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Quando gli additivi liquidi vengono ancora aggiunti manualmente, anche un operatore esperto può introdurre variazioni da un lotto a quello successivo. Piccole differenze nella pesatura, nella fasatura delle valvole, nella movimentazione dei materiali o nella registrazione possono influenzare la formulazione finale. Per vernici, inchiostri, compositi, cosmetici, adesivi e altri prodotti basati sulla formulazione, il problema non è semplicemente il consumo di manodopera. Dipende se la quantità specificata viene effettivamente consegnata ogni volta e se il team di produzione può verificare cosa è successo durante ciascun lotto.
Anche i metodi di dosaggio tradizionali possono diventare difficili quando diversi additivi hanno viscosità, densità, quantità di dosaggio o caratteristiche di flusso diverse. Un metodo di dosaggio che funziona bene per un liquido ad alto volume potrebbe non fornire lo stesso controllo per un additivo a basso volume. Questo è il motivo per cui la scelta della migliore attrezzatura automatica per il dosaggio di liquidi richiede molto più del semplice confronto di un dato di precisione nominale. Il metodo di pesatura, i componenti di dosaggio, la risposta della valvola, la logica di controllo, la calibrazione, la gestione delle ricette e l'ambiente di produzione devono lavorare tutti insieme.
Un sistema automatico di dosaggio degli additivi ad alta precisione combina generalmente la pesatura e il dosaggio con la consegna controllata del materiale. Il sistema Rumi utilizza un modulo di pesatura insieme a valvole o altri componenti di trasporto idonei per ottenere un dosaggio controllato e un controllo di interblocco. A seconda della configurazione del materiale e del processo, il sistema può essere progettato in base ai requisiti di dosaggio specifici del cliente anziché fare affidamento su una configurazione standard.
Il modulo di pesatura fornisce un feedback diretto sulla quantità aggiunta. Invece di fare affidamento solo su una portata presunta o su un tempo di dosaggio fisso, il sistema di controllo può monitorare l’effettiva variazione di peso durante il processo di aggiunta. Ciò è particolarmente utile quando un additivo viene utilizzato in quantità relativamente piccole o quando la formulazione è sensibile ai cambiamenti di concentrazione.
Il controllo delle valvole è altrettanto importante. Un sistema di dosaggio deve controllare non solo se una valvola è aperta o chiusa, ma anche la sequenza e le condizioni in cui il materiale può entrare nel recipiente ricevente. Il controllo di interblocco può impedire l'avvio della fase di dosaggio successiva prima che sia stata raggiunta la condizione richiesta. Ciò riduce il rischio di sequenziamento errato, aggiunta involontaria di materiale e intervento dell'operatore nelle fasi critiche.
Per gli additivi liquidi, la valvola e la disposizione di dosaggio appropriate devono essere selezionate in base alla viscosità, densità, quantità di dosaggio richiesta, comportamento del flusso e requisiti di processo. I materiali ad alta viscosità possono richiedere una strategia di distribuzione diversa rispetto ai liquidi a bassa viscosità. Allo stesso modo, non si deve presumere che un sistema progettato per il dosaggio di grandi volumi fornisca automaticamente le stesse prestazioni quando si manipolano piccole quantità di additivi costosi.
Un sistema PLC diventa prezioso quando il dosaggio deve essere ripetibile anziché semplicemente automatico. Il software PLC opzionale di Rumi può memorizzare le formule di produzione e controllare la preparazione e il dosaggio automatici in base alla ricetta selezionata.
La gestione delle formule riduce la necessità per gli operatori di inserire ripetutamente manualmente le quantità di additivi. Una volta memorizzata una formula approvata, il sistema può eseguire la sequenza di dosaggio richiesta in base a parametri predefiniti. Ciò aiuta a ridurre gli errori comuni come l'inserimento della quantità sbagliata, la selezione dell'additivo sbagliato o l'aggiunta di materiali nella sequenza sbagliata.
Per gli impianti che producono formulazioni multiple, la gestione delle ricette rende anche i cambi formato più controllati. È possibile selezionare diverse formule di prodotto senza ricostruire manualmente l'intera istruzione di dosaggio per ogni lotto. L'esatta logica di controllo dipende dal processo del cliente, ma l'obiettivo è coerente: spostare le decisioni critiche sul dosaggio dalla memoria e dall'intervento manuale a una procedura di produzione controllata.
