Современная промышленность все больше признает критическую важность комфортной рабочей среды и благополучия сотрудников. Одним из наиболее распространенных и вредных факторов, влияющих на рабочее место, является чрезмерный уровень шума, который влияет на миллионы работников во всем мире. В сфере производства пластиковых изделий машины для экструзионного формования являются одним из самых шумных видов оборудования, а традиционные гидравлические модели часто издают шум в диапазоне от 85 до 90 децибел (дБ) во время работы. Продолжительное воздействие таких уровней шума не только представляет серьезную угрозу для здоровья работников, но также снижает производительность, повышает текучесть кадров и может привести к дорогостоящим нарушениям нормативных требований.
Согласно Администрации охраны труда и здоровья (ОСХА), ежегодно в Соединенных Штатах более 22 миллионов работников подвергаются воздействию вредных уровней шума, что приводит к ежегодным исковым требованиям на компенсацию работникам в размере 242 миллионов долларов в связи с потерей слуха. В странах Европейского союза шум считается вторым по значимости профессиональным риском для здоровья после нарушений двигательного и нервного аппарата, а в производственном секторе, по оценкам, оно затрагивает более 40% работников. Эти статистические данные подчеркивают неотложную необходимость более тихих производственных устройств, которые могли бы создать безопасное и комфортное рабочее пространство при сохранении высокой производительности.
Как ведущий мировой производитель машин для экструзионного горячего пульверизации с более чем 20-летним опытом, компания «Apollo» осуществляет значительные инвестиции в разработку низкошумной технологии, позволяющей решать эти критические проблемы. Машины для экструзионного горячего пульверизации «Apollo» специально проектированы для минимизации образования шума на источнике, обеспечивая исключительные показатели, при этом создавая значительно более тихое производственное окружение. Благодаря уровню шума, который не превышает значений от 68 до 75 дБ, машины «Apollo» соответствуют международным стандартам охраны труда и безопасности и превосходят их, что дает производителям конкурентное преимущество при привлечении и удержании квалифицированных работников, повышении производительности и обеспечении соблюдения требований законодательства.
В этом всестороннем руководстве рассматриваются все, что нужно знать о машинах для экструзионного силонепрерывного литья с низким уровнем шума и их влиянии на производственный процесс. Оно охватывает вопросы здоровья и экономические затраты, связанные с чрезмерным уровнем шума на рабочем месте, технические источники шума при производстве силонепрерывного литья, современные технологии, используемые для снижения шума, и конкретные преимущества машин Apollo с низким уровнем шума. Руководство также содержит подробный анализ затрат и выгод, расчеты окупаемости инвестиций и практические рекомендации по созданию более тихой и продуктивной производственной площадки. Независимо от того, планируете ли вы обновление существующего оборудования или строительство нового производственного цеха, это руководство поможет понять, каким образом инвестирование в технологии низкошумного экструзионного силонепрерывного литья способно изменить производственную среду и улучшить финансовые результаты.
1. The Hidden Costs of Excessive Factory Noise
Хотя многие производители рассматривают шум как неизбежную составляющую производственного процесса, чрезмерный шум на рабочих местах влечет за собой значительные скрытые затраты, которые могут серьезно повлиять на показатели деятельности предприятия. Эти расходы превосходят непосредственные расходы на средства индивидуальной защиты слуха и выплату страхового возмещения работникам и распространяются практически на все аспекты операций, от производительности и качества до морального духа и удержания работников.
1.1 Влияние на здоровье и безопасность трудящихся
В отличие от этого, предприятия с комфортной рабочей средой с низким уровнем шума обычно имеют более низкую частоту обменности сотрудников и более высокий уровень удовлетворенности сотрудников. Такие предприятия лучше способны привлекать и удерживать квалифицированных работников, снижая затраты на набор персонала и обучение и создавая более стабильный и опытный рабочий коллектив. Это стабильность обуславливает более высокую производительность, лучшее качество и улучшение общего показателя работы предприятия.
Помимо потери слуха, длительное воздействие высоких уровней шума связано с целым рядом других проблем со здоровьем. К ним относятся повышенный уровень стресса, высокое кровяное давление, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения сна и психологические расстройства, такие как беспокойство и депрессия. Шумовое накопление стресса вызывает выделение кортизола и других гормонов стресса, что может вызвать хронические проблемы со здоровьем и снизить общую иммунную функцию. Работники в шумных условиях также сообщают о более высоких уровнях усталости, раздражительности и трудностях в концентрации внимания, что влияет на их способность выполнять свою работу безопасно и эффективно.
OSHA установила строгие нормы, чтобы защитить работников от воздействия повышенного уровня шума. Предельная допустимая экспозиция (ПДЭ) для шума составляет 90 дБ как 8-часовой навес среднего значения (TWA). Когда уровни шума достигают или превышают 85 дБ TWA, работодатели обязаны внедрить всеобъемлющую программу сохранения слуха, которая включает мониторинг уровня шума, аудиометрическое тестирование, использование средств защиты слуха, обучение сотрудников и ведение записей. Ненадлежащее соблюдение этих норм может привести к крупным штрафам и санкциям, а также к повышению ответственности по исковому производству в пользу работников.
1.2 Влияние производительности и качества.
Повышенный уровень шума оказывает непосредственное и измеряемое влияние на производительность работников и качество продукции. Исследования показали, что уровни шума выше 80 дБ могут снижать производительность на 20% путем ухудшения концентрации внимания, увеличения утомляемости и затруднений в общении. В производственных средах, где необходима точная координация и общение сотрудников, это снижение производительности может оказать значительное влияние на уровне производства и эффективности.
Шум также влияет на качество продукта, увеличивая вероятность человеческих ошибок. Когда рабочие отвлекаются высоким уровнем шума, они чаще допускают ошибки при управлении оборудованием, проверке продукции и соблюдении процедур. Эти ошибки могут привести к увеличению уровня брака, дополнительным затратам на переделы и дефектам продукции, что в свою очередь снижает рентабельность и удовлетворенность клиентов. В прецизионных производственных приложениях, где даже незначительные дефекты могут иметь серьезные последствия, воздействие шума на качество может быть особенно значительным.
