Mondelez là một công ty quốc tế lớn trong ngành thực phẩm, sở hữu nhiều thương hiệu nổi tiếng như Côte d'Or, Milka và Oreo. Cả bộ phận sản xuất bánh quy và sô cô la của doanh nghiệp đều có một nhà máy ở Herentals. Nhà máy sản xuất bánh quy là nơi sản xuất bánh quy Lu, cùng với các sản phẩm khác. Mondelez Chocolates sản xuất bánh quy Leo, thanh Côte d'Or và trứng Phục sinh.
Dự án Ergomix mới hỗ trợ sản xuất trứng Phục sinh - một hoạt động sản xuất diễn ra hầu như quanh năm và đảm bảo có đủ hàng dự trữ vào dịp lễ Phục sinh, nhằm đáp ứng nhu cầu đột xuất cho sản phẩm theo mùa này. Tên của dự án đề cập đến mục tiêu ban đầu là cải thiện tính công thái học cho người vận hành. Trước đây, việc trộn trứng được thực hiện bằng cách lắp ráp thủ công các khay có hương vị khác nhau và thường tốn nhiều công sức. Trong hệ thống mới, quá trình này diễn ra hoàn toàn tự động.
Vị trí của miệng ống phía trên băng chuyền
Ngay sau khi trứng rời khỏi dây chuyền tạo hình và được đóng gói riêng lẻ, chúng sẽ được vận chuyển qua một băng chuyền đến hệ thống mới nằm bên dưới, nơi chúng được đặt vào các hộp pallet lớn theo sở thích. Những khay này sau đó được một robot chuẩn bị để trộn hoặc được một robot di động nhặt lên để thực hiện lưu trữ tạm thời trong kho. Khi tất cả các hương vị cần thiết để tạo thành hỗn hợp đã sẵn sàng, trứng sẽ được vận chuyển qua miệng ống đến các vị trí cụ thể trên một băng chuyền rộng, làm như vậy sẽ giúp tất cả các hương vị được xếp cạnh nhau trên băng chuyền này. Cuối cùng, trứng được truyền lại về thùng chứa dạng pallet, tại thời điểm này trứng đã được trộn đều hoàn hảo.
Một thách thức ban đầu về công nghệ truyền động là trứng phải được phân phối sạch sẽ khi đổ vào các thùng chứa dạng pallet. Nếu không, bề mặt sẽ không bằng phẳng, khiến việc xếp chồng các bể chứa trở nên bất khả thi. Thách thức thứ hai là định vị các miệng ống phía trên băng chuyền, nơi hỗn hợp được trộn vào nhau, đây phải là một hệ thống linh hoạt vì không phải mọi hỗn hợp đều chứa cùng một số lượng hương vị khác nhau. Cuối cùng, phải tìm ra được một hệ truyền động phù hợp với bộ kẹp của robot, có chức năng di chuyển các thùng chứa dạng pallet nặng 150 kg.
Ít hạn chế hơn trong thiết kế
Bob Aerts thuộc bộ phận kỹ thuật của Mondelez cho biết: " tưởng ban đầu của chúng tôi là không sử dụng khí nén cho dự án này". "Ý tưởng là thiết kế dựa trên hệ thống truyền động bằng điện sẽ hoạt động tốt hơn về mặt tiêu thụ năng lượng và cũng dễ dàng hơn trong việc triển khai mọi khía cạnh về an toàn máy móc. Chúng tôi đã trình bày ý tưởng này với Festo và họ không chỉ hiểu được ý tưởng ban đầu và các ứng dụng mà chúng tôi muốn xây dựng, mà còn có thể cung cấp tất cả các thành phần giúp chúng tôi hiện thực hóa ý tưởng đó."
