Mariaż tradycji i nowoczesności

Galeria

Globalizacja, dobra koniunktura gospodarcza oraz rosnąca konsumpcja powodują, że producenci praktycznie w każdej branży, a w przemyśle spożywczym w szczególności, muszą produkować coraz więcej.

W wielu przypadkach dotychczasowe moce produkcyjne osiągają kres. Tradycyjne rozwiązania nie dają rezultatów, zaczyna brakować rąk do pracy a koszty produkcji systematycznie rosną. Firmy coraz częściej zaczynają szukać pomocy w najnowszej technologii, która znakomicie sprawdza się także w obszarach do tej pory zarezerwowanych dla klasycznych metod wytwarzania. I co najważniejsze, bez szkody dla tradycyjnych receptur i jakości wytwarzanych produktów.

Roboty do zadań specjalnych

W żadnej gałęzi przemysłu nie występuje tak ogromna, tak różnorodna oferta produktów jak w branży spożywczej. Produkty różnią się tu nie tylko kształtem i wymiarami lecz również strukturą - mogą być miękkie lub elastyczne, kruche lub delikatne. Do cech i funkcji każdego produktu dopasowana jest forma jego opakowania - od kartoników, poprzez opakowania z tworzyw sztucznych, po słoiki i butelki w coraz wymyślniejszych, wyróżniających się na sklepowych półkach formach.

Nie inaczej jest z maszynami wykorzystywanymi w przemyśle spożywczym. Ilość obszarów działania i zakresów wykorzystania poszczególnych urządzeń jest bardzo wiele. Co ciekawe, praktycznie w każdym z nich z dużym powodzeniem można stosować nowoczesne rozwiązania technologiczne. Zarówno małe zakłady cukiernicze, jak i wielkie fabryki coraz częściej stawiają na zautomatyzowane stanowiska produkcji, które znakomicie usprawniają pracę, pozwalają rozwijać produkcję, i co najważniejsze, zachować najwyższą jakość często legendarnych produktów.

Specyfika branży spożywczej powoduje, że roboty wykorzystywane w produkcji muszą spełniać zarówno najbardziej wyśrubowane normy dotyczące higieny, jak i bardzo wysokie oczekiwania dotyczące ich możliwości i funkcjonalności. Roboty przeznaczone do aplikacji spożywczych muszą być przede wszystkim wodoszczelne, mieć gładkie powierzchnie, które są łatwe do czyszczenia i zmywania wodą (ciepłą i zimną) lub środkami chemicznymi oraz muszą być odporne na korozję. Do tego muszą świetnie radzić sobie z problemem, jakim jest chwytanie zamrożonych artykułów spożywczych, gdyż warstwa szronu na powierzchni znacząco utrudnia warunki chwytania. Roboty pracujące w fabrykach żywności muszą wykluczać ryzyko skażenia półproduktów lub gotowych produktów żywnościowych dlatego maszyny muszą być przystosowane do konserwowania smarami dopuszczonymi do kontaktu z żywnością.

Rozwiązania FANUC w przemyśle spożywczym

Japońska firma FANUC oferuje producentom ponad 100 modeli robotów przemysłowych, znajdujących zastosowanie we wszystkich branżach i obszarach produkcji, szczycących się niezawodnością na poziomie 99,99%. W szerokiej gamie rozwiązań są dostępne także modele dedykowane specjalnie do pracy w fabrykach produkujących żywność i napoje.

Do najlepszych i najbardziej popularnych wśród producentów z branży spożywczej należą w szczególności szybkie, 6-osiowe roboty do pobierania i pakowania produktów (FANUC LR Mate 200iD; M-10iA; M-20iA), szybkie roboty równoległe do zadań pick&place (FANUC M-1iA; M-2iA; M-3iA); bezpieczne, higieniczne roboty do obsługi produktów żywnościowych (LR Mate 200iD/7C; LR Mate 200iD/4SC; LR Mate 200iD/7LC; M-2iA; M-3iA dostępne w wersji "Food"), roboty paletyzujące (FANUC M-410iC; R-1000iA/80H; R-2000iB/100H).

Oprócz doskonałej sprawności wszystkie roboty marki FANUC łączy ekstremalnie wysoka elastyczność działania, która w realiach współczesnego rynku jest sprawą najwyższej wagi. Nie bez znaczenie jest również fakt, że wszystkie roboty japońskiej marki są przygotowane do współpracy z systemami wizyjnymi i czujnikami siły (również produkcji FANUC), które zapewniają im wysoki poziom inteligencji, wręcz niezbędnej w aplikacjach spożywczych.

