Сокращение отходов пленки при работе с упаковочными машинами: советы по экономии средств

Введение

Кино — одна из самых значительных статей расходов на расходные материалы в упаковка в пленку Эти операции, как правило, составляют 15–25% от общей стоимости упаковки. На предприятии, где работает одна упаковочная машина со скоростью 80 упаковок в минуту, годовой расход пленки может легко превысить $200 000. Даже незначительное сокращение отходов на 5% приводит к годовой экономии в размере $10 000 или более — при этом у большинства предприятий есть возможности для улучшения результатов гораздо в большей степени.

В ходе наших выездных работ на упаковочных линиях в ходе средней операции упаковки в пленку теряется от 8 до 15% продукта кинопленка. Однако предприятия с наилучшими показателями благодаря систематической оптимизации удерживают объем отходов на уровне ниже 3%. Разница между средними показателями и лучшими в отрасли свидетельствует о значительной нереализованной возможности для экономии.

В данной статье представлены практические стратегии по сокращению отходов пленки на всех этапах процесса упаковки в пленку — от выбора пленки и настройки оборудования до методов работы операторов и процедур технического обслуживания. Эти рекомендации основаны на реальных результатах, полученных на предприятиях, которым мы помогли оптимизировать производственный процесс.

Основной вывод: Большая часть отходов пленки возникает в результате сочетания неоптимальных настроек оборудования, неверных технических характеристик пленки и предотвратимых эксплуатационных ошибок. Систематическое устранение этих факторов позволяет сократить отходы на 10–20% без ущерба для качества упаковки.

Где возникают отходы от производства фильмов

Пять источников отходов в киноиндустрии

Прежде чем приступить к сокращению объема отходов, необходимо понять, откуда они берутся. Отходы пленки при работе упаковочных машин, как правило, подразделяются на пять категорий:

Подсчет объема ваших отходов

Невозможно улучшить то, что не измеряется. Введите систему учета отходов при производстве пленки:

1. Взвесьте всю отработанную пленку в конце каждой смены (по возможности с разбивкой по категориям)
2. Отслеживание отходов по каждому рулону (общий объем использованной пленки по сравнению с количеством произведенных упаковок, пригодных к использованию)
3. Рассчитать процент отходов: (масса отходов ÷ общая масса пленки) × 100
4. Учет отходов по видам продукции определить, какие продукты генерируют наибольший объем отходов
5. Установить целевые показатели по сокращению объема отходов с ежемесячным мониторингом

Для начала достаточно простой таблицы. Цель состоит в том, чтобы определить исходный уровень, а затем оценить прогресс.

Как оптимизировать выбор пленки?

Оптимальный выбор толщины пленки

Одной из наиболее эффективных, но при этом часто упускаемых из виду возможностей является использование пленки правильной толщины. На многих предприятиях используется пленка большей толщины, чем необходимо, просто потому, что “так делали всегда” или потому, что это рекомендовал предыдущий поставщик.

Технологии производства пленок значительно продвинулись вперед. Современные пленки BOPP обладают теми же барьерными и механическими свойствами, но при этом их толщина на 15–20% меньше, чем у пленок, доступных пять лет назад.

Процесс оптимизации подбора фильмов:

1. Опишите минимальные требования для каждого товара:
2. Механическая прочность (стойкость к проколу, прочность на разрыв)
3. Барьерные свойства (влага, кислород, свет)
4. Требования к прочности уплотнения
5. Требования к внешнему виду (блеск, прозрачность, пригодность к печати)
6. Требования к сроку хранения
7. Запросить образцы пленки от различных поставщиков различной толщины
8. Провести производственные испытания измерение:
9. Работоспособность машины (разрывы полотна, стабильность слежения)
10. Качество герметизации (прочность на отрыв по стандарту ASTM F88)
11. Внешний вид упаковки (складки, пузыри, деформации)
12. Результаты испытаний на падение (ISTA 1A или 2A)
13. Рассчитать стоимость одной упаковки (а не стоимость за килограмм), чтобы обеспечить объективное сравнение

Пример из реальной жизни: Пример из практики: переход с БОПП толщиной 30 мкм на 25 мкм после проведения испытаний, подтвердивших эквивалентную прочность сварного шва, позволяет сократить расходы на пленку на 16,71 TP3T. При годовых расходах на пленку в размере $270 000 это составляет около $45 000 в год.

