El pastelero pone en práctica el principio de contraflujo

Sweet Candy Co. seleccionó un sistema robótico de recogida y colocación para clasificar el producto en capas y luego recoger las capas en cajas de cartón. Las cajas se venden por peso, pero los pesos de las barras varían según el lote, por lo que los recuentos se ajustan sobre la marcha para obtener pesos precisos y un bajo desperdicio.

Sweet Candy Company, con sede en Salt Lake City, es una pastelera de más de 100 años de antigüedad que se encuentra en su cuarta generación de propiedad y liderazgo familiar, y la quinta generación ya está en el negocio. Fundada por la familia Sweet, la empresa distribuye más de 250 artículos de golosina de alta calidad a nivel nacional e internacional a granel, en bolsas y en cartones. Pero quizás sea mejor conocido por su característico caramelo en forma de barra recubierto de chocolate que se vende exclusivamente en cajas de 10,5 onzas. Un favorito regional desde su debut en la década de 1940, este delicioso chocolate y pectina con sabor a frutas se vende durante todo el año. Pero también hubo un elemento estacional en los patrones de ventas; Como relleno de calcetines popular en la región entre montañas, los palitos de chocolate se habían convertido localmente en prácticamente sinónimo de las fiestas.

Pero estos palitos de chocolate ya no son un secreto regional, ya que recientemente han adquirido más seguidores a nivel nacional a través de mercados de dulces especializados que los venden como delicias gourmet que se pueden regalar y compartir. Las barras de chocolate de Sweet ahora se pueden encontrar a nivel nacional en minoristas como Cracker Barrell Old Country Stores, tiendas Ross u otros mercados de dulces que se especializan en productos únicos fuera de los formatos tradicionales de los comerciantes masivos o de los supermercados. Dado que las barras de chocolate están unificadas en 10,5 onzas con 32 a 34 barras de chocolate por caja, el precio por onza es líder en la categoría de chocolate real. Y para una tienda como Cracker Barrell, esto genera un margen total para el producto. Un diseño modular permite muchas funciones diferentes dentro del sistema, incluida la clasificación de productos individuales desde una alimentación dispuesta de manera suelta, la selección y colocación de capas completas en fondos de cajas, papel encerado aplicación y tapa de cartón.

Esta reciente entrada a los mercados nacionales de dulces especiales precipitó un crecimiento en la demanda durante todo el año, no solo durante la temporada navideña, lo que obligó a los líderes a comenzar a pensar en dar grandes pasos en la automatización para mantenerse al día con las crecientes demandas de producción. Estos movimientos tampoco se basaron estrictamente en la producción o el rendimiento. El liderazgo pretendía aumentar un nivel de precisión en pesos, tamaños y recuentos que antes no podía mantener con una línea de envasado más semiautomática. Pero lo más urgente era mejorar las operaciones de envasado que, especialmente para este producto, estaban a la zaga de la capacidad de fabricación de dulces. Entonces, en octubre de 2022, justo cuando aumentaba la temporada alta, la compañía tomó la iniciativa con una nueva instalación robótica de empaque primario. Y como suele ser el caso, la automatización del embalaje secundario y de final de línea se actualizó para mantenerse al día con una cascada de nueva automatización.

Packaging World, que nunca tiene reparos en visitar a los fabricantes de dulces, visitó recientemente las inmaculadas instalaciones de producción y centro de distribución de 180,000 pies cuadrados de Sweet Candy para ver la nueva línea de empaque de barras de chocolate en cajas totalmente automatizada, que procesa una caja por segundo. Se centra en una instalación robótica de embalaje primario de cartón de Schubert con tecnología avanzada de contraflujo que ahorra espacio. Esto es lo que aprendimos sobre el proyecto único.

Cuando se instaló en 1999, el equipo heredado al que reemplaza el nuevo sistema era de última generación; fue un ejemplo temprano de tecnología de recogida y colocación que desde entonces se ha vuelto omnipresente en el envasado de paquetes múltiples de dulces dispuestos. El propietario de la segunda generación, Tony Sweet, quizás se adelantó a su tiempo cuando, después de una búsqueda global de equipos a finales de los años 1990, adquirió los equipos en Hannover, la empresa alemana Haytech GmbH & Co.KG. Pero según Geoff Dziuda, actual vicepresidente de operaciones de Sweet Candy Company, el equipo neumático de recogida y colocación de pórtico de un solo cabezal de un OEM alemán ya desaparecido estaba llegando al final de su vida útil 20 años después.

