Làm thế nào Tianjin ENAK đạt được độ chính xác đổ đầy ±0,5%?

Các giám sát viên dây chuyền đổ đầy đều biết rằng độ chính xác ±0,5% thể hiện ranh giới giữa các ca sản xuất có lợi nhuận và những lô sản phẩm bị loại thải tốn kém. Khi các máy đổ đầy tự động có chức năng theo dõi đổ thiếu vào chai dầu gội hoặc đổ quá mức vào các container nước ép, tỷ lệ sản phẩm bị kiểm soát chất lượng loại bỏ tăng vọt 15–25%, trong khi tổn thất do đổ thừa làm xói mòn biên lợi nhuận. Các đội sản xuất phải khẩn trương thực hiện điều chỉnh thủ công, trong khi các máy rửa ở đầu dây chuyền và máy đóng nắp ở cuối dây chuyền buộc phải tạm ngừng hoạt động. Tianjin ENAK Máy đổ đầy tự động có chức năng theo dõi ENKGZ-01 duy trì độ chính xác ±0,5% đối với các loại đồ uống loãng như nước, chất tẩy rửa đặc sệt và si-rô dính nhờ đồng bộ hóa cảm biến theo thời gian thực và điều khiển van servo—mà kỹ sư sản xuất có thể hiệu chuẩn trong vài phút thay vì hàng giờ.

Người vận hành đạt được hiệu suất này bằng cách sử dụng các cảm biến theo dõi độ chính xác cao để định vị đầu chiết vào vị trí cách miệng chai ±2 mm, ở tốc độ đạt từ vài chục đến hàng trăm chai mỗi phút. Các bộ phận tiếp xúc làm bằng thép không gỉ cấp thực phẩm 304/316 chịu được các chu kỳ vệ sinh hóa chất và dược phẩm hàng ngày, trong khi hệ thống CIP/SIP cho phép chuyển đổi sản phẩm mà không cần dừng dây chuyền. Giao diện người-máy (HMI) trực quan của hệ thống 1000 kg lưu trữ các công thức đã được xác nhận cho 12 đặc tính chất lỏng phổ biến, giúp quản sát viên gọi lại các thông số cho tương ớt, bơ đậu phộng hoặc dầu ăn chỉ bằng một lần chạm lên màn hình cảm ứng.

Ba sự cố van làm mất độ chính xác chiết rót ±0,5%

Sự cố 1: Nhỏ giọt sau khi chiết  

lãng phí 2–5 ml mỗi chai do vòi phun không ngắt sạch. Các nhà máy hóa chất hàng ngày mất từ 800–2.000 lít mỗi tháng, trong khi dây chuyền sản xuất thực phẩm đối mặt với vi phạm vệ sinh do vũng nước tràn trên sàn. Nguyên nhân gốc rễ bắt nguồn từ việc chiều cao vòi phun không phù hợp hoặc lực hút ngược (back suction) không đủ.

Sự cố 2: Tràn bọt  

xảy ra phổ biến với đồ uống có ga và thức uống protein khi quá trình chiết rót tốc độ cao gây nhiễu loạn dòng chảy. Không gian thừa phía trên chai bị chiếm đầy bởi bọt, dẫn đến 12–18% sản phẩm bị loại bỏ trong khâu kiểm tra ở công đoạn sau. Việc áp dụng phương pháp chiết rót ngập (submerged filling) và giảm tốc độ ở giai đoạn cuối thường khắc phục được phần lớn trường hợp.

Sự cố 3: Thiếu định lượng kéo dài  

xảy ra khi bộ cảm biến lưu lượng bị sai lệch hiệu chuẩn hoặc áp suất trong bồn dao động. Các nhà sản xuất nước ép đối mặt với các vụ kiện liên quan đến khối lượng ròng thực tế, trong khi các nhà sản xuất dược phẩm có nguy cơ phải thu hồi toàn bộ lô sản xuất. Việc kiểm tra trọng lượng hệ thống theo phương pháp ba điểm giúp khôi phục tuân thủ quy định chỉ trong một ca làm việc.

ENKGZ-01 loại bỏ các sự cố này thông qua các van điều khiển bằng động cơ servo, điều chỉnh lưu lượng 100 lần mỗi giây dựa trên dữ liệu vị trí chai theo thời gian thực. Dữ liệu sản xuất xác nhận tỷ lệ đạt chuẩn ngay lần đầu là 98,7% sau khi hiệu chỉnh đúng cách, trong khi chế độ bảo hành 3 năm bao phủ các thành phần cốt lõi như bơm, bộ điều khiển lập trình (PLC), bánh răng, ổ bi và bình chịu áp lực.

