W obliczu zagrożenia produkcji jeden z wiodących amerykańskich producentów opakowań z tektury falistej zwrócił się do ParAlign

Tło

Opakowania z tektury falistej są wszędzie — chronią przesyłki, przechowują towary, dostarczają jedzenie na wynos. Ale za każdym idealnie złożonym pudełkiem kryje się szybki, wysoko ważony proces produkcyjny, w którym precyzja jest wszystkim.

Ta precyzja zaczyna się na długo przed tym, zanim pudełko nabierze kształtu. Zaczyna się na hali produkcyjnej, gdzie ogromne tekturnice przetwarzają papier na arkusze, które ostatecznie zostaną pocięte, złożone i uformowane. Aby sprostać zapotrzebowaniu, maszyny te działają szybko — ale prędkość nic nie znaczy bez dokładności.

To, co zaczyna się jako niewielka zmiana, może szybko rozprzestrzenić się na produkcję, wpływając na jakość, wydajność i ostatecznie na wynik finansowy. W jednym z wiodących amerykańskich producentów opakowań z tektury falistej te zmiany zaczęły pojawiać się w zakładzie w New Jersey. Śledzenie niespójności i marszczenia się tektury sygnalizowało problem z nieprawidłowym ustawieniem, który mógł mieć długoterminowy wpływ na wydajność. Dlatego liderzy zakładu wezwali zespół ds. ustawiania rolek ParAlign, aby wszystko uporządkować.

Opis projektu

Wyzwaniem nie było samo rozbieżności — to było ich znalezienie. rolki 137 działając razem na maszynie rozciągającej się na setki stóp, nawet najmniejsze odchylenie mogłoby wpłynąć na śledzenie płyty, napięcie i jakość produktu. Przy ograniczonym przestoju i wysokich wymaganiach produkcyjnych zakład potrzebował precyzyjnego podejścia opartego na danych, aby wychwycić i skorygować te problemy z wyrównaniem, zanim przerodzą się w większe problemy.

Wdrożenie

Inżynierowie Fluke Reliability zmierzyli łącznie 137 rolek za pomocą ParAlign, zaawansowanego bezwładnościowego urządzenia pomiarowego wyposażonego w trzy precyzyjne pierścieniowe żyroskopy laserowe — tę samą technologię, która jest stosowana w nawigacji kosmicznej. Żyroskopy te śledzą przechylenie, pochylenie i odchylenie — trójwymiarowe ruchy, które określają dokładną pozycję rolki w przestrzeni. Nawet najmniejsze przesunięcie w dowolnym kierunku może zaburzyć wyrównanie, wpływając na jakość produkcji.

W przeciwieństwie do systemów optycznych, które wymagają wyraźnej linii widzenia i mogą zostać zakłócone przez warunki fabryczne, ParAlign zapewnia dokładne pomiary w każdym środowisku. Dostarcza precyzyjne wyniki bez ograniczeń metod optycznych — szybko, wydajnie i przy minimalnym zakłóceniu operacji. Odczyt graficzny pojawia się natychmiast w oprogramowaniu niestandardowym, gdy mierzona jest każda rolka, a niewspółosiowe rolki są podświetlone na czerwono, co pozwala zespołowi natychmiast zidentyfikować obszary problemowe.

Mając dane w ręku, zespół współpracował z mechanikami zakładu, aby zdiagnozować problemy z rozbieżnością i przeprowadzić ukierunkowane korekty. Dostosowania skupiły się na rolkach kompensacyjnych i sekcji wstępnego podgrzewania w mokrym końcu – części tekturnicy, w której ciepło i wilgoć kondycjonują papier przed falowaniem. Zostały one zidentyfikowane przez kontakt na miejscu jako główne czynniki przyczyniające się do zaobserwowanego marszczenia i powiązanych problemów. problemy.

Inne kluczowe kroki procesu:

• Pomiar pozycji ramienia owijającego: Aby ocenić ruch i ustawienie, zespół zmierzył ramiona owijające na dwóch podgrzewaczach Single Drum Preheater i podgrzewaczu Triple Stack Preheater w trzech kluczowych pozycjach — 0%, 50% i 100% — w stosunku do ich podgrzewaczy. Pomiary te pomogły ustalić, czy ramiona owijające działały prawidłowo w całym zakresie ruchu.
  