"El equipo anterior había hecho un gran trabajo desde el momento en que la familia Sweet decidió mudarse a este edificio, hasta el día de hoy", dice. “Pero queríamos poder agregar capacidad para satisfacer la demanda [de barras de chocolate] que estábamos viendo, y queríamos poder agregar otro turno. Pudimos ver que el equipo existente simplemente no era la máquina adecuada para el crecimiento futuro que estábamos considerando”.

En parte, esto se debe a que el equipo de embalaje de cajas nunca había sido diseñado para emparejarse uno a uno con el equipo de procesamiento previo. Intencionalmente, desde el principio, fue un paso lento, ya que se había especificado para manejar del 80 al 85%, en el mejor de los casos, del flujo de producto ascendente. La recolección manual había mejorado la máquina desde el primer día, y un pequeño porcentaje de rechazos simplemente se caía del extremo de la cinta de alimentación. Pero en los últimos años, esa cifra del 80 al 85 por ciento se había reducido al 50 al 60 por ciento. Eso significa que hasta hace poco, casi la mitad de las operaciones de manipulación y envasado de productos habían sido manuales, realizadas por operadores que trabajaban junto con el equipo en declive. Desde que Haytech cerró, las piezas de repuesto eran difíciles de conseguir y los mecánicos que habían sido capacitados en el equipo en 1999 hacía tiempo que se habían jubilado o se habían marchado, la situación se había vuelto insostenible.

“Especialmente en el clima laboral actual, nos enfrentamos a la cuestión de '¿cómo podemos aumentar nuestro rendimiento en esta línea?'”, dice Dziuda. “Porque teníamos este viejo equipo que podía gestionar alrededor del 50% de nuestra capacidad, con el apoyo de seis operadores para ayudarnos. Tenía muchos defectos y ni su precisión ni su eficiencia estaban a la altura de los estándares modernos”.

Para agravar el problema, las operaciones posteriores de embalaje de cajas y paletizado siempre habían sido completamente manuales. Entonces, para obtener más capacidad y rendimiento de la línea, en ausencia de nuevos equipos, sería cuestión de agregar tanta mano de obra ya escasa como la que Sweet Candy pudiera encontrar en el mercado más pequeño de Salt Lake City. Podrían ser entre 15 y 20 personas más, y al considerar “la variabilidad que conlleva el trabajo manual y su ineficiencia, y simplemente la gestión adicional para esa cantidad de mano de obra”, Dziuda dice que la automatización era la opción obvia. Entonces, él y Rick Kay, presidente y director ejecutivo de cuarta generación de Sweet, emprendieron otra búsqueda global que los llevó esta vez al equipo de embalaje robótico de Schubert, con una velocidad y precisión que precipitarían una línea completamente automatizada, hasta el paletizado.

Si bien gran parte del equipo de la línea de envasado de palitos de chocolate es nuevo, la pieza de embalaje principal (colocar dos capas de palitos de chocolate en cajas de cartón planas) marcaría la pauta para todo lo posterior. Los robots estilo Delta para recoger y colocar fueron la tecnología preferida entre los proveedores finalistas que buscaban suministrar este equipo a Sweet's. Pero Dziuda conocía los equipos de Schubert desde un puesto anterior, por lo que añadió la empresa a la lista corta. Aunque también ofrece opciones de estilo delta, Schubert sugirió sus robots de recogida y colocación de ejes múltiples F4 estilo SCARA como una mejor opción para el proyecto. El OEM alemán con sede en Estados Unidos en Charlotte, Carolina del Norte, finalmente ganó el contrato por diversas razones.

Una consideración principal fue una huella comparativamente pequeña, "porque no tenemos salida al mar", dice Kay. "Es una máquina bastante grande, pero cabe".

