塑料加工自動化趨勢加速增長

塑料加工自動化趨勢加速增長

塑料制造自動化技術的商業動態正在迅速發展。勞動力和能源的趨勢對塑料加工企業產生了根本性的影響。為了有效地進行國際競爭并維護/擴大已建立的市場,高成本的工廠必須使生產自動化,以提高其操作的生產力和經濟效率,并將成本保持在具有競爭力的范圍內。

即使沒有高生產量,自動化也能夠實現成本效益極高的生產。但是自動化不僅僅是簡單地使用機器人。在完全自動化的生產操作中,工廠必須準備將加工時間增加到每周168小時,而不是每周35小時。中小企業也需要聯合起來組成合作社和卓越中心,這需要大家齊心協力。

考慮到當今產品的復雜性和多樣性,維持龐大的庫存是不現實的選擇。隨著準時交貨成為行業標準,具有本地操作提供了顯著的優勢。有些地區不太容易將產品運往海外。一個領域是醫學,它要求精確和高質量。由于物流,大型零件是另一個不太可能向海外轉移的領域。由于運輸費用、產品損壞率更高、供應線和周轉時間更長、以及常見的包裝成本,因此將大件制造到海外并不經濟,因為可回收包裝是不切實際的。???????????

首先,與較老的機器人不同,當今的自動化系統是多功能的、可重新編程的材料處理設備,用途廣泛。在自動化中使用的機器人中,框架式機器人的產生提高了生產速度,但是靈活性有限,并且一般只用于一個機器/工作單元以維持其整個壽命。相比之下,具有六軸能力的新式機器人更人性化、價格競爭性強、通用性強。它們可以旋轉360度,并執行額外的后成型操作,如視覺和量規檢查,多部件組裝,修邊和切割,包裝和運輸。

自動化的質量監控也減少了人為的錯誤,并能達到更高的標準。此外,機器人在直接零件轉移、產品清潔、零件定位、零件計數和自動條形碼檢查方面具有優勢。機器人的使用除了降低直接人工成本之外還有好處。它們還通過更均勻的周期、零件移除驗證、更長的模具壽命和減少廢料來縮小制造成本。

自動化不僅是應對海外競爭的有效防御手段。它還提供了有利的ROI,通常在不到一年的時間內還清。為了充分利用自動化,公司需要有多年的自動化計劃并且跟蹤結果,以確保有效性。與其在自動化過程中裁員,一些工廠正在創造更安全的工作,通過增加業務和培訓人員來保留全職雇員人數。自動化和培訓人員都消除了低收入、體力勞動崗位,并提供了更好的升遷,給員工帶來了更大的工作滿意度,也使工作場所的體力勞動更少,更安全。

其次,能源管理將節省資金,使企業更具競爭力。為了減少能源的使用,有必要了解在何處、何時、原因以及使用多少能源。主要的電能用戶是電機和驅動器,加熱器,冷卻系統和照明。一個簡單的站點能量分布圖將顯示能源的使用地點。使用計量器可以幫助提供有關能源大量使用領域的信息,這是降低能源成本的關鍵因素。塑料加工中的能源使用是用于加工每公斤成品乘以生產量的比能耗(SEC)和基礎負荷的組合,不管生產是否正在進行。降低SEC涉及提高生產效率,而降低基本負荷主要涉及關掉一些東西,如閑置機器、不生產運行的加熱器等。???????????

通過使用Powerboss企業操作注塑設備可以減少操作成本,節約能源,這是Somar的最新電機控制技術。電動機效率極低,耗電量遠遠超過實際需要,導致企業將資金浪費在電力上,并且由于過剩的能量被釋放為熱、振動和噪音,會給機器增加額外負荷。

Powerboss系統每隔1/100秒評估一個交流感應電動機的需求,并且使用微控制器技術動態地調整所需的功率,以便向電動機提供所需的準確功率。循環負載,如注塑機,就是理想的應用。Powerboss能夠節省15%到30%的電力。使用Powerboss的機器也更安靜、更一流,并且產生更少的振動。除了桑德雷托、阿堡、德馬格和東芝等注塑機外,Powerboss還可以與造粒機和輸送機等輔助設備一起使用。???????????

