Reakcia na celoštátny dopyt
Spoločnosť si vybrala kompaktný vertikálny kartónovací stroj Veronica od spoločnosti Ultra Packaging, ktorý je kompletne poháňaný a riadený zariadením od Bosch Rexroth. Spočiatku spoločnosť Kangaroo balila do kartónov svoje sendviče pita ručne. Avšak potom, čo začali dodávať do veľkých predajných sietí a skladov (napr. Walmart), nutne potrebovali zmenu. Od pôvodného objemu 250 000 kusov za mesiac pri zavedení produktu do výroby ich mesačný predaj rástol exponenciálne každý rok. Teraz potravinárska spoločnosť vyrába sedem rôznych druhov mrazených sendvičov pita vyrobených z čerstvo upečeného chleba pita a balí ich do rôznych druhov kartónových škatúľ.
„Kvôli požiadavkám veľkých predajcov a reťazcov sme začali baliť naše sendviče pita do kartónov rôznych druhov a veľkostí,“ hovorí Justin Rice, manažér závodu Kangaroo. Teraz používajú štyri rôzne veľkosti kartónu: štvormiestne, šesťmiestne, 12-miestne a 14-miestne.
Spoločnosť uznala, že tieto zmeny vo výrobe a investícia do vyspelých automatizovaných baliacich strojov so schopnosťou rýchlo a efektívne zmeniť veľkosť obalu boli nevyhnutné. Nový kartónovací stroj bolo nutné implementovať do výroby pri zachovaní bežiaceho procesu a na obmedzenom priestore.
Automatizácia skladania kartónových škatúľ
Po definovaní požiadaviek J. Rice kontaktoval spoločnosť Ultra Packaging a vybral ich zvislý baliaci stroj Veronica, ktorý mal pohon a riadenie od Rexroth. „S Ultra Packaging máme dlhodobo kladný vzťah, už predtým sme od nich kupovali stroje, takže sme sa rozhodli automatizovať baliaci proces pomocou ich stroja Veronica. Výrobný závod už predtým vlastnil dve automatické baliace linky spracúvajúce sendviče pita, čiže automatizované balenie do kartónových škatúľ dávalo zmysel.“
Veronica VHL je sedemosový baliaci stroj navrhnutý pre operácie, ktoré vyžadujú flexibilitu (rôzne veľkosti škatúľ), rýchlu výmenu (typicky 10 až 15 minút) a používateľsky príjemnú riadiacu technológiu. Je to rýchly a spoľahlivý stroj, ktorý postaví škatule z plochých lepenkových kartónov a zabezpečí dopravu a synchronizáciu nakladania, uzatvárania a lepenia kartónov.
Efektivita a univerzálnosť baliaceho systému Veronica je postavená na pokročilej platforme pre pohony a riadenie od spoločnosti Bosch Rexroth. Integrovaný systém pohonov Rexroth IndraDrive Mi poháňa každú os stroja. Každá servo jednotka sa skladá z motora Rexroth s elektronikou pohonu integrovanou do krytu motora. Čiže jednotky sa nachádzajú priamo na stroji a nie vnútri rozvodnej skrine. Kombinácia motorov a pohonov ponúka väčšiu flexibilitu s podporou rôznych komunikačných protokolov – Profinet IO, EtherNet/IP, EtherCAT a Sercos III.
Integrované motory a pohony šetria miesto a požiadavky na chladenie v rozvádzači a znižujú náklady na komponenty stroja; využíva sa iba jeden kábel na napájanie a komunikáciu, pričom každý pohon IndraDrive Mi je zreťazený s tým nasledujúcim, čo predstavuje nemalé úspory. „Použitím motora/pohonu Roxroth IndraDrive Mi sme znížili kabeláž a množstvo iných komponentov stroja o 60 % v porovnaní s predchádzajúcimi modelmi,“ hovorí Bob Stockus, viceprezident Ultra Packaging. „Cena našej kabeláže sa znížila zhruba o 40 % a čas na prípravu kabeláže klesol tiež o 40 %.“
Srdcom baliaceho stroja Veronica je logický kontrolér Rexroth XLC, ktorý integruje synchronizované pohyby na každej osi a zároveň aj logické programovanie. IndraMotion XLC je moderná softvérová platforma na automatizáciu strojov, ponúkajúca širokú škálu otvorených komunikačných rozhraní vrátane Sercos III, PROFIBUS, PROFINET a Ethernet/IP. Stroj Veronica používa ako svoju komunikačnú zbernicu Sercos III, ktorá zabezpečuje presnú a efektívnu synchronizáciu a riadenie viacerých funkcií stroja.
