Caso di studio sulla linea di produzione per il riempimento di olio motore e lubrificante: storia di successo di SFXB

In questo caso di studio, un importante stabilimento di produzione di lubrificanti si è trovato ad affrontare una sfida produttiva urgente: la crescente domanda di oli motore e oli motore ha messo a dura prova la sua obsoleta linea di riempimento, creando un collo di bottiglia in termini di produttività e uniformità. Il riempimento manuale e le attrezzature semiautomatiche non riuscivano a tenere il passo con i nuovi ordini e le variazioni di qualità erano in aumento. Il cliente necessitava di una soluzione chiavi in mano in grado di gestire taniche di olio da 1 a 5 litri ad alta velocità, con la massima precisione e con manodopera minima. SFXB (XueBa) è intervenuta con una linea di produzione per il riempimento di olio personalizzata, studiata appositamente per queste esigenze. Il nostro team ha progettato una linea integrata di riempimento e confezionamento di olio motore, dall'alimentazione delle bottiglie alla pallettizzazione, per automatizzare l'intero flusso di lavoro e soddisfare rigorosi requisiti tecnici. In casi simili ad alto volume, i sistemi SFXB hanno aumentato notevolmente la produttività: ad esempio, un recente progetto di linea di candeggio da 6000 BPH ha visto un incremento di produttività di 3 volte grazie all'automazione completa. Per questo progetto di riempimento di olio, SFXB ha applicato la stessa competenza chiavi in mano per ottenere un riempimento e un confezionamento uniformi e senza perdite di prodotti a base di olio motore con controllo PLC Siemens e componenti certificati CE.

Ambito del progetto e soluzione personalizzata

I requisiti chiave del cliente erano chiari: un sistema di riempimento automatico dell'olio per taniche di plastica da 1 a 5 litri, in grado di produrre almeno 2000 bottiglie all'ora (BPH) con una precisione volumetrica di ±1%, utilizzando materiali di qualità alimentare. Tutte le parti a contatto dovevano essere in acciaio inossidabile o PVC e facili da pulire, e i componenti elettrici/meccanici dovevano essere certificati CE per la conformità alla sicurezza. Per raggiungere questo obiettivo, SFXB ha progettato una linea di produzione modulare con i seguenti componenti principali (ciascuno specificato e integrato): un riordinatore/alimentatore di bottiglie, una riempitrice a pistone servocomandata a 10 teste, un'unità di tappatura servocomandata a doppia testa, un'etichettatrice wrap-around bifacciale, una sigillatrice a induzione per fogli, una selezionatrice ponderale in linea con scarto, un formatore automatico di scatole, un'incartonatrice a caduta, una sigillatrice per lembi di scatole, un pallettizzatore robotizzato ABB e un avvolgitore automatico. Ogni unità era costruita con telaio in acciaio inossidabile 304 e il sistema di controllo era incentrato su PLC Siemens e HMI touchscreen. Questa linea personalizzata verrà installata chiavi in mano da SFXB, con test in fabbrica e messa in servizio in loco per garantire il superamento degli obiettivi di efficienza e qualità del cliente.

Allattamento con il biberon e riordino

La soluzione di SFXB includeva un riordinatore di bottiglie ad alta velocità per automatizzare l'alimentazione delle lattine di olio vuote sul nastro trasportatore. Una tramoggia di ingresso vibrante orienta le bottiglie in HDPE e le alimenta al nastro trasportatore di alimentazione (il design è stato personalizzato in base alle dimensioni delle lattine da 1 L e 5 L del cliente). Nel caso della nostra linea di candeggina, un riordinatore simile gestiva bottiglie da 300-1000 ml a una velocità massima di 150 bottiglie/min. Per la linea dell'olio, il riordinatore garantisce un flusso continuo nella riempitrice, eliminando il posizionamento manuale. Il nastro trasportatore di alimentazione quindi distanzia e rallenta le bottiglie nella stazione di riempimento. Questa automazione frontale elimina il collo di bottiglia del caricamento manuale e garantisce un'alimentazione costante per la riempitrice.

