Для многих производителей бутилированной воды производство не начинается с полностью автоматизированного завода. Новый завод зачастую запускается с относительно небольшим бюджетом, используя полуавтоматическое оборудование для выдувания бутылок, розлива, укупорки, этикетирования и упаковки, чтобы протестировать местный рынок и сформировать стабильную клиентскую базу.
Когда объемы продаж растут, задачи производства меняются. Вопрос уже заключается не просто в том, как производить бутилированную воду, а в том, следует ли заводу модернизировать существующую линию по розливу воды или установить совершенно новую автоматическую линию по розливу воды.
Оба варианта позволяют увеличить производственную мощность, но правильный выбор зависит от состояния имеющегося оборудования, требуемого объема производства, площади завода, затрат на рабочую силу, технических характеристик бутылок и долгосрочных планов расширения.
Почему многие заводы по розливу воды начинают с полуавтоматического оборудования
Для нового предприятия по производству бутилированной воды контроль над начальными инвестициями обычно важнее, чем максимальное увеличение скорости производства. Полуавтоматическое оборудование позволяет производителям выйти на рынок с меньшими затратами на оборудование и инфраструктуру.
Небольшой завод на начальном этапе может использовать отдельные машины для выдувания бутылок, промывки, розлива, укупорки, этикетирования и термоусадочной упаковки. Операторы вручную перемещают бутылки между некоторыми технологическими процессами, а на других этапах используются короткие конвейеры.
Такая схема хорошо работает, пока производственный спрос остаётся ограниченным. Однако по мере увеличения ежедневного объёма заказов ручная обработка и использование отдельных машин могут постепенно стать «узкими местами» в производстве.
Что меняется, когда завод по производству бутилированной воды начинает расширяться?
Расширение обычно начинается, когда существующая линия уже не может без затруднений удовлетворять ежедневные производственные потребности.
Например, завод, рассчитанный на производительность 1 000–2 000 бутылок в час, технически может по-прежнему работать на полной мощности, но операторам может потребоваться сверхурочная работа для выполнения заказов. Также могут увеличиться перебои в производстве, скопление бутылок, неравномерность розлива и затраты на рабочую силу.
На этом этапе у производителей обычно есть два варианта:
- Модернизировать существующую полуавтоматическую линию по розливу воды в бутылки.
- Построить новую полностью автоматическую линию по розливу воды в бутылки.
Выбор оптимального решения зависит от того, насколько исходная производственная система способна обеспечить будущую производственную мощность.
Вариант 1: Модернизация существующей линии по розливу воды в бутылки
Модернизация не обязательно означает замену каждого станка. Во многих проектах несколько существующих станков могут продолжать работу, пока заменяется или автоматизируется основное оборудование, являющееся «узким местом».
Например, завод может сохранить систему очистки воды и машину для выдувания бутылок, заменив отдельные машины для ополаскивания, розлива и укупорки на автоматическую машину «3 в 1» для ополаскивания, розлива и укупорки.
Затем можно постепенно добавлять конвейеры, автоматические этикетировочные машины, принтеры для печати даты, термоусадочные упаковочные машины и оборудование для укладки на поддоны.
Когда модернизация целесообразна
Модернизация обычно целесообразна, когда существующее оборудование все еще находится в хорошем состоянии, а требуемое увеличение объема производства является умеренным.
Заводу, работающему со скоростью 2 000 бутылок в час, может потребоваться увеличить производство лишь до 4 000 или 6 000 бутылок в час. Если мощности системы очистки воды, системы выдувания бутылок, системы подачи сжатого воздуха и производственные площади достаточны, замена нескольких ключевых машин может оказаться более экономичной, чем перестройка всей линии.
Такой подход позволяет производителю использовать часть первоначальных инвестиций вместо того, чтобы выбрасывать оборудование, которое все еще имеет производственную ценность.
Преимущества модернизации существующей линии
Самым большим преимуществом являются меньшие капиталовложения.
Вместо того чтобы сразу приобретать полную линию розлива, завод может направить свой бюджет на те процессы, которые ограничивают производственную мощность. Это особенно полезно для растущих компаний по производству бутилированной воды, которые стремятся к более высокой степени автоматизации, но при этом должны контролировать денежный поток.