Rýchla výmena a jednoduché ovládanie
Balené sendviče sa počas prevádzky presúvajú z dvoch baliacich liniek na kartónovací stroj prostredníctvom špeciálneho nakloneného dopravníka, ktorý zdvíha produkty na úroveň dopravného pása stroja Veronica. Veronica automaticky postaví kartónovú škatuľu a dno uzatvorí. V prevádzke sa nachádza osem osadených baliacich staníc – na každej strane stroja sú štyri. Každá škatuľa prechádza cez tieto stanice a keď do nich zamestnanci vložia požadovaný počet zabalených sendvičov, Veronica ich automaticky po naplnení uzatvorí.
Jedným z hlavných dôvodov, prečo si kartónovací stroj Veronica vybrali, bola podľa J. Ricea rýchlosť a jednoduchosť prechodu z jedného typu lepenky na iný. „Počas typického pracovného týždňa môžeme podľa potrieb vymeniť kartóny aj 16 – 18-krát,“ dodáva J. Rice.
"Výmena kartónov trvá zvyčajne 10 – 15 minút. Zaškolili sme štyroch zamestnancov, ako môžu pomocou HMI výmenu zrealizovať.“
HMI panel sa skladá z terminálu Rexroth VCP 35 s 10" farebným dotykovým displejom, ktorý poskytuje operátorom úplnú kontrolu nad procesom. Rexroth XLCL25 Control je hardvérová platforma, ktorá je naprogramovaná pomocou softvérového nástroja IndraWorks a využíva najnovšie normy IEC 611131-C. Okrem iného obsahuje jadro Rexroth IndraLogic 2G a môže podporovať až 16 reálnych alebo virtuálnych osí stroja. Čiže operátor môže ovládať nielen baliaci stroj Veronica, ale aj vstupný dopravník. Modulárna konfigurácia Rexroth IndraDrive Mi tiež umožňuje pridať k stroju ďalšiu os s minimálnym úsilím. „Softvér IndraWorks je naprogramovaný tak, že všetky osi sú spojené, výsledky sa dajú jednoducho sledovať a nastaviť alebo možno veľmi ľahko zmeniť tvar a rozmer kartónov,“ dodáva B. Stockus z Ultra Packaging.
Montáž v stiesnených výrobných priestoroch
Ďalším dôvodom výberu stroja Veronica boli jeho kompaktné rozmery, pretože k dispozícii bol iba obmedzený priestor. „Integrácia kartónovacieho stroja do nášho existujúceho výrobného procesu bola menšia výzva,“ dodáva J. Rice. Pôvodne boli zabalené sendviče prepravené k vonkajšej stene miestnosti, kde sa balili do kartónových škatúľ na dvoch samostatných linkách. Teraz produkty spája jeden centrálne umiestnený dopravník, ktorý ústi do baliaceho stroja Veronica. „Pre nás to bola plynulá integrácia,“ dodáva J. Rice. „Usporiadanie baliaceho stroja presne zodpovedalo stiesnenému pôdorysu.“
Výsledky nad očakávania
Automatizované balenie do kartónových škatúľ zvýšilo produktivitu v Kangaroo – výkon je teraz 240 sendvičov za minútu s pohodlnou výmenou rôznych veľkostí kartónov. „Ak budeme potrebovať zvýšiť výkon našich baliacich procesov, Veronica ešte má rezervu,“ uzatvára B. Stockus. „Integráciou baliaceho stroja Veronica sme dosiahli úspory pri balení vo výške okolo 20 000 dolárov ročne a pri efektívnom využití pracovnej sily sme ušetrili ďalších 130 000 dolárov ročne,“ dodáva J. Rice. Spoločnosť bola schopná znížiť mzdové náklady spojené s baliacimi procesmi a preradiť zamestnancov na iné miesta v závode. „Navyše sme znížili straty pre poruchy na zariadeniach na menej ako jedno percento,“ uzatvára J. Rice.