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1、 第 一 節(jié) 概 述 隨 著 包 裝 產(chǎn) 業(yè) 的 迅 猛 發(fā) 展 ， 產(chǎn) 品 的 包 裝 不 再 是 以 單 機完 成 一 道 道 工 序 、 生 產(chǎn) 效 率 極 低 的 作 業(yè) 過 程 了 ， 取 而 代 之的 是 ： 包 裝 流 水 線 及 包 裝 自 動 線 。 將 相 互 獨 立 的 自 動 或 半 自 動 包 裝 設(shè) 備 ，輔 助 設(shè) 備 等 按 包 裝 工 藝 的 先 后 順 序 組 合 起 來 ， 使 被 包 裝 物品 從 流 水 線 一 端 進 入 ， 經(jīng) 過 不 同 的 包 裝 設(shè) 備 ， 包 裝 材 料 在相 應(yīng) 的 包 裝 工 位 加 入 ， 包 裝 成 品 從 流 水

2、線 的 末 端 不 斷 輸 出 。 在 包 裝 流 水 線 中 ， 工 人 只 參 與 一 些 輔 助 的 包 裝 作 業(yè) ，如 整 理 、 輸 送 、 包 裝 容 器 供 給 等 。 圖 10.1 方 便 面 包 裝 流 水 線 示 意 圖1-面 供 給 裝 置 2-面 裝 碗 裝 置 3-自 動 放 碗 機 構(gòu) 4-加 熱 封 口 機 構(gòu) 5-輸 送 裝 置 6-包 裝 機 7-熱 收 縮 包 裝 機 圖 10.1為 一 方 便 面 生 產(chǎn) 流 水 線 示 意 圖 ， 該 生 產(chǎn) 線 需 人 工 完 成供 蓋 、 整 理 裝 箱 及 封 口 等 工 作 。 一 、 包 裝 自 動 生 產(chǎn)

3、線 的 基 本 組 成 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 是 由 最 基 本 的 工 藝 設(shè) 備 及 將 自 動 包 裝 機 聯(lián) 線 的 （ 輸 送 裝 置 等 ） ， 并 依靠 推 動 完 成 確 定 的 工 作 循 環(huán) 。 如 圖 10.2所 示 。 圖 10.2 自 動 包 裝 線 基 本 組 成 方 框 圖 二 、 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 的 主 要 類 型 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 按 照 包 裝 機 形 式 分 為三 種 類 型 。 一 般 以 串 聯(lián) 和 混 聯(lián) 生 產(chǎn) 線 較 多 ； 按 照 包裝 機 聯(lián) 系 的 可 分 為 生 產(chǎn) 線 三 種 類型 。被 包 裝 物 在 生

4、產(chǎn) 線 上 完 成 全 部 包 裝 工 序 均 由前 一 臺 包 裝 機 直 接 傳 遞 給 下 一 臺 包 裝 機 ,所 有 機 器 按 同 一 節(jié)拍 工 作 ,如 果 其 中 一 臺 包 裝 機 出 現(xiàn) 故 障 ,其 余 各 機 均 應(yīng) 停 機 。如 圖 10.4(a)所 示 。 圖 10.4 生 產(chǎn) 線 示 意 圖(a)剛 性 生 產(chǎn) 線 (b)撓 性 生 產(chǎn) 線 (c)半撓 性 生 產(chǎn) 線1、 4、 8一 被 包 裝 物 2、 6、 9一 包 裝 機3、 7、 11一 成 品 5、 10一 中 間 存 貯 器圖 10.4(b)所 示 為 。 被 包裝 物 在 生 產(chǎn) 線 上 完 成 前

5、 道 包 裝 工 序 后 ,經(jīng) 中 間 貯 存 裝 置 貯 存 ,根 據(jù) 需 要 由 輸送 裝 置 送 至 下 一 包 裝 工 序 。 即 使 生 產(chǎn)線 中 某 臺 包 裝 機 出 現(xiàn) 故 障 ， 也 不 影 響其 余 包 裝 機 正 常 工 作 。 圖 10.4(c)所 示 為 。 生產(chǎn) 線 由 若 干 個 區(qū) 段 組 成 ， 每 個 區(qū) 段 內(nèi)的 各 臺 包 裝 機 間 又 以 剛 性 聯(lián) 接 ， 各 區(qū)段 間 為 撓 性 聯(lián) 接 。 目 前 ， 剛 性 和 半 撓性 生 產(chǎn) 線 較 常 用 。 第 二 節(jié) 工 藝 路 線 與 設(shè) 備 布 局一 、 工 藝 路 線 是 進 行 包 裝 自

