每一分钟转换时间都至关重要

多种口味的拉德勒啤酒和季节性限量款、不同包装规格或各国专属标签：饮料行业因多样性而蓬勃发展。货架上的丰富选择吸引消费者目光，却增加了生产端的复杂性。因为每新增一个品种、每一款新标签、每一种包装变体，不仅需要规划和灌装，还必须高效地融入现有流程。 

所有饮料生产商都面临同样的挑战：“如今想要在饮料灌装领域实现经济效益，不仅要高效灌装，更要可靠、无误地掌控产品转换”，克朗斯产线与数字化产品管理部门的Martin Sporn表示。因为：当生产日常以较小批量和频繁转换以及相应停机时间为特征时，单纯的高产线效率已经不足以应对。快速转换由此成为高效、经济饮料灌装的核心性能特征。 

为何这些事项至关重要，看看转换流程未优化时可能产生的后果便一目了然：每一分钟的停机都会损失生产时间并降低设备综合效率（OEE），每一次人工干预都会增加出错风险。因此，快速转换并非始于机械换装本身，而是始于以下问题：下一个订单、合适的参数、正确的产品、正确的物料以及关于待执行手动操作的信息，是否都能在正确的时间到位。  

在实际生产中，产品转换很少只涉及单台设备。根据订单不同，可能需要对机器进行机械换装、在HMI上选择新品种、调整打印机和喷码设备、准备新物料、启动刷洗程序或更改生产线内的路径。此外，还需要协调操作人员、班组长、生产计划与仓库之间的工作，以及与饮料生产设备及更高级别IT系统的对接。 

正是在这里，快速转换作为整条生产线任务的必要性得以体现。如果单独看待每台设备，容易产生操作错误、等待时间、重复输入或不必要的手动操作。相反，如果将生产线作为一个连贯的流程进行控制，则可以有针对性地协调订单及相关参数、物料和必要的手动调整，从而实现一个全程高效的转换过程。 

更少的人工协调，更多的系统支持

面对所有这些需求，与其仅依靠人作为决策和执行主体，不如采用软件方案。因为通过将产品转换流程在设备层面实现数字化并部分自动化，可以显著减少潜在的人工失误。 

为了将灌装和包装作为整体流程进行协调，克朗斯将Line Management作为核心的跨设备生产控制系统。该软件整合来自生产计划、设备和物料流的信息。它知晓下一个待处理订单、涉及哪些设备、采用哪条路径，以及各库存单位（SKU）所需的品种和参数。由此，众多分散的工作步骤被整合为一个明确的流程：产品转换并非在前一批次最后一个容器生产完成后才开始，而是在此之前已在后台进行准备、协调和控制。 

Line Management系统的一个主要应用案例是订单转换的集中式系统控制协调。订单和物料清单可从上位系统导入，也可直接在软件中创建。整个过程无需纸质作业步骤，从而避免了经常出现的人工错误。系统会自动确定需要哪些设备和路径、应使用何种品种或配方，以及需要准备哪些物料。在此基础上，订单参数将被自动正确地设置到各台设备上。 

• 一个关键杠杆在于自动参数设置。操作人员无需在多个HMI界面上逐一选择程序和设置，只需在Line Management系统中一次性启动产线订单。随后，相关信息将集中传递至所有参与设备。打印机和喷码设备也可接入系统，从而根据订单自动设置保质期、批号或其他包装信息。 
• 同时，Line Management系统还可以支持物料流管理。该系统可及时请求物料、考虑剩余量，并实现按储罐或按容器精确结束订单。清洗矩阵有助于在两个订单之间选择合适的刷洗程序或实施中间冲洗。此外，Line Management系统中的操作指引还会提示产品转换时的手动操作或着重要事件提示，例如，缺少后续订单。 
• 此外，关于特定时间段内实际生产数量或物料消耗量的反馈信息，也由产线自动上报至上位ERP系统及相关的仓库管理系统--无需操作人员进行任何手动录入。 

通过软件的深度纵向集成，形成了一个不再依赖口头传达或个体决策的转换流程，从而清晰定义并与价值链中所有相关系统实现数字化连接。

飞速批次转换：精准过渡，无需完全停机 

中央协调的优势在飞速批次转换中体现得尤为明显。在此过程中，生产线不会完全排空后再启动下一订单。相反，两个连续批次以受控间隙通过产线：例如，当巴氏杀菌机中仍在处理上一订单的最后一批容器时，新批次的首批容器已进入灌装机。要使这一方案有效运作，所有相关设备的启动和停止时间点必须精确协调。Line Management系统负责协调这一流程，自动启停设备，控制相邻设备之间的间隙，从而防止批次混淆。其优势显而易见：在两个灌装订单之间显著节省时间，其前提是订单之间无需进行耗时的CIP刷洗或手动机械换装。 

这一优势在按储罐精确生产时尤为突出。在此情况下，Line Management系统与设备协同工作，力求将最后一滴产品灌入最后一个容器--从而完全避免产品损耗。该系统不仅涉及灌装机，还包括前置设备，以防止在即将转换时投放过多上一批次的容器或包装。由此，Line Management为资源节约型可持续生产做出了宝贵贡献。当然，前提是转换类型必须适合这一应用场景。 

