Con la produzione a rischio, uno dei principali produttori americani di imballaggi in cartone ondulato si è rivolto a ParAlign

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Gli imballaggi in cartone ondulato sono ovunque: proteggono le spedizioni, immagazzinano le merci, consegnano cibo da asporto. Ma dietro ogni scatola piegata alla perfezione c'è un processo di produzione ad alta velocità e ad alto rischio in cui la precisione è tutto.

Questa precisione inizia molto prima che una scatola prenda forma. Inizia nel reparto di produzione, dove enormi ondulatori trasformano la carta in fogli che alla fine saranno tagliati, piegati e formati. Per tenere il passo con la domanda, queste macchine funzionano velocemente, ma la velocità non significa nulla senza precisione.

Ciò che inizia come una piccola variazione può rapidamente avere ripercussioni sulla produzione, influenzando la qualità, l'efficienza e, in ultima analisi, il risultato finale. In uno dei principali produttori di imballaggi ondulati americani, quelle increspature stavano iniziando a manifestarsi nella loro struttura nel New Jersey. Il monitoraggio di incongruenze e grinze nel cartone segnalava un problema di disallineamento che avrebbe potuto avere un impatto sull'efficienza a lungo termine. Quindi, i responsabili della struttura hanno chiamato il team del servizio di allineamento rulli ParAlign per sistemare le cose.

La sfida

La sfida non era solo il disallineamento, ma trovarlo. Con rotoli 137 operando insieme su una macchina che si estende per centinaia di piedi, anche la più piccola deviazione potrebbe influenzare il tracciamento della scheda, la tensione e la qualità del prodotto. Con tempi di fermo limitati e richieste di produzione elevate, la struttura aveva bisogno di un approccio preciso e basato sui dati per individuare e correggere questi problemi di allineamento prima che si trasformassero in problemi più grandi.

Implementazione/Attuazione

Gli ingegneri di Fluke Reliability hanno misurato i 137 roll totali utilizzando ParAlign, un dispositivo di misurazione inerziale avanzato dotato di tre giroscopi laser ad anello ad alta precisione, la stessa tecnologia utilizzata nella navigazione aerospaziale. Questi giroscopi tracciano rollio, beccheggio e imbardata, i movimenti tridimensionali che determinano la posizione esatta di un rollio nello spazio. Anche il più piccolo spostamento in qualsiasi direzione può compromettere l'allineamento, influenzando la qualità della produzione.

A differenza dei sistemi ottici, che richiedono una chiara linea di vista e possono essere interrotti dalle condizioni di fabbrica, ParAlign fornisce misurazioni accurate in qualsiasi ambiente. Fornisce risultati precisi senza le limitazioni dei metodi ottici, in modo rapido, efficiente e con un'interruzione minima delle operazioni. Una lettura grafica appare istantaneamente nel software personalizzato mentre ogni rotolo viene misurato, con i rotoli disallineati evidenziati in rosso, consentendo al team di identificare immediatamente le aree problematiche.

Con i dati in mano, il team ha lavorato insieme ai meccanici dell'impianto per diagnosticare problemi di disallineamento ed effettuare correzioni mirate. Le regolazioni si sono concentrate sui rulli compensatori e sulla sezione di preriscaldamento nell'estremità umida, la parte dell'ondulatore in cui calore e umidità condizionano la carta prima dell'ondulazione. Questi erano stati identificati dal contatto del sito come i principali responsabili delle grinze osservate e dei problemi associati. problemi.

Altri passaggi chiave del processo:

• Misurazione delle posizioni del braccio avvolgente: Per valutare il movimento e l'allineamento, il team ha misurato i bracci di avvolgimento su due preriscaldatori a tamburo singolo e sul preriscaldatore a tripla pila in tre posizioni chiave: 0%, 50% e 100%, rispetto ai rispettivi preriscaldatori. Queste misurazioni hanno contribuito a determinare il corretto funzionamento dei bracci di avvolgimento lungo l'intero arco di movimento.
  
