Festo案例分享:精心灌注每一刻

來源:智匯工業

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關鍵詞:FESTO 液體包裝 綠色制造

    從一條如鋼鐵長龍般蜿蜒開去的無菌吹灌旋一體機旁邊經過,江蘇新美星包裝機械股份有限公司的技術副總經理褚興安常常在這個新的制造車間來回巡視,仿佛一位檢閱自己部隊的將軍。作為新美星公司的資深技術元老,褚興安本身儼然已經成為新美星專注創新、精益求精的一個“符號”。從洗、灌、封一體的三合一灌裝機開始,歷經無菌灌裝機、超潔凈灌裝機,到如今的高速無菌吹灌旋一體機,等等,無不匯聚了褚興安等歷任技術人員的心血和創造力。

    近20多年來,當德國灌裝設備巨頭為代表的一些業界大鱷縱橫馳騁,稱霸全球液體包裝領域的時候,以新美星為代表的中國軍團異軍突起,依托科技創新,引領液體(飲料)包裝機械制造業走上了“高端制造、智能制造、綠色制造”發展之路。從前道至后道乃至倉儲,從單機到整廠,新美星始終堅守著“全球領先的液體包裝解決方案供應商”的初衷與夢想。在這條路上,新美星一直有一家同樣堅守客戶價值觀的全球自動化合作伙伴——德國費斯托(Festo)相伴左右。縱有風雨,仍然攜手前行,不斷創造領先的智能液體包裝設備,也不斷締造著這一段行業佳話與傳奇。

    讓清洗更容易

    確保液體(飲料)食品衛生無污染,無疑是涉及食品安全的重要內容之一。隨著全球各國對食品合規監管的日益嚴苛,像新美星這樣面向全球市場的液體食品包裝設備制造商,無論是在三合一灌裝機、吹灌旋一體機、無菌灌裝還是超潔凈灌裝設備,都必須完整、徹底地幫助用戶完成設備清洗工藝,這也是一項最為基礎的灌裝過程安全保障。

    在灌裝生產前,為保證灌裝產品的衛生安全,必須對灌裝閥、輸液管道等灌裝部件的內壁進行清洗。在灌裝閥清洗過程中,灌裝閥的閥口需要安裝清洗假杯加以密封,使得清洗液在灌裝機與灌裝設備內進行循環清洗,直至整個CIP清洗程序結束時,才會將清洗假杯卸下進入下一步灌裝環節。可以認為,假杯的安裝與拆卸過程占據了整個清洗流程的很大一部分,如何在保證清洗的高質量前提下盡量提升清洗的效率和降低人工成本,一直是新美星等設備商們希望能夠持續改進的。

     “費斯托定制的假杯缸很好地幫助我們甚至整個灌裝行業解決了這一長期以來的難題“,褚興安評價道,”以常見80頭灌裝機為例,假杯的安裝與拆卸基本需要2個人配合才能順利地在1個小時之內完成。“根據褚興安的經驗,一般高酸型的液體食品連續生產需要每72小時洗一次,而低酸或中性的液體食品連續生產則需要每48小時洗一次。如此算下來,每年需要幾百個人工時。利用假杯缸的自動化操作,則幾乎完全節省了這部分人工時間的成本。

    事實上,節省時間是假杯缸帶來的核心優勢,而這一核心優勢則直接幫助生產企業減少人工成本和提高清洗效率。由于在線清洗(CIP)過程本身時間就長,“標準無菌清洗需要2.5小時,如果再加上1小時的假杯裝卸時間,總計就需要3.5小時“,褚興安說道,”如果能夠節省這部分時間,對整個清洗工藝帶來的效率提升是不言而喻的“。

    費斯托大中華區食品和包裝行業銷售總監葉繼表示,和裸露的標準運動機構堵頭不同,費斯托設計的假杯缸完全密閉, 功能元件在缸體內,因此不存在長期受清洗劑腐蝕失效的可能性。通過假杯缸和控制氣路的配合,可以形成伸出、回縮、旋轉等多個動作,集成度高,模塊化效果好, 能實現灌裝機在線清洗,節省清洗時間。在設計上,“假杯缸小巧緊湊,結構簡單,這樣在整機設備設計上,可以設置更多的灌裝頭,為生產的高效率提供了基礎保障。同時由于結構簡單,可靠性高,可以帶來便利的后期維護。”

