自动检重秤为企业降低成本
[ 摘 要 ]蒙牛集团有液态奶利乐枕自动灌装线若干条, 每天提供大量的新鲜牛奶供应市场。牛奶的灌装量检验和控制一直是生产上一个头疼的问题。峰凌自动化公司通过对灌装机调节装置的改进, 配合 FLCW系列自动检重秤和反馈控制系统的使用, 可以有效寺控制灌装重量在合理的、满足国标和企业规定的范围内, 并且可以最大程度的达到降低成本的要求。单条线设备成本回收周期不到一年。
1 目前生产状况描述
蒙牛液态奶的两种产品, 使用了利乐公司的灌装机, 该机型的包装量微调目前是手动控制的,该手动控制是由旋钮和拉线组成。通过机械装置调节包装容量来实现, 调节范围在 +/- 10 克左右,行程约 40mm。包装量容易受到料斗液位、压力等因素的影响而产生波动, 波动范围大约在 +/- 8 克左右。
当前大多数企业的做法是, 由操作人员利用小天平, 在生产时随机抽检, 并且手动调整灌装机的灌装量。这种做法存在效率低、反应慢且检查率低的弊端, 因此企业为了避免缺斤短两, 不得不调高灌装机的设定值, 宁可多装, 不敢少装,给企业造成了极大的负担。
蒙牛 500 克装液态奶的出厂标准是 508 克( 带包装) , 考虑到从灌装机出来的包装带有水滴等因素, 生产工艺控制指标为 510 克。经过本公司技术人员对未经改造的第 12 号灌装机进行现场实测, 得出结果如下:
在 1.5 小时内的灌装量平均值为 514.231 克,波动幅度高达 16.5 克。
我们同时观察到, 相当一部分灌装机, 为了防止由于各种干扰而产生不合格产品, 经常运行在 518- 520 克的高灌装量上。
2 峰凌自动化公司的解决方案
根据生产的状况及客户的需求,峰凌自动化公司设计了一套完整的自动称重及反馈控制方案, 见图 1。
该套系统包括:
·FLCW系列自动检重秤, 实现自动连续监测包装重量, 自动控制灌装量;
·反馈控制系统, 由峰凌动态称重系统 和人机界面组成;
·包装调节执行机构, 由步进电机带动丝杠,调节拨杆。
该系统的运行, 达到了降低成本、减轻工人劳动强度的效果。根据测试结果, 平均每袋可节省约 4 克牛奶。
在控制精度方面: 控制系统的设定值为 510.3克, 实际平均测量值为 510.299 克, 仅相差 0.001克�？悸堑绞导噬诵星榭�, 平均可节约 5- 6克。
在FLCW系列自动检重秤测试期间, 没有采取任何附加的防水措施, 持续运转时间超过了 60 小时,IP65 的防护等级在防水面的优越性得到了充分的体现。
3 测试过程
FLCW系列自动检重秤安装后, 我们通过检重秤实时采集的重量数据, 对目前的生产情况作了粗略的分析, 并通过反馈控制系统对灌装量进行了实时控制, 请看下面的实测结果及数据分析:
3.1 未采用反馈控制 - 三组数据
数据分析: 从以上大枕的实测数据上看:
·第一组数据显示灌装量在长时间内是大幅度缓慢波动的;
·第二组数据显示有瞬间大幅度的跳跃;
·第三组数据显示灌装量在短时间内也有小幅波动;
·灌装量受工艺及灌装机自身的影响, 至少有+/- 2 克左右的跳动;
·在没有控制 的情况下, 大 枕 的 平 均 值 为514.231 克, 波动幅度为 16.5 克。
3.2 500 克大枕采用反馈控制系统之后 - 三组数据
控制效果:
数据显示, 控制系统能够长时间将灌装量稳定地控制在目标值上, 平均值与设定值仅相差0.001 克。
控制效果:
测试数据显示, 控制系统对大的阶跃干扰的响应时间为 15 秒左右, 可以迅速将灌装量调节到设定值。
控制效果:
测试数据显示, 控制系统能将短时间的小幅干扰稳定地控制在设定值上。
4 统计学角度的数据分析以下是对系统控制下的生产数据进行的统计,分析见下表:
从数据和图表中可以看出, 对于 510.3 克的控制指标, 牛奶的包装量是完全在企业标准之内的。
5 应用方案小结
通过动态检重秤的使用, 结合统计过程控制和反馈控制, 我们看到了对原料奶的节约效果是十分明显的。据测算,如果该项应用在蒙牛集团推广, 可节约原料奶价值在两千万元以上, 一年左右即可收回设备投资。对于目前市场竞争激烈,原材料价格不断上涨的现状, 乳制品企业如果能从技术改造入手, 增加先进的检测和控制设备,巧妙地加以利用, 必将可以提高自己的行业竞争能力。
深圳市峰凌自动化设备有限公司http://www.btyongxin.com/是国内自动称重检测设备领导品牌及主要生产厂家：主要产品自动检重秤、重量分级机、自动称重机、重量检测机、X射线异物检测机、重量选别机、金属检测机、失重秤、称重给料机等，国内技术领先，销售热线400-873-8898.
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