Aktualności i Wydarzenia


Pobierz pełną wersję w formie pdf

Automation Today

Studium przypadku

Nowinki technologiczne

Firma Barbers Farmhouse Cheesemakers połączyła tradycyjną recpturę z nowoczesnym systemem konfekcjonowania


Producent serów żółtych, stosujący tradycyjne i sprawdzone od 60 lat receptury, zainstalował w zakładzie nowoczesny, działający w oparciu o Zintegrowaną architekturę system krojenia sera. Przyczynił się on do znacznej redukcji ilości odpadów przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności.


Firma Barbers Farmhouse Cheesemakers z siedzibą w Somerset (Wielka Brytania) swoją pozycję w czołówce brytyjskich producentów nabiału zawdzięcza tradycyjnym recepturom.
Kierownictwu firmy wyjątkowo zależy na niegenerowaniu odpadów oraz tzw. zbyt dużych porcji o nieadekwatnie niskiej cenie. W istniejącej linii produkcyjnej, przy dziennej produkcji 14 ton sera ilość zbyt dużych porcji wahała się między 4 a 5%, zdecydowano się poszukać wydajniejszego rozwiązania.

Przy porcjowaniu żywności dopuszcza się pewien margines błędu. Średnia masa pojedynczej sztuki towaru w partii musi być wyższa od masy podanej na opakowaniu; tylko liczba porcji towaru może mieć niższą masę – są to tzw. stałe T1 i T2. Masę porcji trzeba bardzo dokładnie kontrolować, nie tylko ze względu na przepisy, ale i z przyczyn finansowych – aby nie produkować zbyt ciężkich porcji, które powinny zostać oznaczone jako nadwyżki.
Liczby mówią wszystko. Jeśli masa porcji podanej na opakowaniu to 250 g, a masa każdej porcji jest przekroczona o 2 g, to przy 125 porcjach mamy jedną “nadwyżkę”. Nadwyżka 2 g na każdą porcję przy dziennej produkcji 14 ton sera w firmie Barbers to wielkość niebagatelna. Z tego powodu firma Barbers nawiązała kontakt z producentem maszyn, firmą Arcall. We współpracy z Rockwell Automation i jego przedstawicielem Routeco, Arcall skonstruował maszynę, która pracując ze zwykłą wydajnością generuje nadwyżkę poniżej 1%.


Atutem maszyny do krojenia sera Arcall C52 jest funkcja analizy bloków sera. Analiza odbywa się z wykorzystaniem niezwykle precyzyjnego systemu sterowania procesem technologicznym i osią w celu określenia najlepszego położenia bloku sera. W pierwszej kolejności 20 kg blok sera jest ważony po to, by określić położenie optymalne do pokrojenia go na osiem mniejszych, 2,5 kg części. Odbywa się to za pomocą trzech pionowych linek do cięcia oraz regulowanej, poziomej linii wskazującej najlepszą linię cięcia.

Po przecięciu bloku, górne i dolne warstwy zostają rozdzielone; warstwa górna zostaje odwrócona. 2,5 kg bloki są rozdzielane od siebie. Każdy z nich jest przesuwany pod dwoma skanerami laserowymi 3D, które przesyłają model bloku sera w postaci chmury punktów – z dokładnością do 0,2 mm – do programowalnego sterownika Allen-Bradley ControlLogix. Sterownik określa optymalny sposób cięcia danej bryły sera na porcje. Cięcie odbywa się za pomocą dwóch pionowych ostrzy ustawianych za pomocą szybkich liniowych silników Allen-Bradley przystosowanych do pracy w trudnych warunkach (zalecanych do rozwiązań pneumatycznych). Aby uzyskać kawałki w kształcie klinów, ostrza można ustawiać pod odpowiednim kątem (poprzez obrót całego urządzenia).

