Mondelez is een grote internationale speler in de voedingsmiddelenindustrie, met veel bekende merken zoals Côte d'Or, Milka en Oreo in haar portfolio. Zowel de koekjes- als de chocoladedivisie van het bedrijf hebben een fabriek in Herentals. In de koekjesfabriek worden onder andere koekjes van Lu gemaakt. Mondelez Chocolates produceert Leo koekjes, Côte d'Or repen en paaseieren.
Het nieuwe Ergomix-project ondersteunt de productie van paaseieren - een productie die praktisch het hele jaar door loopt om met Pasen voldoende voorraad te hebben om aan de plotselinge vraag naar dit seizoensproduct te kunnen voldoen. De naam van het project verwijst naar het oorspronkelijke doel om de ergonomie voor operators te verbeteren. Vroeger werden de eieren gemengd door handmatig schalen met verschillende smaken samen te stellen, wat erg arbeidsintensief was. Dit gebeurt nu volledig automatisch in de nieuwe installatie.
Plaatsing van trechters boven de transportband
Zodra de eieren de vormlijn verlaten en individueel verpakt zijn, worden ze op een transportband naar het nieuwe systeem beneden getransporteerd, waar ze eerst naar smaak in grote palletkratten worden geplaatst. Deze schalen worden vervolgens klaargemaakt voor menging door een robot of opgehaald door een mobiele robot voor tijdelijke opslag in een magazijn. Zodra alle smaken die nodig zijn om een mengsel te maken klaar zijn, worden de eieren via trechters naar specifieke posities op een brede transportband getransporteerd, zodat alle smaken naast elkaar op deze transportband liggen. Aan het einde worden de eieren terug in een palletcontainer gedaan, waar ze op dit moment perfect gemengd zijn.
De eerste uitdaging op het gebied van aandrijftechnologie was dat de eieren netjes verdeeld moesten worden bij het vullen van de palletreservoirs, anders zouden ze niet waterpas liggen, waardoor het stapelen van de reservoirs onmogelijk zou worden. De tweede uitdaging was de plaatsing van de trechter boven de transportband waarop de mix wordt geassembleerd. Dit moest een flexibel systeem zijn omdat niet elke mix evenveel verschillende smaken bevat. Tot slot moest er een geschikte aandrijving worden gevonden voor de grijper van de robots, die de 150 kg palletcontainers moet verplaatsen.
Minder ontwerpbeperkingen
"Ons uitgangspunt voor dit project was om geen pneumatiek te gebruiken", zegt Bob Aerts van de technische afdeling bij Mondelez. "De gedachte was dat elektrische aandrijvingen beter presteren op het gebied van energieverbruik en dat het ook gemakkelijker is om alle aspecten van machineveiligheid te implementeren. We legden dit voor aan Festo en zij begrepen niet alleen onze uitgangssituatie en de toepassingen die we wilden bouwen, maar konden ook alle componenten aanbieden die we nodig hadden voor de implementatie."
De vraag naar elektrische aandrijvingen is zeker niet nieuw voor Festo. "We zien dit segment met meer dan 20% per jaar groeien", zegt Johan De Pauw, sales engineer bij Festo. "Bepaalde toepassingen zijn moeilijk of onmogelijk te realiseren met perslucht vanwege de snelheden of de vereiste flexibiliteit in positionering. Met elektrische aandrijvingen zijn er veel minder beperkingen op het gebied van constructie en productie. Bovendien zijn de totale bedrijfskosten in deze toepassing lager met elektrische aandrijvingen dan met pneumatische."
Betecem was verantwoordelijk voor de planning van de installatie en Koen Roobaert, Application Engineer bij Festo, adviseerde bij de keuze van de componenten. Alax Automation werd ingeschakeld voor de Programmering. "De samenwerking verliep heel vlot," zegt Bob Aerts. "Een van de voordelen van Festo was dat alle componenten vanaf het offertestadium werden voorzien van links naar alle documenten en bestanden die konden worden gebruikt in engineering- en dimensioneringstools. Dit betekende dat iedereen de juiste informatie had om meteen aan de slag te gaan.
Elektrocilinders
Om de palletruimtes gelijkmatig te vullen, werd een systeem ontwikkeld waarbij de transportband die de eieren aanvoert naar links en rechts kan worden bewogen via twee tandriemassen met een servomotor en torsieas. De transportband kan ook naar voren en naar achteren worden verlengd met behulp van een elektrocilinder met een spindel in de verlenging van de transportband. Op deze manier kan het systeem zichzelf zo positioneren dat het de eieren overal op de pallet kan leggen. De besturing krijgt feedback van de load cells onder het reservoir en het debiet van het voer, zodat precies kan worden bepaald waar er nog ruimte is in het reservoir.
Het positioneren van de trechter boven de brede band voor het mengen werd ook gerealiseerd met elektrische assen. Hierdoor kunnen de posities automatisch worden aangepast aan het aantal smaken dat in een bepaalde mix moet worden gecombineerd. De hele installatie hoeft niet langer manueel te worden bediend. De installatie bevindt zich in de kelder in een ruimte met airconditioning en werkt volledig automatisch. De grijper van de robots, die de palletboxen verplaatst, was ook uitgerust met een elektrocilinder met servomotor. Alle CMMT servomotor drives bevinden zich in een schakelkast buiten de ruimte met airconditioning. Deze communiceren via PROFINET met de PLC die de installatie bestuurt.
Overschakelen van de software
De nieuwe installatie is nu enige tijd in gebruik en de voordelen van de elektrische aandrijvingen hebben hun waarde al bewezen. In het proces om de palletboxen gelijkmatig te vullen, kostte het bijvoorbeeld veel tijd om de juiste parameters te vinden voor een optimaal resultaat. Het voordeel van elektrische aandrijvingen is dat je vanuit de software gemakkelijk kunt spelen met snelheden en posities. Het veranderen van de lijn waarop de mixen worden geproduceerd gebeurt ook volledig via de software.
"Een ander voordeel van Festo was dat ze een compleet assortiment componenten aanbieden," zegt Bob Aerts. "Dit omvat niet alleen de mechanische aandrijvingen, tandwielkasten, motoren en actuatoren, maar ook alle benodigde mechanische armaturen en toebehoren. Dit heeft ons enorm geholpen met standaardisering en zorgt er ook voor dat alle componenten perfect op elkaar zijn afgestemd. Met pneumatische aandrijvingen hadden we niet de flexibiliteit kunnen bereiken die we nu met deze installatie hebben."