Cobot in azione in un’azienda alimentare

Sonepar Italia, con i suoi professionisti in forza nella divisione di automazione industriale, ha realizzato la consulenza tecnico commerciale per la fornitura di un sistema di Cobot – Robot collaborativi ad una storica azienda mantovana del settore alimentare. Sonepar ha coinvolto nel progetto in qualità di partner strategico, Omron Industrial Automation Europe e il System Integrator Lucal, azienda specializzata nella realizzazione di macchine automatiche personalizzate.

La richiesta dell’azienda cliente era efficientare parte del processo produttivo: il management si è focalizzato sul reparto confezionamento di una delle linee produttive con l’esigenza di ridurre i tempi di fermo macchina e soprattutto alleggerire il lavoro degli operatori che si trovavano a dover spostare grandi pesi per preparare la pallettizzazione del bancale per il trasporto. Durante la fase di analisi richiesta del committente, Sonepar Italia e i partner hanno valutato la possibilità di creare un sistema automatico che permettesse agli operatori l’accesso all’area di lavoro della macchina e che non obbligasse l’azienda a installare nello spazio protezioni fisiche per la sicurezza.

Cobot: la risposta ideale alle esigenze di efficientamento

Da novembre 2019 nell’azienda sono attivi due Collaborative Robot Omron TM12. Le macchine lavorano in modo sincrono sulla linea nel reparto di confezionamento, riuscendo a movimentare un articolo ogni 9 secondi e raggiungendo la palettizzazione complessiva di 3200 articoli a turno. Il progetto, realizzato dal system integrator Lucal, è implementabile in futuro con l’introduzione di ulteriori robot della linea Mobile di Omron per l’afflusso dei materiali di lavoro dal magazzino principale e il trasporto del prodotto finito verso il magazzino spedizioni.

Sicurezza e affidabilità

I Cobot installati nel reparto sono dotati di un sistema di visione integrato: la fotocamera integrata localizza gli oggetti in un ampio campo di visione, mentre l’illuminazione per il miglioramento delle immagini assicura un riconoscimento degli oggetti in quasi tutte le condizioni. Questo tipo di robot è progettato per lavorare senza rischi per coloro che supervisionano il lavoro: quando il robot percepisce che l’operatore si sta avvicinando oltre una certa soglia di distanza, automaticamente riduce la velocità del movimento, quando poi il lavoratore si avvicina di più e supera una seconda soglia – stabilita in base al raggio di lavoro della macchina – il robot si ferma del tutto. Si arresta in piena sicurezza ma senza andare in allarme, quando l’operatore si allontana invece la macchina ricomincia a funzionare. Il sistema di visione assicura l’affidabilità, l’uniformità e la precisione del posizionamento, oltre ad includere funzionalità come patternmatching, lettura di codici a barre e identificazione dei colori, per svolgere le attività di ispezione, misurazione e smistamento senza costi o sforzi aggiuntivi.

L’ambiente di programmazione Tmflow basato su diagrammi di flusso permette una elevata flessibilità applicativa consentendo di riconfigurare i processi produttivi molto rapidamente. Il software plug-and-play di cui i Cobot Omron sono dotati rende questo robot pronto per l’utilizzo subito dopo la sua installazione. La semplificazione dei cicli di lavoro ha permesso di ridurre i tempi di istruzione del personale addetto alla produzione, quindi è stata molto veloce la messa in opera nel reparto e sono stati ridotti gli ingombri negli spazi della produzione. Il personale è stato dotato di un pannello touch screen per supervisionare il processo produttivo, lo stato di avanzamento della produzione e per monitorare le statistiche di efficienza del lavoro delle macchine, tramite un’interfaccia semplice e con l’ausilio di immagini.

Alleggerire il lavoro e velocizzarlo, garantendo la continuità operativa

La coppia di robot, con l’ausilio di una attrezzatura idonea, preleva direttamente la confezione dal nastro di trasporto della linea e successivamente provvede alla pallettizzazione di prodotti dolciari, preparati per brodo e altri articoli del settore alimentare. L’arrivo dei Cobot ha consentito agli operatori di sgravare il lavoro da mansioni particolarmente ripetitive ora delegate alla macchina. I robot in particolare movimentano confezioni da 10 articoli dal peso di 11 kg trasferendole sul pallet, pronte per la spedizione. I Cobot, inoltre, hanno significativamente ridotto i tempi dell’inattività della linea dovuta al cambio formato o al prelievo dal pallet, rendendo così le operazioni di attrezzaggio e trasporto molto più veloci, migliorando la produttività del reparto di confezionamento e assicurando continuità operativa.

L’installazione dei robot è coincisa con l’implementazione nell’azienda cliente di soluzioni di automazione in chiave Industria 4.0, tra i quali il collegamento e l’interfacciamento con il MES di fabbrica, reso possibile grazie all’integrazione della cella collaborativa e delle macchine presenti nello stabilimento grazie alla comunicazione Ethernet integrata tra i vari PLC Omron presenti sugli impianti nello stabilimento di produzione.

ROI e incremento della produttività

L’azienda committente raggiungerà velocemente anche gli obiettivi di ritorno dell’investimento perché, ora, riesce a ridurre fortemente blocchi e fermi macchina e riduzione dei change-over, minimizzando così i tempi di inattività del reparto. L’aumento di produttività ed efficienza dei processi, unito alla riduzione dei costi indiretti, consentirà all’azienda cliente un ritorno dell’investimento (ROI) in meno di un anno dall’avviamento della cella collaborativa. Ridurre i tempi di produzione nel settore alimentare significa accelerare il time-to-market dei prodotti, garantendo al consumatore finale la freschezza del prodotto a scaffale in GDO.

Overall Equipment Effectiveness (OEE) è la misura di efficacia totale di un impianto, è un indice espresso in % percentuali che riassume tre concetti molto importanti dal punto di vista della produzione manifatturiera: la disponibilità, l’efficienza e l’efficacia di un impianto. L’implementazione dei Cobot nelle linee produttive ha prodotto un incremento di produttività complessivo superiore al 10%.