W ostatnich latach sektor karmy dla zwierząt domowych odnotowuje wzrost sięgający 6,4% rocznie, co znacznie przewyższa wynik osiągany przez tradycyjne jedzenie i napoje. Wynika to z rosnącej liczby zwierząt domowych oraz dużego popytu na produkty o różnych smakach w wygodnych opakowaniach jednoporcjowych.
Aby sprostać temu trendowi, firma Mackle Petfoods, rodzinna firma z Irlandii Północnej z ponad 50-letnim doświadczeniem w branży, zdecydowała się zainwestować w nową, zautomatyzowaną linię do saszetek. Są to lekkie, praktyczne opakowania nadające się do recyklingu, które chronią produkt podczas sterylizacji i przechowywania, a jednocześnie stanowią poważne wyzwanie w produkcji ze względu na wielowarstwową, wysoce elastyczną strukturę.
Wyzwania związane z elastycznymi saszetkami opakowaniowymi
Zarządzanie saszetkami stanowiło dla firmy Mackle wyzwanie technologiczne i produkcyjne: proces obsługi i umieszczania tych opakowań był w pełni manualny, pracochłonny i podatny na błędy pozycjonowania, nieprawidłowe wyrównanie i ryzyko zanieczyszczenia.
Każda saszetka, wykonana z wielowarstwowego tworzywa BOPP z wewnętrzną folią barierową, wymaga umieszczenia w „inteligentnych” skrzyniach o wymiarach 400 × 600 mm z tolerancją ±1 mm. Ma to na celu optymalizację przechowywania i późniejszego pakowania kartonów produktów o różnych smakach.
- Saszetki to zupełnie nowy i naprawdę ciekawy format dla rynku - wyjaśnia Gareth Rogers, dyrektor ds. technicznych w firmie Mackle Petfoods. - Wymagają najwyższej staranności w obsłudze. Produkcja wysokiej jakości karmy dla zwierząt domowych oznacza, że linia musi działać z maksymalną prędkością i być jak najbardziej wydajna.
Biorąc pod uwagę te wymagania oraz zaostrzenie presji ze strony UE na używanie opakowań jednomateriałowych, zmniejszenie ilości odpadów i rygorystyczne normy higieny, firma Mackle poszukiwała partnerów technologicznych zdolnych do automatyzacji procesu, zwiększenia wydajności i wyeliminowania wad opakowań. To doprowadziło do nawiązania współpracy z przedsiębiorstwami Clevertech i OMRON.
Roboty Delta, systemy wizyjne i zintegrowane sterowanie
Clevertech - firma specjalizująca się w automatyzacji rozwiązań do dóbr szybko zbywalnych - i firma OMRON połączyły siły, aby dostarczyć system „pod klucz” łączący systemy wizyjne, roboty Delta i zaawansowane sterowniki PLC.
Architektura nowej linii obejmuje:
- Inteligentny system wizyjny: kolorowe kamery FH firmy OMRON (3,2 mp) ze specjalnym oświetleniem LED identyfikują orientację saszetki, jej położenie i nadrukowaną grafikę - nawet w obecności wilgoci lub refleksów.
- Roboty Delta RX4-2166024: dwa szybkie roboty przegubowe podnoszą dwie saszetki na cykl i umieszczają je w pojedynczych komórkach skrzynek z dokładnością ±1 mm. Są wyposażone w wykonane metodą druku 3D chwytaki wzmocnione kevlarem, przeznaczone do różnych kształtów i grubości opakowań.
- Zintegrowane sterowanie Sysmac: sterownik NJ5 obsługujący 16 skoordynowanych osi, serwonapędy EtherCAT, falowniki M1 do sterowania ruchem, panele T20 HMI i®™ oraz komputer operatora z procesorem Intel Atom E3940 zapewniają doskonałą synchronizację między przenośnikiem saszetek, podajnikiem skrzynek i modułami robotycznymi.