Gỡ lỗi theo dõi thời gian thực: Đồng bộ hóa Cảm biến → PLC → Van

Chiết rót tự động theo dõi yêu cầu ba hệ thống đồng bộ trong chu kỳ 50 ms. Các cảm biến độ chính xác cao quét vị trí chai 500 lần mỗi giây, truyền tọa độ X-Y đến PLC thông qua kết nối Ethernet chuyên dụng. Các thuật toán PLC tính toán quỹ đạo đầu chiết rót trong khi các bộ khuếch đại servo điều khiển vị trí van với dung sai ±1 mm.

Bảng 1: Thông số hệ thống theo dõi

 Độ trễ cảm biến E02 : Làm sạch thấu kính mã hóa bằng cồn isopropyl. Kiểm tra độ nguyên vẹn của cáp Ethernet. Đặt lại độ khuếch đại cảm biến về dải mặc định nhà sản xuất: 0,8–1,2 V. Quy trình sản xuất được tiếp tục sau khi bài kiểm tra tự chẩn đoán trong 10 chu kỳ xác nhận thời gian phản hồi < 45 ms.

Phản hồi PLC E03 : Kiểm tra mức sử dụng CPU thông qua màn hình chẩn đoán. Xóa bộ nhớ đệm công thức và tải lại các tham số đã được xác thực. Khởi động lại mô-đun Ethernet bằng trình tự F3-R-S trên HMI. Xác minh tín hiệu bắt tay với máy rửa sơ bộ phía trước để đảm bảo độ trễ nằm trong khoảng 28–32 ms.

Đồng bộ van E04 : Điều chỉnh độ bù vị trí gốc servo theo từng bước ±0,5 mm. Chạy bài kiểm tra theo dõi chai rỗng, quan sát độ trễ của đầu chiết trên lớp phủ hình ảnh hiển thị. Tinh chỉnh các hệ số PID: P = 12, I = 0,8, D = 2,1 để đạt trạng thái không vượt quá giá trị đặt.

Việc kiểm tra hàng ngày ngăn ngừa sai lệch. Nhân viên vận hành thực hiện chu kỳ kiểm tra 10 chai bằng cách cân mẫu trên các cân đã được hiệu chuẩn. Kết quả nằm ngoài phạm vi ±0,4% sẽ kích hoạt chuỗi hiệu chuẩn đầy đủ, được ghi tự động vào hệ thống MES để phục vụ việc kiểm toán tuân thủ.

Hiệu chỉnh đường cong chiết rót: 12 hồ sơ chất lỏng với các thông số chính xác

ENKGZ-01 lưu trữ các đường cong chiết rót đã được xác nhận cho 12 hồ sơ phổ biến, bao gồm nước, dầu, nước ép, hỗn hợp sệt, tương cà chua, bơ đậu phộng, mứt và hóa chất dùng hàng ngày. Mỗi công thức tối ưu hóa giai đoạn chiết nhanh, giai đoạn chiết chậm và chuyển động nâng từ dưới lên nhằm loại bỏ hiện tượng nhỏ giọt, tạo bọt và thiếu định lượng.

Bảng 2: 12 Hồ sơ chiết rót chất lỏng

 Hiệu chỉnh cho độ nhớt cao : Các sản phẩm siro và bơ đậu phộng sử dụng giai đoạn chậm kéo dài để tránh hiện tượng xâm thực, trong khi độ nâng từ dưới lên đạt 18–20 mm nhằm làm sạch các sợi chất lỏng đặc. Các van servo duy trì áp suất ngược ở mức 0,2–0,8 bar nhằm loại bỏ các túi khí.

Chất lỏng tạo bọt các loại đồ uống có ga sử dụng phương pháp chiết rót chìm, bắt đầu ở độ sâu 25 mm dưới mép cổ chai và di chuyển lên với tốc độ 50 mm/giây. 5 ml cuối cùng được chiết rót ở 30% tốc độ bình thường nhằm tạo dòng chảy tầng, giảm thiểu tối đa việc bẫy bọt khí.

