二級包裝生產線為糕點提供靈活又精緻的包裝

二級包裝生產線為糕點提供靈活又精緻的包裝

挑戰

  • 歷史悠久的義大利烘焙坊,需要在產業升級中找到現代自動化靈活度與精緻度於包裝烘焙產品中的平衡

解決方案

結果

  • 常見的軟體環境
  • 整合式軸控制符合機械手臂底座(robotic island)的精度和速度需求
  • 配備整合式運動的PAC 能更迅速更換托盤樣式,工廠無需停止上游作業

提供托盤樣式的靈活度及精密處理義大利職人糕點歸功於靈活、單一平台的包裝解決方案

對1938年在Valtellina 的Morbegno創立的義大利公司Galbusera 而言,堅持烘焙產品(餅乾、點心及薄片餅乾)的品質為首要任務。在 2014年,Galbusera 收購位於米蘭的 Tre Marie品牌,秉持著長久傳統生產的義大利托尼甜麵包與colombe 糕點。該公司啟動了重要的投資計畫,要讓製造生產線現代化。自2018年1月起,Tre Marie 的發酵產品(托尼甜麵包與colombe 糕點)已在位於Vellezzo Bellini的新廠中生產。

Tre Marie 產品總是具有職人口感的特色,而這是經由一長串的精密生產流程所達成的成果,Galbusera 技術主任Franco Ronconi解釋:「生產一個托尼甜麵包或colombe 糕點需要耗費72小時的時間。即使整條製程高度自動化,我們的技術人員仍讓本公司產品的手藝不失風采:我們每小時烘焙與包裝 1,800 個colombe 糕點和2,200到2,400 個托尼甜麵包。」

挑戰

Galbusera 將生產線從位於米蘭的Tre Marie 總部轉到全新的生產線場時,龐大的修繕工程涉及了發酵包裝流程。Ronconi表示:「我們正在尋求能另外提供安裝後支援的技術供應商,而發現 Livetech 可能是合適的人選。」

Livetech是提供完整包裝系統的工程、顧問及生產公司,為托尼甜麵包與colombe 糕點提出創新的二級包裝解決方案:以自動包裝生產線為基礎,並以硬紙板刀模形成展示托盤(couvette)的系統。生產線包括三個機械手臂,將包裝好的產品放置於托盤上。

Livetech 地區經理Federico Scornaienchi表示:「對店內員工而言,展示托盤是非常聰明的解決方案,他們不必從任何封好的紙盒內取出產品展示;因此,所謂的展示托盤(couvette)在Galbusera與供應商簽約時將可大大加分,而且展示托盤(couvette)也是一項有趣的行銷工具,因為展示托盤一放到店內後便能立即向使用者呈現展示。」

硬紙板刀模可用於形成不同的托盤模型

而且,在二級包裝流程中,全新的解決方案提供 American Box (之前為 Galbusera 所採用)所沒有的數項優勢。此二級包裝流程更具彈性,這是因為硬紙板刀模可用於形成不同的托盤模型,而American Box 卻只有標準化尺寸,而且因已不再需要背景資訊及硬紙板內部隔板,還有助於節省二級包裝材料。

Galbusera 決定將其二級包裝概念徹底改頭換面。而專案最具挑戰性的步驟涉及生產線能否實現Galbusera業務辦公室所要求的合適批次,以及滿足棧板化需求。Scornaienchi表示:「我們必須顧及每個業務單元和每塊棧板的數量。」成品控制是Livetech 及 Galbusera 必須注意的特性。Ronconi指出:「我們必須遵守沿著二級包裝輸送產品與運送步驟的限制。產品的形狀、外觀及包裝絕不會變質。Tre Marie的托尼甜麵包與colombe 糕點就是因高品質而獲得讚賞,而選擇這些烘焙產品的客戶,也希望包裝能維持相同的品質。」

機械手臂不只將盒裝產品放上托盤,也會放上填充包裝的產品(據信是要在Outlet販售)。Scornaienchi 繼續表示:「在這第二個外盒中,由於所受到的保護不及包裝在紙盒內,故必須更精密的移動拾起袋中的產品,最初我們有些困惑:機械手臂能跟操作人員的手一樣巧嗎?拜特殊的夾爪工具及先進的控制配置所賜,機械手臂能精密的處理,將產品保存在這兩個盒中。」

與Galbusera 之前所採用的American Box相比,全新的解決方案提供了更多優勢

解決方案

Livetech 為Galbusera設計一種多樣式生產線,以便形成、填充及閉合托盤。第一個工作站包括裝載與形成刀模硬紙板的自動單元。三個機械手臂底座是生產線的核心:機械手臂拾取來自於(連接一級包裝機)輸送帶的產品,然後以正確的編號放置於托盤上。

不同的夾爪工具會根據單一產品包裝 (紙盒或紙袋)使用。需要更換樣式時,機械手臂便會朝操作人員轉去,讓操作人員更換夾爪設備,之後托盤會輸送至秤重工作站,讓荷重元檢驗其重量參數:若它們合乎設定的需求,亦即托盤包含正確的件數,則會前往下一個底座。其中機械手臂會在硬紙板刀模邊緣塗上膠水,然後摺疊硬紙板,以做成紙盒的四面,然後放上另一片硬紙板,以蓋住產品。托盤相互堆疊,最多三個,然後移動到棧板化工作站。

由Livetech 實作的自動化架構是以洛克威爾自動化的Allen-Bradley® CompactLogix™ 1769-L36 可程式自動化控制器(PAC)為基礎。此自動化平台有助於盡量減少Galbusera 廠的安裝與啟動時間,這都要歸功於常見的軟體環境及整合式軸控制(符合機械手臂底座的精度與速度需求)。

兩部Allen-Bradley Kinetix® 5500 伺服驅動器連接控制器,而四部Allen-Bradley Kinetix 單線VPL伺服馬達則連接伺服驅動器。Allen-Bradley PowerFlex® 525 變速器Allen-Bradley PanelView™ Plus7 圖形終端機、及數台Allen-Bradley POINT I/O™ 模組共組成整個架構。

動力系統也是洛克威爾自動化的系統,以1606 系列XLS Switched-Mode Power Supplies. 為基礎。Scornaienchi 表示:「為特定應用選擇合適科技時,品質、整合及使用簡便是我們與洛克威爾自動化共有的價值觀。CompactLogix 平台協助我們打造彈性十足的多樣式生產線。」

成果

有了 Livetech 與洛克威爾自動化的加持,Galbusera 現在擁有更自動化的二級包裝製程,無須犧牲其頗受好評的產品品質。Ronconi 指出,在Galbusera,有值得採用之處才會運用自動化:「小批量的二級包裝仍是由人工完成。我們的操作人員能控制與監督生產線。」

洛克威爾自動化平台也有助於提升二級包裝生產線的彈性:「我們最初想要讓托盤標準化,但隨著系統開發,我們改變主意,選擇了彈性十足的解決方案,能根據包裝內含的件數調整托盤底部。」

採用整合式運動的CompactLogix PAC 能讓操作人員更迅速更換樣式,不必讓工廠停止上游作業。產品保存與處理均能在製程中正確執行,而這正是Galbusera必須要達到的目標。多虧了Livetech 與洛克威爾自動化的協助,這間義大利公司做到了:肯定能讓消費者品嘗到最完美的托尼甜麵包與colombe 糕點。

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