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

Einleitung

Der europäische Marktführer Nature's Pride mit Sitz in Maasdijk importiert 230 Sorten von Obst und Gemüse aus 58 Ländern. Um der steigenden Nachfrage nach Avocados gerecht zu werden und den Verpackungsprozess zu optimieren, beauftragte das Unternehmen den Maschinenbauer Selo mit der Entwicklung des innovativen Speedpackers. Selo holte VIRO bereits in der Entwicklungsphase zur Unterstützung mit Logistiksimulationen an Bord. Dadurch konnte die Markteinführungszeit deutlich verkürzt und die Zahl kostspieliger Feldversuche erheblich reduziert werden.

240 Avocados pro Minute verpacken

Mit dem neu entwickelten Speedpacker lassen sich Avocados effizient und besonders schonend verpacken, ohne dass die empfindlichen Früchte bei der Handhabung beschädigt werden. Die Zerbrechlichkeit des Produkts in Kombination mit der hohen Leistungsanforderung von 240 verpackten Avocados pro Minute stellte eine große Herausforderung für die Ingenieurinnen und Ingenieure und Maschinenbauer von Selo dar.

Sehen Sie sich hier das Video des Speedpackers an:

Verfahrenstechnische Herausforderungen

Avocados werden über eine Sortiermaschine zugeführt, die den Speedpacker mit einem kontinuierlich wechselnden Produktmix versorgt. Die unterschiedlichen Größen der Früchte, die Mischung verschiedener Sorten sowie die Anforderung, jede Schale vollständig zu befüllen, führten zu mehreren verfahrenstechnischen Herausforderungen:

• Kapazitätsbestimmung: Die Maschine wird von Selo auf Basis des Gesamtdurchsatzes verkauft. Dieser ergibt sich aus der Kapazität pro Roboter, multipliziert mit der Anzahl der eingesetzten Roboter und einem Sicherheitsfaktor. Diese Berechnungsgrundlage musste im Vorfeld validiert werden.
• Validierung der Abstände zwischen den Förderbandläufen: Der ursprüngliche Abstand zwischen den Kisten war zu groß, um auch größere Kisten effizient zu verarbeiten. Dadurch wurde die Förderstrecke nicht optimal genutzt.
• Optimierung der Roboterzuweisungsregeln: Die Avocados werden über drei Förderbänder zugeführt, denen jeweils Roboter zugewiesen sind. Die Regeln zur Roboterzuweisung wurden auf Grundlage des jeweiligen Angebots optimiert. Dies hatte das Ziel, eine möglichst effiziente Steuerung der gesamten Linie zu gewährleisten.
  

Lösung: Simulation und parametrische Modellierung

Um die Effizienz des Speedpackers zu verbessern, entwickelte VIRO ein parametrisches Modell in Tecnomatix Plant Simulation (Siemens). Mit Hilfe dieses Modells konnten verschiedene Szenarien analysiert und Optimierungen vorgenommen werden. Wichtige Merkmale des Modells sind:

• Variable Produktgrößen und Anzahlen pro Schachtel: Unterschiedliche Schachtelgrößen können im Modell einfach per Knopfdruck verarbeitet werden.
• Dynamische Simulation der Produktzuführung: Schwankungen in der Zufuhr werden in die Simulation einbezogen, so dass realistische Situationen analysiert werden können.
• Anpassbare Förderstrategien: Fördergeschwindigkeit und -beschleunigung können individuell optimiert werden.

Diese Simulationen ermöglichten es Selo, die optimale Strategie für die Roboter im Voraus zu bestimmen. So wurde ein robustes und effizientes Prozessdesign gewährleistet: Die Entwicklungszeit wurde erheblich verkürzt und die Anzahl der physischen Tests drastisch reduziert.

Ergebnisse und Umsetzung

Der Speedpacker ist in der Verpackungsanlage von Nature's Pride in Maasdijk in Betrieb. Dank fortschrittlicher Kameratechnologie erkennen die Greifer die genaue Position der Avocados, so dass sie sorgfältig gepflückt und in die Kartons gelegt werden können. Jetzt zeigt sich, dass die Simulation während des Engineerings einen großen Mehrwert bietet:

• Optimierung der Roboterzuweisungsregeln pro Produktzuführungsband auf der Grundlage des Angebots gewährleistet eine gleichmäßigere Leistung.
• Effizientere Nutzung der Roboterkapazität für eine genauere Bestimmung und Begründung des Gesamtdurchsatzes.
• Optimale Nutzung von Förderern mit Trays: Das Förderband wird optimal genutzt, ohne dass die Konstruktion geändert werden muss. Die Simulation hat gezeigt, dass diese Lösung für alle unterschiedlichen Produktgrößen effektiv funktioniert.
  

Fazit

Dank der Simulationsexpertise und der parametrischen Modellierung von VIRO konnte Selo während des Konstruktionsprozesses die richtigen Entscheidungen treffen, die auf den tatsächlichen Zahlen beruhten. Selo ist mit den Ergebnissen sehr zufrieden. Und auch der Endkunde Nature's Pride ist begeistert: „Wir sind stolz auf unseren Speedpacker, mit dem wir unsere Avocados ergonomisch und effizienter verpacken können“, sagt Mohamed Ayachi, Operations Manager von Nature's Pride. „Dadurch können wir unseren Prozess stabilisieren und unsere Zuverlässigkeit gegenüber unseren Kunden erhöhen.“

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