Între anii 2020 și 2027, se preconizează că piața de procesare a alimentelor va înregistra o creștere cu o rată de dezvoltare (CAGR) de 6,04%, conform Verified Market Search. Industria va trebui să-și intensifice productivitatea în timp ce se confruntă simultan cu o lipsă de personal respectiv presiuni legate de reducerea costurilor.
Diego Mirabelli – Manager Industria Alimentară, Europa
MAI 2021
Deoarece majoritatea companiilor de automatizări se concentrează pe producătorii de utilaje, SMC se diferențiază prin prezența sa alături de producătorii de alimente pe linia de producție, în scopul identificării celor mai urgente provocări cu care se confruntă industria alimentară și ajutarea lor în depășirea acestora. Pentru a-și îmbunătăți productivitatea, fabricile trebuie să reducă timpul de nefuncționare, să implementeze automatizări și să îmbunătățească eficiența energetică, siguranța mașinilor și igiena.
Ce impact a avut izbucnirea pandemiei COVID-19 asupra fabricilor și al modului lor de funcționare? Surprinzător, COVID-19 a accelerat trecerea către procesul de automatizare, deoarece lucrătorii (care erau oricum greu de găsit) au devenit din ce în ce mai absenți, iar necesitatea distanțării sociale face ca automatizarea să devină și mai importantă.
Evitați întreruperile de producție
Oprirea producției este coșmarul oricărei fabrici de alimente, deoarece majoritatea fabricilor funcționează non-stop, cu sectoare de producție organizate într-un flux continuu, în care o zonă depinde de activitatea celeilalte, de la integrarea materiilor prime principale, până la procesare și ambalare. Orice defecțiune a componentelor va genera o întrerupere a producției, fapt ce generează pierderi pentru fabrică ce constau în timp și costuri. Eficacitatea generală a echipamentului (OEE - Overall Equipment Effectiveness) poate fi îmbunătățită semnificativ prin aplicarea de soluții digitale de mentenanță predictivă, instruirea operatorilor și maximizarea fiabilității produselor.
Descriere: Fabricile de alimente lucrează în principal cu un flux continuu, pe o bază de 24/7. Prin urmare, orice întrerupere a unui component individual este foarte costisitoare.
Componenta cea mai critică în orice fabrică este actuatorul. Procedura de înlocuire a unui actuator este foarte rapidă (de obicei 10 minute) atunci când acesta este la îndemână. În alte cazuri, poate dura până la 4 ore. Desigur, costul înlocuirii unui actuator va fi în general mult mai mic decât costul unei întreruperi în producție.
Majoritatea fabricilor de alimente efectuează întreținere în mod regulat, ceea ce înseamnă că unele componente sunt înlocuite chiar dacă mai pot funcționa. Pentru a asigura monitorizarea condițiilor în timp real, utilizatorii au nevoie de o vizibilitate clară asupra stării echipamentului în orice moment. Acest lucru poate fi realizat de obicei cu ajutorul a două tipuri de senzori dezvoltați de SMC. În primul rând, senzori de inducție care calculează viteza tijei, permitând detectarea ușoară a murdăriei pe ghidaje, și în al doilea rând, senzori de presiune care vor identifica eventuale scurgeri în interiorul actuatorilor. Acești senzori comunică prin intermediul protocolului IO-Link. Datele sunt disponibile în timp real pentru a verifica starea echipamentului.
În plus, SMC a dezvoltat un parteneriat cu Dell și Software AG, un instrument global de monitorizare a fabricii. Factorul distinctiv cheie al acestei soluții Industry 4.0 este că afișează datele într-un mod ușor de utilizat și declanșează alerte atunci când echipamentul este în pericol de defectare. Această soluție se bazează pe know-how-ul SMC și utilizează caracteristici de inteligență artificială, printre care și învățarea automată. Datele operaționale sunt rapid disponibile pentru analiză: comportamentul actutatorului este analizat în paralel cu alte date de funcționare, pentru a prezice cu precizie o defecțiune după o perioadă de colectare a datelor de doar câteva luni.
Există multe avantaje ale operatorilor instruiți pe linia de producție, care pot efectua singuri sarcini de întreținere simplă. SMC își împărtășește expertiza prin cursuri practice de instruire care conțin teorie, exerciții și activități practice. Instruirea este destinată operatorilor de linie (chiar și celor fără experiență în componente pneumatice), care pot identifica probleme potențiale înainte de apariția defecțiunii mașinii și pot efectua o mentenanță simplă. Prin urmare, a avea operatori instruiți ajută la îmbunătățirea fiabilității mașinilor.
