Компютърно зрение за линии за напитки и бутилиране: броене, престои и OEE

Линията за напитки е изградена около една машина. Пълначната машина задава темпото, машините около нея работят по-бързо, а акумулиращите маси поемат кратките престои между тях.

Този принцип определя къде камерата се изплаща и къде е излишна. Страницата е за ръководители, които избират софтуер, за да поставят камери на линии за бутилиране и кенове и да измерват OEE.

Ние продаваме Fabrico, затова проверявайте написаното тук като твърденията на всеки друг доставчик.

Компютърно зрение за линии за напитки: две задачи, две системи

В производството на напитки машинното зрение обикновено означава инспекция. Инспекцията на нивото на пълнене отхвърля недолята бутилка. Инспекцията на капачки или етикети отхвърля крива капачка или липсващ етикет. Четецът на кодове проверява датата. Тези системи идват от производители на инспекционна техника като Heuft или FT System, от производители на линии като Krones и от фирми за машинно зрение като Cognex или Keyence. Те проверяват всяка отделна опаковка.

OEE камерата има друга задача. Тя брои продукцията и Ви дава картина на линията за минутата, в която е настъпил престой.

Двете системи работят една до друга. Броят брак от инспекцията или сигналът за брак от нея захранва компонента качество в OEE. Камерата брои това, което стига до края на линията. Повечето линии имат нужда и от двете. Страницата ни за зрение за етикети и кодове срещу OEE камера разглежда темата по-подробно.

Fabrico не продава инспекция: купете я от доставчик на инспекционни системи и въведете сигнала ѝ за брак в OEE.

Къде линиите за напитки губят време

Линиите за бутилиране и кенове обикновено се проектират по V-кривата. Ръководство за V-кривата от LineView (EN), доставчик на софтуер за производителност на линии, препоръчва двете машини от двете страни на критичната машина да са „с 10% по-бързи при скоростта на възстановяване“, а всяка следваща навън да е още по-бърза. На повечето линии за напитки критичната машина е пълначната.

Същото ръководство посочва уловката: само критичната машина работи с постоянна скорост, а всяка друга спира често, без подаване на опаковки или задръстена от тях. Пълначната машина задава темпото на линията, затова минута, загубена при нея, е продукция, която линията никога не наваксва. Ръководството ни за OEE на пълначната машина в бутилираща линия описва собствените състояния на пълначката.

Остават четири места, където се крият минути:

• Време в блокиране и без подаване. Скъсано фолио на машината за фолиране запълва масата, после спира етикетиращата машина, после пълначната. PLC на пълначната машина записва „блокирана“. Той не казва коя машина е започнала веригата. Вижте липса на подаване и блокиране.
• Кратки престои (микропрестои) надолу по линията. Снаждания на етикетиращата машина, паднали бутилки в коридор на машината за фолиране и задръствания на кашони са кратки. Масата ги скрива, докато не се натрупат достатъчно поред и не блокират пълначната машина.
• CIP (безразглобно измиване) и пренастройки за продукт. Смяната на вкус, смяната на размер и пълното CIP са три различни престоя с три стандартни времена. Кодирайте ги поотделно и никога не съкращавайте валидирано CIP, за да спечелите точки OEE. Вижте нашите кодове за престои на линии за пълнене на напитки и времето за CIP в OEE.
• Чакане на продукт. Когато сиропното отделение или миксерът изостават, пълначната машина спира, без да има нищо нередно с нея.

Минутите се натрупват. В сравнително проучване от 2021 г., поръчано от доставчика на софтуер OFS и отразено от Brewers Journal (EN), занаятчийските пивоварни са пълнели кенове или бутилки само 54% от времето. Средната пивоварна не е могла да поддържа линията в работа повече от 12 минути без престой, а пренастройката от една бира към друга е отнемала средно над 49 минути. Статията не посочва размера на извадката, а занаятчийските линии са по-малки от повечето бутилиращи заводи, затова я четете като знак къде отиват минутите, а не като цел за Вашата линия. Вижте OEE за опаковъчни линии в пивоварни.

Докладът Siemens True Cost of Downtime 2024 (EN), проучване сред големи индустриални компании в четири сектора, оценява един час непланиран престой на 36 000 щатски долара в бързооборотните потребителски стоки (FMCG), най-ниската стойност от четирите. FMCG е и единственият от четирите сектора, в който часовете престой не са намалели от 2019 г. Това са данни от проучване сред големи компании, а не цена за Вашата линия.