Модернизация также позволяет минимизировать изменения в существующей планировке завода. Если первоначальная система очистки воды, зона хранения бутылок и подключения к инженерным сетям остаются пригодными для использования, монтаж может быть проще.
Ограничения модернизации
Основная сложность заключается в совместимости оборудования.
Новая разливочная машина может работать со скоростью 6 000 бутылок в час, но существующая машина для выдувания бутылок может обеспечивать только 3 500 бутылок в час. В этой ситуации замена только разливочной машины не позволит всей линии достичь производительности в 6 000 бутылок в час.
Такая же проблема может возникнуть с этикетированием, упаковкой, конвейерами, воздушными компрессорами и оборудованием для очистки воды.
По этой причине проект модернизации следует оценивать как комплексную производственную систему, а не как замену отдельного станка.
Вариант 2: Создание новой автоматической линии розлива
Новую линию розлива обычно выбирают, когда требуемое увеличение объёма производства значительно больше или когда существующее оборудование больше не подходит для автоматизации.
Вместо модификации отдельных машин производитель устанавливает скоординированную производственную линию, спроектированную с учётом конкретной целевой производительности.
Типичная автоматическая линия по розливу бутилированной воды может включать:
- Систему очистки воды
- Машину для выдувания ПЭТ-бутылок
- Пневматический конвейер
- Машину «3 в 1» для ополаскивания, розлива и укупорки
- Конвейер для бутылок
- Машина для наклеивания этикеток
- Система маркировки
- Машина для термоусадочной упаковки или картонной упаковки
- Автоматическая система укладки на поддоны
Поскольку эти машины рассчитаны на совместную работу, легче обеспечить баланс между скоростью производства и скоростью подачи бутылок.
Когда следует устанавливать новую линию розлива
Установка новой линии становится более целесообразной, когда ожидается значительное увеличение производственных объемов.
Например, модернизация полуавтоматической линии производительностью 2 000 бутылок в час до 3 000 или 4 000 бутылок в час может быть несложной задачей. Однако попытка напрямую переоборудовать ту же линию до производительности 12 000 или 18 000 бутылок в час может потребовать замены практически всех основных машин.
В таком случае поэтапная модернизация старой системы может привести к увеличению объема инженерных работ, не обеспечивая при этом значительной экономии.
Совершенно новая линия также более подходит в тех случаях, когда существующие машины имеют разные рабочие скорости, устаревшие системы управления или ограниченные интерфейсы автоматизации.
Новая линия розлива против модернизации существующей линии
| Фактор | Модернизация существующей линии | Установка новой линии розлива |
| Первоначальные инвестиции | Меньше | Более высокие |
| Подходящее расширение | От небольшого до среднего | От среднего до крупного |
| Повторное использование имеющегося оборудования | Высокая | Ограниченная |
| Уровень автоматизации | Постепенное повышение | Полностью интегрированный |
| Изменения в установке | Как правило, незначительные | Более значительные |
| Производственный баланс | Зависит от старого оборудования | Проще оптимизировать |
| Будущее расширение | Может быть ограничено | Проще планировать |
| Сокращение трудозатрат | От умеренного до значительного | Значительное |
| Изменения в планировке завода | Как правило, меньше | Часто требуются |
| Долгосрочная производственная мощность | Зависит от существующей системы | Разработана с учетом целевой производительности |
Не следует оценивать только розливную машину
Одной из наиболее распространенных ошибок при расширении заводов по производству бутилированной воды является выбор оборудования исключительно по скорости розлива.
Если производитель приобретает розливную машину производительностью 12 000 бутылок в час (BPH), это не означает автоматически, что завод сможет производить 12 000 бутылок в час.
Вся производственная цепочка должна обеспечивать примерно такую же производительность.
Производительность машины для выдувания бутылок
Машина для выдувания бутылок должна непрерывно поставлять достаточное количество пустых ПЭТ-бутылок.
Если розливочная машина требует 8 000 бутылок в час, но машина для выдувания производит только 5 000 бутылок в час, розливочная машина будет часто простаивать в ожидании бутылок.
Производительность системы очистки воды
Более высокая производительность розлива также требует большего количества очищенной воды.
При увеличении объема производства необходимо проверить систему обратного осмоса (RO), резервуары для хранения, насосы, систему УФ-стерилизации и озоновую систему, чтобы убедиться, что они способны удовлетворить новый спрос.
