كيف تحقّق شركة تيانجين إيناك دقة تعبئة تبلغ ±٠.٥٪؟

يعلم مشرفو خطوط التعبئة أن دقة ±0.5% تمثّل الفرق بين التشغيل المربح والرفض المكلف. فعندما تُنتج ماكينات التعبئة التلقائية المتتبعة زجاجات شامبو ناقصة التعبئة أو عبوات عصير مفرطة التعبئة، يرتفع معدل الرفض في ضوابط الجودة بنسبة 15–25%، بينما تآكل خسائر التعبئة الزائدة الهوامش الربحية. وتضطر فرق الإنتاج إلى إجراء تعديلات يدوية عاجلة، في الوقت الذي تبقى فيه أجهزة الغسل المسبقة ووحدات الإغلاق اللاحقة متوقفة عن العمل. شركة تيانجين إيناك ماكينة التعبئة التلقائية المتتبعة من طراز ENKGZ-01 يحافظ على دقة ±٠٫٥٪ عبر المشروبات الخفيفة كالماء، والمنظفات اللزجة، والشراب اللزج، وذلك من خلال مزامنة الاستشعار في الوقت الفعلي والتحكم في صمام السيرفو الذي يقوم مهندسو الإنتاج بمعايرته في غضون دقائق بدلًا من الساعات.

يحقّق المشغلون هذه الأداء باستخدام أجهزة استشعار عالية الدقة لتتبع المواقع، والتي تُوضع رؤوس التعبئة ضمن مدى ±٢ مم من فتحات الزجاجات وبسرعات تصل إلى عشرات أو مئات الزجاجات في الدقيقة. وتتميّز أجزاء الجهاز التي تتلامس مع المنتج والمصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ العذائي من الدرجتين ٣٠٤/٣١٦ بقدرتها على تحمل دورات التنظيف الكيميائية والصيدلانية اليومية، بينما تتيح أنظمة التنظيف في الموقع (CIP) والتعقيم في الموقع (SIP) تغيير المنتج دون إيقاف خط الإنتاج. ويتميز واجهة المستخدم الرسومية (HMI) البديهية للنظام بسعة ١٠٠٠ كجم بتخزين وصفات معتمدة لـ١٢ ملفًّا سائلًا شائع الاستخدام، ما يسمح للمشرفين باسترجاع المعايير الخاصة بالكاتشب أو زبدة الفول السوداني أو الزيت الصالح للأكل بنقرة واحدة على الشاشة اللمسية.

ثلاثة أعطال في الصمامات تُدمِّر دقة التعبئة البالغة ±٠٫٥٪

العطل الأول: التقطير بعد الانتهاء من التعبئة  

يُهدر ٢–٥ مل لكل زجاجة بسبب عطل الفوهات التي تفشل في الانقطاع بدقة. وتخسر المصانع الكيميائية اليومية ٨٠٠–٢٠٠٠ لتر شهريًّا، بينما تواجه خطوط إنتاج الأغذية انتهاكات للشروط الصحية ناتجة عن تجمعات سائلة على الأرض. ويُعزى السبب الجذري إلى عدم توافق ارتفاع الفوهة أو ضعف شفط الفراغ العكسي.

الفشل ٢: فَقْد التحكم في الرغوة والفيضان  

يُصيب المشروبات الغازية ومشروبات البروتين المخفوقة عند التعبئة بسرعة عالية ما يُحدث اضطرابًا هيدروديناميكيًّا. وتمتلئ المساحة الفارغة فوق السائل بالرغوة، بينما ترفض مرحلة الفحص اللاحقة ١٢–١٨٪ من الإنتاج. ويمكن حل معظم الحالات باستخدام منحنيات التعبئة المغمورة ومراحل التعبئة السفلية الأبطأ.