Оптимизация ширины пленки

Использование пленки, ширина которой превышает необходимую, приводит к двум видам отходов: излишнему обрезанию краев и увеличению количества материала в упаковке. Рассчитайте минимальную необходимую ширину пленки:

Минимальная ширина пленки = высота изделия × 2 + ширина изделия + припуск на сварку (обычно 5–10 мм с каждой стороны) + припуск на нахлест (обычно 10–15 мм)

Проконсультируйтесь с поставщиком пленки, чтобы заказать пленку оптимальной ширины. За пленку нестандартной ширины может взиматься небольшая надбавка, однако экономия за счет сокращения отходов, как правило, окупает эту надбавку уже в течение первых нескольких месяцев.

Факторы, влияющие на размер сердечника

Рулоны большего диаметра позволяют сократить частоту замены рулонов и связанные с этим отходы. Стандартные размеры сердечников: 76 мм (3 дюйма) и 152 мм (6 дюймов). Хотя более крупные сердечники означают меньший объем пленки, пригодной к использованию в каждом рулоне (из-за минимального диаметра размотки), они также сокращают отходы при заправке пленки и время простоя. Рассчитайте оптимальный баланс с учётом ваших конкретных объемов производства.

Как оптимизировать настройку оборудования

Подобные оптимизации настроек являются стандартной практикой на таких машинах, как Машина для упаковки в пленку JC420.

Регулировка натяжения

Неправильное натяжение — одна из основных причин брака пленки. Слишком сильное натяжение приводит к:

• Растяжение пленки, в результате чего размеры упаковок оказываются меньше указанных
• Разрыв полотна, вынуждающий производить смену рулона и повторную заправку нити
• Регистрационные знаки выходят за пределы зоны действия датчика

Слишком низкое напряжение приводит к:

• Появление складок на пленке, приводящее к нарушению герметичности и браку продукции
• Пленочное плетение, приводящее к появлению кривых уплотнений и неровных срезов
• Накопление излишней пленки, которое может привести к заклиниванию формовочного кольца

Передовые методы оптимизации натяжения:

См. также: Намотка пленки на упаковочную машину:

1. Установите натяжение в пределах, рекомендованных поставщиком пленки в зависимости от конкретного типа и толщины пленки
2. Проверить натяжение при производственной скорости, а не только при запуске (требования к натяжению меняются в зависимости от скорости)
3. Проверить равномерность натяжения по всей ширине веб-страницы с использованием нескольких точек измерения
4. Запишите оптимальные настройки натяжения для каждой комбинации фильма и продукта в вашей базе данных настроек

Машины серии Path Pack оснащены электронными системами регулирования натяжения с замкнутым контуром, в которых используются частотно-регулируемые приводы Schneider, обеспечивающие стабильное натяжение даже на этапах ускорения и замедления. Уже одна только эта технология, как правило, позволяет существенно сократить отходы, связанные с натяжением, по сравнению с механическими системами регулирования натяжения с разомкнутым контуром.

См. также: Регулировка ширины и натяжения пленки: точная настройка

Оптимизация температуры

Работа при температуре уплотнений, превышающей необходимую, приводит к перерасходу энергии и повышает риск разрушения смазочной пленки и перегорания уплотнений. Работа при слишком низкой температуре приводит к выходу уплотнений из строя и браку продукции.

Подход к оптимизации температуры:

1. Начните с диапазона температур запечатывания, рекомендованного поставщиком пленки
2. Провести испытания на отрыв (ASTM F88) в нижней, средней и верхней частях диапазона
3. Выберите самую низкую температуру, при которой обеспечивается стабильная прочность уплотнения, превышающая минимальные требования технических условий
4. Зафиксируйте оптимальную температуру для каждой комбинации пленки и продукта

Снижение температуры уплотнения на 10 °C может показаться незначительным, но оно продлевает срок службы нагревательного элемента, снижает энергопотребление примерно на 3–5% и обеспечивает более широкий запас прочности, предотвращающий перегорание уплотнений.

