Подбор автоматических термоупаковочных машин

Ведущий рубрики: Роман Гаврилов

Добрый день!

Продолжаем тему подбора оптимального оборудования для решения упаковочных задач.

Тема сегодняшнего обзора:

• Подбор автоматических термоупаковочных машин.
• Когда оптимально переходить от полуавтоматов к автоматам?
• Какие плюсы у автоматизации и какие ограничения?

Производительность автоматов для термоусадочной упаковки напрямую зависит от габаритов пакуемой продукции. Невозможно упаковать спичечный коробок и большой кондитерский «телевизор» с одинаковой скоростью на одной и той-же машине, однако, как правило, на сайтах размещают только такой параметр как механическая скорость (читай «производительность»). Например, для базовой модели Smipack FP6000 механическая скорость составляет до 3000 упаковок в час.

Давайте рассмотрим для какого предмета производитель указал эту скорость:

Таблица дает представление о теоретически возможной производительности исходя из длины и высоты продукта. Важно понимать, что эти данные являются теоретическими и предполагают, что продукт является стабильным, не проскальзывает, подается с четко выверенными интервалами, а упаковочная пленка (ПОФ) позволяет производить запайку и усадку за минимальное время.

Из таблицы видно, что для предмета длиной 100 мм и с минимальной высотой, производительность 3000 упаковок в час. Однако, если высота будет, например 110 мм, а длина около 350 мм, производительность уже 15-20 уп/мин или 1200 упаковок в час.

Важно понимать, что это цифры мгновенной производительности и они достижимы на качественной пленке, при правильной настройке. Но средняя производительность за смену будет отличаться, так как необходимо учесть время на замену пленку, мелкие корректировки настроек, а также на некорректное использование персоналом рабочего времени.

Дальнейшие расчеты (с целью сравнивания результатов) для всех автоматов будут производиться для «кондитерского телевизора» с габаритами 400х300х90(В) мм (подача узкой стороной вперед по ленте) и весом 4 кг (сложно взять одной рукой).

В предыдущей статье мы рассматривали камерные и полуавтоматические машины.

Подбор термоупаковочного оборудования по производительности

Цифры производительности в предыдущей статье давались для небольшого предмета, который удобно брать одной рукой. Если пересчитать производительность на «телевизор», который мы используем в этой статье (с учетом всех поправочных коэффициентов) мы получим вот такие цифры:

• *1 оператор осуществляет как термоупаковку, так и все остальные операции (укладку на паллету, подвоз продукции на упаковку, отвоз готовых паллет и т.д.)
• ** 2 оператора делят функции – один занимается только упаковкой, а второй занимается укладкой на паллеты и обеспечением.
• *** 2 оператора и грузчик делят функции – один оператор подает продукт, второй снимает и укладывает на паллеты, грузчик обеспечивает подачу продукции на упаковку и отвозит готовый продукт.

Для 8 часовой рабочей смены с учетом всех поправок получаем следующие данные для подбора оборудования (для большого «кондитерского телевизора»):

Из таблицы видно, что при производительности более 5000 «телевизоров» в смену уже стоит задуматься о приобретении автоматической машины. Даже для бюджетного базового автомата Smipack FP 6000E в комплекте с тоннелем Т450 производительность на данном продукте может достигать 15 упаковок в минуту, что дает производительность, порядка, 6000 коробок за смену.

На первый взгляд, разница между полуавтоматом и бюджетным автоматом невелика, однако надо учесть, что 5000 упаковок такого размера на полуавтомате это очень интенсивная работа хорошо обученного оператора в, практически, идеальных условиях. А для автомата это нормальная средняя нагрузка. Кроме того, повторяемость результатов от смены к смене и от оператора к оператору будет меняться, и уход с участка упаковки обученного оператора, например в отпуск, будет сразу отразится на выполнении планового задания. Автомат же требует перенастройку при переходе на другой формат и его работу могут обеспечивать грузчики, например, как на подаче, так и на укладке готовой продукции.

Минимальная команда для работы на одном автомате (если он стоит отдельно от производственной линии) это два человека. При этом, хотя-бы, один из них должен пройти обучение по наладке автомата.

Какие модели автоматов SMIPACK бывают и как подобрать подходящую?

Smipack FP 6000E в комплекте с тоннелем Т 450 – это автомат начального уровня, однако он решает многие задачи для начального этапа автоматизации. Главным отличием версии FP 6000E от классического автомата FP6000 это отсутствие возможности регулировать скорость лент на подающем и отводящем конвейерах и в узле подмотки остатка пленки. Скорость всегда фиксирована и соответствует нормальной скорости электродвигателей (на частоте питающей сети – 50 Hz).

Так как наш условный «телевизор» имеет длину 400 мм это существенно влияет на производительность.

Какую производительность за смену может обеспечить автомат FP6000E для нашего продукта?

Это можно узнать из расчетной таблицы

Для нашего «телевизора» длиной 400 мм и высотой 90 мм производительность получается 11-15 уп/мин. Возьмем 15 уп/мин * 0,85 (коэф. использования машины) * 0,85 (коэф. использования рабочего времени) * 60 минут * 8 часов = 5200 упаковок. Также из таблицы видно, что предел высоты для FP6000E составляет 120 мм, а предел длины 600 мм. Важно отметить, что у модели FP6000E нет подвижного конвейера для передачи мелкой продукции – соответственно паковать предметы длиной менее 80 мм она не может.