الفشل ٣: النقص المزمن في الكمية المعبأة  

يحدث عندما تنحرف معايرة مقياس التدفق أو تتقلب ضغوط الخزان. وتتعرَّض مصانع عبوات العصائر لدعاوى قضائية تتعلق بالمحتوى الصافي، بينما يعرِّض المنتجون الدوائيون دفعات الإنتاج لمخاطر الاستدعاء. ويُعيد التحقق الوزني المنهجي بنقاط ثلاثية القياس الامتثال للمواصفات خلال وردية واحدة.

ENKGZ-01 يُلغي هذه الأعطال من خلال صمامات مُتحكَّمٌ بها بواسطة محركات مؤازرة، والتي تُعدِّل معدلات التدفق ١٠٠ مرة في الثانية استنادًا إلى بيانات موقع الزجاجة في الوقت الفعلي. وتؤكِّد بيانات الإنتاج تحقيق نسبة نجاح أولية تبلغ ٩٨,٧٪ بعد التشغيل والتكليف السليمين، بينما يغطي الضمان لمدة ثلاث سنوات المضخة ووحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) والتروس والمحامل والمكونات الأساسية لوعاء الضغط.

تصحيح الأخطاء في التتبع في الوقت الفعلي: تنسيق الاستشعار → وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) → الصمام

التعبئة التتبعية التلقائية يتطلَّب هذا التنسيق بين ثلاثة أنظمة ضمن دورات مدتها ٥٠ مللي ثانية. وتقوم أجهزة الاستشعار عالية الدقة بمسح موقع الزجاجة ٥٠٠ مرة في الثانية، وترسل إحداثيات المحورين X وY إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) عبر اتصالات إيثرنت مقاومة للظروف القاسية. وتقوم خوارزميات وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بحساب مسار رأس التعبئة، بينما تُحرِّك مضخِّمات المحركات المؤازرة وضع الصمام ضمن تحمل ±١ ملم.

الجدول ١: معايير نظام التتبع

 تأخر مستشعر E02 : نظّف عدسة المشفر باستخدام الكحول الإيزوبروبيلي. تحقق من سلامة كابل الإيثرنت. أعد ضبط كسب المستشعر إلى النطاق المصنع القياسي 0.8–1.2 فولت. تستأنف الإنتاج بعد أن تؤكّد اختبارات التشغيل الذاتي خلال 10 دورات أن زمن الاستجابة أقل من 45 مللي ثانية.

استجابة وحدة التحكم القابلة للبرمجة (PLC) E03 : تحقق من نسبة استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) عبر شاشة التشخيص. امسح ذاكرة التخزين المؤقت للوصفات وأعد تحميل المعايير المُوثَّقة. أعد تشغيل وحدة الإيثرنت باستخدام التسلسل F3-R-S عبر واجهة المستخدم الرسومية (HMI). تأكّد من وجود تبادل إشارات ناجح مع جهاز الغسيل السابق يؤكد زمن تأخير يتراوح بين 28 و32 مللي ثانية.

مزامنة الصمام E04 : عدّل انحراف استهداة المحرك الخدمي بزيادات ±0.5 مم. نفّذ اختبار تتبع الزجاجات الفارغة مع مراقبة تأخر رأس الملء على طبقة العرض المُتراكبة على الشاشة. صَفِّح معايير التحكم التناسبي-التكاملي-التماذي (PID) بحيث تكون P=12، I=0.8، D=2.1 للحصول على صفر تجاوز.

تمنع عملية التحقق اليومي الانحراف. ويقوم المشغلون بإجراء دورة اختبار تتضمن ١٠ زجاجات، حيث يُوزن العينات على موازين معايرة بدقة. وعندما تخرج النتائج خارج نطاق ±٠٫٤٪، يتم تشغيل سلسلة المعايرة الكاملة تلقائيًّا، ويتم تسجيلها آليًّا في نظام إدارة التصنيع (MES) لتوفير سجلات تدقيق الامتثال.

