Öt gép képességeinek egyesítése egyetlen gyártósorban

A L’Oréal intelligens terméktovábbítással teszi rugalmasabbá kozmetikumtöltési műveleteit

2020. szeptember 10., csütörtök, 06:00

Címkék: automatizálás Beckhoff Beckhoff Automation EtherCAT konvejor konvejorrendszer kozmetikai ipar PLC szállítószalag TwinCAT XTS

A L’Oréal vállalatcsoport caudryi üzeme (Franciaország, Nord megye) kiváló minőségű bőrápolókat, szempillafestékeket és alapozókat gyárt Luxe üzletága számára. Három gyártósora már a Beckhoff XTS (eXtended Transport System) lineáris szállító­rendszerére épül. Ennek része az új Agile F24 töltő- és kupakolóegység, amely az agilis gyártási műveleteket előirányzó vállalati stratégiával összhangban gyors formátumváltásokat és egyúttal nagyobb termelékenységet tesz lehetővé. Ezenfelül az új rendszer öt, korábban különálló gép funkcióit egyesíti az eddiginél kisebb helyigény mellett.

A L’Oréal számos világszerte híres parfüm- és sminkmárkát, valamint test-, arc-, kéz- és hajápoló terméket előállító és forgalmazó, piacvezető kozmetikai gyártó. Az egyedi és kisebb tételben gyártott termékek iránti növekvő kereslet komoly kihívást jelent, különösen a luxuscikkek egyre szélesedő piacán, ezért a L’Oréal igazgatótanácsa stratégiai célul tűzte ki a vállalat gyártóműveleteinek agilisabbá tételét.

A gyártóműveletek átalakítása XTS-alapokra

Korábban a caudryi üzem az alapozógyártáshoz több különböző cégtől származó gépet használt, amelyeket szállítószalagok és termékpufferek kapcsoltak össze, hagyományos anyagtovábbító rendszert alkotva. Ez a gyártósor azonban nem volt elég rugalmas az egyre változatosabb termékpaletta kezeléséhez és a folyamatosan csökkenő tételmennyiségek gazdaságos gyártásához.

A L’Oréal a fentiek miatt úgy döntött, hogy egy alapvető átállás jegyében olyan újszerű gyártósort vezet be, amely bármilyen formátum kezelésére képes, gyorsan átállítható új termékre, és optimalizált költségek mellett üzemeltethető. Az Agile F24 nevű új gyártósort a L’Oréal egyik, kilencfős csapata tervezte meg Franck Lefort, a Luxe üzletág projektvezetőjének irányításával. A rendszer követelményeit a Secad gépépítő céggel együttműködve dolgozták ki. Egy felmérést követően a felek úgy döntöttek, hogy a meglévő gépeket lecserélik egyetlen gyártósorra, amely az XTS intelligens szállítórendszeren alapul.

Franck Lefort, a L’Oréal Luxe üzletágának projektmenedzsere szemlélteti, hogy milyen könnyen érhető el a központi vezérlőrendszer a Beckhoff egyik többérintéses kezelőpaneljéről

Franck Lefort szerint az új rendszer megvalósítása során a legnagyobb feladat az volt, hogy a teljes gyártási folyamatot függetlenítsék a merev gépciklusoktól: „Míg ezt a problémát korábban a gépek közötti szállítószalagokkal és termékpufferekkel oldottuk meg, az XTS egyik legnagyobb előnye, hogy az egyes mozgatóegységek egyedileg vezérelhetők. A gépciklusokat így függetleníteni lehet a feldolgozás egyes lépéseinek időtartamától, például úgy, hogy az időigényesebb feldolgozóállomásokból egyszerűen többet helyezünk el a szállítási útvonal mentén. Ezzel optimalizálható a termékáramlás és javítható a termelékenység.”

Az új megoldás „lelke” az XTS

Az új rendszer elrendezése az XTS-en alapul; központi elemének kerülete 22 méter, és 40 mozgatóegységet tartalmaz. Az alapozók töltőállomásai egy intelligens szállítórendszer mentén helyezkednek el. A töltés hat lépésből áll: palackok behelyezése, töltés, adagolópumpák, kupakok és címkék felhelyezése, és végül a késztermékek kiadása. A palackokat egy kezelőrobot pozicionálja, amely levesz két vagy három üres palackot egy tálcáról, majd a mozgatóegységekhez rögzített tartókba helyezi azokat. A további állomásokon robotok vagy kezelőrendszerek megtöltik a palackokat, felhelyezik (terméktől függően) az adagolópumpákat vagy cseppentőket, becsavarják őket, majd kupakolják a palackokat. Ezután a rendszer a termék színárnyalatát, tételszámát és lejárati dátumát tartalmazó lézerkódot, valamint egy címkét visz fel a palackra, majd a megtöltött palackokat tálcákra helyezi, és a dobozolóhoz továbbítja.