În cele din urmă, soluționarea problemei legate de timpul de nefuncționare presupune o bună fiabilitate a componentelor. Produsele SMC îmbunătățesc fiabilitatea prin utilizarea inovațiilor tehnologice, cum ar fi o "presiune minimă de funcționare" mai mică decât cea propusă de concurență sau tehnologia de etanșare metalică în locul cauciucului pentru actuatori și electrovalve. Cu toate acestea, fiabilitatea produsului nu poate fi adesea măsurată cu precizie, deoarece depinde de aplicația specifică a clientului în ceea ce privește frecvența, temperatura, umiditatea etc. Prin urmare, maximizarea fiabilității este responsabilitatea inginerilor noștri, care vor putea specifica produsul potrivit pentru aplicație, atât în colaborare cu producătorul de utilaje, cât și cu utilizatorii finali.
Cresterea productivității prin îmbunătățirea proceselor de automatizare
Această industrie dinamică a fost întârziată în ceea ce privește implementarea proceselor de automatizare, fapt pe care îl putem vedea în etapele de procesare primare și secundare.
Robotica industrială, împreună cu tehnologia sa derivată, cobotii sau roboții colaborativi, pot avea un impact semnificativ anii următori, ajutând partenerii noștri din industria alimentară să atingă nivelurile de productivitate dorite.
Descriere: Roboții pot automatiza multe sarcini
Așadar, ce ne definește ca fiind specialiștii potriviți în aceast domeniu? Echipa noastră de experți dedicată dezvoltării de soluții robotice și parteneriate remarcabile, este principala caracteristică. Avem expertiză în toate tehnologiile de prindere (pneumatice, electrice și magnetice) și am dezvoltat, de asemenea, o gamă largă de graifăre ce pot fi rapid conectate și gata de utilizare pentru diferiți furnizori de roboți colaborativi, cum ar fi Universal Robots. Tehnologia noastră wireless joacă un rol important în aplicațiile de robotică, permitând graifărului o comunicația prin Wi-Fi și instalarea rapidă datorită absenței cablurilor.
Alte sarcini dintr-o fabrică de alimente pot fi realizate de mașini automate standard suplimentare, cum ar fi alimentarea în stivă, orientarea produsului, dispozitivul de alimentare, preluarea și plasarea. Acest lucru presupune că o relație strânsă între furnizorii de automatizări și producătorii de utilaje este esențială pentru a automatiza ceea ce este de obicei făcut manual. Cu toate acestea, versatilitatea mașinii este, de asemenea, o problemă cheie de luat în considerare. Luăm ca exemplu distribuirea, ne imaginăm un scenariu în care aveți necesități diferite de distribuire pe aceeași linie de producție, flexibilitatea este necesară pentru a crea o formă diferită pe un biscuit de ciocolată față de altul. Nu este neobișnuit ca același produs să aibă caracteristici variate în diferite țări. Mașinile automate pot fi adesea asistate de coboți și sisteme de viziune artificială pentru a optimiza procesul și a crește flexibilitatea.
Următorul pas este introducerea tehnologiilor inteligente în procesul de automatizare. Creșterea produselor personalizate necesită o fabricație flexibilă, eficientă și inteligentă pentru o reacție rapidă la schimbările de pe piață. Mașinile trebuie să combine schimbări flexibile și rapide de format cu rate de ciclu ridicate precum și costuri reduse ale ciclurilor de viață. Digitalizarea și revoluția Industriei 4.0 vor ușura tranziția de la o producție la alta și vor îmbunătăți fluxul de operare global al fabricilor, iar automatizarea inteligentă va aduce mai multă flexibilitate în ajustările utilajelor. SMC oferă deja dispozitive conectate la IO-Link și fieldbus pentru a obține toate datele relevante de la nivelul fabricii. Senzorii IO-Link, unitatea principală IO-Link și actuatorii IO-Link sunt doar câteva dintre produsele inteligente cu care SMC vă poate ajuta. Provocarea echipei de experți SMC este de a dezvolta deschide calea Industriei 4.0.