ضبط منحنى التعبئة: ١٢ ملفًّا سائلًا مع معايير دقيقة

يحتوي جهاز ENKGZ-01 على منحنيات تعبئة معتمدة لـ١٢ ملفًّا شائعًا تشمل الماء والزيت والعصير والمعجون والكاتشب وفول السوداني المطحون والمربى والمواد الكيميائية المنزلية اليومية. ويُحسِّن كل وصفةٍ مرحلتي التعبئة السريعة والتعبئة البطيئة، فضلًا عن رفع القاع، وذلك للقضاء على التسريب والرغوة ونقص الكمية.

الجدول ٢: ١٢ ملفًّا سائلًا لتعبئة السوائل

 تعديل اللزوجة العالية : تستخدم الشرابات وفول السوداني المطحون مرحلتين بطيئتين ممتدتين لمنع ظاهرة الاستنزاف (Cavitation)، بينما يصل ارتفاع رفع القاع إلى ١٨–٢٠ مم لتفريغ الخيوط اللزجة. وتُحافظ الصمامات المؤازرة على ضغط عكسي يتراوح بين ٠٫٢ و٠٫٨ بار لإزالة الجيوب الهوائية.

سوائل رغوية تستخدم المشروبات الغازية ملءً غاطسًا يبدأ على عمق 25 مم تحت حافة الفوهة، ثم يرتفع بمعدل 50 مم/ثانية. ويتم إكمال الملء النهائي بحجم ٥ مل بمعدل ٣٠٪ من السرعة العادية، مما يُنشئ تدفقًا طبقيًّا يقلل إلى أدنى حدٍ احتجاز الفقاعات.

إجراء التحويل بين المنتجات اختر الوصفة عبر قائمة الواجهة البشرية-الآلية (HMI) F2. وتقوم الماكينة بتشغيل دورة تمهيد ذاتية لمدة ٣٠ ثانية لغسل بقايا المنتج السابق عبر حلقة التنظيف بالماء والمواد الكيميائية (CIP). ويتم تحميل المعايير الجديدة تلقائيًّا مع تسلسل معايرة المحركات الخطوية (servo homing) الذي يؤكد صحة حالة الصفر.

دورة التنظيف بالماء والمواد الكيميائية والتعقيم بالبخار (CIP/SIP) مدتها ٥ دقائق تتيح التشغيل الفعلي متعدد المنتجات.

تُفك رؤوس الملء ذات الإطلاق السريع خلال ٩٠ ثانية فقط، مما يكشف جميع الأسطح المتلامسة مع المنتج. ويقوم المشغلون باستبدال فوهات الفولاذ المقاوم للصدأ (من النوعين ٣٠٤ و٣١٦) ذات الأقطار المتراوحة بين ٣ و١٢ مم، بما يتناسب مع مدى اللزوجة المطلوب، بينما تُدهن الحلقات المطاطية (O-rings) بزيت سيليكون جديد. ولا تتطلب العملية أي أدوات خاصة سوى مفتاح سداسي الشكل بقطر ١٤ مم المخزن على الماكينة.

تنشَّط دورة التنظيف بالماء والمواد الكيميائية (CIP) عبر القائمة المخصصة للتنظيف:

• شطف مسبق (دقيقة واحدة): شطف بالماية بسرعة ٢٠ لتر/دقيقة ودرجة حرارة ٤٠°م لإزالة البقايا الرئيسية
• دورة المنظفات (دقيقتان): تنظيف بال محلول الهيدروكسيد الصوديوم (NaOH) بنسبة ٢٪ ودرجة حرارة ٦٠°م وبسرعة ١٥ لتر/دقيقة
• اشطف (دقيقة واحدة): شطف بماء خالي من الأيونات (DI water) بسرعة ٢٥ لتر/دقيقة، وتوصيلية أقل من ١٠ مايكروسيمنز/سم
• معقم (دقيقة واحدة): التعقيم النهائي بحمض البيروأسيتيك بتركيز ٠٫٢٪ عند درجة حرارة ٥٠°م
• تجفيف (٣٠ ثانية): نفخ الهواء المُفلتر يمنع تراكم البكتيريا

دورة التعقيم بالبخار (SIP) اختيارية للتشغيلات الصيدلانية التي تصل فيها درجة حرارة النواة إلى ١٢١°م لمدة ١٥ دقيقة، مع تحقيق قيمة تحقق (F₀) تزيد عن ٨. ويتحقق مسبار التوصيلية من اكتمال عملية التنظيف، ويتوقف التشغيل تلقائيًّا إذا تجاوزت بقايا المواد ١٥ ميكروسيمنز/سم.

