Kako Tianjin ENAK doseže natančnost polnjenja ±0,5 %?

Nadzorniki polnilnih linij vedo, da natančnost ±0,5 % predstavlja razliko med donosnimi obrati in dragimi zavrnitvami. Ko avtomatske polnilne naprave z sledenjem izpolnijo šampona v steklenice pod normo ali preveč napolnijo posode za sok, se delež zavrnitev nadzora kakovosti poveča za 15–25 %, hkrati pa izgube zaradi prekomernega polnjenja („giveaway“) zmanjšujejo dobiček. Proizvodne ekipe hitro izvajajo ročne nastavitve, medtem ko naprave za izpiranje na vhodu in zapiralnike na izhodu ostanejo brez opravila. Tianjin ENAK Avtomatska polnilna naprava z sledenjem ENKGZ-01 omogoča natančnost ±0,5 % pri tekočinah z visoko razredčitvijo (kot so npr. voda), viskoznih detergentih in lepljivih sirupih z uporabo sinhronizacije senzorjev v realnem času ter krmiljenja servopropustov, ki jih inženirji za proizvodnjo kalibrirajo v nekaj minutah namesto v urah.

Operatorji dosežejo to zmogljivost z uporabo visokonatančnih sledilnih senzorjev, ki postavijo polnilne glave z natančnostjo ±2 mm glede na ustja steklenic pri hitrostih od desetih do več sto steklenic na minuto. Deli iz hrano-varnega nerjavnega jekla 304/316, ki pridejo v stik s tekočino, vzdržijo vsakodnevne cikle čiščenja z kemikalijami in farmacevtskimi sredstvi, medtem ko sistemi CIP/SIP omogočajo zamenjavo izdelka brez zaustavitve proizvodne linije. Intuitivno vmesnik HMI sistema z nosilnostjo 1000 kg shrani potrjene recepte za 12 najpogostejših tekočih profilov, kar nadzornikom omogoča ponovno klic parametrov za ketchup, arašidovo maslo ali jedljivo olje z eno samo izbiro na dotikalni zaslon.

Trije primerni primerni primeri odpovedi ventilov, ki uničijo natančnost polnjenja ±0,5 %

Odpoved 1: Kapljanje po končanem polnjenju  

porabi 2–5 ml na steklenico, saj nastavki ne prekinjajo čistega izlivanja. Kemični obrati izgubijo dnevno 800–2000 litrov mesečno, hrana pa zaradi kapljanja na tla krši higienske predpise. Osnovni vzrok je neskladje višine nastavka ali premajhna vakuumsko povratna sesalna sila.

Nevzdržnost 2: Prekomerno penjenje  

prizadene gazirane napitke in proteinske pijače, kadar hitro polnjenje povzroči turbulenco. Preveliko prostor nad tekočino se zapolni z mehurčki, medtem ko spodnji nadzorni postopki zavrnejo 12–18 % proizvodnje. Večina primerov se odpravi z potopljenim polnjenjem po ukrivljenih krivuljah in počasnejšimi fazami polnjenja od spodaj.

Nevzdržnost 3: Nenehno podpolnjevanje  

nastopi, kadar se kalibracija pretokomera odmika ali se tlak v rezervoarju spreminja. Proizvajalci soka so izpostavljeni tožbam zaradi neto vsebine, farmacevtski proizvajalci pa tvegajo odpoved celotne serije. Sistematska tehtna preverjanja na treh točkah obnovijo skladnost že v enem delovnem času.

ENKGZ-01 odpravi te napake z ventilmi, ki jih poganja servomotor, in sicer tako, da prilagajajo pretok 100-krat na sekundo na podlagi podatkov o položaju steklenice v realnem času. Proizvodni podatki potrjujejo izkoristek 98,7 % pri prvem prehodu po ustrezni vzpostavitvi, medtem ko triletna garancija pokriva osnovne komponente črpalke, PLC-ja, zobnikov, ležajev in tlakovnega posoda.

Odpravljanje napak v režimu sledenja v realnem času: sinhronizacija senzor → PLC → ventil

Samodejno sledenje pri polnjenju zahteva sinhronizacijo treh sistemov v ciklih 50 ms. Visoko natančni senzorji skenirajo položaj steklenice 500-krat na sekundo in po trdih Ethernet-povezavah prenašajo koordinate X-Y v PLC. Algoritmi PLC-ja izračunajo tir polnilne glave, medtem ko servomotorji premikajo ventile z natančnostjo ±1 mm.

Tabela 1: Parametri sistema sledenja

 Zakasnitev senzorja E02 : Očistite lečo kodirnika z izopropilnim alkoholom. Preverite celovitost ethernet kabla. Ponastavite dobiček senzorja na tovarniški razpon 0,8–1,2 V. Proizvodnja se nadaljuje po samopreverjanju v 10 ciklih, ki potrdi odziv < 45 ms.

