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PET小瓶灌装线确保百事安全、高速的生产

百事新工厂的PET小瓶灌装线能以每分钟1,100瓶的速度对五种不同尺寸的瓶子进行灌装。清洁的单独密封间容纳了冲洗／灌装／压盖系统，保证了最大程度的卫生。

2004年年底，PET小瓶装的第一批百事可乐产品在美国北卡罗来纳州罗列的百事装瓶公司生产／配送工厂投产，该厂投资4千万美元，占地2万平方英尺。4条包装线的产量可达2400万箱，预计到2010年，生产能力可增至3000万箱。这4条线分别是：一条每分钟1600罐的12盎司灌装线，一条每分钟40瓶的1升、2升、3升PET灌装线，一条用于12、16、20和24盎司及500毫升PET瓶（每分钟可灌装1100瓶）的灌装线，还有一条每分钟12袋的“箱中袋”包装线。

百事装瓶公司建设这家新工厂的一个主要目的就是以阿夸菲纳（Aquafina）为商标生产瓶装水，这一商标是百事家族内发展最快的。瓶装水是美国饮料业发展最快的产品，这一市场对于成本非常敏感，为了获得竞争力，百事需要自己的高速生产车间。除了阿夸菲纳，这家百事工厂生产的其他知名品牌还包括激浪、Sierra Mist、百事轻怡、立顿香茶、Fruitworks、Dr. Pepper、Hawaiian Punch、新奇士和Nugrape。

新工厂的特色在于由ICS国际公司设计并制作的清洁封闭空间。这些空间分别容纳了PET线上的清洗、封盖、灌装系统。封闭间设计使用环氧地板，略有斜度，倾向一个不锈钢排水槽，有完整的空气质量控制系统。封闭间的墙壁和天花板是绝缘的夹心板，内外均为不锈钢面板，中间填充聚氨酯泡沫体。封闭间是自承式结构，使用模块面板，以实现安装时间最短、现场土木工程量最小。所有通过屋顶和天花板的管道和导管开口都适当地进行密封以保证隔间的气密性。清洁间带有完整的照明、门禁、空气过滤装置、空调和空气排出系统。

空气过滤装置维持封闭间内的压力，防止外部空气进入，并保证每小时换气40次。过滤装置还带有冷却盘管，以便在夏季对空气进行冷却。过滤装置有三个过滤阶段：粗略过滤、袋过滤和HEPA过滤，达到的平均空气质量为1000级。正常情况下，从封闭间排出的空气排入周围的加工厂。但是，为了避免带有糖份或臭氧的空气排入百事工厂的周边区域，ICS公司加了一个空气抽出器，将空气从封闭间吸出并输送到工厂外。

ICS公司的销售经理文森特·米切尔说：“每一个封闭间都是专门设计的，以便将灌装系统尽可能地密闭。这限制了灌装机附近的空气量，所以空气质量能保证最佳。这种设计还允许操作者站在室外控制机器。”

高速的PET小瓶灌装线

以百事公司正在进行的16盎司激浪饮料的生产为例。由安姆科公司（Amcor）提供的预先贴好标签的包装瓶被送到托盘上的自动卸垛机，每层之间有纸板隔层。自动卸垛机每次将托盘上升一层，用带吸盘的扫架摆过，自动除下隔层板（隔层板堆入一个箱柜返还给包装瓶供进为了便于丈量入门坎也较低应商）。自动卸垛机再将瓶子升上来，扫架将瓶子扫到批量传送器上。Sentry设备公司为这家厂提供了自动卸垛机和全部传送器，还帮助百事完成包装线布置和控制。

的瓶子成批传送到两个Lanfranchi高速自动码垛机上，在那里，转动架将瓶子竖起向上。为了跟上生产线的速度，工厂需要两台自动码垛机。自动码垛机料斗里的水平传感器控制传送升降机开关以维持料斗里的瓶子数量。自动码垛机改进了材料搬运，减少了人力劳动。

来自两台自动码垛机的包装瓶汇聚成一列，再弹入夹持瓶颈的气流传送系统。传送系统中的包装瓶由瓶颈表层下的杆支撑。传送腔中的气流推动包装瓶前进。卸垛工作区包括三台卸垛机，设立这一工作区是为了允许两名操作者向三台生产线喂送容器。空瓶通过气流运输带，直接运往洁净的封闭间和单块冲洗机—灌装机—封盖机的星形传送轮。使用单块设计的优势在于从冲洗机到灌装机或是灌装机到封盖机之间只需要一个星形传送轮，这大大减轻了包装瓶转运的问题。

瓶子通过入口送到108座冲洗机的夹头上，在装置旋转时颠倒放置。净化过的水通过夹头上所附的喷嘴射入瓶中，随着装置继续旋转再流出来，清洗溶液含臭氧以达到最佳清洁效果。接着包装瓶再向上立起来通过一个传送轮送出。

灌装所用的等压测容灌装机共有144个灌装阀。冲洗机与灌装机由西得乐公司提供。每一个灌装阀都通过一根产品管连到中央液箱，还通过两根气管接到二氧化碳供应器，一根是用于包装瓶增压，另一根是用于稳定液箱与灌装阀之间的压力。当对非碳酸饮料进行加工时，系统使用氮气而不是二氧化碳。灌装缸内的水平面基本上与中央液箱内的相同，通过改变中央液箱内的水平面就能改变针对不同尺寸瓶子的灌装量。每个液缸内有一个活塞通过外部磁性联接器来设定确切的灌装容量，精度达到±2毫升。这一过程是从操作面板上进行控制的。