Стъкло, PET и кенове: камерата се мести според опаковката

• PET. Раздувната машина подава към пълначната по кратък въздушен транспортьор или директно в блок за раздуване и пълнене, където престой на едната машина спира и двете. Леките празни бутилки се преобръщат при прехвърлянията и на изхода на въздушния транспортьор, а PLC вижда „работи“ или нищо. Страницата ни за линия за бутилирана вода показва три изгледа от камера, които си струва да отворите.
• Стъкло. По-тежко и чупливо. Стъклото за еднократна употреба започва от депалетизатор и машина за изплакване. Стъклото за многократна употреба добавя разопаковаща машина, машина за миене на бутилки и инспекция на празни бутилки, и всяка от тях може да остави пълначната машина без подаване. Пръсната бутилка в пълначната машина означава престой за почистване на стъклото.
• Кенове. Най-бързите от трите. Продуктовата страница на KHS (EN) за пълначната машина Innofill Can DVD посочва до 135 000 кена в час, което е 2250 в минута, или повече от 37 в секунда. При тази скорост броячът е PLC на пълначната машина и на машината за затваряне на кенове. Камерата се изплаща по-надолу, където кеновете стават пакети и тави.

За линии за газирани напитки вижте OEE за линии за безалкохолни газирани напитки.

Къде се поставя камера на бутилираща линия

Ето типична PET линия от раздувната машина до палета, с източника на всяко броене, за да планирате наблюдението с AI камери на бутилираща линия. Окончателното решение зависи от списъка с машините на Вашата линия.

PLC на пълначната машина е часовникът на линията. Камерата е втори поглед там, където PLC казва най-малко: между машините, в края на линията и навсякъде, където хората опаковат ръчно. За самия вход на пълначната машина прочетете камера на линия за пълнене. За края на линията прочетете престои на палетизатора с камера и престои на кашониращата машина.

Камера, сензор или и двете: станция по станция

Използвайте това като начало на собствения си списък с машините на линията и помолете всеки доставчик да попълни същата таблица.

Бройте всяка машина в собствената ѝ единица: бутилки при пълначната машина, пакети при машината за фолиране, кашони при кашониращата машина, палети в края. Превръщайте в бутилки на пълначната машина само когато сумирате машините. Страницата ни за единиците в OEE: бутилки, кашони и палети показва изчисленията, а камера или сензор, машина по машина разглежда други видове машини.

Искате да видите броенето от камерите и престоите на пълначната машина на една времева линия? Заявете демонстрация и носете списъка с машините на линията си.

Пример с изчисление: една смяна на примерна PET линия

Примерна линия с илюстративни числа, не реален клиент: PET линия за 0,5 л с пълначна машина и машина за капачки с номинална скорост 400 бутилки в минута за този формат. Машината за фолиране прави пакети по 6, а един палет побира 90 пакета.

Смяната е 480 минути. Заводът изважда планираното си 30-минутно CIP от планираното време, така че планираното производствено време е 450 минути. В началото и в края на смяната акумулиращите маси са съдържали еднакъв брой бутилки.

PLC на пълначната машина е записал 60 минути престой: 14 от собствени повреди, 10 без подаване и 36 в блокиране. Следователно времето в работа е 390 минути.

• Наличност = 390 / 450 = 86,7%.
• Производителност = 148 200 / (390 x 400) = 148 200 / 156 000 = 95,0%.
• Качество = 145 800 / 148 200 = 98,4%, като добрата продукция се брои в пакети в края на линията.
• OEE = 0,867 x 0,950 x 0,984 = 81,0%.

По краткия път се стига до същия резултат. 145 800 добри бутилки при 400 в минута са 364,5 минути полезно време, а 364,5 от 450 са 81,0%. Загубата от скорост е 7800 бутилки, или 19,5 минути на пълначната машина. Загубата от качество е 2400 бутилки, или 6 минути.

Какво добави камерата към числото:

• Реалният брой добра продукция. Броят от пълначната машина минус брака дава 147 000 добри бутилки и OEE 81,7%. Броят пакети дава 145 800. Разликата от 1200 бутилки е паднала при прехвърлянията, в коридорите на машината за фолиране или в повредени пакети. Без броене в края тази загуба никога не се вижда.
• Отговорник за минутите в блокиране. Операторите добавиха причините и отвориха видеото от машината за фолиране и палетизатора, когато не бяха сигурни: 20 минути скъсвания на фолиото и смени на ролката, 10 от празен магазин за палети, 6 от паднали бутилки в коридорите на машината за фолиране. Собствената наличност на пълначната машина е (450 минус 14) / 450 = 96,9%.
• Размер на всяка загуба. 36-те минути в блокиране са 14 400 бутилки, които пълначната машина е могла да произведе. При подреждане по минути на пълначната машина машината за фолиране е на първо място.

