塑料加工自动化趋势加速增长

塑料加工自动化趋势加速增长

塑料制造自动化技术的商业动态正在迅速发展。劳动力和能源的趋势对塑料加工企业产生了根本性的影响。为了有效地进行国际竞争并维护/扩大已建立的市场,高成本的工厂必须使生产自动化,以提高其操作的生产力和经济效率,并将成本保持在具有竞争力的范围内。

即使没有高生产量,自动化也能够实现成本效益极高的生产。但是自动化不仅仅是简单地使用机器人。在完全自动化的生产操作中,工厂必须准备将加工时间增加到每周168小时,而不是每周35小时。中小企业也需要联合起来组成合作社和卓越中心,这需要大家齐心协力。

考虑到当今产品的复杂性和多样性,维持庞大的库存是不现实的选择。随着准时交货成为行业标准,具有本地操作提供了显著的优势。有些地区不太容易将产品运往海外。一个领域是医学,它要求精确和高质量。由于物流,大型零件是另一个不太可能向海外转移的领域。由于运输费用、产品损坏率更高、供应线和周转时间更长、以及常见的包装成本,因此将大件制造到海外并不经济,因为可回收包装是不切实际的。

首先,与较老的机器人不同,当今的自动化系统是多功能的、可重新编程的材料处理设备,用途广泛。在自动化中使用的机器人中,框架式机器人的产生提高了生产速度,但是灵活性有限,并且一般只用于一个机器/工作单元以维持其整个寿命。相比之下,具有六轴能力的新式机器人更人性化、价格竞争性强、通用性强。它们可以旋转360度,并执行额外的后成型操作,如视觉和量规检查,多部件组装,修边和切割,包装和运输。

自动化的质量监控也减少了人为的错误,并能达到更高的标准。此外,机器人在直接零件转移、产品清洁、零件定位、零件计数和自动条形码检查方面具有优势。机器人的使用除了降低直接人工成本之外还有好处。它们还通过更均匀的周期、零件移除验证、更长的模具寿命和减少废料来缩小制造成本。

自动化不仅是应对海外竞争的有效防御手段。它还提供了有利的ROI,通常在不到一年的时间内还清。为了充分利用自动化,公司需要有多年的自动化计划并且跟踪结果,以确保有效性。与其在自动化过程中裁员,一些工厂正在创造更安全的工作,通过增加业务和培训人员来保留全职雇员人数。自动化和培训人员都消除了低收入、体力劳动岗位,并提供了更好的升迁,给员工带来了更大的工作满意度,也使工作场所的体力劳动更少,更安全。

其次,能源管理将节省资金,使企业更具竞争力。为了减少能源的使用,有必要了解在何处、何时、原因以及使用多少能源。主要的电能用户是电机和驱动器,加热器,冷却系统和照明。一个简单的站点能量分布图将显示能源的使用地点。使用计量器可以帮助提供有关能源大量使用领域的信息,这是降低能源成本的关键因素。塑料加工中的能源使用是用于加工每公斤成品乘以生产量的比能耗(SEC)和基础负荷的组合,不管生产是否正在进行。降低SEC涉及提高生产效率,而降低基本负荷主要涉及关掉一些东西,如闲置机器、不生产运行的加热器等。

通过使用Powerboss企业操作注塑设备可以减少操作成本,节约能源,这是Somar的最新电机控制技术。电动机效率极低,耗电量远远超过实际需要,导致企业将资金浪费在电力上,并且由于过剩的能量被释放为热、振动和噪音,会给机器增加额外负荷。

Powerboss系统每隔1/100秒评估一个交流感应电动机的需求,并且使用微控制器技术动态地调整所需的功率,以便向电动机提供所需的准确功率。循环负载,如注塑机,就是理想的应用。Powerboss能够节省15%到30%的电力。使用Powerboss的机器也更安静、更一流,并且产生更少的振动。除了桑德雷托、阿堡、德马格和东芝等注塑机外,Powerboss还可以与造粒机和输送机等辅助设备一起使用。

