EN
Mitä liikutetaan vaikuttaa suuresti, miten kuljetinjärjestelmien on oltava rakennettu. Kun käsitellään raskaita aineita kuten mineraalimalmeja, insinöörit yleensä valitsevat vahvistetun teräskelat, pitävät tukien etäisyyden enintään puolen metrin päähän toisistaan ja asentavat suuren vääntömomentin ajot, jotta mikään ei painu tai liukastu matkalla. Toisaalta, herkkien elektroniikkojen kuljetus vaatii täysin erilaisia ratkaisuja. Näihin tarvitaan sileästi kulkevia polymeerikeloja, jotka aiheuttavat vähemmän kitkaa, rullia, jotka on suunniteltu vaimentamaan värähtelyjä, sekä huolellisesti säädetyt nopeudet estämään mahdollista vahinkoa. Hauraille tai kaatuvia taipuvaisille tuotteille oikeat kulmakäyttöasetukset ovat kriittisiä sekä ylämäkeen että alamäkeen, ja siirtokohtiin on lisättävä erityisiä kaatumissuojia. Ponemon Instituutin vuonna 2023 tekemän tutkimuksen mukaan näiden teknisten vaatimusten väärin määrittäminen johtaa järjestelmäkatkoksiin, joista aiheutuu yrityksille noin 740 000 Yhdysvaltain dollaria kustannuksia joka kerta tuotantokatkoksesta johtuvan tuotannon menetyksestä. Tämä osoittaa selvästi, miksi kuljetettavan tavaran ymmärtäminen on niin tärkeää koneiden luotettavuuden ylläpitämiseksi.
Materiaalien kemialliset ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi komponenttien valinnassa ja pintakäsittelyjen suunnittelussa teollisissa sovelluksissa. Kosteutta imeviin elintarvikkeisiin valmistajat käyttävät yleensä ruostumattomasta teräksestä valmistettuja kehyksiä, jotka on sähköhioittu FDA-vaatimusten mukaisesti. Näiden pintojen on myös oltava yhteensopivia CIP-pesujärjestelmien (Clean-in-Place) kanssa, sillä ne auttavat estämään bakteerien kertymistä prosessointialueille. Öihin liittyvissä auto-osissa tarvitaan usein tiivisteitä laakerit, jotka estävät vuotoja, sekä polyuretaanihihnoja, jotka eivät hajoa voiteluaineiden vaikutuksesta. Erittäin hapan tai emäksinen luonteeltaan olevat kemikaalit aiheuttavat puolestaan täysin erilaisia haasteita. Tällöin insinöörit määrittelevät yleensä erikoislegiureita, kuten Hastelloya, jotka kestävät kovia olosuhteita syöpymättä. Paksujen aineiden, kuten liimojen tai betoniseosten, käsittelyssä lämmitetyt rullat tulevat olennaiseksi osaksi. Monet tehtaat asentavat näiden rullien yhteyteen myös raaputusjärjestelmiä, jotta tuotantolinjalla virtaus säilyy tasaisena. Näiden yksityiskohtien oikea huomioiminen tekee todellisen eron. Oikeat määrittelyvalinnat vähentävät saastumisongelmia ja voivat teollisuuskokemusten mukaan tuplata laitteiston käyttöiän vaativissa prosessiympäristöissä, vaikka 40 %:n parannuksen saavuttaminen edellyttää huolellista suunnittelua ja toteutusta.
Kuljettimien on oltava synkronoituja eri osissa tuotannossa kuten lämpöuuneissa, jäähdytystunnelissa, merkintäasemilla, täyttölaitteissa ja pakkauksissa toimimallaan asianmukaisesti luomatta viipeytä, jotka hidastaisivat koko prosessia. Ota esimerkiksi leivonnat. Ne vaativat erityisiä lämpöä kestäviä hihnoja, jotka liikkuvat säädetyssä tahdissa, jotta tuotteet ovat johdonmukaisia joka kerta. Pakkausaluet ovat täysin erilaisia. Näissä osioissa tarvitaan nopeita mutta tarkkoja liikkeitä, jotta tuotteet saadaan sijoitettua oikein ja suljettu asianmukaisesti. Näiden järjestelmien toimintatavan määrää, miltä koko tehdaslayoutti näyttää tehdasalustalla, olipa siinä kaarevia, mäkiä tai niitä usein nähtäviä Z-maisia kehyksiä. Nykyaikaiset laitteet sisältävät nykyään taajuusmuuttajia ja säädettäviä tukirakenteita, joiden avulla operaattorit voivat tehdä säätöjä lennossa. Tämä auttaa asioissa virtaamaan sujuvasti yhdestä koneesta toiseen ja voi parantaa tehokkuutta noin 30 % täysin automatisoiduissa tehtaissa teollisuusraporttien mukaan.