Въпроси към всеки доставчик, преди да купите

Задайте ги на всеки доставчик, включително на нас, върху една реална смяна от миналата седмица.

Преди теста на броенето прочетете колко точен е OEE с камера. За по-широк списък с кандидати започнете с ръководството ни за OEE софтуер и решете рано дали Ви трябва пълна MES система или лека MES система. Заводите със сиропно отделение имат нужда и от записи за партиди, лотове и рецепти: вижте MES за производство на напитки.

Камери към бутилките, а не към хората

Насочете кадъра към пътя на бутилките, а не към пътеките. Дръжте лицата извън кадъра и отчитайте OEE по линия и смяна, никога по име на оператор. Видеото може да защити екипа: то показва скъсано фолио или паднала бутилка в коридор, а не „бавен“ човек.

В Германия член 87 от Закона за устройството на предприятията (Works Constitution Act) (EN) дава на представителите на работниците право на глас при „въвеждането и използването на технически устройства, предназначени да наблюдават поведението или работата на служителите“. Приемайте, че всяка камера в цеха попада в обхвата, и договорете писмено кой може да отваря видеото и защо, преди да бъде монтирана първата камера. Ръководството ни за камери на производствената линия без наблюдение на хората описва стъпките.

Как работи Fabrico на линии за напитки

Fabrico е облачна платформа за OEE и лека MES система. Ето какво прави днес и какво не прави.

• Престои: идват от машинния сигнал, например PLC на пълначната машина, сензор или брояч. Операторът добавя причината на линията, от таблет или телефон.
• OEE и загуби: OEE, престои и загуби по линия и смяна, със загубите, изразени в пари. В уеб, на iOS и Android.
• Камери, по заявка: AI камерите броят продукцията на линията, включително на ръчните станции и при машини без използваем сигнал. Можете да отворите видеото от камерата за всеки момент от времевата линия на смяната. При стандартната настройка видеото се предава поточно при поискване и не се съхранява във Fabrico.
• Вашите данни: излизат чрез REST API, webhooks и експорт в Excel или CSV.
• В плановете, не работи днес: престои, разпознати от камерата, зони на задръстване и камера, която предлага причина за престоя. Преценявайте ни по това, което работи днес.
• Не е Fabrico: инспекцията. Проверките на нивото на пълнене, капачките, етикетите и кодовете остават в инспекционната Ви система, а броят брак от нея може да захранва качеството. За планиране на производството ни попитайте по време на демонстрацията.

Започнете с една линия, базова стойност и предварително договорена дата за решение. Страницата за компютърно зрение за OEE и MES показва как броенето с камери и машинните данни споделят една времева линия.

Заявете демонстрация и носете дневника на престоите на една пълначна машина от миналата седмица.

Какво питат хората след това

Може ли камера да брои бутилки при пълната скорост на пълначната машина?

При стотици или хиляди опаковки в минута PLC на пълначната машина и нейните сензори броят по-добре. Камерите са подходящи там, където единиците са по-малко и по-големи: пакети, кашони, палети и ръчни станции. Проверете всяко броене с камера спрямо известен брой на собствената си линия.

Машинното зрение за напитки същото ли е като OEE камера?

Не. Инспекционното зрение проверява всяка опаковка за ниво на пълнене, капачки, етикети и кодове и отхвърля дефектните. OEE камерата брои продукцията и позволява да отворите видеото за даден престой. Повечето линии имат нужда и от двете.

Казва ли камерата защо е спряла пълначната машина?

Не днес. Машинният сигнал записва престоя, а операторът добавя причината. Операторът може да отвори видеото от камерата за тази минута, за да провери. Камера, която предлага причина, е в плановете на Fabrico.

Трябва ли минутите без подаване и в блокиране да се отнасят към пълначната машина?

Оставете ги в OEE на линията, защото линията е загубила тази продукция. След това ги отнесете към машината, която е спряла първа, например раздувната машина, машината за фолиране или палетизатора.

Нужни ли са различни настройки на камерите за стъклени, PET и кенови линии?

Да. При PET следете прехвърлянията след раздувната машина. При стъкло за многократна употреба машината за миене и инспекцията на празни бутилки добавят престои в началото. При кеновете броят пълначната машина и машината за затваряне, затова камерите отиват там, където кеновете стават пакети.

От какво зависи цената на камерите на линия за напитки?

Fabrico не публикува цени. Офертата зависи от броя на линиите и камерите, монтажа, мрежата и обучението. Дайте на всеки доставчик един и същ списък с машините на линията, за да са сравними офертите.

Искате да го видите на Вашата линия? Заявете демонстрация.