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CASO DI STUDIO | INDUSTRIA ALIMENTARE
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Il tempo di disponibilità dell’incartonatrice robotica supera il 99%

La soluzione chiavi in mano di DCC Automation migliora l’agilità e l’efficienza nello stabilimento di produzione di integratori alimentari.

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Macchina DCC Automation per imballaggio alimentare
Logo di DCC Automation

DCC Automation è un produttore e integratore di sistemi di macchine per la movimentazione di materiali, sistemi e trasportatori per il settore alimentare. L’azienda è specializzata in soluzioni di imballaggio secondario.

Horia Saulean
Horia Saulean
Director of Robotic Solutions, DCC Automation
Problema
  • Sostituire il sistema di imballaggio delle casse obsoleto con una soluzione robotica che migliora efficienza e agilità.
Soluzione
  • Software Emulate3D™ Digital Twin
  • Sistema Integrated Architecture di Rockwell Automation
  • Controllo robotico unificato
Risultato
  • Raggiunge un tempo di disponibilità superiore al 99%.
  • Riduce i tempi di cambio formato di oltre il 90%: da 45 a 5 minuti.  
  • Consente una migliore utilizzazione del personale di produzione.

Problema

Approccio collaborativo alla progettazione delle soluzioni 

In tutto il panorama produttivo, la redditività è sempre legata all’efficienza produttiva. Tuttavia, nell’industria alimentare, i sistemi devono spesso ottenere non solo un rendimento straordinario, ma anche l’agilità necessaria per passare rapidamente da un prodotto all’altro.

DCC Automation, costruttore di macchine e integratore di sistemi, mira a soddisfare le esigenze del settore con macchine per la movimentazione dei materiali, trasportatori e sistemi chiavi in mano, incluse soluzioni di imballaggio primario e secondario personalizzate. L’azienda fa parte del programma PartnerNetwork™ di Rockwell Automation®.

“Tutte le nostre soluzioni iniziano con una collaborazione”, ha dichiarato Horia Saulean, Director of Robotic Solutions, DCC Automation. “Lavoriamo con i clienti per comprendere le loro esigenze e quindi sviluppare soluzioni che offrano il massimo valore. Queste soluzioni includono sempre più la robotica.”

L’approccio collaborativo dell’azienda e la competenza nelle applicazioni robotiche hanno portato un produttore di integratori alimentari a scegliere DCC Automation per una nuova soluzione di imballaggio delle casse.

Un sistema obsoleto non riesce a stare al passo

L’incartonatrice esistente funzionava sulla linea ad alta velocità del produttore, che gestisce il prodotto più venduto dell'azienda. La macchina comprendeva sia il montaggio che l’imballaggio delle casse. Gestiva due serie di casse per adattarsi a due dimensioni di prodotto.

Il sistema semiautomatico si basava su più controllori e trasportatori che stavano rapidamente raggiungendo la fine del loro ciclo di vita e registravano tempi di fermo fino al 10% a ogni turno.

Inoltre, il passaggio da una dimensione del prodotto all’altra richiedeva dai 40 ai 45 minuti. E sebbene il passaggio avvenisse solo una o due volte a turno, il sistema necessitava di continue regolazioni per mantenere i parametri corretti.

Infine, le funzioni di montaggio e imballaggio delle casse erano state combinate in un'unica macchina compatta con poco spazio per l’accumulo dei prodotti. Di conseguenza, il sistema non riusciva a raggiungere il throughput di 25 casse al minuto richiesto dalla prima linea. Due o tre operatori supportavano l'operazione imballando manualmente le casse sul lato.

Soluzione

Una progettazione più efficiente completata dalla robotica

DCC Automation ha individuato rapidamente il problema delle prestazioni delle macchine esistenti. Il sistema di controllo obsoleto faceva parte del problema. Ma lo stesso valeva per la progettazione fondamentale della macchina.

“Mentre molte soluzioni combinano montaggio e imballaggio delle casse in un’unica macchina, in genere adottiamo un approccio diverso nelle applicazioni ad alta velocità”, ha spiegato Saulean. “Separiamo le due tecnologie per creare più spazio per l’accumulo dei prodotti.”

In questo caso, la formatrice di scatole è stata collocata in un’altra parte della stanza. Ciò consente ai prodotti di accumularsi e poi di essere suddivisi in più flussi efficienti, a seconda del modello di imballaggio richiesto.

Per la funzione di prelievo e collocamento, DCC Automation ha scelto robot delta bidimensionali.

“I robot On-Machine aprono molte più possibilità rispetto a una soluzione strettamente meccanica”, ha affermato Saulean. “Il sistema presenta il modello di imballaggio completamente formato e la cassa completamente montata. I robot prelevano e posizionano il modello di imballaggio completo.”  

Le casse imballate vengono ispezionate e sigillate dall’alto, quindi vengono convogliate nel pallettizzatore.

Il bello del controllo unificato

La soluzione chiavi in mano viene eseguita su una piattaforma Rockwell Automation basata su controllori Allen-Bradley® Compact GuardLogix®, servoazionamenti e motori Kinetix® e software di interfaccia operatore FactoryTalk® View. Il sistema è integrato in una rete EtherNet/IP™. DCC Automation ha anche utilizzato il software Emulate3D™ nelle prime fasi del processo di progettazione per simulare e confermare la funzionalità del sistema.

Grazie alle funzionalità dei controllori, DCC Automation ha utilizzato la piattaforma Rockwell Automation per tutte le operazioni delle macchine. Non era necessaria una piattaforma di controllo robotica separata. Il controllo unificato delle macchine agevola la progettazione e l’integrazione, semplificando inoltre il funzionamento e la manutenzione delle macchine per gli utenti, che devono comprendere e supportare un solo sistema.

“Abbiamo adottato pienamente il modello di controllo Rockwell Automation, che ci consente di utilizzare componenti standard e di fare tutto il possibile nel controllore GuardLogix, comprese le funzioni di sicurezza”, ha dichiarato Saulean. “Questo approccio offre un’efficienza infinita.”  

Risultato

Un futuro orientato all'efficienza

Con la nuova incartonatrice, il cliente di DCC Automation ha notevolmente migliorato i tempi di fermo e il processo di cambio prodotto.

La macchina è in funzione dal 99% al 99,5% del tempo e il cambio prodotto richiede circa 5 minuti anziché 45 minuti.

Inoltre, il costruttore ha eliminato l'operazione di imballaggio manuale della cassa supplementare. Gli operai originariamente assegnati all’attività sono stati riassegnati ad altri compiti critici.

Nonostante questi notevoli vantaggi, DCC Automation continua a collaborare con i propri clienti per aggiungere ancora più agilità ed efficienza al sistema in futuro.  

“Si trattava di una macchina di prima generazione”, ha dichiarato Saulean. “Per cambiare il sistema, gli operatori devono comunque effettuare regolazioni manuali. Ci auguriamo di passare in futuro a un processo automatizzato e basato esclusivamente sulle ricette.”

DCC Automation prevede anche di sostituire alcune operazioni pneumatiche esistenti con una tecnologia servoassistita. E per aumentare ulteriormente l’efficienza, l’azienda sta migrando a FactoryTalk Optix™, una nuova piattaforma di visualizzazione dell’interfaccia operatore abilitata al cloud.

Maggiori informazioni sulle soluzioni OEM.

Pubblicato 31 gennaio 2024

Argomenti: Optimize Production Industria alimentare Convertitori di frequenza e motori Interfaccia operatore Controllo motore Controllori programmabili Emulate3D Digital Twin Software per la produzione in cloud
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