Projekt Speedpacker: Wie wir 240 Avocados pro Minute verpacken, ohne sie zu beschädigen

Einführung

Nature's Pride mit Sitz in Maasdijk ist als Importeur von 230 Obst- und Gemüsesorten aus 58 Ländern ein europäischer Marktführer. Um mit der steigenden Nachfrage nach Avocados Schritt zu halten und den Verpackungsprozess zu optimieren, beauftragte das Unternehmen den Maschinenbauer Selo mit der Entwicklung des Speedpackers. Diese innovative Maschine ermöglicht es, Avocados effizient und schonend zu verpacken, ohne die Avocados bei der Handhabung zu beschädigen. Insbesondere die Zerbrechlichkeit des Produkts und die Systemanforderung, 240 Avocados pro Minute zu verpacken, machten das Projekt zu einer Herausforderung. Eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des Speedpackers spielten die Simulationsexperten von VIRO. Die Logistiksimulation verkürzte die Zeit bis zur Markteinführung erheblich und reduzierte den Bedarf an kostspieligen Feldversuchen.

Herausforderungen im Entwicklungsprozess

Avocados werden über eine Sortiermaschine angeliefert, die dem Speedpacker einen ständig wechselnden Produktmix bietet. Die Variation der Produktgröße und des Produktmixes sowie die Tatsache, dass nur volle Schalen mit Avocados den Speedpacker verlassen dürfen, stellten einige Herausforderungen dar:

Kapazitätsbestimmung: Die Maschine wird mit einer Gesamtkapazität verkauft, die sich aus der Kapazität pro Roboter multipliziert mit der Anzahl der Roboter und einem Sicherheitsfaktor ergibt. Diese Berechnung musste validiert werden.
Validierung des Förderbandabstands: Der ursprüngliche Abstand zwischen den Kisten war zu groß, um auch größere Kisten zu verarbeiten, was zu einer ineffizienten Nutzung des Förderbands führte.
Optimierung der Roboterzuweisungsregeln: Die Roboterzuweisungsregeln pro Produktzuführungsband wurden auf der Grundlage des Angebots optimiert, um eine effiziente Liniensteuerung zu erreichen.

Lösung: Simulation und parametrische Modellierung

Um die Effizienz des Speedpackers zu verbessern, entwickelte VIRO ein parametrisches Modell in Tecnomatix Plant Simulation (Siemens). Dieses Modell bot die Möglichkeit, verschiedene Szenarien zu analysieren und Optimierungen vorzunehmen. Zu den wichtigsten Merkmalen des Modells gehören:

- Variable Produktgrößen und Stückzahlen pro Karton: Unterschiedliche Kartongrößen können im Modell ohne zusätzlichen Aufwand verarbeitet werden.
- Dynamische Simulation der Produktversorgung: Schwankungen in der Versorgung werden in die Simulation einbezogen, so dass realistische Situationen analysiert werden können.
- Anpassbare Transportstrategien: Die Geschwindigkeit und Beschleunigung von Förderern kann individuell optimiert werden.
Durch diese Simulationen konnte die optimale Strategie für die Roboter im Voraus bestimmt werden, was zu einem robusten und effizienten Prozessdesign führte. Dadurch wurde nicht nur die Entwicklungszeit verkürzt, sondern auch die Anzahl der physischen Tests drastisch reduziert.

Ergebnisse und Implementierung

Der Speedpacker ist jetzt im Verpackungsbereich von Nature's Pride in Maasdijk in Betrieb. Dank fortschrittlicher Kameratechnologie erkennen die Greifer die genaue Position der Avocados, so dass sie sorgfältig aufgenommen und in die Kisten gelegt werden können. Der Mehrwert des Einsatzes der Simulation während des Engineerings sind:

- Optimierung der Regeln für die Roboterzuweisung pro Produktzufuhrband auf der Grundlage des Angebots, was zu einer gleichmäßigeren Produktion führte.
- Effizientere Nutzung der Roboterkapazität, was eine genauere Bestimmung und Begründung des Gesamtdurchsatzes ermöglicht.
- Optimale Nutzung von Förderern mit Trays: Der Förderer wird optimal genutzt, ohne dass die Konstruktion geändert werden muss. Simulationen haben gezeigt, dass diese Lösung für alle unterschiedlichen Produktgrößen effektiv funktioniert.

Fazit

Das Simulations-Know-how und die parametrische Modellierung von VIRO ermöglichten es, während des Konstruktionsprozesses die richtigen Designentscheidungen auf der Grundlage der tatsächlichen Zahlen zu treffen. Selo ist mit den Ergebnissen sehr zufrieden. Auch der Endkunde Nature's Pride ist mit dem Ergebnis sehr zufrieden: „Wir sind stolz auf diesen Roboter, der es uns ermöglicht, unsere Avocados ergonomischer und effizienter zu verpacken“, sagt der Betriebsleiter von Nature's Pride. „So können wir unsere Produktivität steigern und der sinkenden Verfügbarkeit von Mitarbeitern entgegenwirken.“

Vielen Dank an Selo und Nature's Pride für den Beitrag zu diesem Artikel.

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