Roboty przemysłowe jako kluczowy element linii napełniającej i paletującej w browarze

Zadanie: Modernizacja linii napełniającej poprzez wykorzystanie robotów przemysłowych do przenoszenia, kontroli i paletowania beczek z piwem. Aby sprostać popytowi na piwo, linia napełniająca w browarze Haacht w Boortmeerbeek w Belgii musi osiągnąć wydajność 500 beczek na godzinę.

Rozwiązanie: Użycie robota FANUC R-2000iB połączonego z systemem FANUC iRVision za pośrednictwem sterownika w celu przeprowadzania wizualnej inspekcji beczek. Instalacja dwóch robotów FANUC M-410 na końcu linii w celu paletowania napełnionych beczek. Rozwiązanie zostało opracowane przez firmę Lambrechts Konstruktie, producenta specjalistycznego sprzętu do napełniania beczek piwem.

Wynik: Linia działa niezawodnie od 2010 roku. Elastyczność i produktywność znacząco wzrosły. Koszty konserwacji okazały się dużo niższe niż w przypadku typowych sposobów paletowania.
 

Roboty zajmują się przenoszeniem i kontrolą beczek z piwem w browarze Haacht

W browarze Haacht w Boortmeerbeek w Belgii znajduje się linia napełniająca o wydajności 500 beczek na godzinę, gwarantująca terminową dostawę napoju do ponad 5000 kawiarni i lokali gastronomicznych. Za przenoszenie, inspekcję i paletowanie beczek odpowiadają roboty firmy FANUC.

Browar Haacht jest trzecim największym tego typu zakładem w Belgii. Jego roczna produkcja sięga około miliona hektolitrów.
„Jednym z naszych najważniejszych klientów jest sektor gastronomiczny” — stwierdza Koen Van de Velde, asystent mistrza piwowarskiego w browarze Haacht. „Poza ważeniem piw takich jak Primus, Tongerlo, Charles Quint i Mystic zajmujemy się także rozlewaniem do butelek napojów bezalkoholowych, wody mineralnej, wina, a nawet kawy — jednym słowem wszystkiego, co klient może kupić w kawiarni. Kilku pracowników specjalizuje się w obsłudze lokali gastronomicznych. Mamy także własny zespół odpowiadający za konserwację dozowników”.

Jedna linia do czyszczenia beczek, druga — do ich napełniania

Jedną z konsekwencji skoncentrowania działań na sektorze gastronomicznym jest konieczność dystrybuowania dużej części wyprodukowanego piwa w beczkach. W ramach tej strategii kilka lat temu dokonano modernizacji linii napełniającej. Browar Haacht zwrócił się o pomoc do firmy Lambrechts Konstruktie, producenta specjalistycznego sprzętu do napełniania beczek piwem — w tej wyjątkowej niszy działa tylko kilka firm na całym świecie.
Napełnianie beczek jest dużo bardziej złożone niż może się to z pozoru wydawać, zwłaszcza że piwo nie może się spienić. Najważniejsze jest jednak oczyszczenie beczek i zachowanie ich sterylności na linii produkcyjnej. Na całej zautomatyzowanej linii znajduje się około pięćdziesiąt punktów kontrolnych, gdzie sprawdza się zgodność wykonywanych działań z wymaganiami. W pierwszym punkcie kontrolnym dokonuje się wizualnego sprawdzenia beczek umieszczanych na linii produkcyjnej przez robota FANUC typu R-2000iB.

System iRVision w pełni zintegrowany ze sterownikiem robota

„Kamera, która znajduje się nad linią dostawy palet, przekazuje robotowi dane o wykrytych beczkach” — wyjaśnia Filip Beyens, dyrektor zarządzający w firmie Lambrechts Konstruktie. „Robot jest wyposażony w dwa chwytaki umożliwiające jednoczesne podniesienie dwóch beczek.
Po podniesieniu beczki są umieszczane przez robota przed kolejnymi dwoma kamerami, gdzie sprawdza się ich stan oraz stan tłoków (trzonków tłoka w centralnej części beczki), a także upewnia, że nasadki są uniesione. Jeśli jest taka potrzeba, robot umieszcza beczki z powrotem na przenośniku, który transportuje je do stacji czyszczenia”.