Az új, rugalmas Agile F24 gyártósor öt – korábban különálló – gép funkcióit egyesíti, optimalizálva a termékáramlást és fokozva a termelékenységet

Kisebb helyigény, fokozott rugalmasság

Az XTS-rendszer egyik alapvető előnye, hogy az egyes mozgatóegységek egyedileg vezérelhetők, és minden egyes palackot egyazon mozgatóegység kísér végig a feldolgozási folyamaton. A feldolgozási időtől függően a mozgatóegység meg tud állni, majd a lépés végén felgyorsulva továbbítja a palackot a következő munkafázis felé. A különféle időtartamú műveleteket így nem kell gépenként csoportosítani, sem a gépek között bonyolult illesztéseket, illetve termékpuffereket biztosítani. Az XTS segítségével a korábbi öt gép egyetlen rendszerbe integrálható. Az integráció és az XTS helytakarékos kivitele következtében 30%-kal sikerült csökkenteni a rendszer helyigényét, ami a nagyobb kihozatallal párosulva jelentősen megnövelte az egységnyi felületre eső termelékenységet. Ennek köszönhetően a L’Oréal a gyártóterület kiterjesztése nélkül a jövőben is meg fog tudni felelni a kozmetikai luxuscikkek iránti növekvő keresletnek. A beruházás megtérülését az XTS egy másik kulcsfontosságú előnye, a nagyobb rugalmasság is elősegíti.

A TwinCAT-alapú, szoftverben megvalósított vezérlés révén az XTS a különféle termékváltozatok között az ezeknek megfelelő paraméterkészletek betöltésével tud váltani. A különféle termékformátumokat így egyetlen gyártósoron lehet feldolgozni, csökkentve a szükséges gépek számát. További előny jelentkezik a minimális tételmennyiségek gyártásánál: „Rugalmasság terén az XTS egy olyan új megoldás magja, amelyet másodpercek alatt át lehet állítani másik színárnyalatra. Ezáltal csökkenthetjük a tételek darabszámát, és egyúttal teljesíteni tudjuk ügyfeleink változó igényeit is” – nyilatkozta Jean Yves Vey, a caudryi üzem vezetője. A formátumváltás időigénye a felére csökkent, és nőtt a rendszer rendelkezésre állása. Ugyanaz a sor állítja elő az akár néhány százas, akár több milliós darabszámú tételeket, és hétféle formátumtípust tud kezelni, mégpedig 300 helyett mindössze 40 szállítótartállyal. Jean-Yves Vey kitért a TwinCAT-vezérlésű XTS-rendszer minőségbiztosítási előnyeire is: „Az XTS-rendszer központosított vezérlési elve jelentősen megkönnyíti az üzemeltetést, és különösen a minőségirányítást. Idetartozik a mintavétel, szükség esetén a sor üresre futtatása, valamint az ellenőrző mérés. Mindezek a műveletek rádiófrekvenciás azonosítással (RFID), teljesen automatikusan történnek.”

A töltési folyamat előtt a kezelőrobot az üres palackokat a mozgatóegységekhez rögzített és az adott egyedi termékformátumnak megfelelő kialakítású tartókba helyezi

Teljes körű automatizálási megoldás PC-alapú vezérléssel

A vállalat az XTS-alapú szállítás mellett további automatizálási feladatokat is a TwinCAT automatizálási szoftverrel valósított meg, egységes és központosított vezérlési környezetet biztosítva a teljes létesítmény számára. Ilyen további feladat a PLC-szoftverrel és integrált tengelyvezérléssel megoldott szekvenciális vezérlés, a felhőalapú adatkapcsolati funkciók és egyéb gépfunkciók biztosítása – például a TwinCAT szoftverben megvalósított robotika és kezelőfelület. Az új rendszer további Beckhoff eszközöket is használ: ilyenek például a vezérlőszekrénybe épített, helytakarékos HD EtherCAT-terminálok vagy az IP67 védelmi fokozatú EtherCAT P be/ki meneti terminálok. A különféle érzékelők és beavatkozó szervek közelében elhelyezhető EtherCAT P eszközök egyetlen kábelen továbbítják az adatokat és a tápfeszültséget, ami jelentősen egyszerűsíti a kábelezést.

A Beckhoff a rendszerhez 39 darab AM8000 típusú szervomotort is szállított, amelyek az EL7211 típusú EtherCAT szervomotor-terminálokkal vagy az AX5000 típusú szervohajtásokkal együtt a különféle kezelőegységek hajtott tengelyeiként működnek. Az OCT (One Cable Technology – egykábeles technológia) révén itt is lényegesen egyszerűsíthető a kábelezés, mivel egyetlen szokványos motorkábel viszi át a táplálást és a visszacsatoló jeleket egyaránt.

Potenciális lehetőségeket ígérő együttműködés

Az XTS- és a PC-alapú vezérlés lehetővé tette olyan rugalmas és időtálló kozmetikai gyártósor kifejlesztését, amellyel a magas minőségi követelmények és az új fogyasztói elvárások egyaránt kielégíthetők. A kezelő a teljes folyamatot – minden minőség-ellenőrzést és mintavételezést is beleértve – önállóan kézben tarthatja, és könnyen, gyorsan válthat át másik termékformátumra. Ez után az első siker után a L’Oréal úgy döntött, hogy a Beckhoff vállalattal hosszú távú együttműködés keretében további moduláris és agilis gyártósorokat fog megvalósítani.

www.beckhoff.hu/packaging

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek