Правильный выбор

Подключение отдельных модулей в непрерывную производственную линию может потребовать много работы и места. Компании Optima удалось объединить свои фасовочные и упаковочные машины для создания идеального процесса производства. И это стало возможно только благодаря внедрению интеллектуальной транспортной системы ACOPOStrak от B&R.

«Для нас, как для машиностроителя, соединение различных машинных модулей всегда является исключительно сложной задачей," - говорит Андреас Дрешнер, технический менеджер по продажам Optima. Когда Optima приступила к проекту весной 2019 года, специалисты компании оценили имеющиеся на рынке конвейерные системы для взаимодействия между фасовочными и упаковочными машинами. «Для нашей задачи не было другой более подходящей системы, которая предлагала бы такую ​​же гибкость и отвечала нашим требованиям по скорости и динамике, как ACOPOStrak», - объясняет Дрешнер.

«Одной из проблем реализации данной задачи были пропуски капсул, которые возникали из-за специфики производства», - говорит Дрешнер. Например, такое случается если одна из капсул не проходит проверку качества. Владелец завода оценивал процент брака в районе 0,2–0,3 процента, но даже небольшое отклонение в весе, недостаточное уплотнение или незначительное смещение положения крышки приводили к отбраковке капсулы. «Капсулы обычно упаковываются в картонные коробки по десять и более штук, но из-за "пропусков" сильно возрастал процент бракованных коробок».

Благодаря способности шаттлов ACOPOStrak перемещаться независимо друг от друга, любые пропуски в производственном потоке можно легко устранить. Капсулы, не прошедшие проверку качества, сразу же выбывают из производственного потока. «ACOPOStrak немедленно перемещает следующую капсулу, и в результате в производственном потоке устраняются пробелы», - объясняет Дрешнер.

После наполнения и запечатывания кофейных капсул линия фасовки пропускает двенадцать капсул за раз для следующего этапа производства. С другой стороны, упаковочная система имеет пропускную способность в 15 капсул на входе. В этом моменте производственная линия снова выиграет от гибкости транспортных систем B&R. ACOPOStrak принимает 12 капсул от фасовочной машины, перегруппировывает их во время транспортировки и, передает уже 15 капсул в упаковочную машину.

Различные наборы продукции, которые должны быть упакованы вместе, раньше подавались с помощью шнеков, колес, ремней или цепей. И чтобы машина смогла производить другой набор продукции, необходимо было вручную модифицировать оборудование. Но в системе от Optima шаттлы значительно упростили переключение между наборами продукции. Набор можно изменить во время работы, просто выбрав соответствующий рецепт на операторской панели.

С точки зрения занимаемой площади инновационное решение Optima имеет явное преимущество перед системами, в которых для группировки продуктов используются традиционные технологии. «При традиционной конструкции с использованием шнеков для функции группирования требуется рама с двумя полями, каждое по 220 сантиметров. Новое решение ACOPOStrak, увеличивает общую длину системы всего на 80 сантиметров, так что она почти на четыре метра короче, чем раньше».- поясняет Дрешнер.

Тем не менее, ACOPOStrak обеспечивает более высокую пропускную способность, чем его традиционный аналог: голландский продуктовый ритейлер производит и упаковывает 720 капсул в 72 коробки каждую минуту. Всего на линии используются 80 шаттлов. Они распределены по двум физически разделенным, параллельным, расположенным один над другим овальными треками длиной 7,2 метра каждый. Шаттлы ускоряются до 30 м/с² и развивают максимальную скорость до 2,6 м/с.

Одной из причин разделения системы на два трека было необходимое расстояние между изделиями менее 50 мм, поскольку сами шаттлы уже имеют ширину 50 мм. Овальные треки и держатели продуктов сконструированы таким образом, чтобы захваты верхнего трека и захваты нижнего трека поочередно останавливались на одном уровне. На этом уровне каждый из держателей продукции имеет ширину около 40 мм, тем самым достигается необходимое расстояние между капсулами.

Несмотря на высокие динамические характеристики, капсулы перемещаются максимально бережно. «По сравнению с обычным процессом группирования мы значительно сократили количество этапов производства», - говорит Дрешнер. «Держатели продукта также предотвращают столкновение капсул друг с другом во время перегруппировки». Поэтому ACOPOStrak особенно хорошо подходит для деликатных продуктов, таких как одноразовые алюминиевые кофейные капсулы.

Возможности интеллектуального моделирования, предлагаемые инженерным программным обеспечением B&R, оказали большую помощь в разработке машины. «Возможность запускать моделирование нашей первоначальной концепции - позволило нам осознать на раннем этапе, что одного трека будет недостаточно», - говорит Дрешнер.

«Разделив конвейер на два трека и повторив моделирование, мы были уверены, что можем двигаться дальше, что процесс транспортировки будет таким, как обозначил заказчик, а главное была уверенность, что не возникнет неприятных сюрпризов в конце проекта». Мы приложили минимум усилий, чтобы создать модели. Одним нажатием кнопки Optima перенесла правила процесса, созданные в симуляции, на реальное оборудование, и смогла применить их на все 100%.

Модульная конструкция, простая реализация движения шаттла и поддержка экспертов B&R - все это помогло компании Optima сократить время на освоение новой технологии. «В начале первого проекта ACOPOStrak еще частично находился в статусе прототипа», - отмечает Дрешнер. «Сотрудничество между всеми участниками было правильным решением. От разработчиков программного обеспечения до высшего руководства - на всех уровнях, мы все преследовали одну и ту же цель. Мы хотели в короткие сроки подготовить систему к промышленному использованию». Усилия окупились: первая поставленная система уже работает бесперебойно 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, к удовлетворению всех заинтересованных сторон.

И не только это: «Решение стало настоящей вехой для нас, и действительно впечатляет всех, кто видел её в действии», - констатирует Дрешнер. «На нашем рынке нет ничего подобного. Это бьет по нервам производителей частных торговых марок, которым приходится производить продукцию для разных клиентов и которые всегда хотели, чтобы схема настройки изменялась одним нажатием кнопки, подобной той, что мы предлагаем сейчас».