Roboty FANUC "czują" i "widzą"

Wszystkie roboty marki FANUC posiadają procesor systemu wizyjnego FANUC iRVision (integrated Robot Vision) w pełni zintegrowany z systemem sterującym robota, w myśl koncepcji plug-and-go (podłącz-i-uruchom). Po podłączeniu kamery robot „widzi” środowisko, w którym pracuje. Oznacza to, że potrafi bardzo dokładnie oszacować miejsce, gdzie znajduje się obiekt, który ma być przez niego chwycony i ocenić, jak bardzo jest on odsunięty od swojego pierwotnego położenia. Niezależnie, gdzie i w jakiej pozycji znajduje się detal, robot potrafi go odpowiednio uchwycić, skorygować położenie i przenieść do miejsca przeznaczenia. System jest produktem w 100 proc. złożonym z komponentów marki FANUC, opartym na stabilnym systemie operacyjnym FANUC. Co ważne, aby maszyna mogła dobrze realizować swoje zadania nie musi być wyposażana w dodatkowy, kosztowny sprzęt np. zewnętrzny komputer PC.

Czujnik siły FANUC Force Sensor (FS-15iA, FS-40iA, FS-100iA i FS-250iA) również rewolucjonizuje działanie robotów. Dzięki niemu robot „czuje“ wykonywane przez siebie operacje. W praktyce oznacza to, że robot jest w stanie chwytać produkty z optymalnie dostosowaną siłą, dzięki czemu maszyna doskonale radzi sobie z obsługą najbardziej delikatnych i kruchych produktów, bez ryzyka ich zniszczenia. Robot potrafi również dokonać odpowiedniej korekcji dojazdu do obiektu czy trajektorii wykonywanej w czasie dedykowanej operacji – potrafi na bieżąco dostosować się do zmian w lokalizacji kolejnego obiektu tak, by precyzyjnie zrealizować zadanie czy dopasować się do jego kształtu podczas realizacji zadanego procesu. Umożliwia to wykonywanie najbardziej wymagających, precyzyjnych zadań, o jakie nie trudno na liniach produkcji żywności. Czujnik siły FANUC odznacza się niewielkimi rozmiarami i niską masą, a jednocześnie bardzo wysoką czułością – dzięki wbudowanym półprzewodnikowym sensorom tensometrycznym. Sposób konfiguracji czujników sprawia, że są one bardzo łatwe w programowaniu i obsłudze.

Roboty FANUC dekorują kultowe ciasta

Ciekawe, podyktowane właśnie tym wymogiem wdrożenie robotów firmy FANUC zrealizowano w szwajcarskiej firmie Suteria Chocolata AG, słynącej z produkcji popularnych ciast Solothurner Torte, produkowanych w oparciu o ponad stuletnią recepturę. Kultowe torty od lat są najlepiej sprzedającym się produktem firmy, obok drugiego, równie legendarnego wyrobu  firmy Champagne Truffles.

Powodem poszukiwania zautomatyzowanego rozwiązania była w tym przypadku potrzeba zwiększenia produktywności wytwórni ciast, a także ograniczenia konieczności wykonywania monotonnych czynności na nocnych zmianach. Przy olbrzymiej ilości ciast, które muszą zostać dostarczone na czas było to jedyne rozwiązanie, by zachować perfekcyjną jakość dekoracji na niezmiennie wysokim poziomie. Co ciekawe, o potrzebie poszukiwania zautomatyzowanego rozwiązania właściciel firmy  Manfred Suter pomyślał już 30 lat temu. Było to przed świętami, kiedy sam musiał pracować nocami w piekarni i prowadzić potyczki nie tylko z dekoracjami, ale też z opakowaniami na ciasta. W kolejnych latach wypróbowywał różne mechaniczne sposoby dekorowania ciast, które niestety nie przynosiły satysfakcjonującego rozwiązania problemu.

Aż do dnia kiedy na koncercie jazzowym Suter spotkał inżyniera Ernesta Ramseyera, który zbudował maszynę do solenia okrągłych serów w procesie produkcji sera „Tete de moine”. Suter podjął temat i przygotował własne rozwiązanie — z pomocą Adriana Albieza, specjalisty w zakresie automatyki i ówczesnego właściciela firmy Altron Systems AG, Neuhausen am Rheinfall. Głównym elementem tego systemu był robot marki FANUC LR Mate 200iD/7C, przygotowany do pracy w środowiskach o podwyższonych normach czystości "clean room", który z powodzeniem przejął zadanie dekorowania ciast nadzieniem ze zmielonych orzechów.

Sześcioosiowy robot FANUC LR Mate/7C, o udźwigu 7 kg i zasięgu 717 mm, okazał się idealnie przystosowany do wykonywania misternych zadań, które dla ludzi są wyjątkowo monotonne. Dzięki zasięgowi i sprawności porównywalnej z ludzkim ramieniem robot stał się bardzo ważnym ogniwem procesu produkcji ciast.