Для комфортной работы двух человек к приемному конвейеру машины необходимо установить подающий метровый или двухметровый конвейер (например Smipack GH 1000/400 или Smipack GH 2000/400) ,термотоннель Т 450 и роликовый стол на выходе из тоннеля.

Если необходимо перейти на следующий уровень производительности, то Ваше внимание должна привлечь автоматическая упаковочная машина Smipack FP 6000.

Это классическая машина для упаковки, одна из первых на рынке в этом сегменте (как по дате появления (с 2002 г.), так и по количеству проданных единиц – более 120 автоматов только этой модели успешно работает в РФ). Какую производительность можно ожидать от этого автомата в нашем случае?

Для нашего «телевизора» длиной 400 мм и высотой 90 мм производительность получается 22-26 уп/мин. Возьмем 25 уп/мин * 0,85 (коэф. использования машины) * 0,85 (коэф. использования рабочего времени) *60 минут * 8 часов = 8600 упаковок. Ограничение по высоте продукции для этой машину составляет уже 150 мм, однако по опыту высокий продукт более 120 мм высотой требует определённого навыка от оператора (при настройке). Для обеспечения такой производительности тоннеля Т450 уже будет недостаточно. Разумно комплектовать данный автомат тоннелем Smipack Т-452, а на подачу ставить двухметровый конвейер Smipack GH 2000/400)

Этот автомат оснащен опцией подвижного конвейера для передачи малогабаритной продукции – поэтому минимальная длина продукции для упаковки уже составляет 50 мм. Команда из двух человек еще вполне справляется с такой производительностью, но лучше иметь возможность ее подмены в процессе работы.

А что делать если среди продуктов есть, например, короба высотой более 150 мм? Или хочется еще более высокую производительность на этом продукте? Для решения этих задач есть машина Smipack FP 6000CS

Это самый производительный автомат из этого класса машин, используемый для решения, практически, любых задач упаковки – от самого маленького продукта, длиной от 50 мм, до самых больших коробок, высотой до 200 мм. Такая гибкость достигается за счет системы центральной запайки (англ. Central Sealing) что и дало буквы CS в наименовании модели. Эта система с электрическим приводом подстраивает высоту запайки ровно на середину высоты продукта. Таким образом, челюсть, при любой высоте продукта) осуществляет минимально возможный ход, поэтому уменьшается время цикла. Кроме того, шов, находящийся посередине высоты продукта, дает великолепный внешний результат после усадки и позволяет работать с меньшим отходом пленки.

Для нашего «телевизора», длиной 400 мм и высотой 90 мм, производительность получается 22-26 уп/мин. Возьмем 25 уп/мин * 0,85 (коэф. использования машины) * 0,85 (коэф. использования рабочего времени) *60 минут * 8 часов = 8600 упаковок. Ограничение по высоте продукции для этой машину составляет уже 200 мм, и машина реально работает с такими высокими продуктами без проблем. Для обеспечения такой производительности следует использовать тоннель только Smipack Т 452, а на подачу ставить двухметровый конвейер Smipack GH 2000/400)

Внимательный читатель обратил внимание, что на данном продукте, скорости у двух машин одинаковы. Это логично, так как при одинаковой раме и механизме смыкания челюстей достичь заметной разницы в скорости между двумя, практически, одинаковыми машинами на одинаковом продукте сложно.

Однако FP 6000 CS становится незаменимой при высотах продукта более 120 -150 мм как в отношении скорости на этих высотах (примерно +20% к скорости FP6000), так и в отношении возможности работать с продуктом выше 150 мм (без проблем с настройкой). Кроме того, система выравнивания шва (посередине высоты продукта) позволяет работать с меньшим отходом пленки и при этом получать более привлекательную упаковку.

Если обобщить вышеизложенную информацию, у нас получается следующая таблица:

Данные в этой таблицы справедливы для продукта габаритами 400мм х 300 мм х 90 мм при подаче узкой стороной вперед. Коэффициент использования машины 0,85 (остальное время на замену пленок, переходы между форматами и т.д.), коэффициент использования рабочего времени 0,85 для 8 часовой рабочей смены.

Корректировку стоит сделать, если продукт является составным (из нескольких товаров в одной упаковке). Тогда производительность будет ниже расчетной. В любом случае, точные замеры всегда можно провести в нашем демонстрационном зале (оборудование в наличии).

Также, важным фактором в подборе оборудования, является доступность электричества требуемой установочной мощности. Все описанное выше оборудование не требует для своей работы сжатого воздуха, привода управляются частотными преобразователями с контролем усилия, нагрева, обратной связью. Конструкция данных автоматов и полуавтоматов является серийной и хорошо отработанной. В данный момент в производстве находится уже шестое поколение машин.

Каждая машина проходит цикл испытаний на заводе изготовителе в Италии, а также проверяется на складе в Москве перед отгрузкой.