不同的产线，不同的杠杆

自动化杠杆的大小在很大程度上取决于产线类型和具体的转换方式。 

对于一次性PET瓶生产线，克朗斯可通过 LineXpress对转换流程进行更全面的优化。该方案将Line Management系统与UnitXpress模块相结合，实现所有设备的快速、高度自动化转换。由此，吹瓶机、灌装机、贴标机、检测系统、装箱机和码垛机的转换过程均可以得到有针对性的支持--根据设备配置和转换类型，甚至可实现全自动、无人值守的快速转换。克朗斯这种如此全面、覆盖整条产线的方案，以及作为选项的产线转换时间保证，目前在市场上独一无二。 

UnitXpress模块针对此前机械换装特别耗时的环节进行优化，并根据设备类型将其转化为自动或操作辅助的快速转换功能。部分示例如下： 

• 在吹瓶机中，机械臂负责更换吹瓶模具，它自动从备好的模具库中取出或放回模具。 
• 在灌装机中，核心转换任务也可无需人工干预：转换件和灌装机的出口区域以及整台封盖机均可根据容器尺寸和直径自动调整；附加软件模块可支持Contiflow混比机与Modulfill灌装机之间的品种转换，从而最大限度地减少产品损耗和缩短转换时间。 
• 对于装箱机，功能范围涵盖全自动调整--例如，进出口输送护栏宽度的适配，直至部分自动化设置，配备数字显示及光学与声学辅助支持。 

UnitXpress模块提供了一个模块化工具箱，可将格式转换--取决于生产线和配置--缩短至大约30分钟，将带中间冲洗的产品转换缩短至约10至15分钟；同时，流程的可重复精度也得到提升。在PET生产线中，设备综合效率（OEE）因此可提高多达20%。 

在可回收生产线中，无论是玻璃瓶还是PET瓶，情况变得更加复杂。这里不再仅仅涉及产品、配方和包装。为了避免堵塞和物料瓶颈，除了机器参数设置、路径选择以及自动排空、启动和停止设备外，灌装线还必须随时按需供应空瓶和空箱。这涉及到生产线启动，也关乎生产过程以及生产结束。例如，操作人员需要协调卸箱机和装箱机之间的包装箱周转，确保空箱稍后准时送达装箱机。此外，还需监控分拣站，当空瓶出现质量波动时，必须及时从仓库补充新瓶。这种极高的复杂性，加上从卸箱到装箱的长流程周期，使得操作人员几乎无法再全面掌控生产线所有区域和逐台控制所有设备。 

正是在这里，像Line Management这样的解决方案的价值得以体现--它将订单、物料流和机器参数跨环节整合在一起。尽管无法实现像LineXpress PET那样的全线自动化，但在选项设备方面仍可提供单独的UnitXpress快速转换模块。 

而在易拉罐生产线中，重点更多地放在智能产线协调上。由于新罐上罐与灌装机之间通常距离较大，相关设备之间的协调经常出现问题。通常在灌装结束前仍继续向生产线输送空罐，导致输送带直至灌装机处都堆满空罐--随后，必须手动清理和废弃这些空罐。这既耗时费钱，又对环境造成负担。当罐型、直径和罐盖保持不变，仅产品或罐身设计发生变化时，Line Management可使转换过程明显更快、更有条理，并在为清酒罐内剩余产品灌装提供足够空罐后及时停止上罐。对于代工灌装商和拥有众多SKU的生产商而言，这使得易拉罐生产线更加灵活--甚至无需对每一个机械过程进行自动化。而在真正的格式换型时，仍可能需要在机械换装方面进行干预，例如封盖机处。在易拉罐生产线中，可以为某些机台提供选配的UnitXpress快速转换模块。 

众多可能性表明：并不存在适用于所有生产线的标准方案，克朗斯更倾向于采用可扩展的方法：在各种转换流程中，我们从杠杆效应最大的环节着手--无论是软件层面、机械层面，还是两者的结合。 

提升转换速度只是应用效益的一部分。同样重要的是，转换流程变得更加可靠、更易于掌控。当订单、机器参数、物料和刷洗流程实现集中协调时，对人工协调和个人经验知识的依赖就会降低。 

对生产管理层而言，计划可靠性得以大幅度提升。转换时间变得更具可再现性，总体上看，它比没有数字化支持的生产运行更加快速。物料需求更加透明，目标产量更容易精确达成。同时，典型错误的风险也随之降低：错误的品种、未调整的保质期、物料缺失或两个SKU之间不恰当的刷洗。 

由此，品种多样化不再是必然的效率问题。生产商可以更好地将较小批量、频繁的订单转换和短期市场需求整合到生产计划中。Line Management、LineXpress以及UnitXpress快速转换功能为此提供了技术基础--将产品转换从人工协调流程转变为可规划、数字化支持和自动化的生产线流程，它即可延伸至产线本身，也可深入至ERP系统、仓库或质量管理体系。它比传统转换方式更快捷、更数字化、更透明。