La huella de la máquina se puede limitar porque la tecnología de contraflujo de Schubert (patente recientemente vencida) permite que se realicen más operaciones en un espacio más pequeño en comparación con una correa descendente monodireccional estándar. Utilizando el concepto de contraflujo, los productos individuales pasan uno junto al otro, en paralelo pero en direcciones opuestas, similar a varias autopistas de varios carriles dentro de una sola celda compuesta de tantos módulos individuales como sean necesarios para realizar el trabajo. Los robots F4 recogen y colocan el producto entre cinco correas paralelas pero contradireccionales, por lo que ni el producto ni las correas necesitan girar 180 grados por sí solos para continuar aguas abajo. Conceptualmente hablando, con contraflujo, aguas abajo no significa monodireccionalmente aguas abajo. En cambio, el producto aguas abajo viaja contra la corriente de las operaciones aguas arriba, pero aún viaja aguas abajo. Otra consideración fue el manejo cuidadoso, ya que el producto de chocolate recubierto es frágil y no puede soportar demasiados empujones. La cinta de alimentación (A) transporta el producto dispuesto en un patrón de 34 x 4 quilates. Paralelamente pero en dirección contraria a la alimentación se encuentran cintas de capas de producto de 16 o 17 barras (B) que han sido recogidas y clasificadas por robots SCARA aguas abajo. Paralelas pero en dirección contraria a las cintas de capas se encuentran las cintas de alimentación de tapa de cartón y de fondo (C). Los dos robots SCARA en esta imagen (D) están recogiendo y colocando capas enteras de producto en el fondo de las cajas, después de lo cual se aplicará papel encerado y se agregará una segunda capa de producto para obtener una caja terminada de 32 o 34 quilates.

"Ese fue un gran tema de conversación para nosotros", dice Dziuda. “No sabíamos cómo quedarían los palos después de ser manipulados por un robot a estos volúmenes y velocidades. No sabíamos cómo se verían en la caja. ¿Se girarían los palos o quedarían rectos? ¿O podrían rasparse con una ventosa?

Resulta que todo el manejo directo del producto se pudo lograr mediante un efector final de vacío impreso en 3D y diseñado a medida; no se necesitan pinzas mecánicas para manipular las barras de chocolate recubiertas. El resultado es un manejo suave que es indistinguible del trabajo manual o de la única pinza neumática del equipo heredado.

“Quizás lo más importante para nosotros fue la capacidad [de Schubert] para afrontar el desafío de la cadena de suministro. Esto ocurrió entre la mitad y el final de la pandemia, y era un momento en el que no podíamos recibir nada de nadie a tiempo; todo se retrasó”, dice Kay.

Un factor de complicación fue que la instalación estaba prevista para octubre de 2022, justo cuando comenzaba la temporada navideña. Toda la instalación, desde la entrega al SAT hasta la producción, debía realizarse rápidamente.

“Tuvimos que conseguir un ejército de personas [para acumular inventario antes de la instalación]. Y fue doloroso”, dice Kay, ahora capaz de reírse de ello. “Pero no era como si fuéramos a retrasarlo hasta enero. Así que preconstruimos todo lo que legítimamente pudimos, luchamos y trabajamos. Y pagamos el flete aéreo para agilizar el nuevo equipo... eso lo aprendimos de otro proyecto en marcha con un depositante; la mitad de las cosas quedaron atrapadas en el Canal de Panamá durante meses, y luego las huelgas en los muelles ralentizaron las cosas. Lo que normalmente debería haber llevado tres semanas para el envío, antes de la pandemia, tomó cinco meses”.

Este calendario estacional presionó al OEM para que cumpliera con su fecha límite, y el gasto de flete aéreo pagado por el cliente dependía de que el constructor cumpliera con el plazo estrecho. Pero Schubert fabrica muchos de sus componentes (robots, por ejemplo) internamente. La empresa también obtiene muchos componentes de la región que rodea directamente la sede de Schubert en Alemania, lo que los protege de muchos más problemas de la cadena de suministro global.

"Estamos orgullosos de nuestra profundidad de fabricación", afirma Armin Klotz, director de cuentas de ventas de Schubert Norteamérica. “Es decir, el 80% de lo que ves [en esta instalación] está construido por Schubert. Por ejemplo, construimos el sistema de visión y los robots, y lo hemos hecho durante 30 años. Nunca hemos tenido que retrasar una máquina porque no teníamos un chip o un PLC”.