Dzięki współpracy w zakresie opracowania i wykonania rozwiązania firmy Clevertech i OMRON pokonały takie trudności, jak synchronizacja dwóch przenośników o różnych prędkościach, niezawodne rozpoznawanie złożonych lub odbijających światło saszetek oraz minimalizacja powierzchni zajmowanej przez maszynę, aby mogła ona zmieścić się w ograniczonej przestrzeni produkcyjnej.
- Saszetki to jeden z najczęściej spotykanych, ale zarazem najtrudniejszych formatów karmy dla zwierząt domowych - mówi Paolo Soliani, dyrektor regionalny w Clevertech. - Ich elastyczność oznacza, że mogą się składać i przesuwać, a nadruki mogą się ustawiać na niezliczone sposoby. Nasz system wizyjny musiał na każdym kroku radzić sobie z tymi refleksami i zmianami kształtu.
Ettore Gastaldi, kierownik ds. kluczowych klientów F&C w firmie OMRON, dodaje:
- Nasz robot Delta zapewnia precyzyjne podnoszenie i układanie, a technologia wizyjna pilnuje każdej saszetki. Kluczowe znaczenie mają tu orientacja i miejsce chwytu, a nasze rozwiązanie zapewnia w tym zakresie wyjątkową niezawodność. Dostarczyliśmy również sprzęt do napędzania przenośników oraz platformę programową do sterowania i programowania całego systemu.
Wyniki: wydajność, jakość i zrównoważony rozwój
Od chwili rozruchu w okresie od lipca 2024 r. do stycznia 2025 r. nowa linia firmy Mackle całkowicie odmieniła sposób obsługi saszetek:
- Brak osobnych operatorów do zadań podnoszenia i układania, obecnie zarządza tym jeden technik
- Przepustowość 135 saszetek na minutę z możliwością przyszłego podwojenia
- Zmniejszenie zajmowanego miejsca o 30%, co pozostawia miejsce na rozbudowę
- Eliminacja błędów związanych z rozmieszczeniem i orientacją, co przekłada się na wzrost wydajności o 50% w porównaniu z metodami ręcznymi
- Szybkość napełniania skrzynek wyższa o 40% w porównaniu z tradycyjnymi tackami, co jest efektem zoptymalizowanego układu komórek 6 × 4 i pionowego układania
Co więcej, wprowadzenie jednomateriałowych saszetek BOPP z laminatu o wysokich parametrach optycznych i wykorzystanie komponentów w pełni nadających się do recyklingu zapewni w przyszłości zgodność z unijnymi przepisami dotyczącymi zrównoważonego rozwoju, potwierdzając zaangażowanie firmy Mackle na rzecz produkcji o obiegu zamkniętym.
Przyszłość elastycznej automatyzacji
Współpraca firm Mackle Petfoods, Clevertech i OMRON pokazuje, w jaki sposób innowacyjne rozwiązania w zakresie pakowania wykorzystujące roboty Delta, systemy wizyjne i systemy sterowania Sysmac pomagają uporać się z trudnymi wyzwaniami i budować przewagę konkurencyjną pod względem wydajności i jakości.
- W kontekście rynku karm dla zwierząt domowych, który wymaga produktów o wielu smakach w wygodnych i praktycznych opakowaniach jednoporcjowych, komórka robotyczna z linii firmy Mackle jest świetnym przykładem automatyzacji dostosowanej do potrzeb - mówi Gareth Rogers. - Chcieliśmy zautomatyzować całkowicie ręczny proces, aby zwiększyć wydajność, produktywność i zabezpieczyć nasze operacje na przyszłość. Już teraz produkujemy 135 saszetek na minutę, a system jest zaprojektowany tak, aby tę zdolność dało się podwoić.
Przyspieszenie wzrostu rynku i zaostrzenie przepisów otwiera drogę dla przemysłu, w którym elastyczność produkcji i zarządzanie środowiskiem są kluczem do sukcesu.
Źródło: OMRON
Więcej na industrial.omron.pl
