Gıda endüstrisinin zorluklarını karşılamak, otomasyon uzmanlarının doğrudan fabrika içerisinde bulunması anlamına gelir
2020 ve 2027 arasında, Onaylanmış Pazar Araştırmasına göre gıda işleme pazarının yıllık bileşik büyüme oranı (CAGR) %6.04 ile büyümesi beklenmektedir. Diego Mirabelli – Gıda Endüstrisi Müdürü, Avrupa Endüstri, aynı anda işçi eksikliği ve maliyet baskısı ile uğraşırken üretkenliğini artırmak zorunda kalacak.
Çoğu otomasyon şirketi makine üreticilerine odaklandığından, SMC, gıda endüstrisinin en acil zorluklarını belirlemek ve bunların üstesinden gelinmesine yardımcı olmak için fabrikalarda gıda üreticileriyle birlikte yer alarak kendini farklılaştırıyor. Fabrikaların üretkenliklerini artırmak için arıza süresini azaltması, daha fazla otomasyon uygulaması ve enerji verimliliğini, makine güvenliğini ve hijyenini iyileştirmesi gerekiyor.
COVID-19 salgınının fabrikalar ve çalışma biçimleri üzerinde nasıl bir etkisi oldu? Şaşırtıcı bir şekilde, COVID-19 otomasyona geçişi hızlandırdı çünkü (işe alınması zaten zor olan) işçiler giderek daha fazla işe gelmemeye başladı ve sosyal mesafeye duyulan ihtiyaç otomasyonu daha da önemli hale getirdi.
Duruş Süresinden Kaçınma
Üretimin durması herhangi bir gıda fabrikasının en kötü kabusudur. Çünkü çoğu fabrika, birincil malzeme entegrasyonundan işlemeye ve son olarak paketlemeye kadar bir alanın diğerinin faaliyetine bağlı olduğu sürekli bir akış halinde düzenlenmiş üretim alanları ile 7/24 esasına göre çalışır.
Herhangi bir bileşen arızası, fabrika zamanına ve parasına mal olan üretimde bir durma yaratacaktır. OEE (Genel Ekipman Etkinliği), dijital kestirimci bakım çözümleri uygulayarak, operatörleri eğiterek ve ürün güvenilirliğini en üst düzeye çıkararak önemli ölçüde iyileştirilebilir.
Altyazı: Gıda fabrikaları ağırlıklı olarak 7/24 esasına göre sürekli akış halinde çalışmaktadır. Bu nedenle, tek bir bileşenin herhangi bir kesinti süresi çok pahalıdır.
Herhangi bir fabrikadaki en kritik bileşen iş elemanlarıdır. İş elemanlarını değiştirme prosedürü, kolayca ulaşılabilecek bir yerdeyken çok hızlıdır (genellikle 10 dakika). Diğer durumlarda, 4 saate kadar sürebilir. Elbette, bir iş elemanının değiştirmenin maliyeti, genellikle üretimde durmanın maliyetinden çok daha az olacaktır.
Çoğu gıda fabrikası, düzenli olarak planlanmış bir temelde bakım gerçekleştirir; bu, çalışmaya devam etseler bile bazı bileşenlerin değiştirildiği anlamına gelir.Gerçek zamanlı durum izlemeyi sağlamak için, kullanıcıların her zaman ekipman durumunu net bir şekilde görebilmesi gerekir. Bu genellikle SMC tarafından geliştirilen 2 tip sensör ile sağlanabilir. İlk olarak, kılavuzlardaki kirlerin kolayca tespit edilmesini sağlayan çubuğun hızını hesaplayan indüksiyon sensörleri ve ikincisi, iş elemanlarının içindeki herhangi bir sızıntıyı tespit edecek basınç sensörleri. Bu sensörler IO-Link üzerinden haberleşir. Ekipmanın durumunu kontrol etmek için veriler gerçek zamanlı olarak mevcuttur.
Ayrıca SMC, küresel bir fabrika izleme aracı olan Dell ve Software AG ile bir ortaklık geliştirmiştir. Bu Endüstri 4.0 çözümünün temel ayırt edici faktörü, verileri çok kullanıcı dostu bir şekilde görüntülemesi ve ekipman arıza riski altında olduğunda uyarıları tetiklemesidir.
Bu çözüm, SMC bilgisine dayalıdır ve yapay zeka özelliklerini kullanır, bunlardan biri makine öğrenimidir. Operasyonel veriler analiz için hızlı bir şekilde mevcuttur: İş elemanının davranışı, sadece birkaç aylık bir veri toplama periyodundan sonra bir arızayı doğru bir şekilde tahmin etmek için diğer çalışma verileriyle paralel olarak analiz edilir.
