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智能包装解决方案,给白酒包装加点“智慧”

作者:www.cechina.cn2022.05.30阅读 531


  背景
  酒最善酝酿时间, 所以历久弥香。但如何将佳酿更快地完成包装,走上人们的餐桌,却是一场与时间的赛跑,也是困扰白酒行业的一大难题。由于酒瓶和酒盒造型各异, 白酒在装盒工序中实现自动化和智能化难度较大,目前国产白酒行业95%的企业依然采用人工装盒,严重制约了企业的生产效率和供应能力。
  随着大数据、工业物联网、人工智能等新兴技术在白酒行业的加速渗透与应用,白酒企业正在迎来前所未有的机遇。数字化作为一种全新的经济形态,是企业重构商业模式的核心竞争力。如何让古老的传统酿造与现代科技完美结合,焕发出新的活力,推动白酒行业的数字化转型和高质量发展,是白酒企业需要共同面对的课题。
  作为中国传统白酒龙头企业, 某白酒企业提出了全面智慧转型战略,聚焦解决白酒行业传统发展模式中存在的诸多共性问题,加快推进数字化技术与传统产业的深度融合,在行业内率先形成“智慧”优势,为全行业提供数字化转型的标杆和样本。面对白酒包装环节长期存在的产能瓶颈,该企业希望与全球领先企业合作,通过引入先进的自动化、数字化和智能化技术,全力打造白酒行业的智能化、柔性化包装产线,在效率、质量、安全、节能和环保方面获得新的提升,让每一位消费者都能真正喝到一瓶好酒。
  挑战
  白色陶瓷瓶、红色飘带这些都是该品牌酒特有的、充满魅力的符号。早在1986年,该包装就荣获“亚洲之星”国际包装奖。从艺术性层面来讲,该品牌酒的包装的确给人美的享受,但其精巧的细节也为智能化装盒产线的设计和部署带来了新的挑战。
  对该企业而言,面对持续上涨的订单需求,传统装盒生产线的上料机构节拍过慢,传统上料工艺极限效率为7000 瓶/ 小时, 已无法满足企业15000瓶/小时的生产节拍要求,企业急需提升装盒效率,传统产线的转型升级迫在眉睫。
  在装盒工位, 酒瓶进料要求达到5个/秒的高响应速度,需要高精度的伺服定位系统,以防止因酒瓶挤压碰撞产生酒瓶裂纹、碎渣, 导致漏酒或渗酒。此外www.cechina.cn,为保证每瓶酒的外观统一,酒瓶飘带装入盒子的位置要求在固定方向、固定角度,系统要在150mm的行进距离上将瓶子转动最大角度180 度, 而这一切都需要在5个/秒的快速动作下完成。
  面对上述挑战控制工程网版权所有,传统输送技术已经无法满足需求,该企业希望引入高效、稳定且安全的创新输送技术,提高生产效率和包装成品率, 降低运营维护成本。
  解决方案
  根据客户的产品特点和工艺要求, 罗克韦尔自动化为客户量身定制了基于IC T磁悬浮智能输送系统智能包装解决方案, 产品包括MagneMotion MagneMover L I TE 智能输送系统、伺服电机和CompactLogix控制器等。
  说到磁悬浮技术,人们可能首先想到的是快速、安静的磁悬浮列车。在工业级应用方面,磁悬浮技术这一硬核黑科技,同样可以实现对产线上物料的高速传递与输送, 且运行中不会造成传统产线机械结构的磨损, 大大降低整体拥有成本,提升产线的安全和能效水平。
  相比于传统输送技术,罗克韦尔自动化的MagneMover LITE智能输送系统是一种更快速、更清洁、移动更精确的输送方案,不仅可以有效提高响应速度和部署的灵活性, 而且帮助客户成功解决了酒瓶进料、飘带定向、纸片投放和杯盒分料等包装过程中的难题和挑战。
  在酒瓶进料过程中,传统输送系统很难实现高速运转下瓶与瓶之间间距一致并匀速运行,罗克韦尔自动化通过采用三伺服定位系统, 完成瓶与瓶之间无接触整理和供料控制工程网版权所有,有效防止了因酒瓶挤压、碰撞产生酒瓶裂纹、碎渣,导致漏酒或渗酒。在飘带定向方面,罗克韦尔自动化采用视觉识别技术,设计酒瓶定向系统,通过视觉信号获取飘带朝向,并经调整机构调整为统一固定方向,完成定向。
  在纸片投放流程中, 产品防伪说明书等薄纸片在一次折叠情况下,投放过程有风阻的影响,装盒产线的取料方式要保证纸片不张开,并实现精准投放,防止折页扣盖后露出、卷曲等现象。为此,罗克韦尔自动化采用三星旋转吸取装置,通过计算转动惯量,匹配合适的电机减速机,精确定位放置,通过程序调节吸盘吸放时间CONTROL ENGINEERING China版权所有,保证在不同生产速度下纸片放置的效果。此外www.cechina.cn,罗克韦尔自动化还将凸轮间歇控制成功应用在此项目中,解决了客户对无瓶不送酒杯盒的难题。
  在项目设计和部署中,PackML 模板的应用有效缩短了程序的开发周期,为产线的调试和维护提供了便利。
  效果
  从每小时 7000 瓶到每小时15000 瓶, 从人工装盒到无人化生产,基于罗克韦尔自动化ICT磁悬浮智能输送系统的白酒智能包装产线如期交付,并在安全、节能、环保和高效等方面为客户创造了巨大价值,也为白酒包装产线的智能化转型树立了新标杆。
  在智能装盒产线上,一瓶瓶白酒快速而有序地飞过,12个磁悬浮小车在同步段和异步段快速衔接,完成152.4mm瓶距下15000瓶/小时的产量需求,在原有7000瓶/小时的 效率基础上,每天为最终客户新增产量64000瓶(客户产线每日运行8 小时),每天带来实际利润增益上千万元人民币*。
  在MagneMover LITE智能输送系统的帮助下,装盒产线仅使用两段轨道即可完成酒瓶等间距理料的功能,完全规避了由于蹭瓶引起的次品率(0.01%),振动抑制功能的应用解决了快速启停带来的酒瓶倾倒问题,降低了废品率,提高了设备的稳定性和安全性。同时,系统的高速转瓶功能可实现视觉传感器的角度偏差在一个工位之内完成纠偏,保证了产品外观的一致统一。此外www.cechina.cn,磁悬浮智能输送系统占地面积更小,可有效节约企业的用能成本,输送过程中没有金属粉尘的产生www.cechina.cn,降低了生产环境的控制成本。
  作为罗克韦尔自动化ICT磁悬浮智能输送系统在白酒包装领域连续装盒机上首个应用,该项目的成功推动了ICT 技术在白酒装盒机产线更广泛的部署,罗克韦尔自动化正在尝试在更为高端的间歇式装盒机产线上实现落地。当前,数字化已经成为推动白酒企业发展的重要动力极,助力企业突破产能扩张的限制,在效率和灵活性方面创造更多可能。罗克韦尔自动化依托ICT磁 悬浮智能输送系统,可以帮助白酒企业快速适应不断变化的消费者需求,包装更多的产品种类,满足企业整体数字化战略要求和产品溯源的需要。相信未来将有更多的白酒企业借助ICT磁悬浮智能输送系统打 造更安全、更环保、更节能、更高效的包装产线,真正让自动化、数字化和智能化技术成为推动企业高质量发展的智慧引擎。

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