Reducerea costurilor prin optimizarea eficienței energetice
Fabricile de produse alimentare sunt mari consumatoare de energie; ele reprezintă 19% din consumul total de energie al industriei de producție. Îmbunătățirea eficienței energetice nu numai că va reduce costurile, ci va contribui și la reducerea amprentei de carbon, care reprezintă un obiectiv important pentru fabricile de produse alimentare, în cazul cărora pneumatica reprezintă 20% din consumul mondial de energie electrică. În acest sens, îmbunătățirea eficienței energetice înseamnă identificarea locurilor și modurilor în care se consumă energia. Pentru a face acest lucru, SMC efectuează audituri ale liniilor de producție în fabrică și produce un raport detaliat cu măsurători, date și fotografii, stabilind toate acțiunile de corecție pentru a sprijini optimizarea, inclusiv câți bani pot fi economisiți și câtă investiție este necesară pentru a atinge fiecare obiectiv de valoare adăugată. Costurile de îmbunătățire pot varia, dar rentabilitatea investiției este adesea rapidă. Un exemplu de îmbunătățire sugerată ar putea fi optimizarea simplă a produsului, cum ar fi indicatorii LED care arată că echipamentul este restricționat și consumă prea multă energie din cauza unei probleme. Cea mai comună problemă este, de obicei, prezența pierderilor de aer, care duc la un consum excesiv de energie, pentru care SMC oferă o gamă largă de soluții: unelte de monitorizare a condițiilor care furnizează informații precum debitul și presiunea, Sistemul de Detecție Automată a Scurgerilor (ALDS) care furnizează monitorizare aproape în timp real a scurgerilor și o electrovalvă VEX Stand-by, care reduce consumul de aer în timpul opririlor scurte sau îl închide în cazul opririlor prelungite.
Trebuie menționat că de-a lungul timpului, am acumulat o cantitate mare de informații, expertiză și pricepere în acest domeniu, deoarece acest tip de audit a fost efectuat cu mulți dintre clienții noștri din întreaga lume, și am creat un sistem intern de gestionare a cunoștiințelor (Rapoarte de Activități de Îmbunătățire). Datorită experților noștri și a sistemului de gestionare a cunoștințelor, putem aborda producătorii de utilaje, propunându-le optimizări cu valoare adougată. Aceasta poate fi o sugestie simplă, cum ar fi dimensionarea componentlor pneumatice, sau co-inginerie a liniei de producție propunând sarcini de automatizare eficiente din punct de vedere energetic sau sfătuindu-i cu privire la tehnologia cea mai potrivită de aplicat dintre motoarele electrice și pneumatice. Eficiența energetică va proveni și din produsele în sine. SMC și-a asumat un angajament important de a dezvolta produse ușoare și compacte special concepute pe economisirea aerului comprimat utilizat, în special pentru părțile mobile precum graifărele și actuatorii. Circuitul de economisire a energiei poate reduce, de asemenea, emisiile de CO2.
Siguranța și igiena mașinilor necesită, de asemenea, expertiza SMC în inginerie
Deși igiena a fost întotdeauna un aspect central al industriei alimentare, COVID-19 a subliniat importanța acestuia. Atât constructorii de mașini, cât și fabricile de alimente au nevoie de soluții ușor de curățat și care reduc oportunitățile de contaminare. În timp ce designurile și materialele personalizate adesea implică costuri mai mari decât soluțiile standard, costul neglijării igienei poate fi mult mai mare. Pentru a ajuta constructorii de mașini la un nivel practic, trebuie selectat un furnizor care poate oferi produse calificate din punct de vedere igienic, cum ar fi echipamentele de preparare a aerului, actuatori, electrovalve și răcitoare. Factorii cheie de urmărit includ componente din oțel inoxidabil pentru a evita coroziunea, unsori (rezistente la apă și agenți chimici) care respectă standardele FDA, componente marcate cu laser, nu etichetate, și calitatea aerului tratat conform standardelor ISO. Un alt factor de luat în considerare este faptul că înțelegerea și aplicarea standardelor de igienă relevante poate fi dificil, deoarece există multe tipuri diferite de fabrici de alimente. În plus, acestea trebuie să îndeplinească acum diferite cerințe și reglementări de igienă în diferite țări, referitor la COVID-19. Pentru a fi la curent cu standardele la nivel mondial, SMC folosește apartenența sa la organizații precum EHEDG (Grupul European de Inginerie și Design Igienic) pentru a sprijini clienții în înțelegerea standardelor relevante și a modului în care acestea ar trebui implementate în viitor.
O altă situație întâlnită se referă la faptul că adesea este necesară adaptarea produselor standard. SMC oferă acest serviciu și este capabil să sprijine clienții în înțelegerea standardului pe care trebuie să-l îndeplinească și modul în care să-l implementeze.
În concluzie, produsele și expertiza în automatizare nu sunt suficiente pentru a satisface multele provocări întâlnite în industria alimentară. Familiaritatea și excelentele relații de colaborare cu partenerii noștri finali sunt singura modalitate de a asigura cea mai bună disponibilitate a liniei de producție și de a obține reducerea costurilor și a consumului de energie, precum și conformitatea cu reglementările stricte ale industriei alimentare. Aceasta reprezintă angajamentul companiei SMC.