Kay añade: “Schubert dijo que serían 38 semanas y, en exactamente 38 semanas, las máquinas se entregaron a tiempo y se instalaron antes de lo previsto. Son ágiles; después de todo, este es un producto que nunca antes habían visto. Pero como sus máquinas son modulares, con una cierta gama de robots capaces de realizar una determinada variedad de tareas, rápidamente pudieron personalizar sus módulos más estándar para ejecutar lo que necesitábamos. Fue tan intenso que pasamos de la llegada por vía aérea a la producción en solo dos semanas y media. Eso llamó nuestra atención”.

"Tienen un menú de opciones modulares existentes que luego puedes personalizar", añade Dziuda. “A medida que nos adentramos en esto, tuvimos algunos desafíos. Por ejemplo, ¿cómo íbamos a agregar el papel encerado en medio de las dos capas de palitos de chocolate? Bueno, acaban de construir una máquina para eso. Luego, el paso de clasificación [desde el producto dispuesto libremente hasta las capas según el peso, no el recuento], fue algo que tuvimos que desarrollar con ellos. Pero sus tecnologías y su experiencia los alinearon bien con este proyecto para nosotros, y eso se hizo evidente desde el principio. Era obvio que tenían la capacidad, la perspicacia y la experiencia para diseñar algo que funcionara para nosotros”.

Los lotes individuales de barras de chocolate centradas en pectina exhiben bastante variabilidad debido a la forma en que se producen. Esto se debe a que pasan por una fase larga y variable de endurecimiento y curado. Esta fase ocurre entre el depósito de la bandeja de pectina líquida en las bandejas de formación impresas y el producto de pectina curado que se retira de las bandejas para ser transportado hacia el recubrimiento de chocolate. Los centros de caramelo a base de pectina de frutas comienzan como una suspensión líquida de caramelo caliente que se bombea a través de tuberías de acero inoxidable desde calderas de cocina en un piso superior para depositarse en bandejas formadoras de 34 x 4 unidades. Una vez depositadas, las bandejas de centros de pectina pasan por una línea de caramelos magnates que deposita almidón de NID y que cura los rellenos de almidón de maíz. Estas bandejas viajan lentamente a través de una serie de pistas conectadas durante un período generalmente de ocho a 12 horas, endureciendo y enfriando el líquido caliente hasta obtener una consistencia gomosa similar a un caramelo. Después de un enfriamiento suficiente en el magnate, y cuando los centros han alcanzado la viscosidad y consistencia apropiadas, los centros llenos de almidón se “sacan” de sus bandejas de formación invirtiéndolas sobre una cinta, liberando los centros de gelatina para ser transportados aguas abajo. El resultado son centros de productos desnudos y dispuestos de forma suelta en configuraciones rectangulares repetidas de 34 x 4 que se transportan desde la línea magnate hacia el revestimiento. En un módulo adicional, se corta papel encerado del rollo y se coloca mediante un robot SCARA con pinzas de vacío entre las capas de producto. .

“Nos encanta la pectina, pero si está en almidón ocho horas en lugar de 14 horas, la pérdida de humedad cambiará la densidad y el peso del centro. Entonces tienes una variable ahí”, dice Kay. “Y además, esa máquina tiene 25 años y los magnates que depositan almidón son quisquillosos. Y finalmente, hay variabilidad en el bañador que [en el momento de la visita de PW estaba] a punto de ser reemplazado. Nuestra cobertura de chocolate solía ser un desafío, por lo que eso podría generar cierta variabilidad”.

En última instancia, el peso del palo terminado podría estar por todos lados. Sin embargo, Sweet's lo vendía por peso en 10,5 oz. cajas de cartón.

“Entonces, cuando empacamos a mano y recién estábamos llenando la caja, una caja de 10.5 onzas rutinariamente tenía 13 onzas de dulces; eso es mucho indicio”, dice Kay.

Con la nueva línea de embalaje primario flexible, los operadores simplemente pesan las primeras cajas que salen de la línea. Dependiendo de qué tan cerca estén de la marca objetivo de 10.5 oz sin bajar, pueden simplemente alternar entre capas de 16 y 17 quilates, o cajas de 32 o 34 barras, para marcar el peso correcto y contar. combinación, con el menor obsequio mientras aún tenga 10.5 oz o más.

