A Mondelez é uma importante empresa internacional do setor de alimentos, com muitas marcas conhecidas, como Côte d'Or, Milka e Oreo, em seu portfólio. Tanto a divisão de biscoitos quanto a de chocolates da empresa têm uma fábrica em Herentals. A fábrica de biscoitos produz, entre outros, os biscoitos Lu's. A Mondelez Chocolates produz biscoitos Leo, barrinhas Côte d'Or e ovos de Páscoa.
O novo projeto Ergomix dá suporte à produção de ovos de Páscoa - uma produção que ocorre praticamente durante todo o ano para haver estoque suficiente na Páscoa e atender à demanda repentina por esse produto sazonal. O nome do projeto se refere ao seu objetivo original de melhorar a ergonomia para os operadores. No passado, a combinação dos ovos era realizada por montagem manual de bandejas com diferentes sabores, o que exigia muito trabalho. Isso agora é feito de forma totalmente automática no novo sistema.
Posicionamento dos funis sobre a cinta transportadora
Depois de saírem da linha de moldagem e serem embalados individualmente, os ovos são transportados por uma esteira transportadora ao novo sistema localizado em um plano inferior, no qual são colocados inicialmente em grandes caixas de paletes, de acordo com o sabor. Em seguida, essas bandejas são preparadas para a combinação por um robô ou coletadas por um robô móvel para armazenamento temporário em um armazém. Assim que todos os sabores necessários à combinação estiverem prontos, os ovos são transportados por funis para posições específicas sobre uma esteira transportadora larga, ficando alinhados lateralmente sobre ela. No final, depois de perfeitamente combinados, os ovos são colocados novamente em um recipiente de paletes.
O primeiro desafio em termos de tecnologia de acionamento foi que os ovos precisavam ser distribuídos de forma ordenada ao encher os recipientes de paletes, caso contrário não ficariam nivelados, o que impossibilitaria o empilhamento dos recipientes. O segundo desafio foi o posicionamento dos funis acima da esteira transportadorana qual a combinação é realizada, que precisava ser um sistema flexível, pois nem toda combinação contém o mesmo número de sabores diferentes. Por fim, foi necessário encontrar um atuador adequado para a garra do robô, que precisa mover os recipientes de paletes de 150 kg.
Menos restrições de projeto
"Nosso ponto de partida para esse projeto era não usar a pneumática", diz Bob Aerts, do departamento técnico da Mondelez. "O raciocínio foi usar atuadores elétricos que possuem melhor desempenho em termos de consumo de energia e a implementação também é mais simples, em termos de segurança da máquina. Apresentamos isso à Festo e eles não apenas entenderam nossa situação inicial e as aplicações que queríamos criar, mas também puderam oferecer todos os componentes de que precisávamos para a implementação."
A demanda por atuadores elétricos certamente não é novidade para a Festo. "Vemos esse segmento crescendo mais de 20% ao ano", diz Johan De Pauw, engenheiro de vendas da Festo. "Determinadas aplicações são difíceis ou impossíveis de serem realizadas com ar comprimido devido às velocidades ou à flexibilidade necessária no posicionamento. Com os atuadores elétricos, há muito menos restrições em termos de construção e produção. Além disso, o custo total de propriedade nessa aplicação é menor com os atuadores elétricos do que com os pneumáticos."
A Betecem foi responsável pelo planejamento do sistema, com Koen Roobaert, engenheiro de aplicação da Festo, fazendo o aconselhamento sobre a seleção dos componentes. A Alax Automation foi chamada para a programação. "A colaboração foi muito tranquila", diz Bob Aerts. "Uma das vantagens da Festo foi que, desde a fase de cotação, todos os componentes foram fornecidos com links para todos os documentos e arquivos que poderiam ser utilizados em ferramentas de engenharia e dimensionamento. Dessa forma, todos tiveram as informações corretas para começar a trabalhar imediatamente.
Eixos elétricos
Para preencher os espaços dos paletes de maneira uniforme, foi desenvolvido um sistema no qual a esteira transportadora que alimenta os ovos pode ser movida para a esquerda e para a direita por meio de dois eixos de correia dentada com um servomotor e um eixo de torção. A esteira transportadora também pode ser estendida para frente e para trás utilizando um eixo elétrico com um fuso na extensão da esteira transportadora. Isso permite o posicionamento adequado do sistema para colocar os ovos em qualquer lugar do palete. O controlador recebe feedback das células de carga sob o recipiente e da taxa de fluxo da alimentação para poder determinar exatamente onde ainda há espaço no recipiente.
O posicionamento dos funis acima da correia larga para a combinação também foi realizado com eixos elétricos. Isso permite que as posições sejam ajustadas automaticamente ao número de aromas que devem compor uma determinada combinação. O sistema inteiro não precisa mais ser operado manualmente. O sistema está localizado no subsolo, em uma sala climatizada, e opera de forma totalmente automática. A garra do robô, que move as caixas de paletes, também foi equipada com um eixo elétrico ESBF com servomotor. Todos os controles do servomotor CMMT estão localizados em um painel de comando fora da sala climatizada. Eles se comunicam via PROFINET com o CLP que controla o sistema.
Mudança do software
O novo sistema já está em operação há algum tempo e as vantagens dos atuadores elétricos já provaram seu valor. No processo de preenchimento uniforme das caixas de paletes, por exemplo, foi necessário muito tempo para encontrar os parâmetros corretos para obter um resultado ideal. A vantagem dos atuadores elétricos é que você pode facilmente mudar velocidades e posições a partir do software. A alteração da linha em que as combinações são produzidas também é feita inteiramente por meio do software.
"Outra vantagem da Festo foi o fato de eles oferecerem uma linha completa de componentes", diz Bob Aerts. "Isso inclui não apenas os atuadores mecânicos, reduções, motores e atuadores, mas também todas as conexões e acessórios mecânicos necessários. Isso nos ajudou enormemente com a padronização e também garante que todos os componentes sejam perfeitamente coordenados. Com atuadores pneumáticos, não teríamos conseguido alcançar a flexibilidade que temos agora com esse sistema."