Jak producent sprzętu do przemysłu napojów z Wisconsin rozwiązał problemy z dokładnością etykietowania dzięki poprawie jakości zespołów wałów
Przegląd klienta
Ryan Mitchell kieruje zespołem inżynierów w firmie produkującej sprzęt do opakowywania napojów, z siedzibą w Wisconsin. Firma projektuje i buduje obrotowe systemy etykietowania stosowane przez producentów napojów na całym kontynencie Ameryki Północnej.
Pod koniec 2024 roku zespół rozpoczął modernizację jednej ze swoich wysokoprędkościowych maszyn do etykietowania, aby spełnić rosnące oczekiwania klientów dotyczące wydajności produkcji oraz precyzji etykietowania.
Wyzwanie
Projekt napotkał początkowo nieoczekiwany problem.
Kilka zgrzewanych zespołów wałów z kołnierzami dostarczonych przez istniejącego dostawcę nie spełniało wymaganej dokładności obrotowej po spawaniu. Podczas testów inżynierowie zaobserwowali nadmierny bieg wzdłużny, który stawał się coraz bardziej widoczny przy wyższych prędkościach pracy.
Choć odchylenie wydawało się niewielkie podczas inspekcji, jego wpływ na wydajność maszyny był znaczący.
Wynikające wibracje prowadziły do:
- Wczesne zużycie łożysk
- Zwiększone wymagania serwisowe
- Niestabilnego umieszczania etykiet
- Zmniejszonej stabilności maszyny przy pełnych prędkościach produkcyjnych
Dla producentów napojów pracujących w trybie 24/7 nawet niewielkie błędy pozycjonowania mogą skutkować odrzuceniem produktów, przerywaniem produkcji oraz niepotrzebnymi kosztami eksploatacyjnymi.
Zespół Ryana potrzebował bardziej niezawodnego rozwiązania zespołu wału, które mogłoby spełniać ścisłe wymagania dotyczące współosiowości i wytrzymać ciągłą eksploatację przemysłową.
Poszukiwanie lepszego partnera produkcyjnego
Po ocenie kilku dostawców zespół inżynieryjny skupił się na znalezieniu producenta oferującego lepszą kontrolę spawania oraz lepsze możliwości obróbki mechanicznej.
Główne wymagania obejmowały:
- Dokładne dopasowanie kołnierza do wału
- Stałą współosiowość po spawaniu
- Niezawodna kontrola wymiarów
- Powtarzalna jakość w całej serii produkcyjnej
- Krótki czas realizacji prototypów do walidacji
Zamiast po prostu poszukiwać kolejnego dostawcy komponentów, zespół szukał partnera produkcyjnego, który potrafi zrozumieć funkcjonalne wymagania sprzętu obrotowego.
Rozwiązanie
W ścisłej współpracy z działem inżynierii klienta opracowano zmodyfikowany proces produkcyjny dla zgrzewanych zespołów wałów z kołnierzami.
W trakcie produkcji wprowadzono kilka ulepszeń:
Precyzyjne toczenie przed spawaniem
Kluczowe wymiary wału i kołnierza zostały obrabiane z mniejszymi dopuszczalnymi odchyłkami przed montażem, zapewniając bardziej stabilną podstawę dla procesu spawania.
Kontrolowane procedury spawania
Do utrzymania prawidłowego położenia elementów podczas spawania oraz minimalizacji odkształceń termicznych zastosowano specjalistyczne przyrządy montażowe.
Obróbka po spawaniu
Po spawaniu na krytycznych powierzchniach wykonano dodatkowe operacje obróbkowe, aby przywrócić dokładność wymiarową oraz zapewnić odpowiednią współosiowość.
Ulepszona weryfikacja jakości
Każdą złożoną jednostkę poddano inspekcji za pomocą precyzyjnego sprzętu pomiarowego w celu zweryfikowania bicia, prawidłowego ustawienia oraz zgodności wymiarowej przed wysyłką.
Wyniki
Po instalacji i przetestowaniu ulepszone zespoły wałów przyniosły mierzalne poprawy w całym systemie etykietowania.
W pierwszych miesiącach eksploatacji zespół Ryana zgłosił:
- Znacznie niższe wibracje obrotowe
- Poprawę spójności nanoszenia etykiet przy wysokich prędkościach pracy
- Zmniejszenie częstotliwości wymiany łożysk
- Gładziej działającą maszynę podczas długotrwałych cykli produkcyjnych
- Większe zaufanie do długoterminowej niezawodności sprzętu
Najważniejsze jest to, że maszyna była w stanie utrzymać dokładne pozycjonowanie etykiet nawet w warunkach maksymalnej produkcji.
Zespół inżynieryjny pomyślnie zakończył projekt modernizacji i przystąpił do wdrożenia w produkcji.
Opinie klientów
"Poprawa była widoczna od razu podczas testów. Wibracje maszyny znacznie się obniżyły, a umieszczanie etykiet stało się znacznie bardziej spójne. Zespolone elementy spełniały wymagane допuszczalne tolerancje i pozwoliły nam zakończyć modernizację z pełnym zaufaniem."
Ryan Mitchell
Menadżer Inżynieryjny
Wisconsin, Stany Zjednoczone