Amica SA jako dynamicznie rozwijająca się polska firma z branży AGD cały czas intensywnie poszukuje obszarów, w których mogłaby wdrożyć innowacje, zdobywając tym samym przewagę konkurencyjną nad globalnymi graczami.
Zgodnie z tą polityką w roku 2020 zainicjowano projekt, którego celem było wdrożenie do seryjnej produkcji technologii znakowania szyb ceramicznych.
Z uwagi na innowacyjny charakter tego zadania, spółka pozyskała wsparcie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Impulsem do rozpoczęcia prac było zdiagnozowanie problemu z zarzadzaniem dostawami szyb ceramicznych.
Trudności wynikały z rozbudowanej gamy ponad 450 modeli, długiego czas realizacji zamówień oraz wysokiego MOQ (minimalna wielkość partii zamówienia).
Płyta indukcyjna nadrukowana za pomocą linii pilotażowej
W rezultacie plan produkcji był wrażliwy na zmienne zapotrzebowania rynku, a poprawa tej sytuacji wiązała się ze zwiększaniem zapasów magazynowych, co angażowało znaczne zasoby kapitału obrotowego.
Bardzo szybko okazało się, że zastosowanie tradycyjnej technologii sitodrukowego znakowania szyb ceramicznych, z uwagi na skomplikowany proces przezbrojeń, nie pozwoli spółce osiągnąć celów projektu.
Analizy wykazały, iż tylko wprowadzenie druku cyfrowego (InkJet) w związku z pełną cyfryzacje procesu, daje szanse powodzenia. Specjaliści z Grupy Amica długo poszukiwali partnera technologicznego w zakresie druku cyfrowego. Po sprawdzeniu potencjału kilku firm wybrano hiszpańską firmę Tecglass.
Drukarka Tecglass wraz z systemem wizyjnej kontroli jakości
Jej głównym atutem było bardzo bogate doświadczenie oraz duża otwartość na potrzeby klienta. Nie mniej istotnym aspektem był fakt, iż firma ta była w stanie dostarczyć kompleksową technologię, w skład której wchodzi urządzenie drukujące, system kontroli jakości oraz system tuszy ceramicznych.
W przypadku opisywanego projektu zastosowano drukarkę cyfrową pracującą w systemie single pass. Czas cyklu zadruku pojedynczej formatki szkła o wymiarach 600 x 600 mm wynosi 10 s. Urządzenie wyposażone zostało w 6 układów drukujących, z których każdy zbudowany jest z 10 głowic drukujących firmy Xaar, przystosowanych do pracy z 6 dedykowanymi kolorami lub w systemie CMYK.
Zadrukowane formatki szkła ceramicznego
Na potrzeby projektu specjaliści z Amiki wspólnie z firmą Tecglass opracowali system tuszy ceramicznych przystosowany do druku na szkle ceramicznym. Dla zachowania najwyższych standardów jakościowych produkowanych detali każda zadrukowana formatka skanowana jest przez system wizyjny.
W przypadku wykrycia jakichkolwiek odstępstw od wzorca formatka eliminowana jest z procesu produkcyjnego. Sama drukarka, choć kluczowa, jest tylko jednym z elementów zaprojektowanej i zbudowanej przez firmę Amica linii technologicznej.
Osiągnięcie najwyższych wymogów jakościowych było głównym celem dla Amiki. Z tego względu na pierwszym etapie procesu produkcyjnego zastosowano myjkę firmy Benteler Maschinenbau GmbH. Proces mycia realizowany jest dwuetapowo z zastosowaniem szczotek dyskowych i cylindrycznych przy zachowaniu przewodności wody myjącej nieprzekraczającej 10 μs/cm.
Kolejnym istotnym aspektem w budowie linii zadruku szyb ceramicznych okazał się wybór dostawcy pieca do wypalania formatek szkła ceramicznego. W tym przypadku wybrano włoską firmę Mappi, która dostarczyła piec do obróbki szkła zmodyfikowany zgodnie z wytycznymi przygotowanymi przez zespół Amiki. Piec pracuje w układzie szarżowym. Pojedynczy cykl wypału wsadu w temperaturze 630°C trwa około 6 min.
Linia druku szkła – suszarka oraz piec do utwardzania nadruków
Mając na uwadze to. iż linia druku musi cechować się dużą wydajnością procesową zespół Amiki opracował wytyczne dla układu sterowania przepływem materiału w obrębie linii i powierzył realizacje tego zadania włoskiej firmie Cugher Glass Srl.
Firma ta przyjęła rolę integratora wszystkich opisanych wyżej komponentów linii, dostarczyła system przenośników rolkowych oraz wykonała w oparciu o wytyczne Grupy Amica system informatyczny zarządzania realizacją planu produkcyjnego.
Linia druku szkła
Głównym wyzwaniem projektu było to, że dotychczas nikt nie wdrożył technologii druku cyfrowego (InkJet) do znakowania szyb ceramicznych stosowanych w branży AGD.
W toku prac rozwiązano wiele problemów technicznych, z których najistotniejsze to:
- otrzymanie stabilnej przyczepności tuszu do szkła ceramicznego podczas długotrwałej eksploatacji płyty grzejnej,
- zapewnienie wymaganej stabilności barwy nadruków,
- osiągnięcie rozdzielczości i estetyki nadruku spełniających standardy branży,
- przeskalowanie technologii druku cyfrowego do oczekiwanej wydajności przemysłowej,
- integracja funkcjonalna i sygnałowa poszczególnych składników linii pozwalająca osiągnąć założoną wydajność procesu i szybkość przezbrojeń.
Wynikiem 3 lat pracy jest absolutnie unikatowa linia technologiczna znakowania szyb ceramicznych wykorzystująca technologie druku cyfrowego (InkJet). Linia ta jest w pełni automatyczna i wysoko wydajna.
Nad jakością drukowanych formatek szklanych czuwa system wizyjnej kontroli jakości wykorzystującej algorytmy sztucznej inteligencji. Linia obsługiwana jest przez 4 pracowników, a jej roczna wydajność sięga miliona zadrukowanych detali.
Projekt współfinansowany był ze środków Unii Europejskiej w ramach Działania 1.1 Projekty B+R przedsiębiorstw, Poddziałanie 1.1.1 Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa, Program Operacyjny Inteligentny Rozwój 2014–2020.
