איך טיאנג'ין אינאק משיגה דיוק ממלא של ±0.5%?

מפקחי קווי המילוי יודעים שדיוק של ±0.5% מהווה את ההבדל בין הרצות rentabilיות לבין דחיות יקרות. כאשר מכונות מילוי אוטומטיות עם מעקב מספקות בקבוקי שאמפו חסרים במילוי או מיכלי מיץ מלאים יתר על המידה, שיעור הדחיות בשל ביקורת איכות עולה ב-15–25%, ואילו אובדן המנות הנדרשות (giveaway) פוגע ברווחיות. צוותי הייצור מתאמצים לבצע התאמות ידניות, בעוד שמכונות השטיפה בקטע העליון ומכונות הסגירה בקטע התחתון עומדות ללא פעילות. טיאנדין אןאק מכונת מילוי אוטומטית עם מעקב ENKGZ-01 ממשיך לשמור על דיוק של ±0.5% במשקאות דקיקים כמים, במוצרי ניקוי צמיגיים ובסירופים דביקים, באמצעות סנכרון בזמן אמת של חיישנים ושליטה בשסתום סרוו, אשר מהנדסי ייצור מכיילים בתוך דקות במקום שעות.

המפעילים משיגים ביצוע זה באמצעות חיישני מעקב בעלי דיוק גבוה הממקמים את ראשי המילוי במרחק של ±2 מ"מ מפיות הבקבוקים, במהירויות שגוברות על עשרות עד מאות בקבוקים לדקה. חלקים במגע עם המזון עשויי נירוסטה 304/316 עומדים במחזורים היומיים של ניקוי כימי ופרמייסוטי, בעוד שמערכות CIP/SIP מאפשרות החלפת מוצרים ללא עצירת קו היצור. ממשק המשתמש האינטואיטיבי של המערכת במשקל 1000 ק"ג מאחסן מתכונים מאומתים ל-12 פרופילים נוזליים נפוצים, כך שמנהלי תפעול יכולים להחזיר באופן מיידי את הפרמטרים עבור קטשופ, בוטנים טחונים או שמן אכילה, באמצעות בחירה אחת במסך מגע.

שלושה תקלות בשסתומים שמחריבות את דיוק המילוי של ±0.5%

תקלה 1: טיפוף לאחר המילוי  

מבזבז 2–5 מ״ל לכל בקבוק עקב אי-יכולת של הזרקאות לחתוך את הזרימה באופן נקי. מפעלי כימיקלים יומיים מאבדים 800–2,000 ליטר בחודש, בעוד שקווי ייצור מזון נאלצים להתמודד עם הפרות היגיינה בגלל ביצות על הרצפה. הסיבה העמוקה נובעת מאי-התאמה בגובה הזרקאות או מחוסר ספיגה אחורה מספקת.

תקלה 2: גלגול ו 넘יה  

מלווה משקאות מוגזים ומשקאות חלבונים כאשר מילוי במהירות גבוהה יוצר טורבולנציה. החלל העליון המיותר מתמלא בצלקת, ובשלב הבדיקה התחתוני נדחות 12–18% מהייצור. מילוי צמוד (submerged) עם עקומות מתאימות וגרסת מילוי תחתונה איטית יותר פותרות את רוב המקרים.

תקלה 3: מילוי כרוני חסר  

מתרחשת כאשר קалиברציה של מד זרימה סוטה או כאשר לחץ המיכל משתנה. יצרני מיץ נאלצים להתמודד עם תביעות בגין תוכן נטו, בעוד שיוצרים פארמה עלולים להיתקל בהחזרת מנות. אימות משקל שיטתי בשלוש נקודות משחזר את ההתאמה תוך שמירה אחת.

ENKGZ-01 מונע את התקלות הללו באמצעות שסתומים נשלטים על ידי סרווו שמכווננים את קצב הזרימה 100 פעמים בשנייה, בהתבסס על נתוני המיקום בזמן אמת של הבקבוק. נתוני ייצור מאשרים תוצרת ראשונית בהצלחה של 98.7% לאחר השקת המערכת הנכונה, בעוד שהГארנטיה ל-3 שנים מכסה את המניע, ה-PLC, הגלילים, הכבשנים והרכיבים המרכזיים של מיכל הלחץ.