Кроме того, избыточный шум может приводить к повышению текучести кадров и неготовности к работе (когда работники посещают рабочее место, но не могут быть полностью продуктивными из-за проблем со здоровьем). Работники, страдающие от здравоохранительных проблем, вызванных шумом, чаще берут больничные листы, и даже когда они находятся на работе, их производительность часто страдает. Такая текучесть кадров и снижение продуктивности еще больше увеличивают затраты на рабочую силу и снижают общую эффективность деятельности.
1.3 Перемены кадров и проблемы привлечения персонала
В современных условиях конкурентоспособного рынка труда привлечение и удержание квалифицированных работников является одной из крупнейших трудностей, с которыми сталкиваются производители. Шумный и некомфортный рабочий процесс является серьезным фактором, отталкивающим потенциальных работников и влияющим на ротацию персонала. Работники все чаще придают большое значение безопасности и комфорту на рабочем месте при выборе работодателей, а предприятия, в которых уровень шума высок, часто испытывают трудности с привлечением квалифицированных кандидатов.
Высокая текучесть сотрудников влечет за собой значительные расходы для производителей, включая затраты на набор персонала, обучение и снижение продуктивности в переходный период. По данным ассоциации по менеджменту персонала, средние затраты на замещение сотрудника составляют примерно 6–9 месяцев его заработной платы. Для квалифицированных производственных должностей эти затраты могут быть еще выше, иногда превышая 100% годовой заработной платы сотрудника.
используйте Блэйк
1.4 Соответствие нормам и правовые риски
Как уже упоминалось, ОСХА и другие регулирующие органы по всему миру установили строгие стандарты воздействия шума на рабочее место. Ненадлежащее соблюдение этих стандартов может привести к существенным штрафам и санкциям. В США ОСХА может наложить штраф в размере до 15 625 долларов США за серьезное нарушение и до 156 259 долларов за умышленное или многократное нарушение. Помимо этих штрафов, работодатели могут столкнуться с дорогими исками от работников, которые испытали потерю слуха или другие проблемы со здоровьем в результате превышения уровня воздействия шума.
Наряду с прямыми финансовыми затратами, нарушения норм также могут нанести ущерб репутации и имиджу компании. Клиенты, инвесторы и другие заинтересованные лица все больше внимания уделяют социальной ответственности предприятий и практикам обеспечения безопасности на рабочих местах. Компании со слабыми показателями безопасности могут столкнуться с бойкотами, упущением коммерческих возможностей и трудностями в привлечении инвестиций.
Кроме того, многие местные власти ввели правила по защите от загрязнения шума, которые ограничивают количество шума, который может выделяться с промышленных объектов, особенно в жилых районах. Объекты, превышающие эти лимиты, могут столкнуться с штрафами, ограничениями на рабочее время или даже принудительным закрытием. Инвестиции в оборудование с низким уровнем шума могут помочь производителям соблюдать эти экологические нормы и поддерживать хорошие отношения с местной общиной.
2. Источники шума в машинах для экструзионного формования под давлением
Для эффективного снижения шума в машинах для экструзионно-выдувной формовки чрезвычайно важно понимать различные источники возникновения шума и то, как они влияют на общий уровень звука. Машины для экструзионно-выдувной формовки являются источниками шума из различных источников, и для каждого из них необходимы конкретные технические решения для минимизации их воздействия.
2.1 Шум гидравлической системы
Традиционные гидравлические машины экструзионного формования сдува имеют самый сильный шум – уровень звука обычно составляет от 85 до 95 дБ в процессе эксплуатации. Основным источником шума в этих машинах является гидравлическая система, которая включает гидравлические насосы, клапаны, электродвигатели и трубопроводы.
Гидравлические насосы являются единственным основным источником шума в гидравлических машинах. Гидравлические насосы с рабочим объемом, такие как шестеренные, лопастные и поршневые насосы, генерируют значительный шум из-за пульсирующего перемещения гидравлической жидкости и механического воздействия компонентов насоса. Уровень шума растет с ростом скорости и давления насоса, поэтому гидравлические системы с высоким давлением особенно шумны.
Гидравлические клапаны также способствуют образованию шума, особенно когда они быстро открываются и закрываются для регулирования потока жидкости. Внезапные изменения давления и скорости потока создают шум, переносимый потоком, который распространяется по гидравлической трубопроводной сети и воздействует на окружающую среду. Кроме того, кавитация в гидравлических насосах и клапанах может создавать высокочастотный шум, который является одновременно раздражающим и вредным для системных компонентов.
Наконец, сама система гидравлических труб может усиливать и излучать шум. Пульсирующий поток гидравлической жидкости заставляет трубы vibрировать, и эти вибрации передаются в конструкцию машины и излучаются как воздушный шум. Плохо спроектированные системы труб с резкими тройниками, ограничениями и ненадлежащей опорой могут значительно увеличить уровень шума.
2.2 Механический шум
Механический шум создается движущимися частями установки.машина для экструзионного формования под давлениемВ это число входят экструдер, зажимной механизм, станция для надувного формования и система для удаления продукта. Этот шум возникает в результате трения, удара и вибрации между механическими компонентами.
Экструдер является значительным источником механического шума, особенно редуктор, который приводит в движение винт. Воспроизводство шума в редукторе происходит при взаимодействии зубчатых колес, который увеличивается с нагрузкой и скоростью. Кроме того, вращение винта внутри цилиндрической головки создает трение и вибрации, которые влияют на общее звуковое давление.
Механизм зажима является еще одним основным источником механических шумов, особенно в машинах с системой раздвижной фиксации. Быстрое открывание и закрывание формы создает ударный шум, когда половинки форми создают удар, а движение звеньев раздвижного устройства вызывает трение и вибрации. Гидравлические системы зажима также добавляют шум с помощью звука, издаваемого выдвигающимися и втягивающимися гидравлическими цилиндрами.
Процессы вспучивания и вывоза также приводят к возникновению механического шума. Высокое давление воздуха, используемого для надува в виде пары, создает громкий шум, а движение выбросного пинцета и робота для вывоза приводит к появлению дополнительного шума от электродвигателей, редукторов и пневматических компонентов.
2.3 Шум пневматической системы
Воздушные системы широко используются в машинах для экструзионного формования подушек для различных функций, в том числе формования подушек, выброса деталей и обработки материалов. Эти системы создают шум из нескольких источников, включая компрессоры воздуха, клапаны, цилиндры и выхлопные патрубки.