Tradycyjne rzemiosło jest chlebem powszednim w firmie Suteria. W całym regionie certyfikat ukończenia w niej praktyk z dobrym wynikiem jest biletem wstępu do świata czekolady, ciasta i pralinek. Niemniej robotyzacja lub przynamniej automatyzacja niektórych etapów przygotowania ciasta są tu jak najbardziej uzasadnione. Firma dysponuje maszyną do wypełniania trufli. Nadzienie jest również mieszane maszynowo. Wszystko to odbywa się w ograniczonym czasie i bez niepotrzebnej presji.

- To był najwyższy czas, aby wdrożyć roboty - mówi Manfred Suter - Możliwość połączenia tradycyjnego kunsztu z robotami, i to z gwarancją tworzenia naprawdę unikalnego produktu, stanowiła w naszym przypadku  bardzo istotną przesłankę do automatyzacji. Właściciel firmy pokreślił również, że to wdrożenie było ważnym czynnikiem do zachowania lokalizacji produkcji.

Jakość jest najważniejsza, ale komfort pracy ludzi ma kolosalne znaczenie. - Skala naszej produkcji wzrosła tak bardzo, że musieliśmy zatroszczyć się o nasz personel. Robot, który uwolnił ludzi od monotonnych czynności wykonywanych w porze nocnej znacznie poprawił warunki pracy - dodaje Michael Brüderli. - Znacznie usprawnił cały proces produkcji, dlatego chętnie będziemy go używać  - podkreśla.

Robot pracujący w firmie Suteria jest przedłużeniem ludzkiego ramienia i idealnym pomocnikiem przy produkcji żywności. Tak samo jak pozostali cukiernicy nosi biały fartuch ochronny. Jednak nie musi nosić czapki. Praca celi jest uproszczona do kilku procedur. Jednostkę dozującą, zbiornik i przewody zaprojektowano z myślą o optymalnych warunkach czyszczenia, pomimo że zawsze produkowany jest ten sam produkt i nie ma ryzyka „zanieczyszczenia” innych receptur. - Tak się złożyło, że dysza wtryskowa jest taka sama jak ta, której używamy do ręcznej obsługi - mówi Brüderli.
Na małym ekranie dotykowym operator wybiera jeden z sześciu rozmiarów ciasta: od 12 do 26 cm średnicy. Pracownik wypełnia jednostkę dozującą mieszanką orzechów laskowych i bezy, dostarcza stos blach do pieczenia i może nacisnąć przycisk rozpoczęcia pracy. W zależności od wybranej wielkości tortu na blasze do pieczenia mieści się osiem lub dwanaście wierzchów bezowych. Podstawa i wierzchnia warstwa każdego ciasta jest zrobiona z bezy. Za pomocą urządzenia dozującego robot kulistymi ruchami rozprowadza mieszaninę. Czasami konieczne jest wykonanie pewnych korekt manualnych, ponieważ mikstura bezowa nie może być przetwarzana pod wysokim ciśnieniem, a bariery powietrzne mogą prowadzić do błędów. Po zapełnieniu blachy, pracownik usuwa ją z celi i wkłada do pieca, w którym bezy są pieczone zawsze w tej samej, niskiej temperaturze. Pusta blacha jest wyciągana ze stosu i umieszczana w celi zrobotyzowanej.

Jakość bez kompromisów

Michael Brüderli wyjaśnia, co to oznacza w rzeczywistości - Weź dobre składniki i zrób dobry produkt. Nie ma nic złego w bardziej ekonomicznych zakupach, ale odbiorcy produktów opatrzonych informacją „wyprodukowany w Szwajcarii” oczekują przede wszystkim najwyższej jakości. Klienci firmy Suteria właśnie tego się po nas spodziewają. To także zakłada świeżość wszystkich produktów. To dlatego roboty mają w pracy zmiany, które trwają tylko pół dnia. Firma FANUC nie osiągnęła u nas jeszcze granicy swoich możliwości. I wcale tego nie oczekujemy. Sprzedaż determinuje wielkość produkcji. Tylko przed najważniejszymi świętami robot czasami pracuje na dodatkowej zmianie. Naszą reputację zawdzięczamy tradycyjnemu rzemieślnictwu. Produkujemy tyle, ile jesteśmy
w stanie wytworzyć ręcznie. To wystarczy”-
podsumowuje Michael Brüderli.