La tracciabilità dei dati aggiunge un ulteriore livello di controllo. I registri del dosaggio possono fornire informazioni su ciò che è stato aggiunto durante un lotto, supportando la revisione della produzione e l'indagine sulla qualità. Per le industrie basate sulla formulazione, questo è più utile del semplice sapere che una macchina ha completato il suo ciclo. Le informazioni sul dosaggio registrate possono aiutare a collegare un lotto finito con le quantità effettive di additivi utilizzate durante la produzione.
Non esiste un unico numero di precisione che possa descrivere in modo equo ogni sistema di dosaggio automatico. Le prestazioni di dosaggio effettive dipendono dalla quantità target, dalle caratteristiche del materiale, dalla risoluzione del modulo di pesatura, dal metodo di dosaggio, dalla risposta della valvola, dalle condizioni di calibrazione, dall'installazione e dall'ambiente operativo.
Ad esempio, il dosaggio di una quantità relativamente grande di un liquido stabile è fondamentalmente diverso dal dosaggio di una piccola quantità di un additivo viscoso. Il sistema può comportarsi diversamente anche quando la temperatura del materiale cambia la sua viscosità o quando nella linea di mandata rimane del liquido residuo.
Per questo motivo, i team di procurement dovrebbero chiedere ai produttori come viene valutata la precisione e in quali condizioni operative. Una valutazione tecnica utile dovrebbe considerare l'additivo effettivo, l'intervallo di dosaggio target, la dimensione del lotto, la ripetibilità richiesta e il ciclo di produzione anziché fare affidamento solo su una percentuale stampata nella brochure del prodotto.
La calibrazione è un'altra considerazione critica. Un sistema ben progettato necessita di un metodo pratico per il controllo e la manutenzione nel tempo del sistema di pesatura e dosaggio. Un feedback di misurazione stabile è particolarmente importante quando l'additivo ha un valore unitario elevato o quando una piccola deviazione di dosaggio può alterare le prestazioni del prodotto finale.
Il dosaggio automatico diventa particolarmente utile laddove è necessario introdurre più additivi secondo una formulazione definita.
Nelle vernici e nei rivestimenti, un dosaggio accurato degli additivi può aiutare a mantenere la formulazione prevista quando i lotti richiedono più componenti con diverse quantità di aggiunta. Negli inchiostri da stampa, il dosaggio controllato è utile perché cambiamenti relativamente piccoli negli additivi possono influenzare la viscosità, il flusso, l'aspetto e il comportamento di stampa.
I produttori di compositi possono utilizzare il dosaggio automatizzato per gli additivi associati alle resine e alle formulazioni composite, mentre i produttori di ausiliari tessili possono trarre vantaggio da lotti ripetibili tra diversi gradi di prodotto. Anche i cosmetici e gli adesivi richiedono un'esecuzione controllata della formulazione poiché le proprietà del prodotto possono essere sensibili ai rapporti degli additivi.
La lavorazione degli alimenti, i prodotti chimici per l'edilizia e la produzione di profumi e aromi presentano le proprie esigenze di movimentazione dei materiali. Lo stesso concetto di automazione di base non può essere semplicemente copiato in ogni applicazione. Durante la progettazione del sistema è necessario considerare la compatibilità dei materiali, la viscosità, la quantità di dosaggio, la configurazione del recipiente, i requisiti igienici ove applicabili e la sequenza di produzione.
La migliore attrezzatura automatica per il dosaggio di liquidi non è necessariamente la macchina con la massima precisione pubblicizzata. È il sistema in grado di mantenere le prestazioni di dosaggio richieste nelle effettive condizioni di produzione del cliente.
I team di procurement dovrebbero valutare:
Precisione e ripetibilità del dosaggio: il fornitore può dimostrare le prestazioni utilizzando l'intervallo di dosaggio e le caratteristiche del materiale effettivi?
Modulo di pesatura: quale risoluzione di misurazione e configurazione di pesatura sono adeguate alla dimensione del lotto e alla quantità di additivo?
Metodo di dosaggio: il metodo selezionato è adatto alla viscosità, densità, comportamento del flusso e volume di dosaggio richiesto?
Controllo delle valvole: le valvole possono garantire un'erogazione del materiale stabile e ripetibile?
Controllo di interblocco: il sistema è in grado di impedire sequenze errate o fasi di dosaggio non autorizzate?
Sistema PLC: il PLC è in grado di gestire la logica di dosaggio e dosaggio automatica richiesta?
Gestione delle formule: gli operatori possono memorizzare, selezionare ed eseguire diverse ricette approvate?
Tracciabilità dei dati: è possibile registrare le informazioni sul dosaggio per la revisione della produzione e la verifica dei lotti?
