HMC 通过改造医疗检测套件包装实现大幅节省
HMC Products 四十多年来一直致力于帮助制造商打造更高效、更具创新性的包装操作。如今,该公司的 Pouchmaster 成型-灌装-封口机器用于包装食品、医疗设备、消费品包装商品和其他产品,包装速度高达每分钟 300 个袋子,同时尽可能减少与转换相关的昂贵维护和停机时间。
最近,HMC 受托帮助制造一种新型的、更高效的机器,用于包装需求旺盛的医疗检测套件。通常,这些检测套件的零件会被包装在单独的袋子里,然后再一起放入一个盒子里。但 HMC 的一位客户决定采取另一种方法:将所有检测套件零件包装在一个袋子里。这样做不仅可以提高生产效率,还能带来更简单的用户体验。
HMC 设计了一种新型机器,可将所有测试套件组件包装在单个袋子的两个隔层中。这种新型包装解决方案为客户节省了数百万成本,并为包装各种医疗测试套件创造了新的可能性。
克服生产挑战
HMC 为客户量身定制的解决方案以现有的 HMC 平台为基础。在本案例中,基础是 Pouchmaster IM 8-10 型号。
“这台机器有三个伺服驱动部件:薄膜进料器、主轴和袋子传送链,”HMC 产品开发经理 Jeff Berg 说。“这就是基本机器。从那里开始,我们根据客户需求进行定制。”
对于这位客户,HMC 的机器首先需要将三个测试套件部件输送到机器上方。然后,机器需要通过碗式给料机快速准确地将每个部件放入其指定的袋室中。
作为这项工作的组成部分,HMC 面临三大关键挑战。
首先,HMC 必须确保机器每次只将一个部件放入每个袋子隔间。其次,由于瓶子中含有敏感化学品,HMC 需要确保机器以适当的速度处理部件,以避免对其造成干扰。第三,HMC 需要确保每个袋子隔间都被正确密封。
控制精细的过程
HMC 在 Allen-Bradley® L33ERM CompactLogix™ 控制器上构建了包装机。Allen-Bradley Kinetix 5500 伺服驱动器 通过 Allen Bradley 525 变频驱动器 (VFD) 运行薄膜卷料放卷机和测试板传送带,操作主轴、袋子传送链和薄膜进料辊。该驱动器的索引和速度监控功能有助于同步两个组件之间的操作,从而实现精确的零件装载。
“零件必须在恰当的时间以恰当的速度掉入袋子中,”Berg 说。“VFD 通过完全控制机器的加速和减速来实现这一点。我们对机器进行了编程,使其能够计算袋子组,加速传送带,以较慢的速度计算袋子组,然后再次加速传送带。这样,机器操作员(或一台自动化设备)就可以迅速抓取袋子组,而无需操作员进行计数。”
变频器的速度管理功能还可以帮助机器小心处理化学试剂瓶。例如,如果有人停止机器,变频器可以帮助防止灌装机摇晃或移动,以保护化学试剂。
将零件装入袋中后,机器使用双密封条密封袋。由于生产率可能会发生变化,密封条的加热设置也会有所不同。为了在任何生产率下都能保持密封完整性,HMC 集成了一个Allen-Bradley 热电偶模块来确认密封加热情况。
HMC 还在 PLC 中存储了多次生产运行的设置,以帮助客户简化操作。
“他们有 15 个内置产品配方,可以直接调用和运行,无需更改任何内容,”Berg 说。
节省更多,机器更小
看到机器确实可以提供完全密封在一个袋子中的测试套件后,HMC 的客户迅速增加了订单——从两台增加到十六台。
客户最初部署的四台机器帮助满足了对测试套件的持续需求,每周工作五天,每天工作十小时,每分钟生产 45 个包装袋。机器带来的效率提升帮助客户节省了大约 200 万美元的生产成本。HMC 预计,在部署剩余的 12 台机器后,节省的成本将会更大。
机器的另一个长期优势是易于维护。所有机器的构造都相同,因此维护工作也很统一。HMC 还为它能够识别的每个故障创建了故障消息,以缩短故障处理时间。
“当这台机器停止工作时,我们会告诉他们原因以及可能的解决方法。”Berg 说。
HMC 还通过在初始部署后优化机器的占地面积,帮助客户实现了节省。
“他们购买的前两台机器可以完成任何工作,”Berg 说。“但在他们完善生产过程后,有些工位就空了出来。我们拆除了这些工位,并将机器框架缩短了 5 英尺。考虑到许多地方的平方英尺成本很高,这样的节省非常可观。这只是与一家能够根据您的具体需求定制机器的公司合作的另一个优势。”