Macchina riempitrice di olio a pistone servoassistito a 10 teste

Il cuore della linea è un servocomando a 10 teste macchina riempitrice a pistone Personalizzata per olio. Questa riempitrice volumetrica multitesta è stata specificata per un intervallo da 1 a 5 litri con elevata precisione. Ciascuno dei suoi dieci ugelli eroga un dosaggio di olio dosato tramite una pompa a pistoni servocomandata. Le specifiche principali (secondo il documento di progetto) sono: capacità da 1 a 5 litri, velocità di riempimento fino a 2000 bottiglie/ora (sia per i formati da 1 che da 5 litri) e precisione di riempimento ±1%. Tutte le parti a contatto con il liquido (ugelli, collettore di alimentazione, ecc.) sono in acciaio inossidabile 304 o PVC alimentare, garantendo igiene e compatibilità chimica con i lubrificanti. Un PLC Siemens locale e un HMI touch da 7 pollici (se necessario) controllano le operazioni di riempimento. Il sistema include controlli regolabili di altezza e portata in modo che la stessa macchina possa riempire più modelli di bottiglie (il cliente ha fornito 8 diversi stili di bottiglie campione). Sono state integrate funzionalità di sicurezza come i sensori "no bottle, no-fill" e un circuito di ricircolo dell'olio filtrato per prevenire fuoriuscite e proteggere i componenti della pompa. Questa configurazione a 10 teste è stata testata in fabbrica per erogare in modo affidabile 2000 BPH con una precisione di ±1%. A titolo di confronto, le linee guida del settore indicano che le riempitrici a servo-pistone sono lo standard per gli oli viscosi e possono essere configurate da 2 a 16 teste. L'utilizzo di servoazionamenti e componenti meccanici di precisione offre al cliente cicli di riempimento stabili e ripetibili e un facile passaggio da un prodotto all'altro.

Figura: Macchina riempitrice di olio con pistone servoassistito a 10 teste

Tabella 1: Specifiche principali della macchina per il riempimento a caldo a pistone a 10 teste

Macchina tappatrice servoassistita a doppia testa

Dopo il riempimento, le bottiglie vengono trasferite a una tappatrice servoassistita a doppia testa. SFXB ha fornito una tappatrice lineare a due teste con tramogge di alimentazione a vibrazione per ogni tipo di tappo. L'unità è costruita su un telaio in acciaio inox 304 lucidato con guide in alluminio anodizzato. Due mandrini di tappatura servoassistiti "seguono" le bottiglie durante il loro avanzamento: ognuno di essi ruota un tappo sulla bocca con controllo di coppia programmabile. La macchina gestisce entrambe le dimensioni di tappo del cliente (sostituendo le teste di presa quando necessario) e raggiunge la portata di 2000 bottiglie all'ora senza colli di bottiglia. I punti salienti tecnici riportati nella scheda tecnica includono un servomotore da 400 W su ciascuna testa e una velocità di tappatura fino a 2000 bottiglie/ora. La coppia è regolabile tramite l'HMI Siemens, garantendo la tenuta dei tappi senza danneggiare la filettatura. Ad esempio, le specifiche del progetto indicano "2000 bottiglie/ora" e un robusto controllo di coppia per evitare un serraggio eccessivo. Tutti i motori e i riduttori sono stati specificati per essere certificati CE. Utilizzando una tappatrice servoassistita, il cliente ha ottenuto una coppia di chiusura precisa e costante su ogni lattina di olio, eliminando gli scarti dovuti a tappi allentati, comuni nelle macchine più vecchie.

Figura: Macchina tappatrice servoassistita a doppia testa

Etichettatrice bifacciale

Successivamente, la linea applica le etichette con un wraparound etichettatrice bifaccialeQuesta etichettatrice automatica distribuisce etichette autoadesive su entrambi i lati di ogni bottiglia di olio mentre scorre su un nastro trasportatore. Funziona in sincronia con la linea di produzione a circa 2000 BPH. Il servoazionamento e i sensori fotoelettrici dell'etichettatrice garantiscono l'applicazione delle etichette con una precisione di ±1 mm. I mandrini portabobine possono ospitare rotoli di grandi dimensioni (fino a 300 mm di diametro), riducendo al minimo i tempi di fermo tra un cambio e l'altro. Il sistema è completamente controllato da PLC, con controllo elettronico della tensione sullo svolgimento del rotolo per un'applicazione senza pieghe. Tutte le catene e le guide del nastro trasportatore delle etichette sono in acciaio inossidabile, nel rispetto degli standard igienici. In pratica, questa etichettatrice bifacciale produce etichette nitide e dritte ad alta velocità – un vantaggio fondamentale nelle linee di riempimento dell'olio, dove le informazioni su marchio e prodotto devono resistere ad ambienti oleosi. (Il nostro esempio di linea di imbottigliamento utilizzava in modo simile un'etichettatrice servoassistita a 6000 BPH con una precisione di ±1 mm; qui il concetto è lo stesso, scalato a 2000 BPH.)