Производительность линия по этикетированию и упаковке
Не менее важно и последующее технологическое оборудование.
Высокоскоростная разливочная линия, за которой следует медленно работающая этикетировочная или термоусадочная машина, просто переносит «узкое место» с одного этапа процесса на другой.
Пример: модернизация небольшого завода по производству бутилированной воды
Рассмотрим завод, использующий полуавтоматическую линию, производящую примерно 2 000 бутылок в час.
Завод уже оснащён подходящей системой очистки воды с обратным осмосом и надёжной машиной для выдувания бутылок. Однако для промывки, розлива, укупорки и транспортировки бутылок требуется несколько операторов.
Вместо того чтобы полностью заменить оборудование завода, производитель мог бы установить автоматическую разливочную машину «3 в 1», подключить машину для выдувания бутылок через пневмоконвейер и добавить оборудование для автоматической этикетировки и термоусадочной упаковки.
Производственный процесс превращается из ряда независимых операций в непрерывную линию.
Такая модернизация позволяет значительно сократить ручную обработку бутылок, при этом завод может продолжать использовать имеющееся в наличии оборудование.
Пример: когда целесообразнее построить новую линию
Теперь рассмотрим другой завод с производительностью 2 000 бутылок в час (BPH), который хочет достичь 12 000 BPH.
Её первоначальная машина для выдувания бутылок, система водоподготовки, розливная машина, этикетировочная машина и упаковочная машина рассчитаны на низкую производительность. Планировка цеха также не обеспечивает достаточного пространства для конвейеров, необходимого для высокоскоростного производства.
В этой ситуации модернизация каждой машины по отдельности в конечном итоге привела бы к замене практически всей линии.
Строительство новой производственной линии производительностью 12 000 бутылок в час с нуля обычно позволяет создать более четкую планировку и упрощает согласование каждого станка с единым производственным целевым показателем.
Исходную небольшую линию можно сохранить для производства бутылок меньшего размера, резервного производства, сезонных продуктов или вторичных рынков.
Как меняются потребности в рабочей силе после автоматизации
Сокращение трудозатрат — одна из основных причин, по которой действующие заводы по розливу воды в бутылки переходят с полуавтоматического оборудования на автоматическое производство.
На полуавтоматических заводах часто требуются работники для загрузки бутылок, перемещения тары, установки крышек, перемещения готовой продукции и помощи при упаковке.
Автоматические конвейеры и интегрированные машины сокращают количество таких точек ручной перегрузки.
Операторы по-прежнему необходимы для ведения производства и контроля. При этом трудовые функции постепенно смещаются с повторяющихся операций по обращению с бутылками на мониторинг работы оборудования, контроль качества, пополнение запасов материалов, техническое обслуживание и управление производством.
Перед расширением необходимо проверить производственные площади
Высокоскоростное оборудование часто требует большего пространства, чем изначально предполагают производители.
Сама розливная машина может поместиться в цехе, но требуется дополнительное пространство для пневматических конвейеров, бутылочных конвейеров, этикетировочных машин, термоусадочных упаковочных машин, контрольных точек, буферных зон и доступа для технического обслуживания.
Ещё одним важным фактором, который необходимо учитывать, является выдув бутылок, поскольку для хранения ПЭТ-преформ, транспортировки бутылок, компрессоров, охладителей и оборудования для подачи сжатого воздуха требуется дополнительное пространство.
Поэтому хороший план расширения должен предусматривать оценку всего производственного потока ещё до закупки нового оборудования.
Стоит ли модернизировать производство постепенно или автоматизировать всё сразу?
Для многих малых и средних предприятий по розливу воды постепенная автоматизация является практичным решением.
Предприятие может сначала заменить линию розлива, а затем, по мере роста продаж, модернизировать оборудование для этикетирования и упаковки. Это позволяет распределить инвестиции на несколько этапов.
Однако постепенное расширение дает наилучшие результаты, когда конечная производственная цель учитывается с самого начала.
Например, если завод в конечном итоге планирует достичь производительности 12 000 бутылок в час (BPH), выбор конвейеров, электрических систем, инженерных сетей и планировки цеха, ориентированный только на текущую потребность в 4 000 BPH, может привести к необходимости дополнительной реконструкции в будущем.