E03 PLC-odziv : Preverite izkoriščenost procesne enote prek diagnostičnega zaslona. Počistite predpomnilnik receptov in znova naložite potrjene parametre. Ponovno zaženite Ethernetov modul z HMI zaporedjem F3-R-S. Preverite rokovanje z napredujočim pranjenjem, da potrdite zakasnitev 28–32 ms.

E04 Sinhronizacija ventila : Prilagodite pomik domače pozicije servo motorja v korakih ±0,5 mm. Izvedite test sledenja praznim steklenicam in opazujte sled izlivne glave na zaslonskem prekrivnem prikazu. Natančno nastavite PID-koeficiente: P = 12, I = 0,8, D = 2,1 za ničelno prekoračitev.

Dnevna preverjanja preprečujejo odmikanje. Operaterji izvedejo testni cikel z 10 steklenicami in tehtajo vzorce na kalibriranih tehtnicah. Rezultati izven tolerance ±0,4 % sprožijo celoten kalibracijski cikel, ki se avtomatsko vpiše v MES-sistem za sledljivost pri nadzornih pregledih.

Nastavitev krivulje polnjenja: 12 tekočinskih profilov z natančnimi parametri

ENKGZ-01 shranjuje potrjene krivulje polnjenja za 12 pogostih profilov, ki zajemajo vodo, olje, sok, pasto, ketchup, arašidovo maslo, žele in dnevne kemikalije. Vsak recept optimizira fazo hitrega polnjenja, fazo počasnega polnjenja ter dvig od spodaj, da se prepreči kapljanje, penjenje in nepopolno polnjenje.

Tabela 2: 12 profilov polnjenja tekočin

 Prilagoditev za viskozne tekočine : Sirupi in arašidovo maslo uporabljajo podaljšano počasno fazo, s čimer se preprečuje kavitacija, medtem ko dviganje dna doseže 18–20 mm in odstrani viskozne niti. Servoventili vzdržujejo nazadnji tlak 0,2–0,8 bar, s čimer se odpravijo zračni žepi.

Penjive tekočine napitki z dodanim ogljikovim dioksidom uporabljajo metodo napolnjevanja s potopitvijo, pri kateri se napolnjevanje začne 25 mm pod koncem vratu in nadaljuje s hitrostjo 50 mm/s. Zadnjih 5 ml se napolni s 30 % normalne hitrosti, kar ustvari laminarno tok in zmanjša ujetje mehurčkov.

Postopek preklopa izberite recept prek menija HMI F2. Stroj izvede 30-sekundni cikel samoprečiščevanja, pri katerem preplakne prejšnji proizvod skozi cikel CIP. Novi parametri se samodejno naložijo skupaj z zaporedjem servo-domišljenja, ki potrdi ničelni odmik.

Cikel CIP/SIP v petih minutah omogoča resnično večproizvodno obratovanje.

Glave za napolnjevanje z hitrim odklepom se razstavijo v 90 sekundah, pri čemer so razkrita vsa površina, ki pridejo v stik s proizvodom. Operaterji zamenjajo šobe iz nerjavnega jekla 304/316 s premerom 3–12 mm, prilagojene obsegu viskoznosti, medtem ko se O-obročki na novo mažejo z silikonsko mazilno snovjo. Za razstavo ni potrebnih posebnih orodij, razen ključa za šestkotne vijake 14 mm, ki je shranjen na stroju.

Cikel CIP se aktivira prek posebnega menija za čiščenje:

• Predpranimanje (1 min): Izpiranje z 20 L/min vode pri 40 °C za odstranitev večine ostankov
• Cikel detergenta (2 min): Čiščenje z 2-odstotno raztopino NaOH pri 60 °C in pretoku 15 L/min
• Izpljuvajte (1 min): Izpiranje z deionizirano vodo pri pretoku 25 L/min in prevodnosti manj kot 10 μS/cm
• Steriliziraj (1 min): Končna dezinfekcija z perocetno kislino 0,2 % pri 50 °C
• SUHO (30 sek): Odpihovanje z filtriranim zrakom preprečuje razmnoževanje bakterij

Ciklus SIP z vodno paro je izbirna možnost za farmacevtske cikle, pri katerih se doseže jedro temperature 121 °C v času 15 minut (validacija F0 > 8). Merilni sprožilec prevodnosti potrjuje dokončanje čiščenja in ustavi cikel, če preseže prag ostankov 15 μS/cm.

Prekrižno kontaminacijo po CIP-u potrdijo brisne analize in znaša manj kot 0,02 %. Sistemi z več glavami se čistijo neodvisno, kar omogoča delovno obratovanje linije med prehodi med izdelki. Na dnevni osnovi kemikalije v rastlinah zamenjajo šampon v kondicioner v skupnem času 7 minut, vključno s CIP-om in nalaganjem recepture.