6、動 生 產(chǎn) 線 總 體 設(shè) 計 的 依 據(jù) ，它 是 在 調(diào) 查 研 究 和 分 析 所 收 集 資 料 的 基 礎(chǔ) 上 確 定 的 。 設(shè) 計 包 裝 工 藝 路 線 時 ,應(yīng) 保 證 包 裝 質(zhì) 量 、 高 效 率 、 低 成 本 、結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 便 于 實 現(xiàn) 自 動 控 制 、 維 修 和 操 作 方 便 等 。 根 據(jù) 包裝 自 動 生 產(chǎn) 線 的 工 藝 特 點 ,提 出 以 下 設(shè) 計 原 則 ： 1 合 理 選 擇 包 裝 材 料 和 包 裝 容 器糖 果 包 裝 機 中 采 用 卷 筒 包 裝 材 料 ,有 利 于 提 高 包 裝 機的 速 度 ； 對 于 翻 領(lǐng) 成

7、形 器 而 言 ， 宜 選 用 強 度 較 高 的 復(fù) 合 包 裝材 料 ； 制 袋 一 充 填 一 封 口 機 所 使 用 的 塑 料 薄 膜 應(yīng) 預(yù) 先 印 上定 位 色 標(biāo) ， 以 保 證 包 裝 件 的 正 確 封 切 位 置 ； 自 動 灌 裝 機 中 為 使 灌 裝 機 連 續(xù) 穩(wěn) 定 運 行 ， 瓶 口 的 形狀 與 尺 寸 應(yīng) 符 合 精 度 的 要 求 等 。 減 少 了 中 間 輸 送 、 存 貯 、 轉(zhuǎn) 向 等 環(huán) 節(jié) ,使 機 構(gòu) 得 以 簡 化 ；縮 減 了 生 產(chǎn) 線 的 占 地 面 積 ;過 分 集 中 ,會 對 包 裝 工 藝 增 加 更 多 的 限 制 ， 降

8、 低 了 通 用 性 ,增 加 了 機 構(gòu) 的 復(fù) 雜 程 度 ,不 便 于 調(diào) 整 等 。工 序 集 中 的 特 點 :2 滿 足 工 序 的 集 中 與 分 散 工 序 集 中 與 分 散 程 度 是 依 據(jù) 哪 一 種 原 則 更 能 全 面 、 綜 合地 保 證 質(zhì) 量 、 提 高 生 產(chǎn) 率 和 降 低 成 本 等 因 素 而 確 定 的 。 l 為 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 便 于 平 衡 工 序 的 生 產(chǎn) 節(jié) 拍 ,可 以 將 包 裝 操作 分 散 在 幾 個 工 序 上 同 時 進 行 ,使 工 藝 時 間 重 疊 ,即 工 序分 散 。l 例 如 :回 轉(zhuǎn) 式 自 動 灌 裝

9、 機 頭 數(shù) 愈 多 ,生 產(chǎn) 率 愈 高 。 工 序 分散 可 減 小 機 構(gòu) 的 復(fù) 雜 程 度 ,提 高 工 作 可 靠 性 ,便 于 調(diào) 整 和維 修 等 。 但 生 產(chǎn) 線 占 地 面 積 大 ,過 分 分 散 也 使 得 成 本 增 加 ,不 太 經(jīng) 濟 ?？?之 ， 對 于 工 序 的 集 中 和 分 散 ,應(yīng) 根 據(jù) 生 產(chǎn) 線 的 特 點 全面 綜 合 地 進 行 分 析 比 較 ,力 求 合 理 ,方 案 最 佳 。 3 平 衡 工 序 的 節(jié) 拍 是 制 定 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 工 藝 方 案 的 重要 問 題 之 一 。 各 臺 包 裝 機 具 有 良 好 的

