I robot LR Mate imballano rapidamente lattine al termine della linea di produzione di Hoffmann Neopac 

Obiettivo:
Adattare a sistemi esistenti macchine per il packaging su una linea di packaging complessa per includere robot per la manipolazione senza compromettere affidabilità o tempi di consegna.

Soluzione:
Roboplan ha riprogettato l'intero impianto di produzione, sostituendo i robot Scara precedenti con robot FANUC LR Mate 200iD al termine della linea. Tali robot hanno dimostrato di essere virtualmente adatti all'attività impegnativa di posizionare le lattine prodotte da Hoffmann in scatole. I bordi con flangia sulle lattine richiedono che i robot debbano essere caratterizzati da estrema destrezza.

Risultato:
Poiché sono in grado di inclinarle ad angolo, i robot compatti Fanuc LR Mate a 6 assi garantiscono che le lattine vengano posizionate in modo corretto nelle scatole. e consentono anche di raggiungere tassi di produttività eccellenti.


Hoffman Neopac aggiorna la linea di packaging per una maggiore produttività

Per Hoffmann Neopac, produttore di packaging di metallo e plastica ("lattine e tubi"), la pronta consegna al cliente è parte della propria filosofia aziendale. Per non compromettere tale affidabilità, l'azienda ha deciso di adattare ai sistemi esistenti i macchinari di packaging. Controllo e robot sono stati sostituiti. Gli elementi meccanici in buone condizioni sono stati lasciati intatti. Il vantaggio è rappresentato dal ripristino dell'elevata affidabilità e disponibilità del sistema.


I progettisti hanno creato delle autentiche gemme quando sono diventate di moda le lattine. La latta, tendenza del passato, si è trasformata oggi in oggetti preziosi da collezione. Molti di essi provengono dalla città svizzera di Thun e sono stati prodotti da Hoffmann. Questa impresa a conduzione familiare da cinque generazioni si dedica con passione al packaging di contenitori in latta da oltre 110 anni. Oggi più che mai, Hoffmann Neopac è sinonimo di contenitori in latta con design di alta qualità e decorazioni originali.
Con i propri reparti di Ricerca e sviluppo, produzione e stampa, l'azienda crea prodotti di base per i clienti di tutto il mondo, ma in un modo così unico, che molte lattine sono considerate oggetti da collezione. Tradizionale come può essere un prodotto in "latta": anno dopo anno idee innovative conquistano sempre premi, come lo "Swiss Star" (per un contenitore in latta Ricola) o una medaglia d'argento al concorso "Can of the Year". Quando, invece, non è una confezione di latta a vincere un premio, è un tubo cannula a prova di bambino in plastica, come quello che ha ricevuto un premio Swiss Star nel 2013. Innovazione per tradizione, per così dire.
Ogni lattina è creata più o meno allo stesso modo. Da lastre di metallo piatte, le parti sono stampate, piegate o formate, montate e infine confezionate. Mentre lo stampaggio è laborioso, tutte le fasi successive non comportano processi meccanici pesanti. Per questo motivo continuano a funzionare per anni, o meglio, per decenni.
Il meccanismo dei nastri trasportatori e delle celle robotizzate, in funzione da "appena" vent'anni, era ed è ancora in condizioni impeccabili. L'alloggiamento è ancora conforme alle specifiche. I robot Scara utilizzati, tuttavia, stavano diventando obsoleti e a funzionare in modo discontinuo. I fermi produzione erano diventati troppo frequenti, i tecnici della riparazione dovevano dedicare troppo tempo alla manutenzione dei vecchi robot per mantenerli in funzione. Lo specialista dell'automazione di Robofact ha offerto la propria assistenza. Fabian Anderegg, capo divisione presso l'integratore di sistema Robofact AG, Gossau: "Il sistema non era praticamente più documentato". Per molti anni, nessuno aveva tenuto traccia delle modifiche. Questo è inaudito per le moderne pratiche di manutenzione e riparazione. In Robofact, è stato creato un modello CAD del sistema; sono state documentate meccanica, pneumatica e installazioni elettriche in pratica come se fosse un nuovo sistema. Anderegg: "Con l'adattamento ai sistemi esistenti, Hoffmann Retropak ha ricevuto l'intera documentazione dell'impianto". Beat Lehnherr, responsabile di assistenza e manutenzione di Hoffmann Neopac, ritiene che l'obiettivo di adattamento ai sistemi esistenti sia stato raggiunto: "Ora conosciamo di nuovo il sistema dentro e fuori". In termini monetari, questa conoscenza è meno importante per la produzione giornaliera che per manutenzione, riparazione, nonché ulteriore sviluppo.
Robofact ha dovuto documentare per la prima volta tutte le funzioni speciali all'inizio del progetto e preparare il modello dell'impianto. La progettazione e la revisione in loco naturalmente sono state portate avanti in stretta collaborazione con i tecnici di riparazione Hoffmann. Anderegg: "Abbiamo testato il software completamente all'interno dell'azienda e quindi simulato l'intero processo". L'accurata esecuzione dell'inventario e il concetto ben progettato hanno richiesto una rielaborazione minima, secondo l'ingegnere di sistema. Il programma creato da Robofact doveva solo essere caricato nel controllore del sistema. La messa a punto in loco è stata eseguita congiuntamente e ha richiesto poco tempo, grazie alla buona preparazione.
Con l'installazione di un nuovo controllo, Robofact ha installato anche una nuova interfaccia utente. In fin dei conti, Lehnherr cita due criteri principali: "La nuova interfaccia utente è organizzata molto più chiaramente e la selezione del prodotto è più facile durante un cambio formato". Entrambi i fattori hanno ripercussioni positive sulla produttività e sulla disponibilità del sistema. Gli errori dell'operatore vengono praticamente eliminati. Anderegg spiega la procedura: "Tutte le 'ricette' vengono memorizzate nel controllo e richiamate completamente sfiorando il touchscreen con le dita". L'interfaccia utente corrente è protetta da password su vari livelli. Solo i tasti necessari per il funzionamento del sistema sono ancora direttamente accessibili all'operatore. Sulla base di esperienze pratiche, la gestione semplificata dei vari programmi e ingressi conduce direttamente a un tasso di errore inferiore e pertanto a una maggiore disponibilità. Durante i cambi formato in passato era necessario accedere al programma del robot e immettere i singoli parametri. Mentre in passato, quando si verificava un errore nel sistema, solo una spia di segnalazione rossa indicava il fermo produzione, adesso gli errori sono indicati in testo normale. Il messaggio "Cylinder xy cannot deploy" abbrevia incredibilmente il processo di risoluzione dei problemi. Inoltre, tutte le superfici adesso presentano un design unificato, che consente di avere una panoramica migliore.
I robot Scara precedenti sono stati sostituiti dai robot con braccio articolato LR Mate 200iD. I robot FANUC a sei assi sono stati preferiti per i maggiori gradi di libertà. L'estensione del braccio di 717 mm e il carico massimo di 7 kg, tuttavia, nono sono stati i fattori decisivi. Tuttavia, Lehnherr non ne è insoddisfatto: "Una maggiore flessibilità è sempre positiva". Dopotutto, questo vale anche per le routine di packaging. Ciò che tutti gli specialisti del packaging sanno: L'ultima fila è sempre la più difficile. Poiché alcune delle lattine presentano bordi flangiati, l'ultima fila non sempre si adatta alla scatola altrettanto bene per ogni design. Ecco perché la mobilità è necessaria nel robot che, nel posizionare le lattine nella scatola, può dover avvicinarsi ad essa da un angolo inclinato. L'azienda ha potuto evitare di eseguire l'analisi dei tempi di ciclo del robot FANUC: "È così veloce, che può facilmente tenere il passo con qualsiasi intervallo".

A seconda delle dimensioni delle lattine e delle unità di packaging, sei-nove lattine vengono rese disponibili al robot nella posizione di presa. Dopodiché, il robot afferra sempre un'intera fila di lattine. Durante un cambio formato, l'accessorio corrispondente viene riconvertito all'esterno della cella. L'accessorio può essere cambiato in pochi passaggi.

La linea 8 è già in funzione

Nella linea 8 la revisione è stata completata solo recentemente. Nel complesso, Thun dispone di dieci linee di questo tipo. La configurazione è più o meno identica. All'inizio della linea, le singole parti di una lattina sono stampate, quindi piegate, montate e confezionate. La linea 8, ad esempio, esegue 80 movimenti al minuto. Questo risultato non è stato necessariamente migliorato dal nuovo robot. Semplicemente non è possibile superare in astuzia le leggi della fisica per l'adattamento ai sistemi esistenti. Beat Lehnherr: "Con il nuovo robot, tuttavia, l'affidabilità è notevolmente migliorata. In fin dei conti, ciò comporta quantitativi unitari più elevati". In questo senso, il robot funziona, nel caso migliore, al 60% della velocità massima.
Vi era anche un altro motivo per lasciare la configurazione del sistema intatta, come spiega Lehnherr: "L'intero processo di produzione e assemblaggio è suddiviso in modo che le singole stazioni siano gestibili". La complessità delle singole linee è una funzione dell'intero processo.
Durante la visita del sistema, alle persone è stato raccomandato di indossare indumenti protettivi. Dopotutto, ciò riguarda (anche) il packaging alimentare. Per evitare malintesi, tutte le macchine funzionano con olio o grasso approvato dalla FDA. Un classico esempio sono i cosiddetti barattoli a 3 pezzi, nome molto descrittivo per il barattolo tradizionale, costituito da coperchio inferiore, corpo e coperchio superiore.

Prodotti FANUC utilizzati