układu, harmonogram urządzeń pomocniczych oraz plan wdrożenia, wspierany przez ramy usług grupy Wanplas, w tym 500 części gratis rocznie i instalację i szkolenie na miejscu, dzięki czemu Twoja wydajność i powierzchnia podłogi są planowane od pierwszego dnia, a nie dopasowywane po przybyciu maszyn.