تنخفض نسبة التلوث المتبادل إلى أقل من ٠٫٠٢٪ بعد عملية التنظيف بالمواد الكيميائية (CIP)، وذلك مُؤكَّد عبر اختبار المسحات. وتقوم الأنظمة متعددة الرؤوس بالتنظيف بشكل مستقل، مما يسمح بتشغيل جزء من الخط أثناء الانتقال بين المنتجات. وتستغرق محطات إنتاج المواد الكيميائية اليومية تحويل خط الإنتاج من الشامبو إلى البلسم خلال ٧ دقائق إجمالًا، بما في ذلك عملية التنظيف بالمواد الكيميائية (CIP) وتحميل الوصفة.

التحقق اليومي من الفوهات: بروتوكول اختبار الملء الثلاثي النقاط

يتطلب الاتساق في الإنتاج إجراء فحوصات دقة يومية قبل تشغيل أول دفعة منتج. ويقوم المشغلون بتنفيذ عملية التحقق القياسية ثلاثية النقاط باستخدام موازين معادِلة بدقة قراءتها ٠٫١ غرام.

الجدول ٣: التحقق اليومي من الملء ثلاثي النقاط

 الإجراء :

• اختر زجاجات البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) النظيفة التي تتطابق أبعادها مع أبعاد الوصفة الحالية
• قم بإجراء ثلاث عمليات ملء متتالية عند كل نقطة اختبار، وسجّل أوزان كل واحدة على حدة
• احسب الانحراف المعياري عبر إجمالي التسعة قياسات
• تُفعِّل النتائج التي تتجاوز الانحراف المعياري ٠٫٣ غرام سلسلة الصيانة

يتم التحقق الأسبوعي من تدفق العداد باستخدام حلقة العداد الرئيسي، والتي تقارن قراءات جهاز ENKGZ-01 مع مرجع معتمَد. وتشمل اختبار استقرار ضغط الخزان دورة فارغة مدتها ٣٠ دقيقة لمراقبة تقلبات المقياس بحيث لا تتجاوز ٠٫١ بار من القمة إلى القمة.

حدود الفولاذ المقاوم للصدأ ٣٠٤/٣١٦: بيانات مقاومة الأحماض والقواعد

تتحمل مكونات المنتج التي تتلامس معه التشغيل المستمر ضمن مدى الـpH الكامل من ٢ إلى ١٣. ويصمد الفولاذ ٣٠٤ أمام عصائر الحمض الستريك ذات درجة حموضة pH ٢٫٨ والمنظفات الفوسفورية ذات درجة حموضة pH ١٢٫١، في حين يصمد الفولاذ ٣١٦ أمام دورات التنظيف بالماء الساخن المحتوي على هيدروكسيد الصوديوم (CIP) ذات درجة حموضة pH ١٣٫٢ دون ظهور أي تآكل نقطي.

تصنيفات مقاومة التآكل :

• حمض الستريك ٥٪ : الفولاذ ٣٠٤ أكثر من ٥٠٠٠ ساعة، والفولاذ ٣١٦ أكثر من ١٠٠٠٠ ساعة
• هيدروكسيد الصوديوم ٢٪ عند ٦٠°م : الفولاذ ٣٠٤ أكثر من ٣٠٠٠ ساعة، والفولاذ ٣١٦ أكثر من ٦٠٠٠ ساعة
• البيروأسيتيك ٠٫٢٪ : كلا النوعين أكثر من ٢٠٠٠ ساعة على سطح خاضع لعملية التمرير (Passivation)

يُوصى بـ 316 ترقية لمطهرات الكحول أو بيروكسيد المستخدمة باستمرار. وتستعيد عملية التمرير السنوية طبقة أكسيد الكروم باستخدام غمر لمدة 30 دقيقة في حمض النيتريك بنسبة 20٪، ما يعيد أكثر من 95% من مقاومته الأصلية.