  
• Valutazione del parallelismo e delle irregolarità della superficie: Un'anima in acciaio fornita dal cliente è stata inserita nei supporti per laminazione per verificarne il parallelismo lungo tutto il sistema. Poiché il disallineamento dei supporti per laminazione influisce direttamente sul posizionamento dei rulli, eventuali errori in questo caso si ripercuotono sulla produzione. Tuttavia, i supporti per laminazione non sono sempre perfettamente uniformi: irregolarità superficiali nelle tubazioni possono influire sull'interpretazione delle misurazioni di allineamento. 
  
  Come spiega Dallas Hallston, ingegnere addetto all'affidabilità di Fluke, "A volte la superficie può graffiarsi o usurarsi a causa del materiale utilizzato, o semplicemente a causa del tempo. Questo tipo di usura influisce sulle misurazioni che otteniamo".
  
  Per tenere conto di queste variazioni e ottenere una lettura più accurata, il team ha utilizzato il metodo Crown Sweep, specializzato nel compensare le incongruenze nelle superfici dei supporti di laminazione. 
  
  
• Posizionamento dei rulli di giunzione per una misurazione accurata: I set di rulli di giunzione, che consentono l'alimentazione di nuovi rotoli di carta nel sistema senza interruzioni, sono stati spostati nella posizione di produzione uno alla volta. Ciò ha consentito al team di accedere senza ostacoli per misurare ogni rotolo nella stessa posizione in cui si sarebbe trovato durante il funzionamento, consentendo regolazioni di allineamento che rispecchiassero le reali condizioni di produzione.
  
  
• Regolazione dei rulli disallineati: In oltre 9.5 ore, il team ha corretto otto rulli disallineati, concentrandosi sulle aree chiave precedentemente identificate come principali cause di problemi di tracciamento e pieghe. 
  
  Per mantenere il processo efficiente, il team ha utilizzato un sistema di marcatura semplice ma preciso per comunicare le regolazioni. "Abbiamo contrassegnato ogni rotolo con del nastro adesivo, annotando le regolazioni esatte – fino a 01 in verticale e 02 in orizzontale – in base alle letture del software ParAlign. Utilizzando frecce e valori numerici, abbiamo etichettato la macchina in modo che sia il nostro team che i meccanici potessero vedere a colpo d'occhio le correzioni necessarie. In questo modo, nessuno ha dovuto attendere l'altro e abbiamo potuto mantenere il processo efficiente", afferma Hallston. Le regolazioni sono state effettuate utilizzando martinetti idraulici, paranchi a cricchetto/catena e spessori.
  
  La solida collaborazione tra il team ParAlign e i meccanici della struttura ha fatto sì che tutto procedesse secondo i piani. "È stato un processo davvero fluido", ha aggiunto Hallston.

Risultati

Al termine del servizio, ogni bobina corretta era stata riportata entro la tolleranza richiesta dallo stabilimento di ±0.032 pollici, ripristinando il corretto allineamento in tutto il sistema. La linea di produzione poteva finalmente funzionare a pieno regime: meno difetti, meno rallentamenti e un funzionamento più fluido dall'inizio alla fine.

L'utilizzo delle letture grafiche in tempo reale di ParAlign ha consentito la convalida immediata delle correzioni, conferendo sia al team ParAlign che ai meccanici dello stabilimento maggiore fiducia nel processo di allineamento. Gli operatori hanno inoltre notato un miglioramento nel tracciamento dei fogli, rafforzando l'impatto delle correzioni.

Passi successivi

L'allineamento non è mai un processo "impostalo e dimenticatene". Con il completamento delle principali correzioni di allineamento, l'impianto è ben posizionato per un'ottimizzazione continua. Si prevede che i servizi ParAlign futuri riguarderanno sezioni aggiuntive delle aree di preriscaldamento e giunzione, ulteriori regolazioni ai rulli di frenatura e a tripla pila, e un potenziale riallineamento del telaio della macchina stessa. Ciò contribuirà a un tracciamento dei rulli più fluido, a un minor numero di interventi imprevisti e a una maggiore costanza di produzione nel tempo.

Un ottimo allineamento non riguarda solo la correzione, ma anche il controllo. E la struttura ora ne ha di più.