Thủ tục chuyển đổi sản phẩm chọn công thức thông qua menu F2 trên giao diện người-máy (HMI). Máy thực hiện chu kỳ tự mồi trong 30 giây để xả sạch sản phẩm trước đó qua vòng rửa CIP. Các thông số mới được tải tự động kèm theo trình tự định vị lại servo nhằm xác nhận độ lệch bằng không.

Chu kỳ CIP/SIP kéo dài 5 phút cho phép vận hành thực sự đa sản phẩm

Các đầu chiết rót tháo lắp nhanh có thể tháo rời trong 90 giây, làm lộ toàn bộ bề mặt tiếp xúc với sản phẩm. Nhân viên vận hành dễ dàng thay thế các vòi phun làm từ thép không gỉ cấp 304/316 có đường kính từ 3–12 mm, phù hợp với dải độ nhớt khác nhau; đồng thời tra mỡ bôi trơn silicone mới cho các gioăng chữ O. Không cần dụng cụ đặc biệt nào ngoài cờ lê lục giác 14 mm được lưu trữ ngay trên máy.

Chuỗi thao tác CIP được kích hoạt thông qua menu làm sạch chuyên dụng:

• Xả sơ bộ (1 phút): Xả nước ở lưu lượng 20 L/phút, nhiệt độ 40°C để loại bỏ phần lớn cặn bẩn
• Chu kỳ chất tẩy rửa (2 phút): Dung dịch NaOH 2%, nhiệt độ 60°C, lưu lượng 15 L/phút làm sạch bề mặt
• Xả (1 phút): Nước khử khoáng (DI water) ở lưu lượng 25 L/phút, độ dẫn điện <10 μS/cm
• Tiệt trùng (1 phút): Khử trùng cuối cùng bằng axit peracetic 0,2% ở 50°C
• Khô (30 giây): Thổi khí lọc để ngăn vi khuẩn bám trụ

Chu trình tiệt trùng bằng hơi nước (SIP) là tùy chọn đối với các mẻ sản xuất dược phẩm, đạt nhiệt độ lõi 121°C trong 15 phút với giá trị F₀ > 8 để xác nhận hiệu lực. Đầu dò dẫn điện xác nhận quá trình làm sạch đã hoàn tất và sẽ dừng chu trình nếu độ dẫn điện của dư lượng vượt ngưỡng 15 μS/cm.

Tỷ lệ nhiễm chéo giảm xuống dưới 0,02% sau khi làm sạch CIP, được xác nhận thông qua kiểm tra bằng tăm bông. Các hệ thống đa đầu phun làm sạch độc lập, cho phép vận hành một phần dây chuyền trong quá trình chuyển đổi sản phẩm. Nhà máy hóa chất hàng ngày có thể chuyển từ dầu gội sang dầu xả trong tổng thời gian 7 phút, bao gồm cả quy trình CIP và tải công thức.

Kiểm tra vòi phun hàng ngày: Quy trình kiểm tra đổ đầy tại 3 điểm

Độ ổn định trong sản xuất đòi hỏi việc kiểm tra độ chính xác hàng ngày trước ca chạy sản phẩm đầu tiên. Nhân viên vận hành thực hiện quy trình xác minh tại 3 điểm theo tiêu chuẩn, sử dụng cân đã hiệu chuẩn với độ chính xác đến 0,1 g:

Bảng 3: Kiểm tra đổ đầy tại 3 điểm hàng ngày

 Quy trình :

• Chọn các chai PET sạch phù hợp với kích thước công thức hiện hành
• Thực hiện ba lần đổ đầy liên tiếp tại mỗi điểm kiểm tra và ghi lại trọng lượng riêng lẻ
• Tính độ lệch chuẩn trên tổng số chín phép đo
• Kết quả có độ lệch chuẩn vượt quá 0,3 g sẽ kích hoạt quy trình bảo trì

Việc kiểm tra định kỳ lưu lượng kế hàng tuần sử dụng vòng kiểm chuẩn chủ đạo để so sánh chỉ số đọc của ENKGZ-01 với chuẩn tham chiếu đã được chứng nhận. Bài kiểm tra ổn định áp suất bồn chứa thực hiện chu kỳ không tải trong 30 phút, đồng thời giám sát dao động áp suất trên đồng hồ ở mức dưới 0,1 bar (đỉnh–đỉnh).

giới hạn thép không gỉ 304/316: Dữ liệu khả năng chống axit/chống kiềm

Các bộ phận tiếp xúc với sản phẩm chịu được toàn bộ dải pH từ 2 đến 13 trong điều kiện vận hành liên tục. Thép 304 chịu được nước ép axit xitric (pH 2,8) và chất tẩy rửa chứa axit photphoric (pH 12,1), trong khi thép 316 chịu được các chu kỳ làm sạch tại chỗ (CIP) bằng natri hiđroxit (pH 13,2) mà không bị ăn mòn điểm.