Compatibilità dei materiali: i componenti a contatto con il fluido sono adatti agli additivi trattati?
Integrazione nella linea di produzione: il sistema di dosaggio può comunicare e coordinarsi con le apparecchiature e i processi esistenti del cliente?
Personalizzazione: il produttore può modificare la configurazione di pesatura, dosaggio, valvola, PLC e software in base al processo effettivo?
Queste domande sono più utili che confrontare le apparecchiature solo in base al prezzo o ad una singola specifica.
Un produttore capace dovrebbe essere in grado di tradurre una formula di produzione in un sistema di dosaggio ingegnerizzato. Ciò significa comprendere gli additivi del cliente, le quantità di dosaggio, le dimensioni del lotto, la strategia di produzione, le modifiche alla formulazione, la precisione richiesta e le apparecchiature esistenti prima di proporre la configurazione del sistema.
Rumi Technology si è concentrata sulle apparecchiature per la chimica fine sin dal lancio del suo primo sistema di dosaggio ad alta precisione sviluppato internamente e di apparecchiature di miscelazione ad alta efficienza nel 2018. Dopo numerose iterazioni di ricerca e sviluppo, l'azienda ha sviluppato le proprie tecnologie di dosaggio e miscelazione e ora si concentra su soluzioni di apparecchiature personalizzate per settori quali vernici e rivestimenti, inchiostri da stampa, compositi, nuovi materiali e altre applicazioni basate sulla formulazione.
Il sistema di dosaggio automatico degli additivi ad alta precisione dell'azienda può essere configurato con strutture di pesatura e dosaggio, moduli di pesatura, valvole o trasportatori a coclea e controllo di interblocco. Un sistema PLC opzionale fornisce memoria della formula, batch/dosaggio automatico e tracciabilità dei dati di produzione. Piuttosto che trattare le apparecchiature di dosaggio come una macchina standard fissa, Rumi fornisce soluzioni personalizzate esclusive in base alle esigenze specifiche di ciascun cliente.
Per gli acquirenti che valutano i produttori di apparecchiature per il dosaggio automatico di liquidi, questo approccio ingegneristico è importante. Il produttore dovrebbe essere in grado di gestire l'intera catena di controllo, dalla pesatura e consegna dei materiali al funzionamento delle valvole, alla logica PLC, alla gestione delle ricette e alla registrazione dei dati, anziché fornire componenti isolati che il cliente deve integrare in modo indipendente.
Rumi gestisce inoltre un sistema di garanzia della qualità che include test di fabbrica 72 ore su 24 e un meccanismo di risposta post-vendita 24 ore su 24, con certificazioni ISO 9001 e CE. Per gli impianti di produzione in cui le apparecchiature di dosaggio diventano parte di un processo di produzione continuo, i test di fabbrica e il supporto tecnico reattivo possono essere importanti quanto le specifiche iniziali dell'apparecchiatura.
Sì, a condizione che il sistema sia progettato per il numero e le caratteristiche degli additivi richiesti. Un sistema multi-additivo può utilizzare percorsi di dosaggio separati e sequenze di valvole controllate, mentre il PLC coordina l'ordine e la quantità richiesti.
Il punto importante è che l’aggiunta di più canali di dosaggio aumenta la complessità del sistema. Ciascun additivo può avere un intervallo di dosaggio, viscosità, requisiti di compatibilità dei materiali o comportamento di consegna diversi. Pertanto, un produttore dovrebbe valutare gli additivi individualmente invece di applicare una configurazione di dosaggio identica a ogni materiale.
Per gli impianti con frequenti cambi di ricetta, la gestione delle formule basata su PLC può fornire un vantaggio operativo significativo. Il sistema può utilizzare ricette memorizzate per controllare la sequenza di dosaggio richiesta, mentre gli interblocchi e il feedback della pesatura aiutano a ridurre i rischi associati all'esecuzione manuale.
In definitiva, la giusta attrezzatura automatica per il dosaggio di liquidi dovrebbe essere selezionata come soluzione completa di controllo del processo piuttosto che come macchina di dosaggio autonoma. Pesatura accurata, dosaggio appropriato, controllo affidabile delle valvole, gestione delle ricette basata su PLC, interblocchi, tracciabilità e integrazione della linea di produzione contribuiscono tutti a garantire lotti coerenti. Per i team di procurement, il produttore più forte quindi non è semplicemente quello che offre il prezzo più basso o il catalogo più ampio, ma quello in grado di progettare queste funzioni in base ai materiali, alle formule, agli obiettivi di produzione e ai requisiti operativi a lungo termine del cliente.