10、,對 于 保 證 包裝 自 動 生 產(chǎn) 線 連 續(xù) 協(xié) 調(diào) 地 生 產(chǎn) 非 常 重 要 。 平 衡 節(jié) 拍 時 ,反對 壓 抑 先 進 ,遷 就 落 后 的 平 衡 辦 法 。 二 、 繪 制 工 藝 原 理 圖 在 選 擇 和 確 定 了 包 裝 工 藝 方 案 之 后 ， 就 應(yīng) 著 手 繪 制 工藝 原 理 圖 。 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 的 工 藝 原 理 圖 只 需 給 出 各 單 機 所完 成 的 功 能 。 圖 10.5所 示 為 裝 箱 自 動 生 產(chǎn) 線 的 工 藝 原 理 圖 。工 藝 原 理 圖 是 不 可 缺 少 的 原 始 資 料 ， 繪 制 工 作 循 環(huán) 圖 及

11、有關(guān) 機 構(gòu) 的 設(shè) 計 和 選 擇 ， 都 以 此 為 基 礎(chǔ) 。 圖 10.5 裝 箱 自 動 生 產(chǎn) 線 的 工 藝 原 理 圖 三 、 設(shè) 備 布 局 包 裝 工 藝 路 線 和 設(shè) 備 確 定 后 ,本 著 簡 單 、 實 用 、 經(jīng) 濟 的 原則 布 置 設(shè) 備 。 力 求 方 案 最 佳 。 另 外 ,還 應(yīng) 考 慮 可 根 據(jù) 廠 房 的 變 化 ,靈 活 安 排 布 局 并 為 以 后 的 技 術(shù) 改 造 留 有 余 地 。 圖 10.6 設(shè) 備 布 局 圖1-取 瓶 機 2-塑 料 周 轉(zhuǎn) 箱 3-輸 送 裝 置 4-裝 箱 機 5-檢 液 裝 置 6-貼 標(biāo) 機 7-封

12、口 機 8-灌 裝 機 10-空 瓶 檢 查 臺 11-洗 瓶 機 圖 10.7 灌 裝 和 裝 箱 自 動 生 產(chǎn) 線 布 置 示 意 圖1洗 瓶 機 2灌 裝 機 3、 9-輸 送 機 4封 口 機 5檢 驗 機 6-貼標(biāo) 機 7升 降 機 8裝 箱 機 10-取 瓶 機 四 、 包 裝 生 產(chǎn) 線 工 作 循 環(huán) 圖 包 裝 生 產(chǎn) 線 是 一 組 自 動 化 程 度 較 高 的 有 機 組 合 體 。 為 確 保 生 產(chǎn) 線 能 按 預(yù) 定 的 規(guī) 律 動 作 ， 需 合 理 編 制 生產(chǎn) 線 的 工 作 循 環(huán) 圖 即 借 助 圖 表 將 自 動 機 及 輔 助 裝 置 的 運動 配

13、 合 關(guān) 系 簡 明 地 表 達 出 來 。 圖 10.8 鋁 活 塞 自 動包 裝 線 工 作 循 環(huán) 圖 第 三 節(jié) 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 率一 、 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 率 1.撓 性 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 率 (10-1)式 中 ： Q生 產(chǎn) 率 Tk基 本 包 裝 工 藝 時 間 T f輔 助 時 間 Tn循 環(huán) 外 損 失 時 間 之 和 nfk TTTQ 1 2.剛 性 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 率 剛 性 生 產(chǎn) 線 中 各 臺 設(shè) 備 按 同 一 節(jié) 拍 工 作 ,忽 略 設(shè) 備 間 的不 協(xié) 調(diào) 因 素 ,可 認(rèn) 為 剛 性 生 產(chǎn) 線