אבחון מעקב בזמן אמת: התאמת חיישן → PLC → שסתום

מילוי עם מעקב אוטומטי דורש התאמה של שלושה מערכות בתוך מחזורי 50 מילישניות. חיישנים בעלי דיוק גבוה סורקים את מיקום הבקבוק 500 פעמים בשנייה ומעבירים קואורדינטות X-Y ל-PLC דרך חיבורים של אthernat עמידים. אלגוריתמי ה-PLC מחשבים את מסלול ראש המילוי, בעוד מגברי הסרווו מניעים את מיקום השסתום תוך סובלנות של ±1 מ"מ.

טבלה 1: פרמטרי מערכת המעקב

 עיכוב נסור E02 : נקה את עדשת המפענח באמצעות אלכוהול איזופרופילי. וודא את שלמותו של כבל האת'רנט. אפס את הגיינ של הסנסור לטווח המפעל הרגיל: 0.8–1.2 וולט. ייצור מתמשך לאחר שהבדיקה העצמית של 10 מחזורים מאשרת עיכוב קטן מ-45 מילישניות.

תגובת PLC E03 : בדוק את תפוסת ה-CPU דרך מסך האבחון. נקה את המטמון של המתכונים והטען מחדש את הפרמטרים המאומתים. הפעל מחדש את מודול האת'רנט באמצעות סדר ה-HMI F3-R-S. וודא את הסכמת היד-ביד עם מכונת השטיפה העליונה, אשר מאשרת עיכוב של 28–32 מילישניות.

שסתום E04 לסנכרון : התאם את ההיסט של נקודת ההתחלה של הסרווו בצעדים של ±0.5 מ"מ. הרץ את מבחן מעקב על בקבוקים ריקים תוך תצפית על עקבה של ראש המילוי על שכבת הע Overlay במסך. עדן את מקדמי ה-PID: P=12, I=0.8, D=2.1 כדי להימנע מהגעה יתרה.

אימות יומי מונע סחיפה. המפעילים מריצים מחזור בדיקה של 10 בקבוקים ושוקלים את הדגימות על מאזניים קליברטיים. תוצאות מחוץ לטווח ±0.4% מפעילות אוטומטית סדרת קליברציה מלאה, אשר נרשמת באופן אוטומטי למערכת ה-MES לצורך מסמכיות ביקורת התאמה.

התאמת עקומת המילוי: 12 פרופילים נוזליים עם פרמטרים מדויקים

המודל ENKGZ-01 מאחסן עקומות מילוי מאושרות עבור 12 פרופילים נפוצים, הכוללים מים, שמן, מיץ, פסטה, קטשופ, בוטנים מגוררים, ג'ם וכימיקלים יומיים. כל מתכון מאופטם עבור שלב המילוי המהיר, שלב המילוי האיטי וההרמה מלמטה כלפי מעלה, כדי למנוע טיפוף, קצף ומילוי חסר.

טבלה 2: 12 פרופילי מילוי נוזלי

 התאמת נוזליות גבוהה : סירופים ובוטנים מגוררים משתמשים במراحل איטיות מורחבות המונעות היווצרות חורים (קוויטציה), בעוד שההרמה מהתחתית מגיעה ל-18–20 מ״מ, ומנקה חוטים צמיגיים. שסתומים Серво שומרים על לחץ אחורי של 0.2–0.8 בר, המעלים את הסיכוי להיווצרות כיסי אויר.

נוזלים יוצרים קצף : משקאות מוגזים משתמשים במילוי עמקי שמתחיל 25 מ״מ מתחת לסיום הצלחת הצוואר, ועולה במהירות של 50 מ״מ/שניה. המילוי האחרון של 5 מ״ל מתבצע במהירות של 30% מהמהירות הרגילה, ויוצר זרימה שכבה (למינרית) הממזערת לכידת пузыרים.

סדרת החלפת תצורה : בחרו מתכון דרך תפריט F2 במסך הממשק האנושי-מכונה (HMI). המכונה מבצעת מחזור עצמאי של 30 שניות להזרקת נוזל ראשונית, המנקה את המוצר הקודם דרך מעגל ה-CIP. הפרמטרים החדשים נטענים אוטומטית יחד עם סדרת התייחסות מחדש של המנועים הסרוו, אשר מאשרת את אי-ההסטה מאפס.