此外,无线工厂是制造业的一个领域,具有可观的未来增长潜力。该系统使用工厂内的无线局域网(WLAN)和便携式设备(如笔记本电脑、手机和PDA)来提供实时操作数据。

通过设备进步和无线规范的标准化,这个概念超越了独立的应用,如自动引导车辆,扩展到整个工厂,并取代有线设备,如计算机、传感器和电话。使用手持设备来传送、存储和访问关于材料管理、维护、运输等的实时数据,大大加快了人员识别和改正问题或为即将到来的需求制定计划的速度。

bluesecure接入WLAN(左图),BlueView(右图)的管理系统

最初,无线工厂被应用于大型制造工厂,如宝马、波音和芯片制造商英特尔,但是随着无线的好处变得明显,它被应用于更多的制造设施,甚至更小的工厂。在塑料加工企业中,由于无线工厂在生产力、经济性和竞争力方面的优势,它们开始采用无线工厂只是时间问题。

预计将加速无线工厂发展的一个发展是将RFID设备推向主流。无线工厂的一个好处是,它使人们离开地毯,进入混凝土,把员工带出办公室,进入工厂。当无线技术完全使用时,据说可以极大地提高公司的运营效率和盈利能力。

在无线网络中,紧凑的“网关”接收器处理来自公司电子邮件和工厂应用服务器的信号,并将它们传输到工厂的接入点,也传输到工厂地板或从工厂地板传输数据的紧凑的无线设备。通过接入点,人员能够使用手持设备在整个工厂接收或传输数据。例如,使用工业PDA,员工可以从各种来源下载信息,包括他们的办公室,像计算机类的在LCD屏幕上查看信息,并通过工厂进行传输。

最后,满足特定OEM市场的专业高技术需求是工业化国家塑料加工商与全球经济中劳动力成本较低的地区更好地竞争的有希望的途径。医疗用品市场的严格要求和专业要求就是一个很好的例子。众所周知的质量标准,严格的文件和通用的测试是塑料加工市场的这一环节接受的做法。

在直接病人护理应用中使用的注射器、缝合枪和其他医疗设备要求严格的公差和特殊的标签,以便提供精确的体积,以及在生产这些部件时遵守处理器的法律义务。一个自动化的工作单元可以10到16秒的周期时间参数内完成各种处理步骤,包括装饰或焊接,在这个工业部分是很常见的。

工厂还可以确保使用集成的自动视觉系统来满足质量标准和相关的必要文档,该集成自动视觉系统可以将零件的精度测量到百分之一毫米以内,并将其文档化。类似地,在汽车OEM供应商的高度竞争的世界中,效率是关键的,采用机器侧柔性插件自动模块的工作单元系统正在得到越来越多的应用,这些模块以前需要多个单独的零件库存和整理步骤。这尤其正确,例如,在引擎盖下或内部汽车零件生产以及仪器组或罩,其中零件只接触一次,而多达四个工艺步骤已在其制造期间完成。

包装市场也是北美塑料加工商竞争的焦点,北美塑料加工商必须具有技术和地理优势,才能令人满意地竞争利润丰厚的业务。这个行业的OEM要求具有独特的特征,以吸引疲惫的消费者眼球。通常情况下,一个吸引注意力的特征可以用不寻常的包装来创建。这是高度自动化的新塑料技术,以创建大胆的形状颜色和/或图形可以提供独特的优势,在包装市场,在一个紧密的操作中成型和包装的能力是技术和商业成功的关键。

关于我们

塑料工程师学会( Society ofplastics Engineers,简称SPE),1941年成立于美国,起初是由美国塑料工程师组成的学术团体,会址设在美国康涅狄格(Connec-ticut)。目前已发展到全球84个国家和地区,全球塑料工程师会员2万余名,是全球塑料加工领域影响最大的专业学术组织。学会宗旨是“促进有关塑料的科学与工程知识”。2014年正式进入中国,由北京化工大学英蓝实验室杨卫民教授担任主席。本平台定期发布学会活动预告,塑料工程、聚合物工程与科学、聚合物复合材料等学会期刊的优秀文章,塑料行业最前沿的科技动态。

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