Elementy automatyki maszyny dostarczyła firma Routeco. Jeff Bell, doradca klienta w Routeco, opowiada: “Chodziło o naszego kluczowego klienta; wiedzieliśmy, że do wypracowania doskonałego rozwiązania potrzebne jest wsparcie ekspertów. Rockwell Automation zaangażował w ten projekt wiedzę i ekspertyzę licznych inżynierów. Jeden z doradców technicznych na Europę został na dwa tygodnie oddelegowany do siedziby Arcall, aby wspomagać inżynierów przy konstruowaniu pierwszej tego rodzaju maszyny.” Doradcy techniczni to często osoby prowadzące projekty z ramienia Rockwell Automation. Jako specjaliści w danej dziedzinie, do wszystkich projektów, w których uczestniczą, wnoszą doświadczenie i wiedzę. Nie tylko dbają ugruntowanie relacji z klientem w zakresie zagadnień technicznych, ale też skupiają wokół siebie wszystkich uczestników projektu, koordynując informacje i parametry techniczne.

W konstrukcji linii produkcyjnej opartej na systemie Zintegrowanej architektury Rockwell Automation zastosowano kilka urządzeń i komponentów Allen-Bradley®, m. in. programowalny sterownik ControlLogix z 16-osiową kartą ruchu do sterowania zespołem przenośników taśmowych napędzanych serwosilnikami Kinetix. Prędkości przenośnika i ostrza są precyzyjnie dobierane pod kątem maksymalnej precyzji. Komunikacja odbywa się poprzez sieć EtherNet/IP; do nadzoru maszyny operatorzy wykorzystują interfejs HMI PanelView Plus. Zastosowane komponenty to między innymi izolatory, wyłączniki, styczniki, zasilacze, przyciski i wyłączniki awaryjne.

“Wsparcie ze strony Rockwell Automation było nadzwyczajne” – mówi David Woollard, dyrektor handlowy i właściciel Arcall. “Ze zrozumiałych względów, maszyna była bardzo skomplikowana, dlatego byliśmy zachwyceni, że przed zbudowaniem maszyny udostępnili nam platformę testową. Założeniem przy budowie maszyny było uzyskanie ‘gwarantowanej nadwyżki poniżej 1 procent; jak na razie, maszyna realizuje je bez problemu. Poza tym, zaprogramowaliśmy sterownik tak, by w razie wahań średniej masy porcji modyfikował parametry robocze odpowiednio do wprowadzonych wartości nadwyżki i stałych T1 i T2.

“Jedną z największych zalet systemu Rockwell Automation jest możliwość synchronizacji osi” – ciągnie dyrektor Woollard. “Paski klinowe i popychacze muszą pracować zgodnie, aby nie wytwarzać niepotrzebnych naprężeń, a także – co ważniejsze w tym przypadku – nie zgniatać sera powodując zmiany stosunku masy do objętości. Ponadto, system komunikuje się bezpośrednio z urządzeniami ważącymi i skanerami.”
“Wiele supermarketów woli sprzedawać porcje o stałej masie, a nie przypadkowe kawałki. Dla dostawców precyzyjne porcjowanie jest więc bardzo ważne z uwagi na kwestie finansowe i prawne” – tłumaczy dyrektor. “Przy produkcji 14 ton sera dziennie, nadwyżka 5 procent to 700 kg lub 2600 porcji o masie 270 g w ciągu jednej zmiany. Wartość nadwyżek wynosi między 1400 a 3000 £ dziennie (od 1665 do 3566 euro), w zależności od gatunku sera.”

Maszyna zastąpiła urządzenie działające w starszej technologii. Firmy Arcall i Barbers podpisały kontrakt na wymianę drugiej maszyny; obiecująco wyglądają również perspektywy współpracy z innymi firmami.

Arcall jest wieloletnim partnerem firmy Rockwell Automation stosującym nasze standardy. “Korzystamy z komponentów Allen-Bradley od roku 1988, kiedy wyeksportowaliśmy do USA naszą pierwszą maszynę” – mówi dyrektor Woollard. – “Nasze maszyny pracują w ponad 60 krajach, dlatego musimy mieć pewność, że nasi dostawcy komponentów automatyki dysponują zapleczem technicznym i serwisowym na całym świecie. Rockwell Automation to obecnie nasz ulubiony producent sprzętu i oprogramowania; 10 procent naszych pracowników odbywa szkolenia z obsługi oprogramowania Rockwell.”

Aby uzyskać więcej informacji, prosimy wysłać wiadomość e-mail na adres: info_at@ra.rockwell.com z dopiskiem: Arcall