Project Speedpacker: hoe we 240 avocado’s per minuut verpakken zonder ze te beschadigen

Inleiding
Europa’s marktleider Nature’s Pride in Maasdijk importeert 230 groente- en fruitsoorten uit 58 landen. Om de toenemende vraag naar avocado’s bij te benen en het verpakkingsproces te optimaliseren, kreeg machinebouwer Selo de opdracht de Speedpacker te ontwikkelen. Selo schakelde VIRO in voor logistieke simulaties in de ontwikkelingsfase. Hierdoor werd de time to market aanzienlijk verkort; bovendien hoefde Selo minder kostbare praktijktests uit te voeren.

240 avocado’s per minuut verpakken
De innovatieve Speedpacker maakt het mogelijk om avocado’s efficiënt en zorgvuldig te verpakken zonder de avocado's te beschadigen bij de handling. De kwetsbaarheid van het product in combinatie met de systeemeis om 240 avocado's per minuut te verpakken, maakten het project een bijzondere uitdaging voor de engineers en de machinebouwers van Selo.

Bekijk hier de video van de Speedpacker:

Uitdagingen in het engineeringproces
De avocado’s worden aangevoerd via een sorteermachine. Die voorziet de Speedpacker van een continu variërende productmix. De verschillende afmetingen van de avocado’s, de mix van verschillende sorteringen en het feit dat elke tray volledig gevuld moet worden met avocado's, brachten de volgende uitdagingen met zich mee:

• Capaciteitsbepaling: de machine wordt door Selo verkocht op basis van een totale verwerkingscapaciteit. Die is gebaseerd op de capaciteit per robot, vermenigvuldigd met het aantal robots en een veiligheidsfactor. Deze berekening diende gevalideerd te worden.
• Validatie tussenafstand meenemers transportband: de initiële steek (afstand) tussen de dozen was te groot om ook grotere dozen te kunnen verwerken. Hierdoor werden de transportbanden niet efficiënt benut.
• Optimalisatie van de regels voor toewijzing van robots: de avocado’s worden aangevoerd over drie transportbanden waaraan robots zijn toegewezen. De toewijzingsregels voor de robots per transportband werden geoptimaliseerd op basis van het aanbod. Dit om de meest efficiënte lijnbesturing te realiseren.
  
  

Oplossing: simulatie en parametrische modellering
Om de efficiëntie van de Speedpacker te verbeteren, ontwikkelde VIRO een parametrisch model in Tecnomatix Plant Simulation (Siemens). Aan de hand van dit model konden we verschillende scenario’s analyseren en optimalisaties doorvoeren. Belangrijke kenmerken van het model zijn:

• Variabele productafmetingen en aantallen per doos: in het model zijn eenvoudig, met één druk op de knop, verschillende doosformaten te verwerken.
• Dynamische simulatie van productaanvoer: fluctuaties in de aanvoer worden meegenomen in de simulatie, zodat realistische situaties worden geanalyseerd.
• Aanpasbare transportstrategieën: de snelheid en versnelling van de transportbanden zijn afzonderlijk te optimaliseren.

Door deze simulaties kon Selo vooraf de optimale strategie voor de robots bepalen. Dit zorgde voor een robuust en efficiënt procesontwerp: de ontwikkelingstijd werd aanmerkelijk verkort en het aantal fysieke tests werd drastisch verminderd.

Resultaten en implementatie
De Speedpacker is inmiddels operationeel in de verpakkingsruimte van Nature’s Pride in Maasdijk. Dankzij de geavanceerde cameratechnologie detecteren de grijpers de exacte positie van de avocado’s, waardoor ze zorgvuldig kunnen worden opgepakt en in de dozen geplaatst. De toegevoegde waarde van het toepassen van simulatie gedurende de engineering zijn:

• Optimalisatie van de regels voor toewijzing van robots per productaanvoertransportband op basis van aanbod, wat resulteerde in een consistentere output.
• Efficiëntere benutting van robotcapaciteit, waardoor de totale verwerkingscapaciteit nauwkeuriger kon worden bepaald en onderbouwd.
• Optimale benutting van de transportbanden met trays: De transportband wordt optimaal benut zonder dat het ontwerp hoefde te worden gewijzigd. Uit simulatie volgde dat deze oplossing effectief functioneert voor alle verschillende productmaten.
  
  

Conclusie
Dankzij de simulatie-expertise van VIRO en de parametrische modellering kon Selo tijdens het engineeringproces de juiste ontwerpkeuzes maken, gebaseerd op werkelijke getallen. Selo is heel tevreden met de resultaten. Ook eindklant Nature's Pride is content: “We zijn trots op onze speedpacker, waarmee we onze avocado’s ergonomisch en efficiënter kunnen inpakken”, aldus Mohamed Ayachi, de Operations Manager van Nature’s Pride. “Hiermee kunnen we ons proces stabiliseren en verhogen we onze betrouwbaarheid richting onze klanten.”

Met dank aan Selo en Nature's Pride voor hun medewerking aan dit artikel.

Benieuwd wat we voor u kunnen betekenen? Neem dan nu contact op.