Nykyään käytettävät kuljettimet perustuvat pitkälti ohjelmoitavien logiikkapiirien eli lyhyesti PLC:ien käyttöön. Näiden laitteiden avulla käyttäjät voivat säätää nopeuksia, vaihtaa suuntia ja muokata toimintajärjestyksiä lennosta, mikä on ratkaisevaa, kun tuotantolinjojen on pystyttävä nopeasti mukautumaan. Useimmissa tiloissa käytetään nykyisin myös SCADA-järjestelmiä. Ne tarjoavat johtajille yleiskuvan toiminnasta ja keräävät tietoa eri lähteistä, kuten optisista skannereista, painoantureista ja läheisyysantureista, jotta tuotelaatu pysyy hallinnassa ja mahdolliset ongelmat voidaan havaita ennen kuin ne kasvavat suuremmiksi ongelmiksi. Niille yrityksille, jotka ottavat teollisuuden 4.0 -konseptin vakavasti, avoimet viestintästandarit, kuten OPC UA, ovat olennaisen tärkeitä, jos koneiden tulee pystyä turvallisesti viestimään keskenään eri valmistajien välillä. Koko järjestelmä osoittautuu erityisen hyödylliseksi myös huoltotoimintojen kannalta. Anturit voivat lähettää varoituksia etukäteen, jolloin teknikot tietävät, mitä seuraavaksi saattaa mennä rikki. Joidenkin tehtaiden on raportoitu saavuttaneen jopa 20 %:n laskun odottamattomissa pysäytysajoissa tämän ennakoivan varoitusjärjestelmän ansiosta. Lisäksi sama verkko mahdollistaa älykkäämmän energianhallinnan ja helpommat tulevat päivitykset, koska kaikki liittyy pilvipohjaisiin diagnostiikkatyökaluihin reaaliaikaista analyysiä varten.
Conveyor-järjestelmien on kestettävä kovia käyttöympäristöjä varmistaakseen jatkuvan ja säädöstenmukaista toimintaa. Niiden suunnitteluun vaikuttavat kaksi keskeistä tekijää:
Korkeapainepesu ja korkealämpötilapesu – yleistä elintarvikkeiden, juomien ja lääketeollisuuden teollisuudessa – edellyttää tiukasti luokitettuja komponentteja. Järjestelmien on oltava varustettu:
Räjähdysherkissä ympäristöissä — kuten viljan käsittelyssä, liuottimilla tehtävillä pinnoituslinjoilla tai kemikaaliprosesseissa — kuljettimien on noudatettava ATEX- (EU) tai IECEx- (kansainvälinen) direktiivejä. Keskeisiä vaatimuksia ovat:
Tilojen järjestely ja niiden rakenteelliset rajoitteet vaikuttavat merkittävästi kuinka kuljettimet voidaan suunnitella ja mitä tyyppiä operaation joustavuutta ne voivat tarjota. Kun lattiatilaa on vähän käytettävissä, suoraviivaiset ratkaisut eivät yleensä toimi. Sen sijaan on oltava luova geometrian sopeutuksen suhteen, kuten tiukkakaaarteisia kaaria, pystysuoria nostoja tai jopa Z-muotoisia tai spiraalimaisia kehärakenteita, jotka voivat kiertää pilareita, välipohjia tai jo olemassa olevia vanhoja laitteita. Modulaariset kuljetinjärjestelmät ovat viime aikoina yleistyneet erityisesti matalaprofiilirullien, yläkiskojen tai painovoimalla toimivien kaiteiden varustetut versiot, jotka hyödyntävät paremmin pystysuuntaista tilaa ja samalla jättävät riittävästi lattiatilaa työntekijöiden ja materiaalinkäsittelyajoneuvojen turvalliseen liikkumiseen. Kaltevuuskulmat, kääntöpisteet ja nivelosat tekevät näistä järjestelmistä sopeutuvia eri tasoisissa tiloissa. Rakenteellinen lujuus on myös tärkeää. On huomioitava ei ainoastaan mitä järjestelmä kestää tänään vaan myös mahdollinen tuleva laajennus. Vahvistetut kehät estävät taipumista raskaiden kuormien alla tai äkillisten liikkeiden aikana, ja standardien kiinnityspisteiden avulla komponenttien uudelleenjärjestely on helpompaa tarvittaessa. Vapaa tila on toinen tärkeä tekijä. Useimmat asiantuntijat suosittelevat pitää vähintään 18–24 tuumaa vapaa tilaa molemmilta puolilta, jotta huoltotyöntekijät voivat päästä käsiksi laitteisiin ilman että muut toiminnot on pysäytettävä. Kun kaikki nämä tekijät saadaan oikein yhdessä, tiloissa saavutetaan tyypillisesti noin 30 % parannusta käytettävän tilan hyödyntämisessä tehokkuudessa, ja samalla ne varustautuvat tulevaan kasvuun.
Kuljetusvyön valintaan vaikuttavat tekijät, kuten kuljetettavien materiaalien paino, koko, hauraus, kosteus, viskositeetti, öljypitoisuus ja syövyttävyys.
Kuljetusjärjestelmät on integroitu tuotantoliikenteeseen synkronoimalla nopeus, asennus ja vaiheet lämpökäsittelystä pakkaukseen, mikä takaa saumattoman toiminnan.
Kuljetusjärjestelmien on täytettävä hygienian, huuhdon ja vaarallisten alueiden vaatimukset, kuten IP69K, ATEX ja IECEx, jotta voidaan varmistaa luotettava ja vaatimustenmukainen toiminta.