Самый заметный пневматический шум происходит от выпускного отверстия сжатого воздуха после его использования для выполнения определенной функции. Когда сжатый воздух выпускается непосредственно в атмосферу, это создает громкий, высокий звук, который может превышать 100 дБ. Этот шум особенно актуален в машинах с частой пневматической работой, таких как линии высокоскоростного литья под давлением.
Самые компрессоры воздуха также являются значительными источниками шума, при этом их типичные уровни шума составляют 75–95 дБ. Шум от компрессоров воздуха распространяется как через воздушную среду, так и через конструкцию здания и поэтому сдержать его достаточно сложно.
Кроме того, пневматические клапаны и цилиндры создают шум при работе, особенно при быстром их открывании. Неожиданное движение штока клапана и поршня цилиндра создает ударный шум и вибрации, которые могут передаваться через конструкцию машины.
2.4 Структурные вибрации и резонанс
Структурные вибрации и резонанс могут существенно усилять шум, генерируемый другими источниками в машине. Когда естественная частота узлов машины соответствует частоте вибраций от движущихся деталей, возникает резонанс, в результате чего узлы начинают vibрировать с большей амплитудой и излучать больше шума.
Все движущиеся части пресса-инжектора нагнетательного литья создают вибрации, которые передаются через конструкцию машины. Эти вибрации могут приводить к сотению и вибрации панелей, поперечин и других компонентов, повышая общий уровень шума. В тяжелых случаях резонанс может вызывать структурные повреждения машины и снижать срок ее службы.
Кроме того, вибрации, передаваемые от станка через пол, могут передаваться в окружающую строительную конструкцию, создавая структурный шум, который можно услышать в других частях объекта. Этот структурный шум особенно сложно контролировать и может влиять на рабочих, находящихся далеко от самого станка.
3. Современные технологии для экструзии с низким уровнем шума
Современные производители литьевых машин разработали ряд передовых технологий для решения различных источников шума и создания более тихих и комфортных производственных условий. Эти технологии направлены на снижение уровня шума на источнике, изоляцию и демпфирование вибраций и удержание шума внутри конструкции машины.
3.1 Технология электрических сервоприводов
Основным шагом вперед в технологии низкого шума в машинах для экструзионно-выдувной формовки является разработка полностью электрических систем привода с сервоприводом, которые заменяют традиционные гидравлические системы электродвигателями сервопривода. Полностью электрические машины практически полностью исключают шум, связанный с гидравлическими системами, что приводит к значительному снижению общего уровня шума.
В отличие от гидравлических насосов, работающих непрерывно с постоянной скоростью, сервоприводы потребляют энергию только тогда, когда выполняют определенные действия, и обладают гораздо большей точностью и управляемостью. Плавное контролируемое движение сервоприводов генерирует значительно меньше шума и vibраций, чем гидравлические системы, при этом значения типичного шума для полностью электрических машин варьируются в пределах 68-75 дБ, в то время как для гидравлических машин они составляют 85-95 дБ.
В дополнение к снижению уровня шума, технология полного электрического сервомотора предоставляет множество других преимуществ, включая улучшенную энергоэффективность, более высокую точность, лучшую повторяемость и более низкие эксплуатационные расходы. С летающими сервомоторами можно экономить в среднем от 30 до 50% электроэнергии по сравнению с гидравлическими машинами, поскольку удаляется энергоемкая работа при нагревании и охлаждении гидравлической жидкости. Кроме того, такие машины требуют меньшего обслуживания, поскольку в них нет необходимости менять гидравлическую жидкость, фильтры или уплотнения.
Компания «Аполло» является пионером в области разработки технологии экструзионного литьевого формования исключительно на основе электрических систем и предлагает полный ассортимент экструзионных литьевых формовых машин, обладающих исключительной производительностью и ультра-нисшими уровнями шума. Экструзионные литьевые формовые машины «Аполло» оснащены современной сервоприводной технологией от ведущих международных производителей, что гарантирует надежную эксплуатацию и длительный срок службы.
2 Серво-гидравлические гибридные системы
Для производителей, которые предпочитают мощность и универсальность гидросистем, но при этом стремятся снизить уровни шума, сервогидравлические гибридные системы представляют собой отличный компромисс. Эти системы сочетают в себе высокую энергетическую эффективность и низкий уровень шума сервоприводной технологии с высокой плотностью мощности гидросистем.
В серво-пневматическом устройстве традиционная гидравлическая помпа с фиксированной скоростью заменяется сервоприводом переменной скорости, который приводит в движение гидравлическую помпу. Сервопривод регулирует свою скорость и крутящий момент в соответствии с фактическими требованиями гидравлической системы, обеспечивая только необходимый расход и давление для каждой операции. Это не только снижает энергопотребление на 30-40%, но и существенно уменьшает уровень шума по сравнению с обычными гидравлическими системами.
Сервоприводные гидравлические системы работают значительно тише, чем традиционные гидравлические системы, так как скорость помпы снижается в периоды низкого спроса, а также отсутствует энергия, потраченная на сбросные клапаны. Уровень шума хорошо продуманной сервоприводной гидравлической системы, как правило, составляет 75-80 дБ, что значительно ниже, чем 85-95 дБ у обычных гидравлических систем.
Компания «Аполло» предлагает ряд сервогидравлических экструзионно-надувных литьевых станков, обеспечивающих мощность и производительность гидравлических систем с существенно сниженным уровнем шума и энергопотребления. Эти станки идеально подходят для контейнеров средних и больших размеров, требующих высокого усилия фиксации и высоких производственных показателей.
3.3 Усовершенствованная изоляция от шума и противодействие ему
В дополнение к снижению уровня шума на источнике с помощью более совершенных систем привода современные литьевые машины с низким уровнем шума содержат передовые технологии изоляции и демпфирования, позволяющие минимизировать передачу вибраций и шума.
Для отделения машины от пола используется антивибрационные подставки. Они, как правило, изготавливаются из резиновых или пружинных материалов, которые поглощают вибрации и не дают им распространяться по полу. Правильно спроектированные антивибрационные подставки могут снизить структурный шум на 10–20 дБ.