Figura: Etichettatrice bifacciale

Sigillatrice a induzione per fogli di alluminio

Per garantire un imballaggio a tenuta stagna, ogni bottiglia tappata passa poi sotto un sistema di confezionamento in linea sigillatrice a induzioneUn rivestimento in foglio di alluminio (applicato ai tappi prima del riempimento) è fissato all'imboccatura della bottiglia tramite una bobina a induzione. Le specifiche tecniche indicano che questa unità è progettata per una velocità di 2000 BPH con una bobina piatta. In pratica, la macchina a induzione esegue la scansione alla stessa velocità di riempimento, creando una chiusura ermetica su ogni barattolo di olio. Le specifiche tecniche richiedono una stazione di sigillatura raffreddata ad aria da 3 kW, potenza sufficiente per sigillature rapide e a tenuta stagna. Questa sigillatura in foglio di alluminio (con espulsione automatica di eventuali contenitori non sigillati) garantisce la sicurezza e una maggiore durata di conservazione dei lubrificanti. Elimina inoltre la necessità di controlli di tenuta post-confezionamento su queste lattine.

Figura: Sigillatrice a induzione per fogli di alluminio

Controllo del peso in linea e scarto

Per verificare la consistenza del riempimento ed eliminare bottiglie sotto/sovrappeso, SFXB ha integrato una selezionatrice ponderale in linea subito dopo la sigillatura. Ogni bottiglia viene pesata alla massima velocità e confrontata con il peso netto preimpostato. La scheda tecnica specifica una capacità di 2000 BPH con una precisione di ±2 g. Le bottiglie fuori tolleranza vengono automaticamente deviate da uno spintore pneumatico (aria da 0,6-0,8 MPa) in un contenitore di raccolta rifiuti. La logica PLC della selezionatrice ponderale attiva allarmi in caso di deriva e registra i dati statistici sull'HMI. Con questo dispositivo, il cliente ottiene il monitoraggio del peso di riempimento 100%. Solo le bottiglie perfettamente pesate vengono processate, garantendo la consistenza del prodotto. La pesatura in linea riduce inoltre drasticamente gli sprechi (riempimento eccessivo) e i reclami dei clienti per lattine di olio vuote o semipiene.

Formatrice di scatole e confezionatrice di cartoni

Le bottiglie riempite ed etichettate entrano quindi nella sezione di incartonamento. Innanzitutto, una formatrice automatica di scatole (formatrice di scatole) forma scatole di cartone ondulato a una velocità di 8-12 scatole al minuto. Le scatole formate vengono trasportate in verticale sotto la linea di imbottigliamento. Dopo l'accumulo, una confezionatrice a caduta (una "confezionatrice automatica" verticale) carica le bottiglie nelle scatole per gravità. Secondo le specifiche, questa confezionatrice a caduta funziona a circa 2000 bottiglie/ora, pari alla velocità a monte. Utilizza un telaio in acciaio inox 304 e un controllo PLC. All'interno, guide e un guidatore vibrante allineano le bottiglie per farle cadere ordinatamente nelle scatole secondo uno schema prestabilito. Una volta posizionate le bottiglie, la scatola riempita passa alla stazione successiva. incartonamento automatizzato Elimina l'inscatolamento manuale e mantiene il ritmo del riempimento. Poiché la macchina imballatrice lascia semplicemente cadere le bottiglie, è in grado di gestire i contenitori di olio pesante senza inceppamenti meccanici.

