重新定义制造--3D 打印灌装系统的智能自动化

apc-tec | 案例研究

合规包装

增材制造如何简化食品和饮料行业的生产流程

成本降低 86
生产速度更快，组件数量更少，装配时间更短
符合（欧盟）1935/2004、（欧盟）10/2011 和 GMP 标准的监管要求
由于消除了复杂的机械零件并降低了编程复杂性，因此可靠性得到了提高
节省空间的设计，适合紧凑型生产环境

食品包装行业一直面临着创新的压力，既要提高效率、降低成本，又要符合日益严格的安全规定。传统的自动化方法通常依赖于笨重、复杂的机械系统，需要大量的维护和编程。

即使是生产链中的微小调整，也能转化为显著的竞争优势，而使用食品安全材料的增材制造（AM）则证明可以实现更大的飞跃。其中一个例子是一种创新的扩张挡板机制，它改变了产品处理方式，降低了复杂性、成本和处理时间。这种改变游戏规则的方法不仅提高了自动化程度，还重新定义了现代食品生产的可能性。

"通过使用工业3D 打印简化生产流程，我们不仅降低了成本，还减少了机械故障的风险，确保了长期运行的可靠性"。

Paul Bocionek | apc-tec GmbH 总经理

挑战

一家食品工业制造商需要一种高效的解决方案，既能将精致的饼干条放入罐中，又能确保纸质镶嵌物防止饼干与罐表面直接接触。使用外部夹具的传统方法需要过大的空间、复杂的编程和众多单独的组件，从而引发了对成本、处理时间和潜在错误的担忧。此外，整个解决方案既要符合严格的食品接触法规，又要在快节奏的生产条件下保持较高的机械可靠性。

解决方案

apc-tec 有限公司开发了一种结构紧凑的智能机械系统，可有效实现包装过程的自动化。apc-tec 没有使用传统的外部夹持机构，而是在罐内集成了一个膨胀夹，在装入饼干条之前将纸镶嵌固定到位。"我们的创新解决方案优化了这一生产流程，这是传统制造无法实现的。EOS3D 打印实现的智能机械部件设计与全面的食品接触声明相结合，改变了食品安全自动化的游戏规则，"apc-tec GmbH 总经理 Paul Bocionek 解释说。

这种方法大大减少了所需组件的数量，无需额外的传感器和复杂的可编程逻辑控制器。整个系统的设计和生产使用了已申报的食品安全材料，包括符合(EU) 1935/2004、(EU ) 10/2011 和良好生产规范 (GMP) 标准的 PA 2200。此外，膨胀瓣是使用高精度工业3D 打印制造的，可实现快速原型设计、迭代和生产。"Bocionek 强调说："我们的 EOS 机器不仅具有很高的机械可靠性，而且符合 PA 2200 标准的材料可确保每个部件在不影响效率的情况下满足食品行业的严格要求。

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成果

采用 apc-tec 的扩张瓣改变了生产流程，使其大大提高了效率和成本效益，并符合食品安全法规。只有通过 AM 才能实现的紧凑型设计消除了外部抓取机构的需要，实现了更加精简和节省空间的方法。由于减少了部件数量，apc-tec 不仅最大限度地降低了材料成本，还减少了与装配和编程相关的时间和复杂性。"Bocionek 表示："通过使用工业3D 打印简化生产，我们不仅降低了成本，还减少了机械故障的风险，确保了长期运行的可靠性。

由于省去了多个机械零件并简化了系统集成，初始设置成本从 15,000 欧元降至 2,000 欧元，对财务产生了重大影响。此外，由于整个挡板可通过工业3D 打印一步完成制造，生产和实施时间大大缩短，因为该技术可实现快速设计迭代，最大限度地减少工具需求，并促进按需制造，避免了传统供应链带来的延误。

除了提高成本和效率外，新组件还完全符合欧盟食品接触法规和 GMP 标准，确保加工过程中使用的所有材料以及整个供应链符合最高的卫生和安全要求。这使其成为 AM 推动食品生产创新的开创性范例。