Xếp hạng khả năng chống ăn mòn :

• Axit xitric 5% : 304 > 5000 giờ, 316 > 10000 giờ
• NaOH 2% ở 60°C : 304 > 3000 giờ, 316 > 6000 giờ
• Peracetic 0,2% : Cả hai loại đều đạt > 2000 giờ trên bề mặt đã được thụ động hóa

khuyến nghị nâng cấp lên thép 316 cho các ứng dụng khử trùng liên tục bằng cồn hoặc peroxide. Việc thụ động hóa hàng năm phục hồi lớp oxit crôm bằng cách ngâm trong axit nitric 20% trong 30 phút, giúp khôi phục khả năng chống ăn mòn đạt trên 95% so với giá trị ban đầu.

Loại dẫn động bằng khí nén loại bỏ các nguy cơ về điện xung quanh các dung môi dễ cháy. Nguồn cấp 380 V, 50/60 Hz hỗ trợ lắp đặt trên toàn cầu, trong khi hoạt động servo độ ồn thấp đáp ứng yêu cầu phòng sạch dược phẩm (<65 dB(A)).

Danh sách kiểm tra vận hành ENKGZ-01 kèm hỗ trợ tại hiện trường

Tianjin ENAK vận hành tuân theo quy trình kéo dài 7 ngày, kết hợp hỗ trợ kỹ thuật qua video và lắp đặt tại hiện trường:

Ngày 1–2: Căn chỉnh cơ khí

• Các đầu chiết được định vị chính xác ±0,5 mm so với đường tâm chai
• Thời điểm mở/đóng van được kiểm tra bằng 100 chu kỳ chạy không tải
• Hệ thống đường ống CIP được thử áp lực ở 6 bar

Ngày 3–4: Vận hành phần điện

• Bản đồ đầu vào/ra (I/O) của PLC đã được xác nhận cho 256 điểm
• Các giá trị bù về vị trí gốc (homing offsets) của servo đã được thiết lập về zero cho cả 12 van
• Các công thức HMI đã được xác thực cho 6 loại chất lỏng

Ngày 5–6: Thử nghiệm sản xuất

• 5.000 chai cho mỗi loại chất lỏng thử nghiệm
• Xác minh trọng lượng ±0,4% trên cả ba ca làm việc
• Nhật ký dẫn điện xác thực CIP đã được lưu trữ

Ngày 7: Đào tạo bàn giao

• Các vận hành viên đã được cấp chứng nhận kiểm tra ba điểm
• Lịch bảo trì đã được lập trình
• Giám sát từ xa đã được kích hoạt, tích hợp với hệ thống MES

Việc hiệu chỉnh lắp đặt tại hiện trường bao gồm báo cáo thử nghiệm máy móc và video ghi lại kiểm tra xuất xưởng, chứng minh hiệu suất đạt ±0,5% trước khi đưa vào sản xuất. Bảo hành 3 năm có hiệu lực kể từ thời điểm ký biên bản chấp nhận, bao phủ các sự cố liên quan đến động cơ, bình chịu áp lực, bơm, PLC, bánh răng, bạc đạn và hộp số.

Máy chiết rót tự động theo dõi của Thiên Tân ENAK cung cấp cho kỹ sư sản xuất khả năng kiểm soát chính xác như yêu cầu đối với các dây chuyền đa sản phẩm hiện đại. Độ chính xác ±0,5% được duy trì ổn định ngay cả trong quá trình vận hành tốc độ cao, trong khi việc làm sạch CIP/SIP mang lại tính linh hoạt thực sự. Độ bền của thép không gỉ 304/316 chịu được các yêu cầu hàng ngày trong lĩnh vực hóa chất và dược phẩm. Các giám sát viên đạt được tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn ngay lần kiểm tra đầu tiên một cách nhất quán, từ đó hỗ trợ việc duy trì giá cả ổn định và đảm bảo giao hàng đáng tin cậy trong các ứng dụng thuộc lĩnh vực thực phẩm, đồ uống, hàng tiêu dùng và máy móc.