מחזור CIP/SIP של 5 דקות מאפשר פעילות אמיתית עם מספר מוצרים

ראשי המילוי בעלי פתרון מהיר מתנתקים תוך 90 שניות, ומערבים את כל המשטחים הנוגעים במוצר. הפעלים מחליפים את הפיות הבולטות מפלדת אל חלד (SS) מסוג 304/316, בקטרים של 3–12 מ"מ, בהתאמה לטווחי הצמיגות השונים, בעוד שהטבעות האטומות (O-rings) מושחנות מחדש בשמן סיליקון טרי. אין צורך בכלים מיוחדים מעבר למפתח שести-פאות בגודל 14 מ"מ, המוחזק על המכונה.

רצף הנקה (CIP) מופעל דרך תפריט ניקוי ייעודי:

• טיפוח מראש (דקה אחת): שטיפה במים בזרימה של 20 ליטר לדקה ובטמפרטורה של 40° צלזיוס להסרת שאריות עיקריות
• מחזור ניקוי בסבון (דקות שתיים): שטיפה בפתרון נתרן הידרוקסיד (NaOH) בריכוז 2% בטמפרטורה של 60° צלזיוס ובזרימה של 15 ליטר לדקה, לשם ניקוי המשטחים
• שטפו (דקה אחת): שטיפה במים מזוקקים (DI water) בזרימה של 25 ליטר לדקה, עם מוליכות נמוכה מ-10 מיקרו-זימנס/ס"מ
• סטרילי (דקה אחת): סטריליזציה סופית באצטיק-퍼ואסיד (Peracetic acid) בריכוז 0.2% בטמפרטורה של 50° צלזיוס
• יבש (30 שניות): דחיפה באוויר מסונן כדי למנוע הצטברות של חיידקים

מחזור סטריליזציה באדים (SIP) הוא אופציונלי עבור ייצור פרמקוטי, ומאפשר הגעה לטמפרטורת ליבה של 121° צלזיוס במשך 15 דקות, עם אישור F0>8. מד המוליכות מאשר את השלמת הניקוי ומבטל את המחזור אם רמת השאריות עולה על סף של 15 מיקרו-זימנס/ס"מ.

הזהמה המוצלבת יורדת מתחת ל-0.02% לאחר תהליך ה-CIP, כפי שנבדק באמצעות בדיקת גזעון (swab testing). מערכות מרובה-ראש נקיות באופן עצמאי, מה שמאפשר הפעלה חלקית של הקו במהלך מעבר בין מוצרים. מפעלים יומיים משנים את התהליך משאמפו לקונדישנר תוך 7 דקות סך הכול, כולל תהליך ה-CIP וטעינת המתכון.

אימות יומי של הפקקים

התמדה בייצור דורשת בדיקות דיוק יומיות לפני הרצף הראשון של המוצר. המפעילים מבצעים את פרוטוקול האימות היומי בן שלושת הנקודות באמצעות מאזניים קליברטיים שמדדים בדיוק של 0.1 גרם:

טבלה 3: אימות יומי של מילוי בן שלוש נקודות

 הcedure :

• בחירת בקבוקי PET נקיים התואמים את ממדים הנוכחיים של המתכון
• הפעלת שלושה מילויים רצופים בכל נקודת בדיקה, תוך רישום משקלים פרטניים
• חישוב הסטייה התקנית על פני תשע מדידות סך הכול
• תוצאות שמעבירות סטייה תקנית של 0.3 גרם מפעילות את סדרת התיקון

אימות מד זרימה שבועי מתבצע באמצעות לולאת מד מסתמי עליון, בה משווים את קריאות ה-ENKGZ-01 למקור ייחוס מאושר. בדיקת יציבות לחץ המיכל כוללת מחזור ריק של 30 דקות, תוך מעקב אחר תנודות מד הלחץ (הפרש בין הערך המרבי למינימלי) שאמורות להיות נמוכות מ-0.1 בר.