    快慢自如

    由于液體(飲料)不同的液體形態和物理特性,也給現代灌裝工藝帶來了挑戰。新美星副董事長何云濤說道,“日化品、調味品跟飲料的產品形態不一樣,即便同一類液態食品又會有是否含氣、顆粒大小、粘稠度、灌裝溫度的各種區別,我們必須對灌裝的物質特性深入研究。”為滿足不同細分領域生產要求,新美星不得不追求更高的設備效率,更靈活的設計,以及更智能更全面的產線解決方案。多年來,費斯托強大的技術創新能力為新美星提供了重要的技術驅動力,譬如用于快慢兩級灌裝應用的費斯托EP缸。

    EP缸讓新美星應對各種灌裝對象要求能夠快慢自如,輕松應對。EP缸帶來的優勢體現在快慢兩級灌裝帶來的速度和精度提升,即通過閥門的氣動控制,在液體快速灌裝到接近瓶口時,迅速降低灌速避免液體飛濺,從而解決了灌裝的起沫問題,讓設備應用面更加廣泛,“這樣讓我們的設備從原來單純的水灌裝,能夠很快拓展到醬油、醋、果汁等更多種類液體灌裝領域“,褚興安興奮地說道。

    由于灌裝速度越快,灌裝容量偏差會越大。出于灌裝精度的需要,需要通過慢灌提高計量精度,即提高關閥一瞬間灌進去的準確度。另一方面,通過灌裝中間過程的快灌則可以減少灌裝閥的頭數。褚興安進一步解釋道,“如果采用傳統的單一灌裝速度,精度偏差一般在±3-5ml,但是通過EP缸實現慢灌之后,我們的設備精度可以大大提高,基本達到在±2ml以內。另外,以我們生產的36,000/BPH灌裝設備為例,通常會有60-70個灌裝頭,而隨著EP缸帶來的快灌效率提高,現在只要50-60個罐裝頭便可以達到這一灌裝指標,相當于提升了大約20%的灌裝速度,大大節省了設備成本。” 

    EP 缸采用全不銹鋼材質設計,通體光滑耐腐蝕。葉繼說:“EP缸具備多行程且可調節特性,在實際工程調試中,其微調操作簡單,重復精度高,同時在急停狀態下可迅速地關閉灌裝頭,即可以在斷電斷氣的情況下快速地復位,非常適合各類灌裝應用。“

    從費斯托最初提供的氣缸、電磁閥、氣管、接頭等標準產品開始,新美星在提升技術創新能力,打造無菌冷灌裝、超潔凈灌裝和吹灌旋一體設備等核心競爭力的道路上,不斷與費斯托深入合作,無論是假杯缸、EP缸,還是VTUG閥島的應用,新美星始終與費斯托一道,致力于為終端生產企業提供更完整的解決方案和客戶價值。

    面向未來的數字化和智能制造浪潮,已經撲面而來。新美星仍然選擇攜手費斯托這一工業4.0的領軍者,持續探索未來之路。在褚興安看來,費斯托的數字化控制終端產品VTEM將進一步幫助新美星解決人工機械設定和分級調速的缺陷,實現灌裝的無級調速和自動設定,實現速度、壓力和位置可調,“我們希望只需要通過電氣產品的設置就能快速切換以適應不同流速和流量的灌裝對象,讓生產更加智能化。“

    如果說改進工藝,提升效率和節能環保,一直是新美星設備創新的源動力,那么數字化的未來則是新美星引領液體(飲料)包裝領域智能制造的風向標。無論如何,正是與費斯托長達20多年的戰略合作,新美星真正做到了讓客戶“精心灌注每一刻“。


    (審核編輯: 智匯小新)

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