Firma Lambrechts wybrała produkt FANUC iRVision jako system rozpoznawania wizualnego. Filip Beyens stwierdza: „Dużą przewagą systemu iRVision jest jego całkowita integracja ze sterownikiem robota. Oznacza to, że robot może sprawdzić każdą beczkę, nie kontaktując się ze sterownikiem PLC. Każda beczka, która nie spełnia kryteriów z dowolnego powodu, jest przenoszona przez robota na odpowiedni przenośnik i odrzucana”.”

Maksymalna wydajność

Program do wizyjnej inspekcji beczek, który jest wykonywany przez sterownik robota, został opracowany w firmie Lambrechts. Wszelka komunikacja odbywa się wewnątrz systemu. Oczywiście operatorzy mogą przeglądać obrazy z kamer na konsoli robota, ale cały proces kontroli jest wykonywany automatycznie przez jego sterownik.
Na końcu linii produkcyjnej, po napełnieniu, oznakowaniu i sprawdzeniu beczek, dwa roboty FANUC M-410 są gotowe do rozpoczęcia paletowania. Roboty rozmieszczono w taki sposób, aby mogły razem umieszczać beczki na paletach. Jednak zazwyczaj jeden robot zajmuje się umieszczaniem gotowych beczek na jednej palecie, natomiast drugi ustawia odrzucone beczki na innej.

Decyzja o zamontowaniu mniejszego robota na początku linii napełniającej oraz dwóch większych na jej końcu była podjęta świadomie. Symulacje pokazały, że taki układ zapewnia najwyższy poziom dostępności i najlepszą wydajność.

Symulowanie pracy robotów przy użyciu oprogramowania Roboguide

Filip Beyens: „Skorzystaliśmy z oprogramowania Roboguide w celu przeprowadzenia symulacji pracy całej linii produkcyjnej. Oszacowano liczbę odrzuconych beczek, dzięki czemu można było przeanalizować obciążenie pracą robotów. Konfiguracja wykorzystująca 3 roboty pozwoliła uzyskać odpowiednią równowagę, przy czym trzeci robot zajmował się obsługą palet”.”
Korzystny pakiet produktowy obejmujący roboty, sterownik, system wizyjny oraz oprogramowanie do symulacji przekonał pracowników firmy Lambrechts do wyboru rozwiązania firmy FANUC i wykorzystania go w tym zastosowaniu.

Filip Beyens: „Kiedy 15 lat temu rozpoczynaliśmy pracę z robotami, technologia ta nie była dobrze znana poza kręgami przemysłu samochodowego. Pracownicy firmy FANUC przedstawili nam dostępne możliwości i pomogli zacząć działać. Na przestrzeni lat firma FANUC stała się dla nas prawdziwym partnerem. Kontakty z jej pracownikami nie mogłyby być lepsze — są zawsze chętni do pomocy”.”

Poprawa elastyczności i produktywności

Podstawą pomyślnej współpracy browaru Haacht i firmy Lambrechts Konstruktie jest doskonała komunikacja.
„Jesteśmy dumną belgijską firmą i wolimy współpracować z lokalnymi partnerami biznesowymi, którzy mogą osobiście ręczyć za jakość swojej pracy” — stwierdza Koen Van de Velde, omawiając zalety współpracy z firmą Lambrechts. „Współpraca z firmą FANUC układa się równie świetnie. Nasi operatorzy zostali przeszkoleni z obsługi robotów i podpisaliśmy umowę w zakresie prowadzenia prac konserwacyjnych. Roboty są kluczowym elementem linii produkcyjnej, gwarantującym jej wydajność. Linia działa od 2010 roku i ani razu nie mieliśmy problemów z działaniem robotów. Poza tym koszty konserwacyjne są dużo niższe niż w przypadku typowych sposobów paletowania. Udało się także znacząco zwiększyć elastyczność i produktywność”.”

Używane produkty firmy FANUC