Оптимизация длины отреза

Убедитесь, что длина отреза установлена на минимальном уровне, необходимом для обеспечения сохранности и внешнего вида продукции. Каждый лишний миллиметр длины отреза приводит к увеличению затрат на материал при производстве миллионов упаковок.

Ежеквартально проводите проверку длины отрезов:
– Измерьте фактические размеры товара (они могли измениться в связи с отклонениями со стороны поставщика)
– Проверить минимальный зазор, необходимый для обеспечения герметичности уплотнения и защиты продукта
– Уменьшить длину отреза до минимально допустимого размера
– Отразить в отчёте экономию на каждой посылке и годовой эффект от проекта

Сокращение длины отреза на 2 мм при упаковке размером 200 мм позволяет сэкономить 1% на пленке. При годовых расходах на пленку в размере $200 000 это дает экономию в $2 000 без ущерба для качества.

Сокращение отходов при запуске и переналадке

Сведение к минимуму отходов при запуске

Каждый раз, когда оборудование запускается «с холодного старта», наступает период нестабильности, в течение которого происходит стабилизация температур, регулировка натяжения пленки и выходе оборудования на стабильный режим работы. В этот период вся произведенная упаковка, как правило, считается браком.

Стратегии сокращения отходов на этапе запуска:

1. Предварительный нагрев во время смены: Начните нагревать уплотнительные планки ещё во время предыдущей смены рулона, чтобы они достигли нужной температуры к моменту начала работы
2. Намотать пленку при остановленной машине (не во время работы), чтобы избежать появления брака при нарезании резьбы
3. Следуйте единой последовательности действий при запуске который позволяет свести к минимуму количество необходимых тестовых пакетов
4. Сохранить оптимальные параметры для каждого продукта поэтому вам не придется каждый раз настраивать систему заново

При правильно отработанной процедуре количество отходов при запуске можно сократить с 10–15 упаковок до 3–5 упаковок за один запуск.

Оптимизация переналадки

Смена продукции часто приводит к образованию значительного количества отходов, поскольку операторам приходится настраивать множество параметров. Внедрение принципов SMED (одноминутная смена оснастки):

1. Подготовьте рулоны пленки и материалы до остановки текущего цикла
2. Используйте готовые наборы параметров сохраняются в ПЛК для каждого продукта
3. Унифицировать процедуры переналадки с наглядными инструкциями по выполнению работ
4. Обучить операторов поездов выполнению задач по переключению параллельно если это безопасно
5. Отслеживание времени переналадки и объема отходов для выявления возможностей для улучшения

На лучших в своём классе предприятиях время переналадки составляет менее 15 минут, а количество бракованных упаковок при каждой переналадке не превышает 10. На средних предприятиях это часто занимает 45–60 минут, при этом количество бракованных упаковок составляет 20–30.

Каковы передовые методы обращения с пленкой и её хранения?

Надлежащие условия хранения

Порча пленки при хранении приводит к потере материала, которую часто связывают с неисправностями оборудования. Правильное хранение позволяет избежать:

• Поглощение влаги: Вызывает проблемы с герметичностью, особенно в случае пленок на основе БОПП и нейлона
• Циклические изменения температуры: Приводит к образованию конденсата, забиванию пленки и изменению размеров
• Воздействие ультрафиолетового излучения: Вызывает разложение полимеров и снижает прочность уплотнения
• Физические повреждения: Помятые рулоны, повреждения по краям и загрязнение пылью

Рекомендации по хранению:
– Храните пленку в помещении с контролируемыми климатическими условиями (18–25 °C, относительная влажность 40–60%)
– Храните рулоны вертикально на поддонах, ни в коем случае не в горизонтальном положении
– Храните булочки в оригинальной упаковке до тех пор, пока они не понадобятся
– Применять принцип ротации запасов FIFO (первым поступил — первым выбыл)
– Не укладывайте рулоны в стопку выше 4 штук
– Берегите от прямых солнечных лучей и источников тепла

Действия при смене рулонов

Кинопленка легко повреждается при обращении с ней:

• Используйте тележку для рулонов или подъемное устройство — ни в коем случае не переносите рулоны, держа их за край пленки
• При вскрытии упаковки держите режущие инструменты подальше от поверхности рулона
• Не тяните рулоны по полу
• Защищайте рулоны от попадания пыли во время транспортировки к станку
• Перед установкой нового рулона очистите канал подачи пленки

Максимальное использование рулонов

У каждого рулона есть минимальный диаметр размотки, при диаметре ниже которого система контроля натяжения не может обеспечить надлежащую подачу полотна. Однако многие операторы заменяют рулоны преждевременно, оставляя на сердечнике значительное количество пригодной к использованию пленки.

• Узнайте минимальный диаметр рулона для вашего оборудования (ознакомьтесь с руководством или определите это экспериментально)
• Обучить операторов погрузочно-разгрузочных машин обрабатывать рулоны до минимального диаметра вместо того, чтобы переодеваться заранее ради удобства
• Отслеживание фактической производительности рулона (количество упаковок в рулоне) — чтобы определить, не меняют ли операторы упаковки слишком рано
• Рассмотрим устройство для сращивания плёнки для автоматической смены рулонов, что позволяет свести к минимуму отходы в конце рулона

Как операторы могут сократить объем отходов?

Обучение и информирование

Операторы, понимающие, во что обходятся отходы, более мотивированы на их минимизацию:

• Отображение показателей по отходам в режиме реального времени на станке (многие современные ПЛК могут рассчитывать и отображать процент отходов)
• Поделиться данными о затратах — осознание того, что объем отходов 1% в годовом исчислении равен $2 000, делает эту проблему более наглядной
• Проводить ежемесячные совещания по анализу отходов с операторами для обсуждения предложений по улучшению
• Отмечайте и поощряйте смены, позволяющие достичь целевых показателей по сокращению отходов

Распространенные ошибки операторов

Контроль качества в процессе производства

Благодаря проактивному мониторингу проблемы, приводящие к образованию отходов, выявляются до того, как они приведут к появлению большого количества брака:

• Проверяйте качество уплотнения каждые 15–30 минут (визуальный осмотр внешнего вида уплотнения)
• Проводите периодические испытания на отрыв (каждые 2–4 часа или при смене рулона)
• Контроль габаритов посылки для обнаружения отклонения длины отреза
• Следите за смещением регистрации (только печатные упаковки)
• Отслеживание схем отбраковки для выявления повторяющихся проблем

Какие методы технического обслуживания позволяют предотвратить образование отходов?

Профилактическое техническое обслуживание в целях сокращения объема отходов

Некоторые виды технического обслуживания напрямую влияют на объем отходов пленки:

Когда следует задуматься о модернизации оборудования

Если ваше оборудование, несмотря на оптимизацию технологических процессов и техническое обслуживание, постоянно производит отходы в объеме свыше 5%, возможно, пришло время рассмотреть возможность модернизации оборудования:

• Современные системы регулирования натяжения (электронное управление с замкнутым контуром против механического трения)
• Системы уплотнений с сервоприводом (точное регулирование температуры и давления)
• Системы автоматической регистрации (по сравнению с ручной регулировкой)
• Оборудование для сращивания плёнки (сокращение отходов при смене рулонов)

Окупаемость таких модернизаций зачастую весьма впечатляет: сокращение отходов на 3% при годовых затратах на пленку в размере $200 000 позволяет сэкономить $6 000 в год, а оборудование, как правило, окупается в течение 12–18 месяцев.

Расчет потенциальной экономии

Калькулятор сокращения отходов

Воспользуйтесь этой схемой, чтобы оценить свой потенциал экономии:

1. Текущие годовые расходы на кинопроизводство: $__
2. Текущая доля отходов: _%
3. Текущие затраты на утилизацию отходов: (1 × 2) = $__
4. Целевой процент отходов: _% (лучшая отраслевая практика: 2–3%)
5. Возможная экономия: (1 × (2 – 4)) = $__

Пример расчёта:
– Годовой бюджет на кинопроизводство: $250 000
– Текущие отходы: 10%
– Целевой объем отходов: 3%
– Потенциальная годовая экономия: $17 500

Расстановка приоритетов в ваших действиях

Оцените возможности по сокращению отходов с точки зрения соотношения затрат и результата:

Часто задаваемые вопросы

Какой процент отходов при производстве пленки считается допустимым?