Для сдерживания воздушного шума в машине используются акустические кожухи и звукопоглощающие панели. Эти кожухи, как правило, изготавливаются из стальных панелей, облицованных звукоизоляционными материалами, такими как пенопласт или стекловолокно. Кожухи снабжены возможностью легкого демонтажа для обслуживания и доступа к компонентам машины.
Кроме того, материалы с амортизационными свойствами наносятся на панель машины, защитное покрытие и другие компоненты, которые склонны к вибрированию и распространению шума. Эти материалы преобразуют вибрационную энергию в тепло, уменьшая амплитуду вибраций и вызванный этим шум.
Машины для экструзии с низким уровнем шума Apollo используют все перечисленные технологии изоляции и демпфирования звука, чтобы создать гораздо более тихий рабочий режим. Каждый компонент машины тщательно спроектирован для минимизации генерирования и передачи шума, от основной рамы до защитных щитков.
3.4 Optimized Pneumatic Systems
Современные выдавительно-литьевые машины с низким уровнем шума имеют оптимизированные пневматические системы, которые значительно снижают уровень шума, связанный с использованием компрессированного воздуха. Самым важным улучшением является использование глушников на всех пневматических выхлопах. Эти глушники снижают шум отходящего компрессированного воздуха на 20-30 дБ, благодаря чему пневматические операции становятся значительно тише.
Кроме того, производители используют, где это возможно, более низкие эксплуатационные давления, поскольку снижение давления приводит к более низким уровням шума при откачке воздуха. Регуляторы вариативного давления позволяют регулировать давление до минимального значения, необходимое для каждой операции, что обеспечивает дополнительное снижение уровня шума и энергопотребления.
Некоторые современные машины также используют электродвигатели вместо пневматических цилиндров для выполнения определенных операций, полностью исключая шум, связанный с сжатым воздухом. Электродвигатели работают значительно тише, чем пневматические цилиндры, и обеспечивают большую предельную точність и контролем.
Машины для экструзии и горячего формования «Apollo» отличаются оптимизированными пневматическими системами с высококачественными глушителями на всех выхлопных патрубках, тихими клапанами и тщательно спроектированными направлениями воздухоflows, которые минимизируют уровень шума. Машины также предлагают возможность использования электроприводов для применения в критических сценариях, требующих повышенной осторожности.
3.5 Прецизионное проектирование и производство
Наконец, экструзионные литьеформы с низким уровнем шума требуют точного проектирования и производства, чтобы обеспечить идеальное совмещение всех компонентов и плавную работу с минимальным трением и вибрациями. Более строгие допуски, лучшие обработки поверхностей и более качественные материалы все они способствуют снижению уровня шума.
Редукторы являются критическим компонентом, который требует особого внимания в машинах с низким уровнем шума. Высокоточные редукторы с грунтовыми шестернями и оптимизированными профилями зубьев работают намного тише, чем стандартные редукторы. Кроме того, правильная смазка и герметизация редукторов помогают снизить уровень шума и продлить их срок службы.
Подшипники также играют ключевую роль в снижении уровня шума и вибрации. Высококачественные прецизионные подшипники с правильной смазкой работают плавно и тихо, даже при высокой скорости. Запечатанные подшипники предотвращают загрязнение и обеспечивают правильное смазывание, гарантируя тихое долговечное функционирование.
Машины экструзионного формования продукции Apollo изготавливаются в соответствии с самыми высокими стандартами прецизионности с использованием компонентов ведущих международных поставщиков премиального качества. Каждая машина подвергается строгому тестированию и процедурам контроля качества, чтобы гарантировать, что она соответствует строгим стандартам шума и производительности Apollo перед поставкой.
4. Серия экструзионно-вытяжного формовочного оборудования Apollo с низким уровнем шума
Apollo предлагает широкий ассортимент экструзионно-выдувных литьечных машин с низким уровнем шума, предназначенных для удовлетворения разнообразных потребностей производителей по всему миру. От небольших полностью электрических машин для производства небольших контейнеров до крупных сервоприводно-гидравлических машин для промышленных баков, у Apollo есть решение для любой задачи и бюджета.
4.1 Apollo AE-Series All-Электрическая экструзионная выдувная машинаs
Оборудование Apollo AE-Series на основе полностью электрического принципа работы занимает лидирующие позиции по низкому уровню шума, тихой работе и высокой производительности. Оно идеально подходит для производителей, которые ценят комфорт на рабочем месте, энергоэффективность и точность.
Модели серии AE оснащены полностью электрической системой с сервоприводными движками для всех осей, включая экструзию, зажима, нагнетание и отвод. Это исключает весь шум, возникающий в гидравлических системах, в результате чего уровни рабочего шума составляют всего 68–72 дБ, что сравнимо с уровнем обычного разговора. Кроме того, машины предлагают исключительную энергоэффективность, потребляя на 30–50% меньше энергии, чем аналогичные гидравлические машины.
Модели серии AE доступны с упорами сжатия, варьирующими от 5 до 50 тонн, и подходят для производства контейнеров объемом от 50 мл до 20 л. Эти машины могут быть конфигурированы с одной или несколькими камерами, с производительностью до 12 000 бутылок в час в зависимости от размера и конфигурации контейнера.
Основные особенности серии AE включают усовершенствованный контроль параметров лепки 128 точек с точным распределением толщины стенок, быстрые системы смены форм для быстрой смены продукции и удобную систему контроля на базе PLC с интерфейсом с сенсорным экраном. Машины также отличаются компактной, модульной конструкцией, которая экономит ценное пространство и упрощает монтаж.
Самый очевидный и наиболее добросовестно документированный эффект чрезмерного шума – это постоянная потеря слуха. Когда уровни звука превышают 85 дБ, чувствительные клетки, расположенные в внутреннем ухе, начинают получать повреждения и эти повреждения являются cumulative и необратимыми. Согласно Национальному научноисследовательскому институту безопасности и гигиены труда (НИОШ), примерно 1 из 4 работников, подвергающихся воздействию уровней шума выше 85 дБ, будет подвергаться постоянной потере слуха в течение всей трудовой жизни. Такая потеря слуха не только влияет на качество жизни работников, но также увеличивает риск производственных травм за счет ухудшения способности к общению и пониманию сигналов предупреждения.
