La fábrica oscura Conformación de envases de vidrio en 2020/2025 - Glassman Guadalajara, Marzo 2018 - Glassman Events
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Conformación de envases de vidrio en 2020/2025 La fábrica oscura Glassman Guadalajara, Marzo 2018
XPAR Vision fundación y enfoque
20 años de trayectoria de innovación en el proceso de
conformación de vidrio
• 1999 fundación XPAR Vision
• Enfoque en la industria de envases de vidrio
• Enfoque en la producción en zona caliente
• Inspección, monitoreo de proceso 1 producto
• Sensores, automatización, robots mejora de procesos y
control de calidad gama de productos
Conformación de envases de vidrio en 2020/2025 La fábrica oscura • Una fábrica oscura es una planta totalmente automatizada • Fabricación Inteligente/ Industria 4.0
En general, nosotros (nuestra industria) somos muy conservadores
Conformación de vidrio hoy: Industria 2.0
No hay información objetiva en tiempo real sobre el
proceso de conformación y la calidad de la botella
en la zona caliente
Mas enfoque en pack que en calidad: el nivel de control del
proceso de conformación es muy bajo
La fábrica oscura no es el objetivo, es el resultado
Principales impulsores: eficiencia/calidad y peso/velocidad
• Medioambiental (residuos/energía/ Costos Características Alternativas
• Social (condiciones laborales) • Eficiencia baja: 85-90%
• Calidad para el cliente
Principales impulsores: costos, calidad, labor Ejemplo: botella de cerveza
Los envases están (diseñados para ser) Especificaciones del cliente. = min.
demasiado pesados espesor hombro/cuerpo/talón 1 mm
Variación relativa del espesor del vidrio en el mismo plano de Botella de cerveza, diseño espec. =
sección de diferentes botellas, seleccionadas al azar 1.8-1.9 mm
Fuente: Prof. Dr.-Ing. H. Hessenkemper, Glas- und Emailtechnik (TU Bergakademie Freiberg)
El nivel de control del proceso (de conformación) es (muy) bajo:
eficiencia/calidad y peso/velocidad
La estabilidad del proceso es clave para la optimización
El nivel de control del proceso de conformación es bajo: eficiencia/calidad y peso/velocidad
Muchas perturbaciones causan variaciones en el proceso
• Casco de vidrio • Variación de la gota (peso/
• Lote/homogeneidad forma/temperatura)
• Viscosidad/temperatura • Variación de carga
• Feeder/Brazos • Variación de temperatura
• Temperatura ambiente • Variación/defectos de la
• Deterioro/desgaste botella
• Cambio material
• Cambio de operador
• Detener/iniciar
• Engrase
¿Qué operador puede controlar 24 - 36 - 48 cavidades? La estabilidad del proceso requiere automatización • Complejidad, herramientas, tiempo, # cavidades (¡la experiencia desaparece!)
Automatización de conformación en la zona caliente
Enorme potencial de ahorros!
Envases mas livianos y fuertes…..
producidos con (casi) cero defectos…..
a velocidad mas rápido…..
con mínima interferencia humano.
Ejemplo variación de proceso: deterioro y desgaste
Deflector
• Normalmente, se usa una capa en el
deflector
• Esta capa se desgasta después de un
tiempo y aparecerá más y más fricción
en esta área
• Cuando la gota se encuentra con más
fricción, comenzará a deformarse:
• Longitud más corta
• Diámetro aumentado
• Cambio de la forma
• Disminución de la velocidad
• Más defectos (o secciones bloqueadas)
son el resultadoEjemplo variación de proceso: deterioro y desgaste
Deflector: cambios de la gota
Al corte las gotas pueden
parecer iguales…
…pero la longitud, forma
y diámetro pueden ser
diferentes al momento de
cargar en el molde…
…debido a la fricción en
el sistema de entregaEjemplo variación de proceso: deterioro y desgaste
Gob Assist: cavidad 3 M, 15-07 00:15
Debido a la
fricción en el
sistema de
entregaEjemplo variación de proceso: deterioro y desgaste IR-D: cavidad 3 M, 15-07 00:15 Debido a la menor longitud, la distribución del vidrio cambia Los sensores ven el cambio en la condición de la gota. Una lubricación automática del deflector evitaría que esto pasa. Más coherencia/previsibilidad sería el resultado.
Ejemplo de automatización: distribución vertical de vidrio De distribución de vidrio incontrolada a controlada El sensor IR ve cambios en la distribución del vidrio. El operador no actuará porque la botella todavía es dentro de las especificaciones del cliente. Con un algoritmo automatizado es muy fácil optimizar/controlar la distribución de vidrio. La botella será más fuerte y el potencial para la disminución de peso es enorme.
Ejemplo de automatización: distribución vertical de vidrio El potencial para disminución de peso es enorme
Sensores y automatización
¿Qué hay disponible hoy en día?
Sensores Automatización
Variaciones de botella / cavidad Control de peso de la gota
- Inspección Control de transporte y posición
- Geometría del contenedor Control de la temperatura del molde
- Distribución de vidrio
Control de émbolos (Plunger)
- Posición en la correa/pegados
Control de distribución de vidrio
Variaciones de carga de la gota vertical
- Velocidad / longitud
- Tiempo de llegada
- Posición
- Orientación/forma/ángulo
Variaciones de temperatura
- Molde
- Embolo/anillo
- Preforma
Formación de la gota
- Temperatura/forma
- PesoEn general, somos (nuestra industria) muy conservadores Conformación de vidrio hoy: Industria 2.0
Sensores: impacto Mejora del control del proceso de conformación ( eficiencia, espesor del vidrio, defectos)
Sensores y automatización: impacto Mejora del control del proceso de conformación ( eficiencia, espesor del vidrio, defectos)
Sensores, automatización & robots: impacto Mejora del control del proceso de conformación ( eficiencia, espesor del vidrio, defectos)
Sensores, automatización y robots reducen la dependencia humana
Las tareas del operador van a cambiar
Make spare Fill swab oil
swab 1%
Make swab
1%
• Los sensores, la
Adjust weight
4% 2% automatización y los robots
Measure reemplazarán/cambiarán (la
weight
5% mayoría) de las funciones del
operador
Mold change
6%
Swab blank side • Llevando a una producción
30%
Check info
mucho mejor (eficiencia/
system
7%
calidad y peso/velocidad)
Defect
correction /
adjust machine
• Reduciendo los costos
11% operativos (TCO)
Swab blow side
Quality control
20%
• Sostenibilidad del vidrio como
13% material de embalaje
Distribución del tiempo tareas del operadorAutomatización de conformación en la zona caliente
Enorme potencial de ahorros!
Envases mas livianos y fuertes…..
producidos con (casi) cero defectos…..
a velocidad mas rápido…..
con mínima interferencia humano.Conformación 2020/2025: Fabricación inteligente/ Industria 4.0 Próximos pasos • Mejora continua en sensores, bucles de control automatizados, funciones de robot existentes • Nuevos bucles de control automatizados, funciones de robot • Integración de sistemas (datos) • Uso inteligente de datos
Conformación 2020/2025: Fabricación inteligente/ Industria 4.0
La fábrica oscura
• Aspectos económicos
• Humano/labor/seguridad
• Cooperación dentro de la
industriaGracias por su atención
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