Figura: Apriscatole	Figura: Riempitore di cartoni

Sigillatrice per alette di cartone, pallettizzatore e avvolgitore

A fine linea, le scatole vengono sigillate e preparate per la spedizione. Una sigillatrice piega le falde superiori e applica il nastro adesivo. La macchina gestisce scatole fino a 600×500×500 mm e funziona a una velocità di trasporto fino a 20 m/min. Abbiamo utilizzato una sigillatrice a nastro laterale o a rulli (a seconda delle dimensioni della scatola), con le teste di nastratura impostate per utilizzare nastro adesivo da 48 mm o 60 mm. Dopo la sigillatura, una stazione di pallettizzazione robotizzata (ABB IRB 6700, 6 assi) preleva le scatole e le impila sui pallet. Questo robot può gestire scatole fino a 60 kg e impilarle fino a un'altezza di 1,9 m. Segue schemi pre-programmati per un impilamento stabile degli strati. Infine, un avvolgitore avvolge ogni pallet. L'avvolgitore è un modello a tavola rotante dimensionato per pallet fino a 1300×1200 mm, con un elevatore per altezze di avvolgimento fino a 1900 mm. Può avvolgere 40-50 pallet all'ora. Questi moduli di fine linea completano la soluzione chiavi in mano: dalle lattine piene ai pallet inscatolati, il processo è completamente automatizzato.

Figura:Figura:Sigillatrice per cartoni	Figura: Pallettizzatore	Figura: Macchina avvolgitrice

Tecnologie chiave e conformità

L'intero sistema è costruito attorno alle migliori pratiche di automazione industriale. Tutti i movimenti e la logica sono gestiti da controllori Siemens: un PLC Siemens e un HMI touch da 7" sulla riempitrice e sull'alimentazione, con servoazionamenti e inverter Siemens sulla tappatrice e sui nastri trasportatori. Ciò garantisce un'elevata affidabilità e una facile integrazione nella rete di fabbrica. I componenti critici per la sicurezza e la qualità sono certificati CE, come richiesto. Gli attuatori pneumatici di AIRTAC (Taiwan) e i sensori di alta qualità (fotocellule Leuze, se utilizzate) garantiscono la ripetibilità. L'utilizzo di acciaio inossidabile 304/316 e lega di alluminio per i telai delle macchine e le parti a contatto garantisce durata e facilità di pulizia. Ad esempio, la scheda tecnica specifica telai in acciaio inossidabile 304 per la riempitrice, la tappatrice, l'etichettatrice e le macchine confezionatrici, e guarnizioni in PTFE sulle valvole per la compatibilità con l'olio. Combinando questi componenti di alta qualità, SFXB ha fornito un sistema di riempimento automatico dell'olio conforme agli standard internazionali di sicurezza per le macchine CE/UE e costruito con una qualità di produzione industriale 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

Flusso del processo e panoramica visiva

Il flusso di produzione è continuo e sincronizzato (esempi video sotto). Le lattine di olio vuote entrano nel nastro trasportatore (posizionate manualmente o riordinate) e vengono riempite nella macchina a 10 teste. Ogni bottiglia viene quindi trasferita alla tappatrice a doppia testa (immagine sotto) per la tappatura a vite servocontrollata, seguita dall'etichettatura bifacciale sull'etichettatrice wrap-around. Dopo la tappatura e l'etichettatura, le bottiglie passano sotto la sigillatrice a induzione e sopra la selezionatrice ponderale. I contenitori buoni si accumulano fino a quando uno strato è pronto. Le scatole vengono formate automaticamente e riempite per gravità dall'incartonatrice, quindi sigillate con nastro adesivo. Infine, le scatole raggiungono il robot di pallettizzazione e vengono avvolte. In tutta la linea, le velocità sono bilanciate in modo da evitare colli di bottiglia: ad esempio, la riempitrice da 2000 BPH alimenta direttamente la tappatrice e l'etichettatrice da 2000 BPH. I controlli Siemens integrati garantiscono il rilevamento di qualsiasi rallentamento in una stazione (ad esempio, esaurimento del prodotto o inceppamento di lieve entità), fermando le macchine a monte per evitare fuoriuscite o traboccamenti. Questa descrizione visiva del flusso del processo di riempimento dell'olio illustra come ogni componente si collega al successivo per creare una linea continua e ad alta velocità.