"Si la controladora de peso les dice a los operadores que las cajas son demasiado pesadas y que están regalando demasiados productos, entonces pueden usar la interfaz del operador para presionar un botón y retirar una barra de chocolate sobre la marcha", dice Armin Klotz. Responsable de cuentas de ventas en Schubert Norteamérica. "Normalmente habría que cargar un nuevo programa, pero el algoritmo del software lo hace posible sobre la marcha, en tiempo real, con solo un botón".

Las barras de chocolate recubiertas viajan por una cinta durante aproximadamente 14 minutos a través de 180 pies de un túnel de enfriamiento a 50 °F en su camino hacia el sistema Schubert para las operaciones de empaque primario. En este punto, están dispuestos sin apretar en los grupos rectangulares antes mencionados de palos de 34 x 4, con cada grupo espaciado a unos pocos centímetros de distancia. Esta configuración de una sola correa sirve como alimentación y, si bien el producto no está orientado al azar, tampoco está perfectamente dispuesto. En un módulo adicional, el papel encerado se corta del rollo y se coloca mediante un robot SCARA con pinzas de vacío entre las capas de producto.

El producto recorre la mayor parte del sistema, pasando de manera contraintuitiva a través y junto a operaciones paralelas posteriores, antes de llegar frente a uno de los ocho robots F4 de alta velocidad que recogen y colocan. Estos ocho robots están organizados en dos módulos de cuatro, y cada módulo contiene una configuración 2x2 de robots que recogen el producto de la cinta de alimentación. Una herramienta de extremo de brazo basada en vacío en cada robot recoge tres palos a la vez y los orienta en una de las dos cintas de clasificación contradireccionales que viajan inmediatamente a la derecha e izquierda de la amplia cinta de alimentación. Los ocho robots continúan creando patrones de selección y colocación, o intercalación de capas, hasta que se logran las capas deseadas de 16 o 17 quilates. Los sistemas de visión 2D y 3D buscan principalmente la posición, orientación y altura de los palos para enviarlos a los robots para una recolección precisa. Pero la visión también busca defectos de color o dimensiones de palos fuera de especificación. El sistema permite que estos palos rechazados se caigan del extremo de la cinta como chatarra cuando se identifican.

Los robots trabajan de afuera hacia adentro: los primeros robots recogen las varillas en los bordes de la alimentación y, más tarde, recogen las varillas restantes en el centro. Esta acción canaliza el producto en un patrón de producto en “V” o triángulo a medida que viaja aguas abajo en la alimentación hacia el final de la banda. Cerca de la base de la "V", los primeros grupos de robots viajan más rápido y completan la mayor cantidad de movimientos, pero también viajan la distancia más corta ya que recogen desde los bordes.

“Este patrón de triángulo o 'V' significa que cuando las capas completas de 16 o 17 quilates están a punto de construirse (tal vez ya haya 14 o 15 barras en la capa y solo se necesitan una o dos barras para completarla), hay un montón de Producto disponible en la base del triángulo. Las capas comienzan a construirse desde la sección de la cinta de alimentación donde el producto es más escaso y más abajo, en la cima del triángulo o 'V'”, dice Klotz. “Las funciones de creación de capas y de intercalación nunca se quedarán sin producto, ya que las capas están más cerca de completarse exactamente donde hay la mayor cantidad de producto disponible. No sólo hay más producto en la base del triángulo, sino que ese producto también está más cerca de los bordes. Por lo tanto, el producto está más cerca de las capas en espera en la cinta de clasificación justo cuando esas capas más necesitan una o dos barras finales para completar la capa, por lo que los robots tienen la distancia más corta que recorrer para completar una capa”.

En la otra cara de la moneda, los robots al final de la alimentación tienen la tarea esencialmente de limpiar los palos restantes que cumplen con las especificaciones desde la cima del triángulo, antes de que se caigan y sean empaquetados a mano o, peor aún, convertidos en cajas de cartón. chatarra. En este punto, las capas del cinturón de intercalación son las menos llenas, por lo que hay más espacios disponibles para colocarlas. Si las capas ya estaban llenas, los robots pueden verse obligados a permitir que el producto caiga, ya que las capas llenas significan que no hay lugar para colocar las barras. Las capas enteras de productos de 16 o 17 quilates son encartonadas por robots SCARA con pinzas de vacío. Las cajas llenas se venden por peso, no por recuento, y el peso del producto puede variar según el lote. Por lo tanto, el sistema permite cambios sobre la marcha de 16 a 17 quilates para acercarse lo más posible al peso objetivo de 10,5 onzas sin bajar, lo que limita el desperdicio de chocolate caro.