此外,無線工廠是制造業的一個領域,具有可觀的未來增長潛力。該系統使用工廠內的無線局域網(WLAN)和便攜式設備(如筆記本電腦、手機和PDA)來提供實時操作數據。???????????

通過設備進步和無線規范的標準化,這個概念超越了獨立的應用,如自動引導車輛,擴展到整個工廠,并取代有線設備,如計算機、傳感器和電話。使用手持設備來傳送、存儲和訪問關于材料管理、維護、運輸等的實時數據,大大加快了人員識別和改正問題或為即將到來的需求制定計劃的速度。

bluesecure接入WLAN(左圖),BlueView(右圖)的管理系統

最初,無線工廠被應用于大型制造工廠,如寶馬、波音和芯片制造商英特爾,但是隨著無線的好處變得明顯,它被應用于更多的制造設施,甚至更小的工廠。在塑料加工企業中,由于無線工廠在生產力、經濟性和競爭力方面的優勢,它們開始采用無線工廠只是時間問題。? ? ? ? ? ? ?

預計將加速無線工廠發展的一個發展是將RFID設備推向主流。無線工廠的一個好處是,它使人們離開地毯,進入混凝土,把員工帶出辦公室,進入工廠。當無線技術完全使用時,據說可以極大地提高公司的運營效率和盈利能力。

在無線網絡中,緊湊的“網關”接收器處理來自公司電子郵件和工廠應用服務器的信號,并將它們傳輸到工廠的接入點,也傳輸到工廠地板或從工廠地板傳輸數據的緊湊的無線設備。通過接入點,人員能夠使用手持設備在整個工廠接收或傳輸數據。例如,使用工業PDA,員工可以從各種來源下載信息,包括他們的辦公室,像計算機類的在LCD屏幕上查看信息,并通過工廠進行傳輸。???????????

最后,滿足特定OEM市場的專業高技術需求是工業化國家塑料加工商與全球經濟中勞動力成本較低的地區更好地競爭的有希望的途徑。醫療用品市場的嚴格要求和專業要求就是一個很好的例子。眾所周知的質量標準,嚴格的文件和通用的測試是塑料加工市場的這一環節接受的做法。

在直接病人護理應用中使用的注射器、縫合槍和其他醫療設備要求嚴格的公差和特殊的標簽,以便提供精確的體積,以及在生產這些部件時遵守處理器的法律義務。一個自動化的工作單元可以10到16秒的周期時間參數內完成各種處理步驟,包括裝飾或焊接,在這個工業部分是很常見的。

工廠還可以確保使用集成的自動視覺系統來滿足質量標準和相關的必要文檔,該集成自動視覺系統可以將零件的精度測量到百分之一毫米以內,并將其文檔化。類似地,在汽車OEM供應商的高度競爭的世界中,效率是關鍵的,采用機器側柔性插件自動模塊的工作單元系統正在得到越來越多的應用,這些模塊以前需要多個單獨的零件庫存和整理步驟。這尤其正確,例如,在引擎蓋下或內部汽車零件生產以及儀器組或罩,其中零件只接觸一次,而多達四個工藝步驟已在其制造期間完成。

包裝市場也是北美塑料加工商競爭的焦點,北美塑料加工商必須具有技術和地理優勢,才能令人滿意地競爭利潤豐厚的業務。這個行業的OEM要求具有獨特的特征,以吸引疲憊的消費者眼球。通常情況下,一個吸引注意力的特征可以用不尋常的包裝來創建。這是高度自動化的新塑料技術,以創建大膽的形狀顏色和/或圖形可以提供獨特的優勢,在包裝市場,在一個緊密的操作中成型和包裝的能力是技術和商業成功的關鍵。

關于我們

塑料工程師學會( Society ?of?plastics ?Engineers,簡稱SPE),1941年成立于美國,起初是由美國塑料工程師組成的學術團體,會址設在美國康涅狄格(Connec-ticut)。目前已發展到全球84個國家和地區,全球塑料工程師會員2萬余名,是全球塑料加工領域影響最大的專業學術組織。學會宗旨是“促進有關塑料的科學與工程知識”。2014年正式進入中國,由北京化工大學英藍實驗室楊衛民教授擔任主席。本平臺定期發布學會活動預告,塑料工程、聚合物工程與科學、聚合物復合材料等學會期刊的優秀文章,塑料行業最前沿的科技動態。

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