Cắt phô mai tự động giúp đảm bảo quy trình sản xuất được tự động hóa hoàn toàn tại Dupont Cheese

Hãng Dupont Cheese ở Bruges đã đầu tư vào một máy sản xuất phô mai hoàn toàn tự động của công ty chế tạo máy Groba đến từ Hà Lan. Động lực chính của nỗ lực này là để làm việc hiệu quả hơn, tuy nhiên công nghệ tự động hóa cũng mở ra nhiều cơ hội hơn.

Dupont Cheese là một phần thuộc Khối Sản phẩm & Dịch vụ Tiêu dùng của Milcobel, công ty chuyên về sản phẩm từ sữa lớn nhất ở Bỉ. Bên cạnh việc phân phối 2.000 loại phô mai từ Bỉ và Châu Âu đi khắp thế giới, công ty chuyên về phô mai này chủ yếu cắt và đóng gói sản phẩm phô mai sản xuất tại nhà máy của Milcobel ở Moorslede. Công ty có tổng cộng khoảng 230 nhân viên và sở hữu 16 dây chuyền sản xuất với tổng công suất không dưới 10.000 tấn/năm, bao gồm một dây chuyền cắt và đóng gói khối phô mai vuông trong khay nhựa trong suốt.

Khả năng sản xuất 24/7 nhờ 2 cánh tay rô-bốt công nghiệp

Toàn bộ hệ thống, gồm máy cắt phô mai và băng tải lăn đưa vào và lấy ra, có 2 cánh tay rô-bốt công nghiệp từ KUKA. Cánh tay rô-bốt đầu tiên chọn phô mai được cấp và đặt lên một chiếc cân, sau đó phô mai được đưa vào máy cắt tự động. Sau đó, rô-bốt thứ hai lấy vỏ phô mai ra bằng một dụng cụ cán đặc biệt. Trong khi đó, rô-bốt thứ nhất đặt miếng phô mai thứ hai lên cân để tận dụng tối đa công suất của máy. Vỏ phô mai được rô-bốt KUKA AGILUS HM lấy ra, trên rô-bốt này có gắn một đầu cán tròn xoay nhanh với các lưỡi dao nhỏ. Thiết kế và chất liệu của rô-bốt này tuyệt đối hợp vệ sinh và vì vậy mà rô-bốt AGILUS HM cực kỳ phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi phải tiếp xúc trực tiếp với thức ăn, chẳng hạn như phô mai.

Trên rô-bốt KUKA AGILUS HM có gắn một đầu cán tròn xoay nhanh để cắt phô mai.

Khoản đầu tư vào hệ thống máy cắt phô mai độc lập, hoàn toàn tự động với thiết kế vệ sinh này chủ yếu nhằm mục đích cải thiện điều kiện làm việc của nhân viên, tuy nhiên Dupont Cheese cũng mang lại nhiều cơ hội khác. Giám đốc dự án, ngài Kurt De Guffroy, giải thích: “Cắt phô mai phủ theo cách thủ công là một việc nặng nhọc và rất khó khăn đối với nhân viên. Do đó, rất khó để tìm được người muốn thực hiện công việc này”. Các lý do khác để đầu tư đó là an toàn hơn cho lao động và tăng hiệu suất làm việc: Một người vận hành có thể vận hành toàn bộ hệ thống và thực hiện tất cả công việc cần thiết trên một diện tích nhỏ. Đồng thời, người này giám sát toàn bộ quá trình từ đưa phô mai vào cho đến lấy phô mai ra. Người vận hành làm việc theo ba ca có thể nghỉ giải lao trong khi quá trình cắt vẫn tiếp tục.

KUKA và hãng chế tạo máy Groba đã hợp tác cùng nhau để mang đến giải pháp hiệu quả nhất cho khách hàng.

Tùy vào hình dạng của phô mai mà công suất hiện đạt mức 20 đến 30 tảng phô mai mỗi giờ. Hệ thống máy rất dễ vận hành. Người vận hành có lịch làm việc cho ca của mình và chỉ cần chọn 1 trong 20 chương trình lập trình sẵn cho các loại phô mai, hình dạng và cỡ khác nhau. Sau đó, máy sẽ tự điều chỉnh hoàn toàn. Không thể nào dễ hơn được!

KUKA phát triển phần mềm tùy chỉnh riêng cho Groba

Tuy nhiên, dự án tự động hóa tại Dupont Cheese không phải là một nhiệm vụ dễ dàng đối với hãng chế tạo máy Groba. Họ đã phải cân nhắc điều kiện không gian có hạn và quản lý việc vận hành để hệ thống máy có thể chạy 24/7. Một điểm quan trọng nữa cần lưu ý đó là phô mai là sản phẩm tự nhiên nên không có tảng nào giống hệt tảng nào. Hãng cung cấp rô-bốt KUKA có phòng thiết kế kỹ thuật riêng nên họ cũng có kiến thức để tìm ra giải pháp cho những thách thức như vậy. Đối với ứng dụng cụ thể này, KUKA đã phát triển được phần mềm KUKA.DeCrust. Mỗi tảng phô mai được quét 3D bởi nhiều máy quét laze khác nhau. Hình quét này tạo nên một đám mây điểm để cho phần mềm KUKA.DeCrust đọc. Sau đó, phần mềm sẽ xác định các đường dẫn khác nhau mà cánh tay rô-bốt phải di chuyển để cắt tảng phô mai theo cách hiệu quả nhất có thể. Phần mềm này được phát triển sao cho Dupont Cheese có thể dễ dàng tự thiết lập công thức của mình. Đối với dự án tự động hóa này, Dupont Cheese không cần dùng thêm bất kỳ phần cứng bên ngoài nào. Toàn bộ ứng dụng chạy trên trình điều khiển rô-bốt của KUKA.

Hệ thống máy tại Dupont Cheese gồm có 2 rô-bốt công nghiệp từ KUKA và đảm bảo khả năng sản xuất liên tục.

Kiến thức mà KUKA đã tích lũy được nhờ phòng thiết kế kỹ thuật của mình đã giúp KUKA trở thành một đối tác đáng tin cậy đối với hãng chế tạo máy Groba trong dự án tự động hóa này. Do đó, hai công ty đã hợp tác với nhau một cách rất thành công trong suốt toàn bộ quá trình. Ví dụ, có một vài bước kiểm tra phải được tiến hành để xác định trước xem loại đầu cán nào cho kết quả lý tưởng. Ngoài ra, hai bên cũng đã đầu tư rất nhiều thời gian để phát triển kỹ thuật quét phô mai, xử lý hình ảnh và điều khiển dụng cụ cắt. Máy cắt đã được phát triển hơn nữa theo hướng để có thể sử dụng như một hệ thống độc lập tại Dupont Cheese, ngoài ra còn có thể thiết lập dây chuyền bằng cách liên kết nhiều máy lại với nhau. Bằng cách này, công suất sẽ cao hơn.

Gần đây, Dupont Cheese đã bắt đầu thu thập dữ liệu xử lý để hiểu sâu hơn về quy trình xử lý và hệ thống lắp đặt, đồng thời thực hiện các bước điều chỉnh khi cần. De Guffroy liệt kê ra một số KPI cho máy cắt, cụ thể là: số lượng phô mai được xử lý, trọng lượng của phô mai trước và sau khi cán, hao hụt phô mai , v.v. “Ví dụ, ta có thể thấy mức hao hụt phô mai thấp hơn 2-3% so với cách cắt thủ công bởi máy vận hành ổn định hơn và chính xác hơn. Ngoài ra còn có thêm lợi ích nhờ khả năng tự động hóa này”.