"Counterflow le ofrece la garantía de que siempre tendrá capas completas en la cinta de clasificación cuando estén listas para cargarse en la caja", dice Klotz sobre este sistema anteriormente patentado.

Estas capas de barras de chocolate se construyen sobre la cinta de clasificación a medida que viajan en paralelo a la cinta central de alimentación de producto, pero en contra de la corriente. Una vez que se alcanza el recuento correcto, uno de los cuatro robots recolectores de capas F4 con herramientas de extremo de brazo de vacío rectangulares más grandes recoge la capa completa. Los robots colocan cada capa en el fondo de una caja de cartón levantada que se desplaza sobre una cinta de cartón. Una vez colocada cada capa, viaja en la misma dirección que la alimentación del producto, contra la corriente de la cinta de clasificación y hacia el final de la máquina. Con mucha más precisión integrada en el sistema que las operaciones heredadas, en su mayoría manuales, Sweet Candy está solicitando tapas más rígidas a su convertidor de cajas de papel para obtener la mayor eficiencia en sus operaciones de tapado de cajas de cartón.

Entre cada capa, otro par de robots, uno a cada lado del sistema, agrega una hoja de papel encerado (cortada de un rollo en un módulo especializado) a la parte superior de la primera capa de palitos de chocolate. Después de eso, otro par de robots agrega una segunda capa de palitos de chocolate con los mismos efectores finales de vacío de capa completa, terminando la caja de 32 a 34 unidades. Otro par de robots, uno a cada lado, finalmente coloca la tapa de la caja sobre la base de las cajas de dos capas y salen del sistema Schubert.

En total, esto da lugar a siete correas paralelas que funcionan según el principio de contraflujo de Schubert dentro del sistema. En el centro se encuentra una ancha cinta de alimentación central. Directamente a la derecha e izquierda de la entrada hay dos cintas de clasificación de productos que viajan en dirección contraria al flujo de entrada para formar capas de barras de chocolate. Y finalmente, cuatro cintas de alimentación de cajas (dos a cada lado, una para las bases y otra para las tapas) ingresan al sistema paralelas a la entrada del producto, fuera de la cinta de clasificación. La cinta de alimentación de tapas de cartón termina tan pronto como se aplican las tapas a la base. La salida del sistema se produce en tres cintas: una cantidad de rechazos que nunca fueron recogidos salen para su eliminación en el extremo de la cinta de alimentación, y las dos cintas de cartón a la derecha e izquierda de la cinta de alimentación viajan aguas abajo.

El sistema también alberga un total de 16 robots Schubert F4, agrupados en módulos para seleccionar y clasificar productos, seleccionar capas de producto y empaquetarlos, agregar papel encerado y colocar las tapas en las cajas.

Mientras tanto, algún tipo de automatización tiene que mantener este intrincado sistema alimentado con cajas de cartón montadas. Para las operaciones del taller de cajas, Sweet's utiliza dos piezas paralelas de equipos heredados de la línea de embalaje original: formadoras de cajas de molde estilo inmersión de ADCO. Una máquina levanta las bases de las cajas de cartón, la otra levanta las tapas de las cajas de cartón. Los operadores cargan cargadores de cajas de cartón 2D, impresas por el proveedor local Utah Paper Box, para montarlas y mantenerse al día con las operaciones de embalaje primario. Las cajas de cartón no requieren adhesivo y, en cambio, se mantienen en forma mediante pestañas mecánicas. Las tapas y las bases se colocan en dos transportadores de tapa y base emparejados, un par para el lado derecho de la alimentación del sistema y el otro para el izquierdo. Para la tienda de cajas, Sweet's utiliza dos piezas paralelas de equipos heredados de la línea de embalaje original. —Formadoras de cajas de cartón estilo inmersión con molde. Una máquina levanta las bases de las cajas de cartón, la otra levanta las tapas de las cajas de cartón.

