Geautomatiseerd ontkorsten van kaas zorgt voor volautomatische productie bij Dupont Cheese.

Dupont Cheese in Brugge investeerde in een volledig geautomatiseerde kaasontkorstmachine van het Nederlandse machinebouwbedrijf Groba. Ergonomischer werken was de voornaamste motivatie, maar de automatisering biedt ook extra opportuniteiten.

Dupont Cheese is een onderdeel van de divisie Consumer Products & Services van Milcobel, het grootste zuivelbedrijf in België. Naast de wereldwijde distributie van 2.000 soorten kazen uit België en Europa, versnijdt en verpakt het kaasbedrijf vooral kaas geproduceerd in de fabriek van Milcobel in Moorslede. In totaal verwerkt het kaasbedrijf, met ongeveer 230 medewerkers, maar liefst 10.000 ton per jaar op 16 productielijnen, waaronder een lijn voor het snijden en verpakken van vierkante kaasblokjes in een transparante kunststoftray.

24/7 productie dankzij 2 industriële robotarmen

De volledige installatie – de kaasontkorstmachine en de aan- en afvoerrollenbanen – telt 2 industriële robotarmen van KUKA. De eerste robotarm neemt de aangevoerde kaas op en plaatst deze op een weegschaal waarna de kaas de automatisch de ontkorstmachine ingaat. De tweede robot verwijdert dan de korst met een speciale freestool. Ondertussen legt de eerste robot een volgende kaas klaar op de weegschaal, zodat de machine maximaal gebruikt wordt. Het verwijderen van de kaaskorst gebeurt met een KUKA AGILUS HM robot waarop een snel ronddraaiende ronde freeskop met kleine mesjes is gemonteerd. Het design en materiaal van deze robot zijn absoluut hygiëne compatibel en daarom is de AGILUS HM robot uiterst geschikt voor toepassingen waarmee direct contact met levensmiddelen, zoals kazen, noodzakelijk is.

Op de KUKA AGILUS HM robot is een snel ronddraaiende ronde freeskop gemonteerd voor het ontkorsten van de kaas.

De investering in de standalone, volledig geautomatiseerde, hygiënisch ontworpen kaasontkorstmachine is er in de eerste plaats gekomen om de werkomstandigheden van de werknemers te verbeteren, maar biedt Dupont Cheese ook verschillende extra opportuniteiten. Projectmanager Kurt De Guffroy legt uit: “Het manueel ontkorsten van gecoate kazen is zwaar werk en erg belastend voor de werknemer. Het is daardoor moeilijk om mensen te vinden die dit werk willen uitvoeren.” Andere aanleidingen voor de investering zijn een betere arbeidsveiligheid en een verhoging van de arbeidsefficiëntie: 1 operator kan de volledige installatie bedienen en alle nodige werkzaamheden uitvoeren op een klein oppervlak. Tegelijk overziet hij het volledige proces, vanaf de aanvoer tot de afvoer van de kaas. De operatoren in drieploegendienst kunnen pauze nemen terwijl het ontkorsten doorgaat.

KUKA en machinebouwer Groba werkte samen om voor de klant de meest efficiënte oplossing te voorzien.

Afhankelijk van de kaasvorm zijn dit momenteel 20 tot 30 kazen per uur. De bediening van de installatie is zeer eenvoudig gemaakt, zodat de operatoren die met de installatie werken geen problemen ondervinden. De operator heeft een werkplanning voor zijn shift en hoeft gewoon 1 van de 20 voorgeprogrammeerde programma’s voor de verschillende kaassoorten, vormen en formaten te kiezen. De machine stelt zich dan zelf volledig in. Gemakkelijker kan haast niet!

KUKA ontwikkelt custom made software voor Groba

De automatisering bij Dupont Cheese was echter geen gemakkelijke opdracht voor machinebouwer Groba. Zo moesten ze rekening houden met de beperkte ruimte en de bedrijfsvoering die het mogelijk moest maken dat de installatie 24/7 kon blijven draaien. Een ander belangrijk aandachtspunt is dat kaas een natuurlijk product is en dat daarom niet elke kaas identiek dezelfde is. Robotleverancier KUKA heeft een eigen engineeringsafdeling en dus ook de kennis in huis om voor zulke uitdagingen oplossingen te vinden. Speciaal voor deze applicatie heeft KUKA daarom de KUKA.DeCrust software ontwikkeld. Elke kaas wordt apart 3D gescand door verschillende laserscanners. Deze scan creëert een puntenwolk die door de software KUKA.DeCrust wordt ingelezen. De software gaat vervolgens de verschillende banen bepalen die de robotarm moet volgen voor het zo efficiënt mogelijk ontkorsten van de kaas. De software is zo ontwikkeld dat Dupont Cheese zelf gemakkelijk zijn recepten kan instellen. Voor deze automatisering heeft Dupont Cheese ook geen extra, externe hardware nodig. De volledige applicatie draait namelijk op de KUKA robotsturing.

De installatie bij Dupond Cheese telt 2 industriële robots van KUKA en zorgt voor een continue productie.

De kennis die KUKA in huis heeft via zijn eigen engineeringsafdeling zorgde ervoor dat KUKA een betrouwbare partner was voor machinebouwer Groba voor dit automatiseringsproject. De samenwerking tussen beide bedrijven was daarom ook zeer succesvol doorheen het volledige traject. Zo zijn er vooraf verschillende testen geweest die moesten bepalen welke freeskop bijvoorbeeld voor het ideale rendement zou zorgen, anderzijds is er ook veel tijd besteed aan de ontwikkeling van het scannen van de kaas, de beeldverwerking en de besturing van de ontkorsttool. De ontkorstmachine is verder zo ontwikkeld dat deze als standalone unit kan ingezet worden, zoals bij Dupont Cheese, maar ook als lijn door units te koppelen. Zo ontstaan er ontkorstopstellingen die meer capaciteit leveren.

Recent is Dupont Cheese begonnen met het verzamelen van procesgegevens om meer inzicht te krijgen in het proces en de installatie en zo kunnen ze deze waar nodig bijsturen. De Guffroy somt enkele KPI’s voor de ontkorstmachine op: aantal verwerkte kazen, gewicht van de kaas voor en na het frezen, verlies aan kaas ed. We zien bijvoorbeeld al dat het verlies aan kaas 2 tot 3 % minder is ten opzichte van het manueel ontkorsten, omdat de machine constanter en nauwkeuriger de kaas ontkorst. Ook dat is mooi meegenomen.”