Roboty FANUC w winiarni

W 1996 roku hiszpański producent wina, Freixenet, również wpadł na szalony pomysł, by  zautomatyzować proces produkcji wina, by zapewnić firmie rozwój i konkurencyjność. Roboty miały w tym scenariuszu wziąć odpowiedzialność za butelkowanie, przechowywanie, paletyzowanie i pakowanie butelek wina.

- Podczas gdy inni producenci robotów widzieli tylko trudności, firma FANUC zauważyła korzyści i wspierała nas w realizacji projektu - wspomina Pere Gibert Guasch z firmy Freixenet.

Najpierw pojawiły się dwa roboty FANUC serii M-410, nazwane przez pracowników „Zipi i Zape” (imiona hiszpańskich postaci komiksowych). Obecnie firma Freixenet korzysta z 36 robotów FANUC zintegrowanych w procesie produkcji 185 milionów butelek wina każdego roku. Każdy z nich posiada imię, nadane przez pracowników, zgodnie z firmową tradycją kultywowaną już od 18 lat. Absolutnie wymagane jest, by wszystkie roboty nosiły imiona postaci komiksowych. Wśród nich jest między innymi „Asteriks i Obeliks”, „Jeździec Znikąd”, „Tintina”, „Trzy małe świnki” i „Rompetechos”.

Firma Freixenet wyrosła na bazie udanego połączenia „La Freixeneda” - dużej plantacji umiejscowionej w samym sercu regionu Alt Penedés z tradycjami uprawy winorośli i wytwarzania wina sięgającymi XIII wieku oraz „Casa Sala”- jednej z pierwszych firm zajmujących się eksportem wina w Sant Sadurní’Anoia. W początkowym okresie firma rozwijała sie powoli, ale konsekwentnie. W latach 20. pierwsze butelki z etykietami „Freixenet Casa Sala” cieszyły się już pewną sławą i uznaniem smakoszy wina. Dzięki temu w połowie lat 30. firma Freixenet miała już stałe biuro handlowe w New Jersey w Stanach Zjednoczonych. Był to wstęp do działań eksportowych firmy Freixenet.

Obecnie firma Freixenet Group wytwarza każdego roku w skali globalnej 185 milionów butelek wina i wina Cava. Ponad 80% produkcji jest eksportowane. Grupa posiada 18 winiarni w 7 różnych krajach. Jej produkty są obecne na ponad 150 międzynarodowych rynkach.

- Przy współpracy z najlepszymi markami umocniliśmy naszą wiodącą pozycję i jakość naszych zakładów, w wyniku czego wzrosła wartość naszego największego kapitału: wytwarzanie najlepszego na świecie wina Cava z zachowaniem najwyższej jakości i największego bezpieczeństwa w najbardziej efektywny i przyjazny dla środowiska sposób - mówi Pere Gibert Guasch z firmy Freixenet.

Roboty marki FANUC są wykorzystywane we wszystkich etapach procesu produkcji. Od momentu napełniania butelek, poprzez ich przechowywanie w piwnicach, do paletyzowania butelek w pudełkach i belowania palet w celu wysyłki do klientów. Firma FANUC dokonuje corocznej konserwacji robotów i zapewnia firmie gorącą linię serwisową.

- Nasz związek trwa od 18 lat, nasza współpraca była i jest bardzo cenna. Dowodzą tego nasza aktualna flota i ambitne plany na przyszłość. Doceniamy solidność firmy FANUC, dobrą organizację i wiodącą pozycję pod względem technologii - podkreśla Pere Gibert Guasch z firmy Freixenet. -  Jeśli chodzi o produkty, w firmie FANUC zawsze mogliśmy znaleźć robota dostosowanego do naszych konkretnych potrzeb. Uważamy, że w naszej relacji klient-dostawca zespół firmy FANUC podchodzi do nas z dużą uwagą i jest nastawiony na partnerską współpracę, pomagając nam znaleźć najlepsze rozwiązania. Jeśli miałbym jednym słowem scharakteryzować firmę FANUC powiedziałabym, że cechuje ją przede wszystkim niezawodność  - reasumuje Pere Gibert Guasch.

Obecnie jednym z najbardziej skutecznych i coraz częściej wykorzystywanych na świecie sposobów podnoszenia konkurencyjności przedsiębiorstw są inwestycje w automatyzację produkcji. W branży spożywczej robotyzacja umożliwia nie tylko poprawę jakości produktów, wytwarzanych w higienicznych i powtarzalnych warunkach technologicznych ale przede wszystkim uzyskanie korzystnych efektów ekonomicznych dzięki zwiększeniu skali produkcji i obniżeniu kosztów produkcji. Branża spożywcza ma w sobie wielki potencjał rozwoju a inteligentne roboty są w stanie go wykorzystać już dziś.

dodatkowe informacje: www.fanuc.pl



Udostępnij

comments powered by Disqus