“Las formadoras de cajas de tapa y base son equipos comparativamente simples, pero queríamos seguir usándolos debido a la familiaridad que teníamos con ellos y todavía funcionan bien. Las velocidades son suficientes para mantener el ritmo y todos nuestros operadores saben cómo utilizarlas. Schubert estaba dispuesto a trabajar con nosotros para integrar esos equipos más antiguos pero fiables”, afirma Dziuda.

Al salir del sistema de embalaje primario hay dos carriles de cajas terminadas que forman un ángulo de 90 grados hacia la derecha, luego pueden sufrir una acumulación menor detrás de una puerta torniquete que alinea las cajas en una sola fila en el equipo transportador de BW Integrated Systems. El carril de cajas, que ahora es único, vuelve a girar 90 grados hacia la derecha y luego pasa por una controladora de peso Sentinel y un detector de metales de Thermo Scientific.

La codificación láser se logra en una Markem Imaje C150, que según Dziuda proporciona códigos de fecha y lotes limpios y sin manchas sin necesidad de manipular tinta ni introducir otros consumibles. El control de peso y la detección de metales son las primeras operaciones después del encartonado (en la imagen). Para cualquier tirada de producto determinada, se verifican los pesos del primer puñado de cajas que salen de la línea y el sistema calibra para capas de 16 o 17 quilates para limitarse al peso de caja deseado de 10,5 onzas.

Las cajas se envuelven retráctilmente en una película de polietileno de Sealed Air en un aplicador de película retráctil Extreme (nVenia) y un túnel retráctil. Dziuda señala que las temperaturas del túnel de calor no tienen ningún efecto negativo en el contenido de chocolate recubierto recientemente enfriado del cartón. Lo siguiente es un aplicador de etiquetas en línea de Diagraph. En ocasiones, se añaden etiquetas adhesivas sensibles a la presión a las cajas envueltas en plástico retráctil para tiradas de productos especiales, pero el equipo heredado de procedencia desconocida rara vez se utiliza. Generalmente, las cajas pasan por este equipo sin enganchar.

Luego, las cajas hacen un giro abrupto de 90 grados hacia la derecha mientras mantienen su orientación, de modo que el borde más ancho de las cajas avance durante este breve intervalo. Esta es la orientación preferida para las operaciones de embalaje de cajas. Las cajas se acumulan y apilan en configuraciones de 4x3 y 12 unidades a medida que ingresan a una empacadora de cajas de cartón corrugado envolvente de BW Integrated Systems. El único formato actual es el de cajas de cartón corrugado de 12 quilates, pero la empresa podría tener en el horizonte el de 30 quilates. El adhesivo se aplica a las cajas mediante equipos de Nordson dentro de la empacadora de cajas, las cajas se cierran y viajan aguas abajo hasta el final de la línea contigua para paletización. Las cajas se someten a un giro de 90 grados y se orientan para viajar primero por el lado ancho. en operaciones de embalaje de cajas. Una vez que se recoge un formato apilado de 3 x 4, el bloque de cajas se coloca en su posición en la empacadora de cajas envolvente. Luego se aplica el adhesivo antes del paletizado.

La codificación de cajas se realiza en un codificador de dos cabezales Markem Imaje 5940G y la paletización se realiza mediante un brazo robótico Fanuc en equipos de BW Integrated Systems. Las cajas en la plataforma están aproximadamente a media pulgada fuera del cuadrado perfecto, por lo que serían bastante inestables apiladas como columnas en una orientación unificada. La empresa utiliza una pila de columnas entrelazadas para estabilizar las paletas, con una pequeña cantidad de desplazamiento y una chimenea abierta en el centro para acomodar el desplazamiento.

Los palés se transportan una distancia corta mediante una carretilla elevadora hasta una enfardadora con plataforma giratoria independiente de Lantech para completar la nueva línea de embalaje. Las velocidades de paletas son lo suficientemente lentas como para no requerir una envolvedora de paletas en línea, sin mencionar que otros departamentos utilizan Lantech. Debido al diseño del transportador, Sweet's no pudo usar un elevador tradicional con estabilizadores, sino que optó por un elevador de contrapeso con una capacidad de elevación alta y pesada.

Kay y Dziuda sabían al emprender este proyecto que capacitar a su fuerza laboral en el nuevo equipo avanzado sería esencial para el éxito. Dziuda había trabajado con Schubert antes y era consciente de cuán minuciosamente el OEM maneja la capacitación; esa es una de las razones por las que lo buscó. Pero el programa de capacitación de Schubert era nuevo para Kay. Las cajas de cartón se someten a un giro de 90 grados y están orientadas para desplazarse primero por el lado ancho hacia las operaciones de empaque en cajas. Una vez que se recoge un formato apilado de 3 x 4, el bloque de cajas se coloca en su posición en la empacadora de cajas envolvente. Luego se aplica el adhesivo antes del paletizado.

"Sus disciplinas de capacitación eran algo que nunca antes había experimentado de un proveedor", dice Kay. “Más allá del equipo en sí, la capacitación ciertamente ayudó a diferenciarlos. La simple idea de que vamos a obtener el apoyo que necesitábamos era importante ya que estamos en medio de la nada. Su compromiso con nuestro equipo de mantenimiento, con nuestros operadores y con nuestra gerencia fue notable. Para mí, eso es un diferenciador en proyectos futuros; Están en la cima de la clasificación sobre con quién queremos hablar. Si va a estar en el negocio de alimentos a nivel nacional y ser competitivo, especialmente en el negocio de confitería, necesita rendimiento. Tienes que correr ágil y mezquino. El tiempo de inactividad te mata”.

En el momento de la visita de PW, dos de los técnicos de mantenimiento de Sweet's Candy Co. ya habían visitado el salón de clases de Schubert en Carolina del Sur y tres técnicos más estaban en fila para visitarlo.

Con mayor velocidad y confiabilidad en las operaciones de empaque, Sweet Candy pudo aumentar la velocidad de la máquina magnate aguas arriba en un 15%. Toda la línea funciona ahora a 60 cajas/min a velocidad de crucero, las 24 horas del día, cinco días a la semana.

"En nuestros equipos más antiguos, cuando tratábamos con productos que venían hacia nosotros como si salieran de una manguera contra incendios, no podríamos haber imaginado una velocidad cada vez mayor", dice Kay. “Estábamos tan sedientos de tener la oportunidad de perfeccionar las cosas y alejarnos de la cultura hecha a mano basada en tarjetas de recetas y, en su lugar, aprovechar una solución automatizada y de alta ingeniería. Podremos marcar y alcanzar nuestras especificaciones y dejar de regalar chocolate. Incluso si eso nos obliga a aumentar el tamaño del centro del caramelo, está bien. El centro es mucho más barato que el chocolate”. Las paletas entrelazadas se construyen en un paletizador de brazo robótico articulado y luego se transportan con una carretilla hasta una enfardadora de paletas adyacente estilo plataforma giratoria. La envoltura elástica es

Las cajas mismas están recibiendo una pequeña mejora que no habría sido necesaria antes, cuando el embalaje manual era más común. Las tapas, que han estado usando esencialmente el mismo diseño durante décadas, tienen una especie de arco natural. Aunque imperceptibles para las personas, los robots podrían beneficiarse de un espacio de recogida más plano. Sweet Candy está trabajando con su proveedor Utah Paper Box en una tapa más crujiente y consistente para ajustar algunas de las tolerancias de derrames.

“La necesidad de mejorar el cartón realmente ilustra la situación en la que nos encontramos ahora. Todo se volvió mucho más preciso con esta instalación”, dice Dziuda. Desde el momento de la visita de PW, la compañía ha instalado una nueva máquina bañadora Aasted Master 1300 “para que tengamos una mejor consistencia y seamos un poco más precisos en el chocolate en promedio, con menos residuos y simplemente haciendo una mezcla más producto consistente que estamos introduciendo en las máquinas de envasado. Seguramente hicimos un cambio radical en el lado del desecho y, como dijo Rick, nos permite marcar y ser mucho más precisos que donde hemos estado”.

Una vez resuelta la reciente integración de las bañadoras upstream, Sweet Candy está buscando diversificarse en tamaños y recuentos. En el futuro, considerarían hacer una caja de cartón de una sola capa o un corte más corto para alcanzar diferentes precios.

"Tal vez podamos mejorar las operaciones de la tienda de cajas para poder hacer cosas diferentes, tamaños festivos, cajas de bonificación, cualquiera que sea el caso", dice Kay. "El enfoque único para todos es limitante, pero en esta nueva instalación lo básico está ahí para ir más allá del tamaño de caja única". VP