Dnevna preverjanja šob

Za zagotavljanje doslednosti proizvodnje so pred prvim zagonom proizvodnje vsak dan potrebne natančne preveritve. Operaterji izvedejo standardiziran tročlen preveritveni protokol z uporabo kalibriranih tehtnic z natančnostjo do 0,1 g:

Tabela 3: Dnevno tročleno preverjanje napolnjenosti

 Postopek :

• Izberite čiste PET steklenice, ki ustrezajo dimenzijam trenutne recepture
• Izvedite tri zaporedna polnjenja na vsaki preskusni točki in zapišite posamezne teže
• Izračunajte standardni odklon na vseh devetih meritvah
• Rezultati, ki presegajo standardni odklon 0,3 g, sprožijo vzdrževalno zaporedje

Tedenska verifikacija pretokomera uporablja referenčni krog z glavnim merilnikom za primerjavo odčitkov ENKGZ-01 z certificiranim referenčnim standardom. Preskus stabilizacije tlaka v rezervoarju traja 30 minut in vključuje prazno cikliranje ter spremljanje nihanja manometra pod 0,1 bara (vrh do vrha).

omejitve iz nerjavnega jekla 304/316: Podatki o odpornosti proti kislinam in alkalijam

Komponente, ki pridejo v stik z izdelkom, zdržijo neprekinjeno delovanje v celotnem pH razponu od 2 do 13. Jeklo 304 zdrži sokove na osnovi citronske kisline (pH 2,8) in detergente na osnovi fosforne kisline (pH 12,1), jeklo 316 pa cikle čiščenja v mestu (CIP) z natrijevim hidroksidom (pH 13,2) brez nastanka pikanj.

Ocene odpornosti proti koroziji :

• Citronska kislina 5 % : 304 > 5000 ur, 316 > 10 000 ur
• NaOH 2 % pri 60 °C : 304 > 3000 ur, 316 > 6000 ur
• Perocetna kislina 0,2 % obojestranska pasivirana površina >2000 ur

za stalno uporabo alkohola ali peroksidnih dezinfekcijskih sredstev se priporoča nadgradnja na jeklo 316. Letna pasivacija obnovi celično oksidno plast z 20-odstotno dušikovo kislino s 30-minutnim potopom in obnovi več kot 95 % izvirne odpornosti.

Pnevmatski pogon odpravi električne nevarnosti v bližini vnetljivih topil. Napajanje 380 V, 50/60 Hz omogoča globalno namestitev, medtem ko tiho delovanje servopogona izpolnjuje zahteve farmacevtskih čistih prostorov (<65 dB(A)).

ENKGZ-01: Kontrolni seznam za vzpostavitev z podporo na kraju samem

Tianjin ENAK vzpostavitev poteka po sedemdnevni protokolu, ki združuje tehnično podporo prek videa in namestitev na kraju samem:

Dan 1–2: Mehansko poravnavanje

• Polnilne glave so poravnane glede na središčnico steklenice z natančnostjo ±0,5 mm
• Časovna nastavitev ventilov je preverjena z 100 praznimi cikli
• CIP-cevi so pod tlakom preskusili pri 6 bar

Dan 3–4: Električna vzpostavitev

• Ujemanje vhodov/izhodov PLC potrjeno – 256 točk
• Odmiki za homing servopogonov nastavljeni na nič za vseh 12 ventilov
• Recepti na HMI potrjeni za 6 tekočih snovi

Dan 5–6: Poskusna proizvodnja

• 5000 steklenic za vsako testno tekočino
• Preverjanje mase z natančnostjo ±0,4 % v vseh treh izmenah
• Dnevniki prevodnosti za potrditev CIP arhivirani

Dan 7: Prenos znanja in usposabljanje

• Operatorji certificirani za preverjanje na treh točkah
• Vzdrževalni urniki programirani
• Omogočena daljinska nadzorovanja z integracijo MES

Vključeni so tudi poljski montažni in zagonski deli, ki vsebujejo poročila o preskusih strojev ter video dokumentacijo izhodnega pregleda z natančnostjo ±0,5 % pred začetkom serijske proizvodnje. Triletna garancija začne veljati ob podpisani protokolarni izjavi o sprejemu in pokriva okvare motorja, tlakovnega posoda, črpalke, PLC-ja, zobnikov, ležajev in menjalnika.

Avtomatski naplavljalnik s sistemom za samodejno sledenje Tianjin ENAK omogoča inženirjem za proizvodnjo natančno krmiljenje, ki ga zahtevajo sodobne večproizvodne linije. Natančnost ±0,5 % ostaja ohranjena tudi pri visokih hitrostih obratovanja, medtem ko čiščenje CIP/SIP zagotavlja resnično prilagodljivost. Trajnost iz nerjavnega jekla 304/316 zdrži vsakodnevne zahteve kemikalij in farmacevtskih izdelkov. Nadzorniki dosežejo dosledne izkoristke pri prvem prehodu, kar podpira stabilne cene in zanesljive dobave v aplikacijah za hrano, pijače, blago in strojno opremo.