I fabbricanti di prodotti alimentari aumentano la produzione con i robot Yamaha

L'automazione di qualsiasi processo in una sequenza di produzione può semplificare le sfide operative e aumentare l'efficienza e la qualità. Yamaha Motor Robotics FA Section sostiene le aziende di diversi settori dell'industria alimentare nella realizzazione di questi risultati, grazie all'introduzione di robot per il confezionamento e l'etichettatura.

Figura 1. L'imballaggio manuale tradizionale può essere inefficiente se nell'area di produzione è presente un numero di lavoratori superiore a quello ottimale.

Uno dei clienti Yamaha nel settore della produzione alimentare, un marchio affermato di dolci da forno con una tradizione di oltre 100 anni, ha recentemente installato una serie di robot SCARA per ottimizzare la capacità produttiva durante il confezionamento di dolci in scatole di varie dimensioni.

Con il confezionamento manuale tradizionale, nell'area di produzione è necessaria la presenza di diversi lavoratori in qualsiasi momento, a seconda del numero di scatole ordinate e della quantità di dolci da confezionare. La Figura 1 illustra le postazioni di lavoro nell'area di produzione. La tabella mostra come il numero ottimale di lavoratori fluttui in base all'obiettivo di produzione. Questo aspetto impone ai manager di assicurarsi che sia presente ogni giorno solo il numero di lavoratori necessario.

"Il nostro team ha analizzato il flusso di lavoro nell'area degli imballaggi e ha proposto una serie di otto robot YK400XE SCARA, collegati utilizzando moduli trasportatori lineari LCMR200", spiega Jumpei Ninomiya, Sales Manager, Yamaha Motor Europe Robotics Business, Factory Automation Section. "È necessario un solo lavoratore per supervisionare i robot, il che facilita la gestione delle risorse umane e stabilizza la produzione, garantendo che tutti gli ordini possano essere evasi in modo efficiente".

Con una lunghezza del braccio di 400 mm e una capacità di carico utile di 4 kg, YK400XE è il più piccolo della serie YK-XE ad alte prestazioni e a prezzi accessibili. È ideale per le attività di pallettizzazione, carico/scarico, assemblaggio e ispezione ed è facilmente collegabile alla centralina RCX340 di Yamaha per liberare tutto il potenziale delle sue caratteristiche. Ciò include l'ottimizzazione automatica di accelerazione e decelerazione, che migliora il controllo, soprattutto quando si sposta un carico pesante, ottimizzando anche l'affidabilità e riducendo al minimo le vibrazioni.

Come ulteriore miglioramento nell'applicazione di confezionamento dei dolci, l'integrazione del sistema di visione RCXiVY2+ ha permesso a ogni YK400XE di controllare l'orientamento e la posizione di ogni singolo articolo da confezionare. L'area di produzione modernizzata (figura 2) può ora funzionare in modo continuo per 24 ore al giorno, con supervisori che lavorano su turni di 8 ore. I moduli trasportatori LCMR200 offrono la flessibilità di regolare rapidamente la posizione di arresto del trasportatore per gestire scatole di diverse dimensioni.



Figura 2. I robot SCARA possono confezionare i dolci in modo accurato e a una velocità costante, 24 ore su 24 per mantenere una produttività costante.

Un portavoce dell'azienda ha aggiunto: "Oltre a offrire i risparmi di manodopera previsti, i nostri nuovi robot Yamaha SCARA hanno migliorato la produttività, ridotto i costi e gli errori umani, migliorando così la qualità. Ci consentono di preservare la nostra storia e tradizione, modernizzando i nostri processi e consegnando ai nostri clienti ancora più deliziosi dolci da forno".

Le aziende che gestiscono alimenti come i prodotti a base di carne possono affrontare una sfida piuttosto diversa. L'ambiente in cui le carni vengono manipolate deve essere mantenuto a 4°C costanti. Gli esseri umani non possono lavorare in sicurezza in tali condizioni per un lungo periodo.

L'ultimo cliente Yamaha nel settore alimentare ha automatizzato con successo l'etichettatura delle confezioni di carne fresca in condizioni di freddo utilizzando i robot YK-TW SCARA. I responsabili di produzione dell'azienda avevano precedentemente contemplato l'uso di un robot a collegamento parallelo, comune in molte fabbriche. Hanno scoperto che queste macchine tendono a essere grandi e pesanti e richiedono un portale fortemente ingegnerizzato con ancoraggi di sicurezza. Ritenendo che non sarebbe stato possibile installarlo in fabbrica, si sono rivolti a Yamaha per trovare una soluzione più adatta.

Il nuovo robot SCARA Yamaha YK-TW di tipo orbitale è integrato con una visione artificiale per riconoscere le confezioni e rilevare la posizione per l'adesione delle etichette (figura 3).



Figura 3. Il sistema automatizzato funziona ininterrottamente a una temperatura ambiente di 4 °C, mantenendo una resa e una precisione costanti.

Appositamente progettato per il montaggio a portale, l'YK-TW omnidirezionale elimina le carenze dei robot tradizionali a collegamento parallelo. Il peso relativamente leggero e l'altezza complessiva ridotta si traducono in un'inerzia molto più bassa, senza bisogno di un telaio ingombrante. Inoltre, è dotato di una staffa di montaggio opzionale originale Yamaha appositamente progettata, che consente di risparmiare i costi di progettazione associati alla creazione di un portale personalizzato.

"Questa azienda non aveva mai utilizzato robot prima d'ora, quindi il nostro team è riuscito ad eseguire una valutazione preliminare con l'YK-TW per confermare che avrebbe soddisfatto le esigenze richieste", spiega Jumpei Ninomiya. "Molti clienti scelgono l'YK-TW perché può lavorare in spazi ristretti. L'asse R può passare completamente sotto l'unità principale per sfruttare appieno lo spazio di lavoro sottostante e le parti mobili sono bilanciate in modo ottimale per consentire un movimento efficiente ad alta velocità con una precisione costante ".

Un portavoce dell'azienda ha aggiunto: "Da quando abbiamo installato i nostri robot Yamaha, è aumentata la domanda per i nostri prodotti refrigerati e per i surgelati. Grazie alla compattezza dell'YK-TW e al suo montaggio, siamo in grado di modificare facilmente il layout dello stabilimento e di aggiungere altre linee di produzione per aumentare la capacità".

Per la produzione alimentare, la produzione di semiconduttori, le applicazioni mediche e farmaceutiche, Yamaha ha anche una selezione di robot puliti, tra cui YK-XGC/XC SCARA, FLIP-XC ad asse singolo e XY-XC cartesiani. Conforme alle normative in materia di pulizia riconosciute a livello internazionale, come la ISO 14644-1 classe 3 e la FED-STD-209D classe 10, utilizza caratteristiche come il sistema senza cinture e l'aspirazione dell'aria per garantire una bassa emissione di particelle.

"I nostri robot Yamaha SCARA hanno consentito ai due clienti di questo studio di raggiungere il loro obiettivo principale di ridurre al minimo i costi di manodopera. In ciascun caso sono stati anche in grado di migliorare la qualità e la produttività, e semplificare la gestione della produzione e delle risorse. Sono stati anche in grado di aumentare rapidamente la produzione per sfruttare nuove opportunità di mercato", riassume Jumpei Ninomiya.

Conclude: "Per le aziende del settore alimentare, o in molti altri settori di produzione e imballaggio, il primo piccolo passo verso l'automazione può iniziare un percorso che offre rendimenti crescenti attraverso investimenti continui".

www.yamaha-motor-robotics.com

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