4.2 Экструзионные литьеформы серверов гидравлического типа серии SH
Машины серии SH серво-гидравлического экструзионного полуавтоматического литья под давлением серии Apollo предлагают идеальное сочетание производительности, мощности и эксплуатации с низким уровнем шума. Они идеально подходят для средних и больших контейнеров, требующих высоких сил зажима и скорости производства.
Модель серии SH характеризуется передовым сервопневматическим приводным комплексом, который сочетает высокую плотность энергии гидравлики с энергоэффективностью и низким уровнем шума сервопривода. Сервопривод с переменной скоростью двигает гидравлический насос, обеспечивая лишь те потоки тепла и давления, которые требуются для выполнения каждой операции. Это приводит к уровню шума 75–80 дБ, что значительно ниже, чем у традиционных гидравлических машин, и значительно ниже го правого уровня шума по стандарту OSHA в 85 дБ.
Модели серии SH доступны с удерживающим моментом от 30 тонн до 200 тонн, что позволяет изготавливать контейнеры объемом от 1 л до 200 л. Машины могут быть конфигурированы с одной или множественными камерами, с производительностью до 6000 контейнеров в час в зависимости от размера и конфигурации контейнера.
Основные особенности серии SH включают системы экструзии с высоким крутящим моментом для обработки широкого спектра материалов, современную технологию управления парамизами и надежные системы зажимов для стабильной работы. Машины также имеют энергоэффективные гидравлические системы с рекуперирующими циклами, которые еще больше сокращают потребление энергии.
Цены на сервогидравлические экструзионно-выдувные машины серии Apollo SH составляют от 65 000 долларов за модель SH-30 (сила зажима 30 тонн) до 350 000 долларов за модель SH-200 (сила зажима 200 тонн). Это включает базовую машину, стандартное оснащение, установку и обучение. Доступны дополнительные опции, такие как маты коэкструзии, автоматическая система удаления кожи и робототехнические системы вынесения изделий, за дополнительную плату.
4.3 Apollo DB-Series Double-Station Машины для экструзионного литья под давлением
Оборудование Apollo DB-Series для двойного станочного экструзионно-надувательного литья разработано для производства средних по размеру контейнеров с высокой производительностью. Оборудование включает два независимых фиксирующих станка, работающих поочередно, что позволяет в два раза увеличить производственную мощность по сравнению с одностаночными машинами.
Линейка DB доступна с полностью электрическими или сервогидравлическими системами привода, оба из которых обеспечивают работу с низким уровнем шума. Модели из линейки DB с полностью электрическим приводом работают при уровне шума в пределах 70–75 дБ, а модели с сервогидравлическим приводом – в пределах 75–80 дБ. Оба варианта обеспечивают намного более тихую работу, чем обычные гидравлические машины с двумя станциями.
Машины серии DB-серии выпускаются в моделях с зажимными силами, варьирующими от 40 до 120 тонн, и предназначены для производства контейнеров объемом от 1 литра до 60 литров. Эти машины могут быть оборудованы многокамерными формовальными головками, а производительность составляет до 8 000 контейнеров в час в зависимости от размера и конфигурации контейнеров.
Основные характеристики серии DB включают непрерывные экструзионные головки для обеспечения стабильного качества полуфабрикатов, автоматические системы обрезки молотков, интегрированные конвейерные системы для удаления готовых контейнеров. Эти машины также имеют системы быстрой смены, которые позволяют быстро менять продукцию с минимальными простоями производства.
Цена машин Apollo AE С серии полностью электрического экструзионного формования варьируется от 45 000 долл. США за модель AE-10 (давление свыше 10 т) до 180 000 долл. США за модель AE-50 (давление свыше 50 т). В эту стоимость входят базовая машина, стандартные аксессуары, установка и обучение. Дополнительные функции, такие как головки формования с несколькими полостями, автоматизированные системы погрузки и интегрированные системы контроля качества, доступны за дополнительную плату.
4.4 Экструзионные литьеформы многостанционного типа серии MB
Машины серии MB серии Apollo предназначены для производства высокообъемных контейнеров небольшого и среднего размера. Они имеют несколько станций зажима, расположенных вокруг вращающейся машинки, что позволяет обеспечить непрерывное производство с чрезвычайно высокими показателями производительности.
В серии MB имеются полностью электрические сервоприводы для всех осей, обеспечивающие точную регулировку, высокую эффективность и низкий уровень шума. Машины работают при уровне шума 72-78 дБ, что в значительной степени тише, чем обычные многостанковые машины, которые обычно работают при уровне шума 85-95 дБ.
Модель серии MB доступна с 4-12 станциями для зажима и подходит для производства контейнеров объемом от 50 мл до 5 л. Машины могут быть оборудованы несколькими головками печати, а производительность составляет до 15 000 контейнеров в час в зависимости от размера и конфигурации контейнера.
Особенности серии MB включают высокоскоростную ротационную работу, современные системы контроля процесса и интегрированную автоматизацию обработки материалов и упаковки. Устройства предназначены для круглосуточной работы с минимальным обслуживанием, что делает их идеальными для крупных производственных объектов.
Цены на многоканальные экструзионно-выдувные машины серии Apollo MB составляют от 250 000 долларов за 4-канальную модель до 850 000 долларов за 12-канальную модель с несколькими матами. Это включает базовую машину, стандартное оснащение, установку и всестороннее обучение. Доступно индивидуальное проектирование и дополнительные опции, соответствующие конкретным производственным задачам.
5. Cost-Benefit Analysis of Low Noise Машины для экструзионного литья под давлением
Хотя низкошумящие машины литья под давлением по экструзии могут иметь более высокую первоначальную стоимость, чем обычные машины, они обеспечивают значительные долгосрочные затраты и выгоды, что делает их весьма прибыльным вложением. Ниже приведен анализ расходов и выгод, который демонстрирует финансовые преимущества инвестирования в технологию Apollo с низким уровнем шума.
5.1 Initial Investment Comparison
Для реалистичного сравнения мы рассмотрим среднего размера производственное предприятие, производящее бутылки из ПЭВД объемом 1 литр для пищевой и питьевой промышленности. В настоящее время на предприятии эксплуатируются два обычных гидравлических экструзионных машини для формования под давлением, каждая из которых имеет производительность 2 000 бутылок в час. Машины работают 20 часов в день, 25 дней в месяц, в результате чего общий месячный выпуск составляет 2 000 000 бутылок.
Первоначальные инвестиции в два обычных гидравлических экструзионных машины для формования под давлением составляют около 120 000 долларов США (60 000 долларов США за одну машину). В отличие от этого, первоначальные инвестиции в две электрические машины серии Apollo AE серьи с эквивалентной производительностью и низким уровнем шума составляют около 180 000 долларов США (90 000 долларов США за одну машину). Это составляет дополнительные первоначальные инвестиции в 60 000 долларов США за машины с низким уровнем шума.
Однако важно отметить, что этот первоначальный разница в инвестициях быстро компенсируется многочисленными экономиями и выгодами, предоставляемыми машинами с низким уровнем шума, как мы продемонстрируем в последующих разделах.
5.2 Реализация закаба вращения – сокращение расходов
Машины экструзионного полуавтоматического литья под давлением с низким уровнем шума обеспечивают несколько преимуществ по прямым издержкам, которые способствуют быстрому возврату инвестиций.
Экономия энергии является одним из наиболее значимых преимуществ машин с низким уровнем шумовых показателей, особенно полностью электрических моделей. Модели всех-электрических машин «Apollo» потребляют на 30-50% меньше энергии, чем обычные гидравлические машины. В нашем примере каждый обычный гидравлический агрегат потребляет около 35 кВт электроэнергии, что приводит к месячным затратам на энергию в размере 5250 долларов за один агрегат при цене электроэнергии 0,15 доллара за кВтч. В то же время каждый агрегат-электромобиль Apollo потребляет около 20 кВт электроэнергии, что приводит к месячным затратам на энергию в размере 3000 долларов за один агрегат. Это составляет ежемесячную экономию на энергии в размере 2250 долларов с одного агрегата или 4500 долларов в месяц с двух агрегатов.
Снижение затрат на техническое обслуживание является еще одним значительным преимуществом. Обычные гидравлические машины требуют регулярного технического обслуживания гидравлических систем, включая замену масла, фильтров и уплотнений. Эти затраты на техническое обслуживание обычно составляют от 3 до 5% от первоначальных инвестиций в машину в год. В то время как у полностью электрических машин нет гидравлических систем, требующих технического обслуживания, что приводит к экономии на затратах на техническое обслуживание в размере от 50% до 70%. Для нашего примера при постоянной работе двух обычных гидравлических машин годовой расход на техническое обслуживание составляет примерно 7200 долл. США, в то время как для двух полностью электрических машин Apollo этот показатель составляет примерно 2400 долл. США. Это составляет годовую экономию на техническом обслуживании в размере 4800 долл. США, или 400 долл. США в месяц.
Затраты на программу сохранения слуха также значительно сокращаются при использовании машин с низким уровнем шума. Как уже упоминалось ранее, OSHA требует от работодателей внедрять всеобъемлющие программы сохранения слуха, когда уровни шума превышают или равняются 85 дБ TWA. Эти программы включают мониторинг уровня шума, аудиометрическое тестирование, средства защиты слуха и обучение сотрудников. Стоимость программы сохранения слуха обычно составляет от 300 до 500 долларов США на одного сотрудника в год. Для нашего объекта с 10 производственными рабочими это составляет годовые расходы в размере от 3000 до 5000 долларов. При использовании мультимашин серии Apollo с уровнем шума ниже 75 дБ программа сохранения слуха больше не требуется, что приводит к ежегодной экономии в размере от 3000 до 5000 долларов или 250-417 долларов в месяц.
Суммировав эти прямые экономии затрат, общие месячные экономии для нашего примера составит около 5 150-5 317 долларов. Это означает, что дополнительные первоначальные инвестиции в 60 000 долларов в машины с низким уровнем шума будут окупаться примерно за 11-12 месяцев.
5.3 Indirect Cost Savings
Помимо прямых затрат, низкошумные машины литья под давлением по экструзии обеспечивают множество косвенных сбережений, которые еще больше повышают рентабельность инвестиций.
Повышение производительности является одним из наиболее значительных неявных преимуществ. Как уже упоминалось ранее, чрезмерный шум может снизить производительность на 20% по причине нарушения концентрации, повышения усталости и трудноты коммуникации. Создавая более тихое рабочее окружение, машины с низким уровнем шума позволяют повысить производительность на 10–15%. Для нашей примерной компании с текущей производительностью 2 000 000 бутылок в месяц увеличение производительности на 10% обернется дополнительными 200 000 бутылками в месяц. При марже прибыли 0,05 доллара за бутылку это составляет дополнительную ежемесячную прибыль в размере 10 000 долларов.
Улучшение качества является еще одним важным косвенным преимуществом. В тихом рабочем пространстве рабочие более бдителен и менее раздражены, что приводит к уменьшению количества ошибок и дефектов. Это снижает показатель брака и затраты на повторную обработку, что повышает общее качество продукции и удовлетворенность клиентов. На 5% сокращение показателя брака позволит нашей примерной компании экономить около 2500 долларов в месяц только на затратах на материалы.
Снижение текучести персонала также является значительной выгодой. Услуги с низким уровнем шума, как правило, имеют более низкие показатели текучести персонала, что снижает затраты на подбор и обучение сотрудников. Если низкошумные машины снижают текучесть персонала на 20%, это позволит нашей примерной организации экономить около 3 000-5 000 долларов США в месяц на затратах по подбору и обучению персонала.
Наконец, машины с низким уровнем шума помогают избежать штрафов за нарушение правил и юридических расходов, связанных с нарушениями по шумовому фактору. Сумма штрафов, вынесенных ОСХА за нарушения в области шума, варьируется от тысяч до сотен тысяч долларов, а исковые заявления по возмещению ущерба из-за потерь слуха могут быть намного более дорогими. Инвестировав в машины с низким уровнем шума, производители могут избежать этих потенциальных расходов и защитить свой бизнес от юридической ответственности.
5.4 Общая доходность инвестиций
При сочетании прямых и косвенных экономий мы получаем очень привлекательную общую отдачу от инвестиций в машины экструзионного полуавтоматического литья под давлением с низким уровнем шума.
Для нашего примера прямые месячные экономии составляют примерно 5150–5317 долларов, а непрямые – примерно 15500–17500 долларов. В результате общие месячные экономии составляют примерно 20650–22817 долларов.
При дополнительных первоначальных инвестициях в размере $60 тысяч период окупаемости составляет менее 3 месяцев. После периода окупаемости объект будет продолжать обеспечивать эти экономии в течение всего срока службы машин, который обычно составляет 10-15 лет. За 10 лет общая экономия составит примерно $2,5-2,7 млн, что представляет собой доход от инвестиций на уровне более 4000%.
Данный анализ ясно показывает, что инвестиции в установки для экструзионного формования со сниженным уровнем шума не только благоприятно влияют на здоровье и безопасность рабочих, но и являются весьма выгодным бизнес-решением. Первоначальная инвестиционная премия быстро окупается значительными сбережениями энергии, расходами на обслуживание, повышением производительности и улучшением качества.
6. Дополнительные преимущества низкошумной производственной среды
Помимо прямых и косвенных экономий, создание тихой производственной среды предлагает множество других преимуществ, способствующих долголетию бизнеса и устойчивости.
6.1 Улучшение морального духа и удовлетворенности сотрудников
Тихая, комфортная рабочая среда положительно влияет на моральный дух сотрудников и удовлетворенность работой. Рабочие в условиях низкого уровня шума сообщают об увеличении уровня удовлетворенности работой, снижении уровня стресса и улучшении общего благосостояния. Это приводит к позитивной корпоративной культуре и более активному вовлечению сотрудников.
Сотрудники, которые удовлетворены своей рабочей средой, чаще проявляют мотивацию, лояльность к работодателю и готовность к прикладыванию дополнительных усилий для обеспечения успеха бизнеса. Такое положительное отношение отражается на качестве обслуживания клиентов, уровне качества работы и общем результативности деятельности компании.
В то же время работники в шумных и неудобных условиях часто чувствуют себя недооценёнными и не понятыми. Они чаще всего недовольны своей работой, что может привести к снижению мотивации, увеличению прогулов и росту текучести кадров.
6.2 Улучшение репутации компании.
Инвестирование в оборудование с низким уровнем шума и создание безопасной и комфортной рабочей среды повышает репутацию компании как ответственного работодателя и участника корпоративного сообщества. Такая положительная репутация может дать конкурентное преимущество в привлечении клиентов, инвесторов и бизнес-партнеров.
Клиенты все больше беспокоятся о этических и социальных практиках компаний, с которыми они ведут бизнес. Они предпочитают работать с компаниями, которые придают основное значение безопасности и благополучию работников, и готовы платить премию за продукты, произведенные в ответственных предприятиях.
Инвесторы также учитывают экологические, социальные и управленческие (ESG) факторы при принятии инвестиционных решений. Компании с высокими показателями в области ESG являются более привлекательными для инвесторов и часто имеют лучший доступ к капиталу по более низкой цене.
Кроме того, хорошая репутация, как работодателя, способствует привлечению лучших талантов на конкурентном трудовом рынке. Квалифицированные работники с большей вероятностью ищут и принимают предложения о работе от компаний, известных как обеспечивающие безопасные и комфортные условия работы.
6.3 Улучшение отношений в сообществе
Фабрики с низким уровнем шума являются более лояльными соседями и имеют лучшие отношения с местным сообществом. Избыточный шум от промышленных предприятий является распространенной причиной претензий со стороны близлежащих жителей, что может привести к натянутым отношениям в сообществе, регуляторному контролю и даже юридическому преследованию.
Инвестируя в оборудование с низким уровнем шума, производители могут существенно снизить уровень выбросов шума из своих объектов и минимизировать влияние на местное сообщество. Это помогает наладить положительные отношения с жителями, местными предприятиями и правительственными чиновниками, создавая более благоприятную бизнес-среду.
Хорошие общественные отношения могут принести множество преимуществ, включая более легкий доступ к разрешениям и согласованиям, поддержку расширения бизнеса и повышение лояльности местных клиентов. Кроме того, они помогают создать положительный имидж компании в сообществе, что может привести к новым возможностям для ведения бизнеса и партнерствам.
6.4 Обеспечение прочности вашего бизнеса в долгосрочной перспективе
Инвестиции в технологию экструзии с низким уровнем шума также помогают защитить ваш бизнес от все более строгих норм в отношении шума и изменяющихся требований рынка.
Стандарты регулирования шума на рабочих местах и загрязнения окружающей среды во всем мире становятся все строже. Вкладывая средства в оборудование с низким уровнем шума, вы можете гарантировать, что ваше предприятие соответствует действующим нормам и готово к будущим изменениям в регулировании. Это позволяет избежать необходимости дорогостоящего модернизирования или перепроектирования и снижает риск нарушений требований регулирования и штрафов.
Кроме того, спрос на устойчивые и ответственные производственные практики продолжает расти. Клиенты, инвесторы и другие заинтересованные лица все чаще отдают предпочтение предприятиям, которые демонстрируют приверженность экологической и социальной ответственности. Создавая заводское пространство с низким уровнем шума, комфортное для рабочих, вы можете позиционировать свой бизнес как лидера в области устойчивого производства и удовлетворять постоянно возрастающие требования рынка.
7. Передовой опыт создания производственной среды с низким уровнем шума
Несмотря на то, что инвестиции в экструзионные машинное оборудование с низким уровнем шума являются самым важным шагом на пути к созданию комфортной производственной среды, существуют еще несколько дополнительных рекомендательных практик, которые могут еще больше снизить уровень шума и улучшить комфорт на рабочем месте.
7.1 Комплексная оценка уровня шума
Первым шагом в создании комфортной и тихой рабочей среды на предприятии является проведение всеобъемлющей оценки уровня шума в вашем предприятии. В ходе этой оценки следует измерить уровни шума в пределах всего предприятия, определить основные источники шума и оценить уровень воздействия на работников в разных зонах.
Профессиональную оценку уровня шума должен проводить квалифицированный специалист в области охраны труда и безопасности, использующий калиброванные метры уровня шума и дозиметры для определения шума. Оценка должна включать измерение уровня шума на рабочей площадке и дозиметрию для определения фактического воздействия шума на отдельных работников.
Результаты оценки уровня шума помогут вам определить порядок приоритетов в усилиях по снижению шума и разработать всеобъемлющий план по контролю шума. Они также помогут определить, необходима ли вам программа охраны слуха, и выявить области, где требуются дополнительные меры по контролю шума.