النوع الذي يُدار بالهواء المضغوط يلغي المخاطر الكهربائية في المناطق المحيطة بالمذيبات القابلة للاشتعال. وتدعم وحدة التغذية الكهربائية بجهد 380 فولت وتكرار 50/60 هرتز التثبيت العالمي، بينما تلبي عملية التشغيل الهادئة بواسطة المحركات المؤازرة متطلبات غرف النظافة الصيدلانية (أقل من 65 ديسيبل(أ)).

قائمة مراجعة بدء التشغيل ENKGZ-01 مع الدعم الميداني

تيانجين ENAK يتم بدء التشغيل وفقًا للبروتوكول المكوّن من 7 أيام، والذي يجمع بين الدعم الفني عبر الفيديو والتثبيت الميداني:

اليوم ١–٢: المحاذاة الميكانيكية

• يتم ضبط رؤوس التعبئة بحيث تكون مُحاذية ضمن مدى ±٠٫٥ مم بالنسبة لخط مركز الزجاجة
• يتم التحقق من توقيت الصمامات عبر إجراء ١٠٠ دورة تشغيل فارغة
• يتم اختبار ضغط أنابيب التنظيف بالدمج (CIP) عند ضغط ٦ بار

اليوم ٣–٤: بدء التشغيل الكهربائي

• يتم التأكّد من تخطيط مدخلات/مخرجات وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) لنقاط ٢٥٦
• تم تعيين قيم التعويض الخاصة بالعودة إلى المنزل للمحركات servo على الصفر لجميع الصمامات الـ12
• تم التحقق من صحة وصفات واجهة المستخدم البشرية (HMI) لأنواع السوائل الستة

اليوم ٥–٦: تجارب الإنتاج

• ٥٠٠٠ زجاجة من كل سائل مُختبر
• التحقق من الوزن ضمن هامش ±٠٫٤٪ عبر ثلاث ورديات عمل
• تم أرشفة سجلات التوصيلية الخاصة بالتحقق من تنظيف الأنظمة (CIP)

اليوم ٧: تدريب التسليم والتسليم

• حصل المشغلون على شهادة في إجراء التحقق من ثلاث نقاط
• تم برمجة جداول الصيانة
• تم تفعيل المراقبة عن بُعد مع دمج نظام إدارة التصنيع (MES)

تشمل عمليات تركيب وتشغيل المعدات في الموقع تقارير الاختبارات الميكانيكية ومقاطع الفيديو الخاصة بفحص الخروج، والتي توثّق أداءً دقيقًا بمقدار ±٠٫٥٪ قبل الإطلاق للإنتاج. ويبدأ سريان ضمان لمدة ٣ سنوات فور توقيع بروتوكول القبول، ويغطي هذا الضمان أعطال المحرك، والوعاء الضاغط، والمضخة، ووحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، والتروس، والمحامل، وعلبة التروس.

ماكينة التعبئة ذات التتبع الآلي من شركة تيانجين إيناك توفر هذه الماكينة لمهندسي الإنتاج تحكمًا دقيقًا يلبي متطلبات خطوط الإنتاج الحديثة متعددة المنتجات. وتظل دقة ±٠٫٥٪ مضمونة حتى أثناء التشغيل عالي السرعة، بينما تتيح عمليات التنظيف بالغسيل المعقّم (CIP) والتعقيم بالبخار (SIP) مرونة حقيقية. كما أن متانتها المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجتين ٣٠٤ و٣١٦ تجعلها قادرة على التحمل اليومي في البيئات الكيميائية والصيدلانية. ويتمكن المشرفون من تحقيق معدلات ناجحة ثابتة عند أول محاولة، مما يدعم استقرار الأسعار وموثوقية التسليم عبر تطبيقات الأغذية والمشروبات والسلع الاستهلاكية والمعدات.