Đối với Festo, nhu cầu của khách hàng về truyền động điện chắc chắn không phải là điều mới mẻ. Johan De Pauw, kỹ sư bán hàng tại Festo cho biết: "Chúng tôi thấy phân khúc này đã tăng trưởng hơn 20% mỗi năm". "Một số ứng dụng khó hoặc không thể thực hiện được bằng khí nén do tốc độ hoặc tính linh hoạt cần thiết khi định vị. Hệ thống truyền động bằng điện có ít hạn chế hơn nhiều về mặt thiết kế và sản xuất. Ngoài ra, tổng chi phí đầu tư cho ứng dụng này thấp hơn khi sử dụng hệ thống truyền động bằng điện so với hệ thống truyền động bằng khí nén."
Lập kế hoạch cho hệ thống do Betecem đảm nhận, hợp tác với Koen Roobaert, Kỹ sư ứng dụng tại Festo, người tư vấn về việc lựa chọn các thành phần. Alax Automation được đưa vào cho mục đích thực hiện lập trình. "Quá trình hợp tác diễn ra rất suôn sẻ", Bob Aerts cho biết. "Một lợi thế mà Festo mang đến là ngay từ thời điểm báo giá, tất cả các thành phần đều được cung cấp liên kết với tất cả các tài liệu và tập tin có thể được sử dụng trong các công cụ kỹ thuật và đo lường. Nghĩa là mọi người đều có thông tin phù hợp ngay từ đầu để có thể bắt đầu ngay.
Xy lanh điện
Để lấp đều mọi vị trí trong pallet, một hệ thống đã được phát triển. Trong đó băng chuyền có nhiệm vụ đưa trứng có thể di chuyển sang trái và phải nhờ hai trục đai răng có động cơ servo và trục xoắn. Băng chuyền cũng có thể kéo dài về phía trước và phía sau nhờ một xy lanh điện có trục chính nằm trên phần kéo dài của băng chuyền.. Bằng cách này, hệ thống có thể tự định vị để đặt trứng tại bất kỳ vị trí nào trên pallet. Bộ điều khiển nhận phản hồi từ các cảm biến lực bên dưới thùng chứa và lưu lượng của nguồn cấp liệu, qua đó có thể xác định được chính xác vị trí còn trống trong thùng chứa.
Định vị các miệng ống nằm phía trên băng tải rộng để trộn cũng được thực hiện nhờ các trục điện. Làm như vậy sẽ cho phép các vị trí được tự động điều chỉnh theo số lượng hương vị được kết hợp trong một hỗn hợp cụ thể. Toàn bộ hệ thống không còn cần phải vận hành thủ công nữa. Hệ thống được đặt ở tầng hầm trong một phòng có máy lạnh và hoạt động hoàn toàn tự động. Bộ kẹp của robot di chuyển các hộp dạng pallet cũng được trang bị xy lanh điện ESBF có động cơ servo. Tất cả các bộ điều khiển động cơ servo CMMT đều được đặt trong tủ điều khiển bên ngoài phòng có máy lạnh. Chúng giao tiếp thông qua Profinet với PLC điều khiển hệ thống.
Chuyển đổi bằng phần mềm
Hệ thống mới đã đi vào hoạt động được một thời gian và những ưu điểm của bộ truyền động bằng điện đã được chứng minh. Ví dụ, quá trình đóng gói đều các hộp dạng pallet đòi hỏi phải tìm kiếm thông số phù hợp trong thời gian dài nhằm đạt được kết quả tối ưu. Ưu điểm của bộ truyền động bằng điện là bạn có thể dễ dàng điều chỉnh tốc độ và vị trí bằng phần mềm. Việc thay đổi dây chuyền sản xuất hỗn hợp cũng được thực hiện hoàn toàn thông qua phần mềm.
"Một lợi thế khác của Festo là họ cung cấp đầy đủ các loại linh kiện", Bob Aerts cho biết. "Không chỉ cung cấp các bộ truyền động cơ học, bánh răng, động cơ và bộ truyền động mà còn bao gồm tất cả các phụ kiện và thành phần cơ khí cần thiết. Điều này giúp chúng tôi rất nhiều trong việc chuẩn hóa và cũng đảm bảo mọi thành phần đều được phối hợp hoàn hảo với nhau. Tính linh hoạt hiện nay mà chúng tôi có được với hệ thống này là điều mà chúng tôi không thể đạt được với hệ thống truyền động khí nén."