Les robots industriels assurent le remplissage et la palettisation des fûts dans la brasserie

Objectif : moderniser une ligne de remplissage à l'aide de robots industriels pour assurer le traitement, l'inspection et la palettisation des fûts de bière. Pour répondre à la demande, la ligne de la brasserie Haacht de Boortmeerbeek, en Belgique, avait besoin de pouvoir traiter 500 fûts à l'heure.

Solution : utiliser un robot FANUC R-2000iB connecté à FANUC iRVision via le contrôleur du robot pour inspecter visuellement les fûts. Installer deux robots FANUC M-410 en fin de ligne pour palettiser les fûts remplis. La solution a été développée par Lambrechts Konstruktie, fabricant d'équipements spécialisés dans le remplissage des fûts de bière.

Résultat : la ligne est opérationnelle de façon fiable depuis 2010. La flexibilité et la productivité ont considérablement progressé. Le coût de la maintenance est beaucoup plus faible que celui de la palettisation traditionnelle.
 

Des robots déplacent et inspectent les fûts de bière à la brasserie Haacht

La brasserie Haacht de Boortmeerbeek, en Belgique, dispose d'une ligne de remplissage capable de traiter 500 fûts à l'heure, afin de garantir la livraison sans retard de plus de 5 000 cafés et établissements de restauration. Les robots FANUC sont chargés du traitement, de l'inspection et de la palettisation des fûts.

Avec une production annuelle d'environ un million d'hectolitres, la brasserie Haacht est la troisième de Belgique.
« Le secteur de la restauration occupe une place centrale dans nos activités », explique Koen Van de Velde, maître brasseur assistant à la brasserie Haacht. « Nous produisons non seulement les bières Primus, Tongerlo, Charles Quint et Mystic, mais aussi des boissons gazeuses, de l'eau minérale, du vin et même du café, bref, tout ce qu'un bar peut servir. Plusieurs employés de la brasserie sont spécialisés dans le service aux établissements de restauration et nous avons notre propre équipe pour l'entretien des distributeurs.”

Une ligne pour le nettoyage et une autre pour le remplissage des fûts

L'une des conséquences de cette spécialisation dans le secteur de la restauration est qu'une grande partie de notre production de bière est distribuée en fûts, ce qui a entraîné la modernisation de la ligne de remplissage il y a plusieurs années. La brasserie Haacht s'est adressé à Lambrechts Konstruktie, fabricant d'équipements spécialisés pour le remplissage des fûts de bière – une niche sur laquelle seules quelques autres sociétés dans le monde sont présentes.
Le remplissage des fûts est de fait plus complexe qu'il n'y paraît, notamment parce que cette étape doit s'effectuer de telle sorte que la bière ne mousse pas et surtout parce que les fûts sur la ligne de production doivent être nettoyés et stérilisés avant la phase de remplissage. Globalement, cette ligne de production entièrement automatisée subit environ cinquante contrôles pour s'assurer que chacune des opérations est réalisée conformément aux exigences. Le premier de ces contrôles est une inspection visuelle des fûts, qui sont placés sur la ligne de production par un robot FANUC type R-2000iB.

iRVision entièrement intégré au contrôleur du robot

« Une caméra placée au-dessus de la ligne d'alimentation de palettes détecte les fûts et transmet ces données au robot », explique Filip Beyens, directeur général de Lambrechts Konstruktie. « Le robot est équipé de deux grappins qui lui permettent de soulever deux fûts à la fois.
Le robot présente ensuite les fûts à deux autres caméras, qui vérifient que les fûts et leurs pistons sont bien positionnés (la tige du piston au centre du fût) et que le capuchon est relevé. Si nécessaire, le robot peut retourner les fûts, puis les placer sur le convoyeur qui les emporte au poste de nettoyage. »

Pour le système de reconnaissance visuelle, Lambrechts a choisi le système FANUC iRVision. Filip Beyens : « Le gros avantage de iRVision est qu'il est entièrement intégré au contrôleur du robot. Ainsi, le robot peut évaluer chaque fût sans avoir à communiquer avec l'automate programmable. Les fûts qui, pour une raison ou une autre, ne répondent pas aux critères sont placés sur la ligne des rejets par le robot. »
Efficacité maximale

Le programme d'inspection des fûts à l'aide d'un système de vision a été développé par Lambrechts et équipe aussi le contrôleur du robot. Toutes les communications requises sont réalisées au sein du système. Évidemment, les opérateurs peuvent aussi afficher les images sur la console du robot, mais l'évaluation est en fait réalisée automatiquement par le contrôleur du robot.
En fin de ligne, une fois les fûts remplis, étiquetés et vérifiés une dernière fois, deux robots FANUC M-410 attendent pour les palettiser. Ces robots sont placés de sorte qu'ils puissent placer tous les deux les fûts sur les palettes. Toutefois, en condition de fonctionnement normal, un robot s'occupe des fûts terminés tandis que l'autre place les fûts de la ligne des rejets sur des palettes distinctes.

Nous avons pris la décision en toute connaissance de cause d'installer le plus petit robot au début de la ligne et les deux plus grands en fin de ligne. Une simulation avait démontré que cette configuration permettait d'optimiser la disponibilité et d'obtenir une efficacité maximale.

Simulation avec le logiciel Roboguide

Filip Beyens : « Nous avons eu recours au logiciel Roboguide pour simuler à l'avance le fonctionnement de la ligne. Nous avons procédé à des estimations du nombre de rejets afin de pouvoir analyser les charges de travail des robots. Avec une configuration à 3 robots, nous avons obtenu un bon équilibre, avec le troisième robot déplaçant les palettes.”
La configuration complète comprenant les robots, le contrôleur, le système de vision et le logiciel de simulation était un argument assez convaincant pour que Lambrechts choisisse FANUC pour ce type d'application.

Filip Beyens : « Lorsque nous avons commencé à travailler avec la robotique il y a 15 ans, cette technologie était peu connue en dehors du secteur automobile. L'équipe FANUC nous a expliqué les possibilités et nous a aidé à nous lancer. Au fil des ans, FANUC est devenu un véritable partenaire. La communication est excellente et les employés FANUC sont toujours disponibles lorsque nous avons besoin d'eux. »
Flexibilité et productivité accrues

La base de la réussite du partenariat entre la brasserie Haacht et Lambrechts Konstruktie est une bonne communication.
« Nous sommes fiers de notre statut d'entreprise belge et nous préférons un partenaire local, qui peut garantir directement la qualité de son travail », explique Koen Van de Velde au sujet du partenariat avec Lambrechts. « De même, la collaboration avec FANUC est excellente. Nos opérateurs ont été formés à la manutention des robots et nous avons signé un contrat de maintenance. Les robots sont un facteur essentiel dans la performance d'ensemble de la ligne. La ligne est opérationnelle depuis 2010 et les robots ne sont jamais tombés en panne. De plus, le coût de la maintenance est beaucoup plus faible que celui de la palettisation traditionnelle, alors que dans le même temps la flexibilité et la productivité ont progressé de façon significative. »

Produits FANUC utilisés