14、的 理 論 生 產(chǎn) 能 力 取 決 于 最 后一 臺 設(shè) 備 的 工 作 循 環(huán) 周 期 和 持 續(xù) 工 作 時 間 。 (10-2)式 中 :q一 生 產(chǎn) 線 中 包 裝 機 械 的 臺 數(shù) Nfk qTTTQ 1 l 3.連 續(xù) 式 包 裝 機 組 成 的 自 動 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 率l l (10-3)l 式 中 :i轉(zhuǎn) 盤 式 包 裝 機 的 頭 數(shù) n轉(zhuǎn) 盤 的 轉(zhuǎn) 速nqTinQ 1 1 二 、 影 響 生 產(chǎn) 線 生 產(chǎn) 率 的 因 素1 對 于 剛 性 順 序 組 合 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 的 實 際 生 產(chǎn) 率 ， 隨 著 包裝 機 臺 數(shù) 的 增 加 生 產(chǎn) 率

15、 相 應(yīng) 提 高 ， 但 不 是 簡 單 的 正 比 關(guān) 系 。當(dāng) 臺 數(shù) 增 加 到 一 定 數(shù) 量 后 ， 再 增 加 包 裝 機 臺 數(shù) ， 生 產(chǎn) 率 反 而下 降 。 主 要 因 為 循 環(huán) 外 時 間 損 失 成 為 影 響 生 產(chǎn) 率 的 主 要 因 素 。2 對 于 撓 性 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 ,隨 著 包 裝 機 臺 數(shù) 的 增 加 ,生 產(chǎn) 率初 始 提 高 得 很 快 ,隨 后 變 得 緩 慢 ,直 至 穩(wěn) 定 。 在 循 環(huán) 外 時 間 損失 相 同 的 條 件 下 ,撓 性 包 裝 自 動 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 率 總 高 于 剛 性 生平 線 。3 對 于

16、 半 撓 性 生 產(chǎn) 線 其 分 段 數(shù) 對 生 產(chǎn) 率 也 有 影 響 。 包 裝 生 產(chǎn)線 分 段 時 應(yīng) 有 利 于 減 小 循 環(huán) 外 時 間 損 失 ,提 高 生 產(chǎn) 率 。 三 、 提 高 生 產(chǎn) 線 生 產(chǎn) 率 的 途 徑 為 提 高 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 率 ， 必 須 認(rèn) 真 分 析 影 響 生 產(chǎn) 率 的 主要 因 素 ， 從 而 采 取 相 應(yīng) 的 措 施 ， 克 服 不 利 因 素 。1 從 式 10-1可 以 看 出 ， 減 小 Tk、 Tf、 Tn可 以 提 高 生 產(chǎn) 率 。為 此 ， 設(shè) 計 時 應(yīng) 盡 量 使 空 程 輔 助 時 間 Tf與 基 本 工 藝

17、時 間 Tk重合 ,各 種 空 程 時 間 互 相 重 合 或 部 分 重 合 。2 增 加 包 裝 機 的 臺 數(shù) 可 提 高 包 裝 機 的 工 藝 速 度 ,縮 小 基 本 工藝 時 間 Tk,從 而 提 高 生 產(chǎn) 率 。 但 隨 著 臺 數(shù) 的 增 加 ,出 現(xiàn) 故 障 的幾 率 增 大 ,時 間 損 失 增 大 ,生 產(chǎn) 率 反 會 降 低 。 因 此 ,應(yīng) 綜 合 考 慮 。 3.采 用 先 進 設(shè) 備 ,提 高 設(shè) 備 本 身 的 可 靠 性 ,減 少 調(diào) 整 、 維 修時 間 。4.采 用 連 續(xù) 性 包 裝 機 ,盡 可 能 減 少 或 消 除 輔 助 操 作 時 間 。5.將 工 藝 時 間 較 長 的 包 裝 工 序 用 若 干 臺 包 裝 機 并 聯(lián) 完 成 ,或者 分 散 在 若 干 個 工 位 上 聯(lián) 合 完 成 。 6 定 期 對 設(shè) 備 進 行 檢 修 和 保 養(yǎng) ,可 減 少 設(shè) 備 的 事 故 次 數(shù) 。 7 設(shè) 置 必 要 的 自 動 檢 測 系 統(tǒng) 。 實 現(xiàn) 自 動 診 斷 、 自 動 排除 、 自 動 報 警 和 自 動 保 護 等 ， 減 少 因 事 故 造 成 的 停 機 損失 。 8 提 高 生 產(chǎn) 和 組 織 者 的 操 作 、 管 理 水 平 ， 盡 量 消 除 人為 因 素 造 成 的 影 響 。