  
• Ocena równoległości i nierówności powierzchni: Dostarczony przez klienta rdzeń stalowy został włożony do stojaków walcowniczych w celu sprawdzenia równoległości w całym systemie. Ponieważ niewspółosiowość stojaka walcowniczego bezpośrednio wpływa na pozycjonowanie walca, wszelkie błędy w tym miejscu zostaną przeniesione do produkcji. Jednak stojaki walcownicze nie zawsze są idealnie jednolite — nierówności powierzchni w rurociągach mogą mieć wpływ na interpretację pomiarów wyrównania. 
  
  Jak wyjaśnia Dallas Hallston, inżynier ds. niezawodności w firmie Fluke: „Czasami powierzchnia może zostać zarysowana lub zużyta przez dowolny materiał, którego używają, lub po prostu przez czas. Tego rodzaju zużycie wpływa na uzyskiwane przez nas pomiary”.
  
  Aby uwzględnić te odchylenia i uzyskać dokładniejszy odczyt, zespół zastosował metodę Crown Sweep, czyli specjalistyczną metodę kompensującą nierówności powierzchni stanowiska walcowniczego. 
  
  
• Pozycjonowanie rolek spawarki w celu dokładnego pomiaru: Zestawy rolek splicera — które umożliwiają wprowadzanie nowych rolek papieru do systemu bez przerw — były przenoszone do pozycji produkcyjnej po jednej na raz. Dało to zespołowi nieograniczony dostęp do pomiaru każdej rolki w tej samej pozycji, w której będzie się ona znajdowała podczas pracy, co pozwoliło na dostosowanie ustawień do rzeczywistych warunków produkcyjnych.
  
  
• Regulacja niewspółosiowych rolek: W ciągu 9.5 godziny zespół skorygował osiem źle ustawionych rolek, skupiając się na kluczowych obszarach wcześniej zidentyfikowanych jako główne przyczyny problemów z śledzeniem i marszczeniem. 
  
  Aby utrzymać proces wydajnym, zespół użył prostego, ale precyzyjnego systemu znakowania, aby komunikować korekty. „Oznaczyliśmy każdą rolkę taśmą, odnotowując dokładne korekty — aż do 01 w pionie i 02 w poziomie — na podstawie odczytów oprogramowania ParAlign. Używając strzałek i wartości liczbowych, oznaczyliśmy maszynę, aby zarówno nasz zespół, jak i mechanicy mogli zobaczyć wymagane korekty na pierwszy rzut oka. W ten sposób nikt nie musiał czekać na siebie nawzajem, a my mogliśmy utrzymać proces w wydajnym toku”, mówi Hallston. Korekty wykonywano za pomocą podnośników hydraulicznych, wciągników zapadkowych/łańcuchowych i podkładek.
  
  Silna koordynacja między zespołem ParAlign a mechanikami obiektu sprawiła, że ​​wszystko szło zgodnie z planem. „To był naprawdę płynny proces” — dodał Hallston.

Efekt

Do końca usługi każda poprawiona rolka mieściła się w wymaganej przez zakład tolerancji ±0.032 cala, przywracając prawidłowe wyrównanie w całym systemie. Linia produkcyjna mogła wreszcie działać z pełnym potencjałem — mniej defektów, mniej spowolnień i płynniejsza praca od początku do końca.

Wykorzystanie graficznych odczytów w czasie rzeczywistym ParAlign umożliwiło natychmiastową walidację korekt, dając zarówno zespołowi ParAlign, jak i mechanikom zakładu pewność w procesie wyrównywania. Operatorzy zauważyli również ulepszone śledzenie arkuszy, wzmacniając wpływ korekt.

Następne kroki

Wyrównanie nigdy nie jest procesem typu „ustaw i zapomnij”. Po wykonaniu kluczowych korekt wyrównania zakład jest dobrze przygotowany do dalszej optymalizacji. Oczekuje się, że usługi ParAlign w przyszłości obejmą dodatkowe sekcje obszarów podgrzewania wstępnego i łączenia, dalsze regulacje potrójnego stosu i rolek hamulcowych oraz potencjalne ponowne wyrównanie samej ramy maszyny. Przyczyni się to do płynniejszego śledzenia rolek, mniejszej liczby nieplanowanych interwencji i większej spójności produkcji w czasie.

Dobre dopasowanie nie polega tylko na korekcie — chodzi o kontrolę. A obiekt ma jej teraz więcej.