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百事可乐公司多功能灌装生产线(上)

小PET瓶装的第一批百事可乐产品于2002年7月在氧传感器美国北卡罗来纳州Raleigh的Pepsi Bottling Ventures公司生产／配送工厂下线，该厂投资4千万美元，占地2万平方英尺。

当年年底，4条包装线的产量达到2,400万箱，到2010年，生产能力可增至3,000万箱。

这4条线生产250多个库存单位，包括一条每分钟1,600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瓶的每分钟可灌装1,100瓶的灌装线，还有一条每分钟12袋的“箱中袋”包装线。

自动卸垛机将预先贴标的包装瓶扫入批量传送器，将包装瓶送至自动堆垛台。

PBV创建于1999年，建设这家新工厂的一个主要目的就是以Aquafina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，为了获得竞争河北石家庄客户来访济南试金厂力，PBV需要自己的高速生产厂。

除了Aquafina，这两家PBV工厂生产的其他知名品牌还包括Mountain Dew、Sierra Mist、DietPeps（5）揭开液压控制箱铁门i、Lipton Brisk、Fruitworks、Dr. Pepper、Hawaiian Punch、Sunkist和Nugrape。

新工厂的特色在于由ICS国际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。老一些的饮料灌装厂里，传统的灌装间被设计成一间大房间，带有卫生面漆、强排水系统和温控系统，便于操作和清洁。据称，老式的灌装线的建造和保洁费用都很昂贵。而且，因为所有的灌装机安置在一个房间里，使用共同的加热、通风和空调系统，一台灌装机受到的污染可能向相邻的灌装设备扩散。

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1,000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。

在宽传送器上的瓶子被分送到两个小的传送器上，以便送往生产6瓶装包装的机器。ICS的销售经理Vincent Michel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、小瓶PET灌装线

在PD采访时，这条线正在进行16盎司Mountain Dew的生产。由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，堆入一个箱柜返还给包装瓶供应商。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 Equipment公司为这家厂提供了自动卸垛机和全部传送器，还帮助当传感器遭到拉力的作用时PBV完成包装线布置和控制。

的瓶子成批传送到两个Lanfranchi高速自动堆垛机上，在那里，转动架将瓶子竖起向上。为了跟上生产线的速度，工厂需要两台自动堆垛机。自动堆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。自动堆垛机改进了材料搬运，减少了人力劳动。

来自两台自动堆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。传送腔中的拉力试验机安装不当会对机器造成哪些影响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SIDEL供货。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。

在清洁的封闭空间里经过冲洗、灌装和封盖，包装瓶通过水平检查仪，然后通过喷墨和激光打印机。

碳酸软饮料的最终产品在用高速灌装机灌装前要冷却到35至50华氏度以保证产品内的二氧化碳量。为了将整个系统内的氨减到最低，节约空间并提升冷却效率，PBV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。这一系统代表了最新的二氧化碳饮料技术。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 CSD螺纹封盖机。瓶盖由Alcoa供货，由SIDEL公铆钉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，封盖头降下来，按预先设定的扭力将瓶盖拧到包装瓶上。Arol向SIDEL提供了包括封盖头和驱动轮毂在内的上封盖转架，SIDEL负责装配整个单元。

已封盖的瓶子离开封闭间，通过Industrial Dynamics Filtec X射线灌装高度检查仪，再通过两台Video接入平台jet Excel喷码机，在瓶盖的防开启环上打印质量保证期。工厂安装粒度仪了两台喷码机，其中一台出故障时可以替换，还有备份。为了更加保险，Domino激光打印机在瓶身上打印生产代码和质量保证期。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35到50华氏度进行冷灌装的，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供货的线内加热器，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。