Fabrikada basit bakım görevlerini kendi başlarına halledebilen eğitimli operatörlere sahip olmanın birçok avantajı vardır. SMC, uzmanlığını teori, alıştırmalar ve pratik etkinlikler içeren uygulamalı eğitim kurslarıyla paylaşmaktadır. Eğitim, makine arızası oluşmadan önce olası sorunları tespit edebilen ve basit bakım işlemlerini gerçekleştirebilen hat operatörlerine (pnömatik bileşenler konusunda deneyimi olmayanlara bile) yöneliktir. Bu nedenle, eğitimli operatörlere sahip olmak makine güvenilirliğini artırmaya yardımcı olur.
Son olarak, arıza süresinin ele alınması, iyi bir bileşen güvenilirliği gerektirir. SMC ürünleri, iş elemanlarında ve valflerde kauçuk yerine rakiplerinden daha düşük "minimum çalışma basıncı" veya metal conta teknolojisi gibi teknik yeniliklerden yararlanarak güvenilirliği artırır.
Ancak, sıklık, sıcaklık, nem ile ilgili müşterinin özel uygulamasına bağlı olduğundan, ürün güvenilirliği genellikle mutlak terimlerle ölçülemez. Bu nedenle, güvenilirliği en üst düzeye çıkarmak, aşağıdakiler için doğru ürünü belirleyebilecek mühendislerimizin sorumluluğundadır.
Artan otomasyon sayesinde verimlilik artar
Bu hızlı tempolu endüstri, normalde birincil ve ikincil işleme aşamalarında gördüğümüz otomasyon penetrasyonunda geleneksel olarak gecikmiştir.
Robotik ve onun kök teknolojisi olan Cobots, gıda müşterilerimizin özlemini duydukları üretkenlik seviyelerine ulaşmalarına yardımcı olarak önümüzdeki yıllarda büyük bir etki yaratabilir.
Başlık: Robotlar birçok görevi otomatikleştirebilir
Peki, SMC'yi bu alanda uygun bir uzman yapan nedir? Robotik çözümlerin geliştirilmesine adanmış bir ekibe ve kayda değer ortaklıklara sahip olmak ana güçtür. Tüm farklı kavrama teknolojileri (pnömatik, elektrik ve manyetik) konusunda uzmanlığa sahibiz ve ayrıca Universal Robots gibi farklı Cobot tedarikçileri için çok çeşitli tak ve çalıştır tutucu uç efektörü geliştirdik.
Kablosuz teknolojimiz, robotik uygulamalarda Wi-Fi ile daha hızlı iletişim sağlayan ve kablo olmaması nedeniyle hızlı kurulum sağlayan önemli bir oyuncudur.
Bir gıda fabrikasındaki diğer görevler, yığın besleme, ürün yönlendirme, besleyici, toplama ve yerleştirme gibi ek standart otomatik makineler tarafından gerçekleştirilebilir. Bu, genellikle manuel olarak yapılanları otomatikleştirmek için otomasyon sağlayıcıları ve makine üreticileri arasında yakın bir ilişkinin gerekli olduğu anlamına gelir. Ancak, makine çok yönlülüğü de dikkate alınması gereken önemli bir konudur.
Örneğin, Dağıtımı ele alalım, aynı üretim hattında farklı dağıtım ihtiyaçlarınız olduğu, bir çikolatalı bisküviden diğerine farklı bir şekil oluşturmak için esnekliğe ihtiyaç duyduğunuz bir senaryo hayal edin. Aynı ürünün farklı ülkelerde farklı özelliklere sahip olması alışılmadık bir durum değil. Otomatik makinelere, süreci optimize etmek ve esnekliği artırmak için genellikle Cobots ve Vision sistemleri yardımcı olabilir.
Bir sonraki adım, otomasyonda akıllı teknolojileri tanıtmaktır. Bireyselleştirilmiş ürünlerdeki artış, pazar değişikliklerine hızlı tepki verebilmek için esnek, etkili ve akıllı üretim gerektiriyor. Makineler, esnek ve hızlı format değişikliklerini yüksek döngü oranları ve düşük yaşam döngüsü maliyetleriyle birleştirmelidir. Dijitalleşme ve Endüstri 4.0 devrimi, bir üretimden diğerine geçişi kolaylaştıracak ve küresel fabrika operasyon akışını iyileştirecek ve Akıllı otomasyon, makine ayarlarında daha fazla esneklik getirecek.
SMC, fabrika alanından ilgili tüm verileri almak için IO-Link'e ve fieldbus'a bağlı cihazlar sunuyor. SMC IO-Link sensörleri, IO-Link master ve IO-Link iş elemanları, SMC'nin yardımcı olabilecek akıllı ürünlerinden sadece birkaçıdır. SMC uzman ekibinin odak noktası, Endüstri 4.0 yolunu geliştirmektir.
Enerji verimliliğini optimize ederek maliyetleri azaltmak
Gıda fabrikaları enerji talep ediyor; tüm imalat endüstrisinin enerji tüketiminin %19'unu temsil ederler. Enerji verimliliğinin iyileştirilmesi yalnızca maliyetleri azaltmakla kalmayacak, aynı zamanda pnömatiğin küresel güç tüketiminin %20'sini temsil ettiği gıda fabrikaları için temel bir hedef olan karbon ayak izini de azaltacaktır.