מגבלות נירוסטה 304/316: נתונים על התנגדות לחומצות ולבסיסים

רכיבי התחברות למוצר עמידים בטווח מלא של ערכי pH 2–13 בתפעול רציף. פלדת הגריל 304 עמידה בפני מיצי חומצה ציטרית (pH 2.8) ונגד ניקוי עם חומצה פוספורית (pH 12.1), בעוד שפלדת הגריל 316 מסתגלת למחזורי ניקוי ב-NaOH (pH 13.2) ללא היווצרות פגמים.

דירוגי עמידות לקורוזיה :

• חומצה ציטרית 5% : 304 >5000 שעות, 316 >10000 שעות
• NaOH 2% ב-60°מ : 304 >3000 שעות, 316 >6000 שעות
• חומצה פראוקטית 0.2% : לשתי הדרגות — יותר מ-2000 שעות, עם שטח מעובד (Passivated)

מומלץ לשדרוג לפלדת גריל 316 עבור תוספי אלכוהול או חומצת פראוקسيد בשימוש רציף. עיבוד פסיבציה שנתי משחזר את שכבת אוקسيد הכרום באמצעות טבילה בחומצה ניטרית בריכוז 20% במשך 30 דקות, ומשחזר יותר מ-95% מהעמידות הראשונית.

הסוג הנע בהנעה פנאומטית מאפס סיכונים חשמליים סביב ממסים דלקים. מתח ההזנה 380V, 50/60 הרץ תומך בהתקנות גלובליות, ואילו פעולת הסרו מונעת ברמת רעש נמוכה עומדת בדרישות החדרים המאובטחים של התעשייה הפרמצבטית: פחות מ-65 דציבל (A).

רשימת בדיקות להפעלה ראשונית ENKGZ-01 עם תמיכה בשטח

Tianjin ENAK ההפעלה הראשונית מתבצעת לפי פרוטוקול של 7 ימים הכולל תמיכה טכנית באמצעות וידאו והתקנה בשטח:

יום 1–2: יישור מכני

• ראשי המילוי ממופים ביחס לקו האמצעי של הבקבוק בדיוק של ±0.5 מ"מ
• זמני הפעלת השסתומים אומתו על-ידי 100 מחזורים ריקים
• צינורות ה-CIP נבדקו ללחיצה של 6 בר

יום 3–4: הפעלה ראשונית חשמלית

• מיפוי קלט/פלט של ה-PLC אושר על-ידי 256 נקודות
• האפסת ערכי ההגדרה הראשונית (homing) של המניעים החשמליים עבור כל 12 השסתומים
• התאמות מסך ה-HMI אושרו לשישה סוגי נוזלים

יום 5–6: ניסויי ייצור

• 5000 בקבוקים של כל נוזל בדיקה
• אימות משקל ±0.4% בשלושה משמרות
• יומנים מאומתים של תהליך ה-CIP (ניקוי במקום) המציגים מוליכות, אוחסנו בארכיון

יום 7: הדרכה להעברת ההפעלה

• מפעילים אומתו על פי שיטה של אימות בתלת-נקודות
• לוחות זמנים לתיקונים מתוכנתים
• מערכת ניטור מרחוק הופעלה, עם אינטגרציה למערכת MES

התקנת השדה והכניסה לתפעול כוללות דוחות בדיקת מכונות וסרטוני בדיקת יציאה אשר מסמנים ביצועים של ±0.5% לפני שחרור לייצור. האחריות למשך 3 שנים מתחילה עם חתימת פרוטוקול הקבלה, ומכסה כשלים במנוע, מיכל לחץ, משאבה, מערכת PLC, גיר, סיבובן וקופסת הילוכים.

מכונת מילוי אוטומטית עם מערכות עקבה של טיאנג'ין ENAK מספק מהנדסי ייצור את הבקרה המדויקת שדורשים קווי ייצור מודרניים למספר מוצרים. דיוק של ±0.5% נשמר גם במהלך פעילות במהירות גבוהה, בעוד שניקוי לפי תהליכי CIP/SIP מאפשר גמישות אמיתית. עמידות של נירוסטה 304/316 עומדת בדרישות הכימיות והפרמקאוטיות היומיומיות. מנהלים משיגים הצלחה עקבייה במעבר הראשון, ובכך תומכים במחיר יציב ובהגשות אמינות בתחומים של מזון, משקאות, סחורות רגילות ומכונות.