7.2 Hierarchy of Noise Controls
При осуществлении мер по контролю шума важно следовать иерархии мер по контролю шума, в которой преимущественным является наиболее эффективный и надежный способ снижения воздействия шума. Иерархия мер по контролю шума в порядке эффективности следующая:
1. Устранение или замещение: полностью исключите источник шума или замените его более тихой альтернативой. Это самый эффективный метод контроля шума и достигается путем инвестиций в оборудование с низким уровнем шума, например, экструзионные машины для прессования под давлением.
2. Инженерные меры контроля: изменение оборудования или рабочего места с целью снижения уровня шума на источнике или предотвращения его распространения. К таким мероприятиям относятся звукоизолирующие конструкции, звукоизолирующие щиты, изоляция от вибраций и глушители.
3. Административные меры контроля: изменение практики работы с целью уменьшения воздействия шума на работников. Примеры таких мер включают ротацию рабочих мест, ограничение времени, проводимого работниками в шумных зонах, и расписание шумных операций в периоды, когда на рабочих местах присутствует меньше работников.
4. Индивидуальные средства защиты (ИСЗ): обеспечьте работников средствами защиты слуха, такими как нарукавники или отапливающие малые ушные проходы. Этот метод контроля шума является наименее эффективным и его следует использовать только в качестве временной меры, пока не будут внедрены более эффективные способы контроля.
Следуя этой иерархии, вы можете обеспечить, что наиболее эффективные меры по контролю шума используются наиболее экономически целесообразным образом.
7.3 Регулярное техническое обслуживание и осмотр
Регулярное техническое обслуживание и проверка оборудования имеют решающее значение для поддержания низких уровней шума на вашем предприятии. Изношенные или поврежденные компоненты могут значительно повысить уровень шума, а даже самые незначительные проблемы могут в течение длительного времени привести к значительному увеличению уровня шума.
Разработайте всеобъемлющий график технического обслуживания для всего оборудования на своем предприятии, включая машины для экструзии под давлением, компрессоры воздуха, насосы и вентиляторы. Этот график должен включать регулярные проверки, смазку и замену изношенных компонентов.
Особое внимание следует обратить на компоненты, которые подвержены изнашиванию и могут увеличить уровень шума, такие как подшипники, шестерни, ремни и уплотнения. Замените эти компоненты, прежде чем они выйдут из строя, чтобы избежать неожиданного увеличения уровня шума и нежелательного простоя оборудования.
Кроме того, регулярно проверяйте меры по контролю шума, такие как акустические ограждения, шумовые барьеры и глушители, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии и функционируют корректно. Своевременно ремонтируйте или заменяйте поврежденные компоненты, чтобы сохранить их эффективность.
7.4 Обучение персонала и вовлечение в процесс
Обучение и вовлечение работников имеет решающее значение для успеха любой программы контроля шума. Работников необходимо обучать опасности чрезмерного шума, важности контроля шума и правильному использованию средств защиты слуха, если это необходимо.
Обучение должно включать информацию о том, как определить источники шума, как сообщать о проблемах с шумом и как использовать оборудование так, чтобы минимизировать уровень выработки шума. Работники также должны участвовать в процессе контроля шума, поскольку они часто имеют ценные знания о источниках шума и возможных их решениях.
Стимулируйте сотрудников сообщать о повышении уровня шума или проблемах с оборудованием, которые могут способствовать образованию шума. Создайте культуру безопасности и непрерывного улучшения, в которой сотрудники будут чувствовать себя комфортно, поднимая проблемы и предлагая улучшения.
7.5 Непрерывное улучшение.
Создание заводского пространства с низким уровнем шума — это постоянный процесс, который требует постоянного совершенствования. Регулярно контролируйте уровень шума на вашем предприятии, чтобы убедиться, что меры по контролю за шумом являются эффективными и выявить все новые источники шума.
Периодически проверяйте свою программу контроля шума, чтобы оценить ее эффективность и выявить области для ее улучшения. Следите за новыми технологиями и лучшими практиками в области контроля шума и будьте готовы инвестировать в новое оборудование и меры, как только они станут доступными.
Кроме того, регулярно запросите у работников обратную связь, чтобы понять их переживания и предложения по улучшению условий труда. Непрерывно работая над снижением уровня шума и улучшением комфорта на рабочем месте, вы можете создать более безопасное, продуктивное и устойчивое производственное предприятие.
8. Заключение
Избыточный шум на рабочем месте представляет серьезную проблему в производственной сфере, представляющую серьезную опасность для здоровья работников, снижающую производительность и увеличивающую расходы для работодателей. Однако с развитием технологии экструзионного литьевого формования с низким уровнем шума производители больше не обязаны рассматривать избыточный шум как неизбежный аспект производственного процесса.
Машины низкого уровня шума Apollo для экструзионного литья предоставляют комплексное решение проблемы шума на производстве, обеспечивая отличные результаты при создании гораздо тише и комфортнейшей рабочей среды. Благодаря уровню шума всего 68–75 дБ машины Apollo соответствуют и превышают международные стандарты безопасности и гигиены труда, защищая работников от вредного воздействия чрезмерного шума.
Финансовые преимущества инвестирования в технологию с низким уровнем шума очень существенны. Хотя машины с низким уровнем шума могут иметь немного более высокую первоначальную стоимость, они обеспечивают значительную экономию затрат в долгосрочной перспективе за счет снижения энергопотребления, стоимости обслуживания, повышения производительности, качества и уменьшения ротации персонала. Окупаемость инвестиций в такие машины составляет обычно менее 12 месяцев, что делает экструзионные машины с низким уровнем шума одними из наиболее прибыльных инвестиций, которые может совершить производитель.
Помимо финансовых преимуществ, создание тихой производственной среды предлагает множество других преимуществ, включая улучшение общего духа и удовлетворенности персонала, повышение репутации компании, улучшение взаимоотношений с местным сообществом и гарантирование жизнеспособности вашего бизнеса в будущем ввиду усиливающихся требований нормативных документов.
Являясь ведущим мировым производителем машин для литьевого экструзионного формования, компания «Apollo» стремится разрабатывать инновационное, высокопроизводительное оборудование, в котором во главу угла ставится безопасность и комфорт работников.