Linea di produzione per il riempimento di olio motore e lubrificante

Benefici e risultati

Il nuovo sistema automatizzato ha prodotto vantaggi immediati e misurabili. La velocità di produzione ha raggiunto l'obiettivo di 2000 BPH con un margine, più che raddoppiando la produzione effettiva della linea rispetto alla vecchia linea semiautomatica. Gli operatori non si bloccano più durante i turni di imbottigliamento: la linea funziona ininterrottamente 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Anche la precisione e la costanza di riempimento sono notevolmente migliorate. I pistoni volumetrici raggiungono una precisione di riempimento di ±1% e la selezionatrice ponderale in linea scarta qualsiasi bottiglia al di fuori della ristretta tolleranza di peso. Di conseguenza, lo spreco di prodotto viene ridotto drasticamente. In un caso simile di SFXB, una linea automatizzata ha raggiunto una precisione di ±0,5% e la protezione "no-fill" a 6000 BPH; questa linea di olio offre risultati altrettanto costanti alla velocità di progettazione. L'efficienza della manodopera è un altro importante vantaggio: la linea richiede solo un paio di operatori per la supervisione, rispetto ai molti lavoratori della vecchia linea. Semplici modifiche alle ricette tramite PLC (tramite l'HMI Siemens) consentono cambi di formato in pochi minuti. Il cliente segnala che una sola persona può ora gestire attività che in precedenza richiedevano un'intera squadra. Anche la qualità e la sicurezza sono migliorate: ogni bottiglia viene sigillata e pesata, quindi non ci sono bottiglie malformate che raggiungano i clienti. L'utilizzo di azionamenti certificati CE e di protezioni complete ha permesso all'attrezzatura di superare tutti gli audit di sicurezza elettrica e meccanica. Rispetto al processo manuale, il cliente ha praticamente eliminato i rischi di fuoriuscite e perdite. In breve, la produzione è più costante, i tempi di attività sono aumentati (non sono stati segnalati casi di corrosione o guasti meccanici durante il rodaggio iniziale) e la manutenzione è notevolmente ridotta. Questi vantaggi – velocità, precisione, costanza e riduzione della manodopera – rappresentano il vantaggio strategico dell'approccio chiavi in mano di SFXB.

"Questo sistema funziona come un orologio ed è facile da pulire. Non ci preoccupiamo più di riempimenti irregolari o tempi di fermo: è progettato appositamente per l'olio motore", ha commentato un responsabile di produzione dopo l'avvio. "La produttività è aumentata e, grazie a un migliore controllo qualità, risparmiamo olio e manodopera". Questo feedback sottolinea il successo del progetto.

Vantaggio strategico

Scegliendo SFXB (XueBa), il cliente ha ottenuto un vantaggio altamente competitivo nella produzione di olio motore. La linea integrata è ottimizzata per i lubrificanti: nessuna riempitrice o etichettatrice standard poteva soddisfare fin da subito i requisiti di precisione e gli standard igienici richiesti. Al contrario, la soluzione progettata su misura garantisce che ogni tecnologia, dal PLC Siemens al robot ABB, funzioni in perfetta sinergia. Distributori internazionali e utenti finali ne traggono vantaggio, poiché questo livello di automazione e precisione è raro nelle linee di confezionamento standard. La sofisticata logica di controllo e i controlli di qualità riducono notevolmente gli sprechi e le rilavorazioni, migliorando i margini. Inoltre, il design modulare della linea consente al cliente di aggiornare o espandere (ad esempio, aggiungendo più teste di riempimento o nuovi formati di flaconi) con un minimo di progettazione aggiuntiva. In un mercato in rapida evoluzione, disporre di un sistema di riempimento olio flessibile e a prova di futuro come questo consente all'impianto di scalare rapidamente la produzione ed entrare in nuovi mercati. Nel complesso, il progetto dimostra come la profonda competenza nel settore e il servizio chiavi in mano di SFXB si traducano in un ROI concreto: maggiore velocità, tracciabilità completa e risultati affidabili in linea con gli standard EEAT (Competenza, Esperienza, Autorità, Affidabilità) di Google per l'eccellenza industriale.

Punti chiave: Personalizzato da SFXB linea di riempimento dell'olio motore ha risolto la sfida del cliente combinando un riempimento rapido e preciso (riempitrice a pistone a 10 teste a 2000 BPH con precisione di ±1%), un'affidabile tappatura ed etichettatura e una movimentazione automatizzata delle casse. La soluzione all-in-one, che utilizza controlli Siemens e componenti certificati CE, ha portato a una produttività notevolmente superiore, una perfetta uniformità e una riduzione dei costi di manodopera. Questo caso di studio dimostra che l'automazione strategica con olio di alta qualità attrezzatura di riempimento può trasformare un impianto tradizionale in una centrale di produzione altamente efficiente.

Domande frequenti (FAQ) sulla linea di produzione di riempimento dell'olio lubrificante