Bununla birlikte, enerji verimliliğini artırmak, enerjinin nerede ve nasıl tüketildiğini belirlemek anlamına gelir. Bunu yapmak için SMC, fabrikada üretim hattı denetimleri gerçekleştirir ve ölçümler, veriler ve resimlerle ayrıntılı bir rapor oluşturur ve ne kadar paradan tasarruf edilebileceği ve bunun için ne kadar yatırım yapılması gerektiği de dahil olmak üzere optimizasyona yardımcı olacak tüm düzeltici eylemleri belirler.
İyileştirme maliyetleri değişebilir, ancak yatırım getirisi genellikle kısadır. Önerilen iyileştirmeye bir örnek, ekipmanın kısıtlı olduğunu ve bir sorun nedeniyle çok fazla enerji tükettiğini gösteren LED göstergeler gibi basit ürün optimizasyonu olabilir. En yaygın sorun genellikle aşırı enerji tüketimine yol açan ve SMC'nin geniş bir çözüm yelpazesi sunduğu hava kaçaklarıdır: akış hızı ve basınç gibi bilgiler sağlayan durum izleme araçları, neredeyse gerçeğe yakın değer sağlayan Otomatik Kaçak Tespit Sistemi (ALDS), zamanlı kaçak izleme ve kısa duruşlarda hava tüketimini azaltan veya uzun duruşlarda onu kapatan VEX Stand-by Valfi.
Bu tür bir denetim dünya çapında birçok müşterimizle gerçekleştirildiğinden ve bir iç bilgi yönetim sistemi oluşturduğumuzdan, bu konuda çok büyük miktarda veri, uzmanlık ve bilgi birikimi biriktirdiğimizi belirtmek gerekir ( İyileştirme Faaliyet Raporları). Bu uzmanlık ve bilgi yönetim sistemi sayesinde, makine üreticisine katma değer optimizasyonu ile yaklaşabiliriz. Bu, pnömatik bileşenin boyutlandırılması veya enerji verimli otomasyon görevleri öneren üretim hattı ortak mühendisliği veya elektrikli tahrikler veya pnömatikler arasında uygulanacak en iyi teknoloji hakkında tavsiyeler gibi basit bir öneri olabilir.
Enerji verimliliği de ürünlerin kendisinden gelecek. SMC, özellikle tutucular ve iş elemanları gibi hareketli parçalar için kullanılan basınçlı havanın tasarrufunu etkileyen hafif ve kompakt ürünler geliştirme konusunda büyük bir taahhütte bulunmuştur. Güç tasarrufu devresi ayrıca CO2 emisyonlarını da azaltabilir.
Makine güvenliği ve hijyeni ayrıca SMC mühendislik uzmanlığı gerektirir
Saygın bir otomasyon uzmanı, Son Kullanıcıların Makine üreticileriyle Güvenlik işlevinin uygulanmasını desteklemesine yardımcı olarak her zaman gerçekçi bir yaklaşım benimsemelidir. Uygun şekilde tasarlanmış ürünler ve doğrulanmış operasyonel valfler (ISO 13849'a göre), özellikle makine kontrolü ile ilgili olarak genel güvenlik sağlamanın merkezinde yer alır.
Güvenlik kontrol sistemleri oluştururken her zaman doğrulanmış operasyonel bileşenlerin (VOC'ler) ve ürün verilerinin (SMC, ücretsiz kütüphanesi “SISTEMA” ile birlikte sayılır) kullanılması gerekir.
Daha yüksek Güvenlik Performans Seviyeleri için SMC, makinenin durması durumunda havayı boşaltma imkanı veren yedekli valfler sağlar.
While bespoke designs and materials often come at a higher price than standard solutions, the price of failing to ensure hygiene can be far higher. To help machine builders on a practical level, a supplier that can offer hygienic-qualified products – such as air preparation equipment, actuators, solenoid valves and fittings – should be selected. Key factors to look out for include components in stainless steel to avoid corrosion; greases (resistant to water and chemical agents) that comply with FDA standards; laser marked, not labelled components, and treated air quality according to ISO standards. Another factor to consider is that navigating and understanding relevant hygiene standards can be notoriously challenging as there are many different types of food plant. In addition, food plants now have to meet the different hygiene requirements and regulations in different countries relating to COVID-19. To help stay abreast of standards worldwide, SMC uses its membership of organizations such as EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group) to support customers in understanding the relevant standards and how they should be implemented moving forward.
Another issue is that standard product adaptation is often necessary. SMC offers this service and is be able to support the customer in understanding which standard it needs to meet and how to implement it.
In conclusion, products and automation expertise are not enough to meet the food industry’s many challenges. Familiarity and close working practices with our End-customers is the only way to ensure the best availability of the production line and achieve cost and energy reduction and compliance with the strict regulations of the food industry. That is the SMC commitment.
28 Tem 2021