碳酸软饮料的最终产品再用高速灌装机灌装，灌装前要冷却到35~50华氏度以保证产品内的二氧化碳量。为了将整个系统内图纸的氨减到最低，节约空间并提升冷却效率，百事的每台灌装机都配备了不锈钢板框热交换器，将产品从86华氏度冷却到产品最终所要求的灌装温度。冷却后，向产品注入二氧化碳，再将产品灌入瓶内。

每变换一种口味，管路、箱体和灌装机内都需要清洗与消毒。每台灌装机都有单独的自动清洗系统，管理着必需的化学清洗品和清洗循环，将清洁整个系统并恢复运行所需的全部时间降到最低。

瓶子从灌装机通过另一个传送轮运往Arol公司的CSD螺纹封盖机。瓶盖由美国铝业公司提供，由西得乐公司包装系统部提供的分拣系统对瓶盖进行分类，送往封盖机。瓶盖被装入位于密封间外的料斗，料斗里有一个几乎垂直的传送带将瓶盖送到密封间的顶上。瓶盖被夹在传送带上的水平夹板里，如果定位方向不对就会落回料斗中。传送带将瓶盖转环卸到一条轨道上，轨道将瓶盖向下送至封盖机。星形传送轮将瓶盖从轨道上拾起并放到封盖头上，封盖头在放瓶子的转架上方同步旋转。当装置旋转时挂表，封盖头降下来，按预先设定的扭力将瓶盖拧到包装瓶上。Arol公司向西得乐提供了包括封盖头和驱动轮在内的上封盖转架，由西得乐公司负责装配整个单元。

已封盖的瓶子离开封闭间，通过工业动力公司（Industrial Dynamics）的Filtec X射线灌装高度检测仪，再通过两台伟迪捷Excel喷码机，在瓶盖的防开启环上打印保质期。工厂安装了两台喷码机，其中一台出故障时可以替换，还有备份。为了更加保险，多米诺激光打印机在瓶身上打印生产代码和保质期。编号后，瓶子转到多链塑料带传送器上，速度从350英尺/分钟降到40英尺/分钟，从单列行进再次堆积成批。

碳酸软饮料是在不对塑料制品的理化性能指标产生严重侵害;35~50华氏度的温度范围内进日标闸阀行冷灌装的，如果灌装封盖后不重新将瓶身加热，瓶身会出汗损坏包装。因此饮料瓶被送到一个由G.C. Evans公司提供的线内加热器，上方的喷嘴淋出热水，将瓶身加热至环境温度。加热器包括一个10英尺宽的塑料带，将瓶子在热水喷淋下成批地运入仓内。加热器根据仓库内的湿球温度计自动调整水温，从而减少能耗实现过程优化。

多种装箱选择

工厂生产超过250个库存单位，产品有40种不同风味，有不同的包装组合。成品从加热器中转移到传送器上，将产品送往包装机械，将瓶子打入集束包装或散装。

一台HiCone机器进行16盎司、24盎司和500毫升饮料瓶的6瓶装包装。饮料瓶通过两条通道送住HiCone机器，机器将每6个瓶子分开，放上塑料支架。塑料支架起初是一张连续的，以的形式送到在瓶子上方旋转的大立轮中。立轮把罩到6个瓶子上，再把切断，将这个6瓶包装分开。包装再分送到两条通道上，送往连续动作的哈特尼斯（Hartness）2650型包装箱打包机，每4个6瓶包装放入一个可重复使用的塑料板条箱，送到百事的仓库准备分销。20盎司散装瓶直接运往哈特尼斯机器，包装到塑料托盘里。

瓶子也可以传送到一台集成了MW7型多功能包装机、TDL型托盘成型／装弹机和收缩包装机的包装设备，这些机器全是由道格拉斯机器公司提供的。这些伺服驱动的机器中每一台都有单独的控制面板，直观触摸屏界面能显示生产数据、维护计划和变更设置。

各种饮料瓶，包括500毫升饮用水、5应按有关产品标准规定的尺寸00毫升碳酸饮料和12盎司饮用水，都被送往多功能包装机，6个或12个瓶子包入一张已套印好的薄膜。这是一个双流程设备，能同时并行包装两组瓶子。瓶子成批送入机器，被无引线测量系统分成6瓶一组或是12瓶一组。这些成组的瓶子再进入包装区。薄膜被裹在一组瓶子外面，再通过加热收缩隧道。

4个6瓶包装或是2个12瓶包装进入托盘成型机／装箱机。机器用卡纸原料形成一个托盘，将打好的包装推入托盘，再用诺信公司（Nordson）的封胶系统封口。部分500毫升饮料瓶以及所有20和24盎司饮料瓶能通过这个多功能包装机，并直接运往托盘成型机／装箱机。饮料瓶在托盘上放好之后，托盘会通过热收缩包装／加热通道。

产品包装完毕，就会通过一台伟迪捷喷码机打印生产代码，再升到一台由T-Tek物料处理公司提供的自动码垛机。每个库存单位分别按照设计好的码垛方式进行堆放。包装分别送到码垛机的最上一层，摆放成形。每一层堆放结束后，平台下降一点，以便堆放下一层。完成了的托盘负载在地面位置卸下，通过托盘传送带运往Orion公司的拉伸包装机。

在决定码垛机的位置之前，百事公司进行了分析，分析显示将码垛机放在库房里靠近门和存储区域，全年能为百事节约3800万英尺的行程距离，即每小时节约9198英尺。这至少相当于每班节约一个人和一台叉车。

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