В случае хорошо организованных процессов потоковой упаковки уровень отходов ниже 3% считается отличным, 3–5% — хорошим, а показатель выше 5% свидетельствует о наличии значительного потенциала для улучшения. В некоторых областях применения, требующих высокой точности (фармацевтика, медицинские изделия), уровень отходов может быть несколько выше из-за более строгих требований к качеству, но целевым показателем всё равно должно оставаться значение ниже 5%.

Насколько реально можно сэкономить за счет оптимизации толщины пленки?

Это зависит от вашей текущей ситуации, но, как правило, можно добиться снижения затрат на материалы на 10–20%. Главное — совместно с поставщиком пленки подобрать более тонкие варианты, которые по-прежнему будут соответствовать вашим требованиям к эксплуатационным характеристикам. Перед переходом на новую пленку всегда проводите проверочные испытания в производственных условиях.

Стоит ли вкладывать средства в автоматическое сращивание пленки?

Для предприятий, работающих в несколько смен или осуществляющих смену рулонов более двух раз за смену, автоматическое сращивание, как правило, окупается в течение 12–18 месяцев за счет сокращения отходов при переналадке и времени простоя. Для односменных предприятий, где за смену происходит менее двух смен рулонов, окупаемость инвестиций может занять больше времени, но преимущества, связанные с стабильностью качества, по-прежнему имеют ценность.

Как убедить руководство инвестировать в сокращение объема отходов?

Сформулируйте это в финансовых терминах: “В настоящее время мы тратим $X на отходы, объем которых можно сократить до $Y за счет инвестиций в размере $Z, которые окупятся за N месяцев”. Используйте данные мониторинга отходов для составления убедительного бизнес-плана. Большинство инициатив по сокращению отходов требуют минимальных капиталовложений и окупаются в течение 6–12 месяцев.

Можно ли переработать отходы пленки?

Да, многие виды упаковочной пленки подлежат вторичной переработке. Чистые, незагрязненные обрезки пленки и бракованные упаковки можно собирать и продавать предприятиям по переработке отходов. Некоторые производители пленки также предлагают программы обратного выкупа. Хотя доход от вторичной переработки невелик, он компенсирует затраты на утилизацию и способствует достижению целей в области устойчивого развития.

Заключение

Сокращение отходов пленки при работе упаковочных машин представляет собой систематический процесс, обеспечивающий ощутимую финансовую выгоду. Наиболее эффективный подход сочетает в себе правильный выбор пленки, оптимизированные настройки оборудования, стандартизированные процедуры, обучение операторов и регулярное профилактическое техническое обслуживание.

Основные меры, которые необходимо принять немедленно:

• Отслеживайте свои отходы — невозможно улучшить то, что не измеряешь
• Определите оптимальный формат вашего фильма — оптимизация толщины и ширины зачастую позволяет добиться наибольшей экономии
• Оптимизировать натяжение и температуру — это два наиболее значимых параметра настройки оборудования
• Стандартизация запуска и переналадки — четко установленные процедуры позволяют снизить отклонения и сократить отходы
• Обеспечьте надлежащее техническое обслуживание оборудования — профилактическое техническое обслуживание позволяет предотвратить поломки, приводящие к потерям

Машины серии Path Pack оснащены функциями, позволяющими свести к минимуму отходы пленки, в том числе электронной системой регулирования натяжения в замкнутом цикле, системами запечатывания с сервоприводом и предустановленными рецептами параметров для быстрой перенастройки. В сочетании с нашей комплексной программой обучения операторов эти функции помогают нашим клиентам стабильно поддерживать уровень отходов ниже 3%.

Если вы хотите получить подробную оценку объема ваших текущих отходов пленки и рекомендации по их сокращению, наши инженеры-консультанты готовы вам помочь. Свяжитесь с Path Pack, чтобы договориться о консультации.

Автор: Техническая команда Path Pack