Le linee di confezionamento multiformato possono essere difficili da progettare, sviluppare e controllare, ma l’esperienza di Cama e le sue soluzioni ad alta tecnologia sono più che all’altezza del compito
Prodotti di cioccolato, tre forme di prodotto, 17 configurazioni di confezionamento su cinque tipi di formati scatola e una produttività di 1.500 pezzi al minuto! Soltanto due di queste variabili sarebbero sufficienti a scoraggiare gran parte delle aziende di packaging, ma, se si tratta di Cama Group, tutte e sei sono normalità!
In questo caso il cliente è Hawaiian Host, un’importante azienda dolciaria nordamericana, nata quasi 100 anni fa nella soffitta dei genitori del fondatore, sull’isola di Maui. Hawaiian Host è la “noce macadamia originale ricoperta di cioccolato”, spiega l’azienda, che è anche il più grande produttore di noci macadamia ricoperte di cioccolato al mondo.
La linea sviluppata da Cama è altamente specializzata e progettata appositamente per le caratteristiche di questo particolare tipo di confezionamento. Durante il funzionamento, i robot, dotati di pinze Gimatic, prelevano i cioccolatini da un nastro trasportatore e quindi li posizionano delicatamente nelle vaschette in PET che arrivano in parallelo da un disimpilatore. La qualità, la forma e la posizione dei cioccolatini sul nastro vengono determinate mediante uno speciale scanner laser 3D prodotto da Univision.
Quando il vassoio è pieno, viene caricato, singolarmente o in coppia (con un foglio di imbottitura), in una scatola di cartone e infine viene creato un coperchio che va a inserirsi sulla scatola; il prodotto finale è una scatola completa contenente da quattro a 32 cioccolatini. Le scatole vengono poi fatte passare attraverso una macchina a raggi X e una pesatrice di controllo prima di passare a un’incartonatrice a fine linea.
La linea è anche in grado di eseguire il “bulk packaging”: in questo caso, i fogli di cartone passano attraverso la linea e i robot delta caricano direttamente i cioccolatini nel cartone e inviati a una sezione di caricamento manuale gestita dal cliente. Questo sistema evita molti tempi di fermo produzione.
Secondo Chris Rabago, direttore della produzione di Hawaiian Host: “Cama ha instaurato un rapporto di fiducia con tutto il nostro gruppo di lavoro, adottando un approccio collaborativo per trovare le migliori soluzione alle nostre priorità”. Una comunicazione e una collaborazione trasparente sono state essenziali, perché questi progetti sono caratterizzati da numerose variabili ed è fondamentale che si instauri un dialogo aperto riguardo a costi/benefici e a come realizzarli, in quanto hanno un impatto diretto sulle capacità future delle macchine. Per quanto riguarda la tecnologia, abbiamo puntato su un’interfaccia utente intuitiva, su cambi prodotto semplici e sull’assistenza remota, che è particolarmente importante per i nostri impianti di produzione situati alle Hawaii, dato che spesso è difficile portarci rapidamente i tecnici”.
Le variabili di questa soluzione richiedono una soluzione digitalizzata che Cama ha perfezionato nel corso degli ultimi cinque anni. “Questa linea si avvale di tutta la nostra offerta Industry 4.0 ed è una delle prime a utilizzare il nostro nuovo software di supervisione basato sull’intelligenza artificiale”, ci dice Rocca. “Per garantire tempi di operatività ottimali, sfrutta la nostra soluzione di cambio formato con tecnologia RFID ‘toolless’ e un sistema di pinze automatizzato, che contribuiscono a creare delle procedure di cambio lotto tra le più rapide del settore”.
L’approccio digitalizzato semplifica anche la formazione degli operatori, le interazioni con le macchine e le attività di manutenzione, grazie alla realtà aumentata (AR) immersiva. Tutti i parametri operativi vengono raccolti, raggruppati e distribuiti tramite un PC centrale, che può condividere istruzioni e allarmi con i tablet; il PC monitora anche il consumo energetico nell’ambito di un pacchetto di sostenibilità, supportato anche dalla capacità delle macchine di gestire e confezionare vaschette realizzate con materiali sostenibili.
“Si tratta di una fantastica implementazione della nostra intera gamma di prodotti”, conclude Rocca, “dalla progettazione meccanica, alle soluzioni avanzate di automazione elettromeccanica di Rockwell Automation, fino all’AR e all’AI, per offrire un’efficienza e una facilità d’uso ancora maggiori”. Come già detto, l’industria dolciaria richiede la massima efficienza e, in qualità di fornitori di soluzioni, dobbiamo assicurarci che nessuna delle nostre tecnologie sia l’anello debole di un processo ben più ampio. Nella maggior parte delle applicazioni, infatti, le nostre macchine sono solitamente governate da processi a monte e a valle. E il nostro obiettivo è quello di non limitare mai la velocità delle linee in nessun settore industriale”.
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Artisan-style confectionary packaged using cutting-edge technology
Multi-variable packaging lines can be hard work to design, develop and eventually control, but Cama’s domain experience and high-tech solutions are more than up to the task
Naked chocolate products, three shapes, 15 packaging counts, 17 packaging formats, five SKU styles and 1,500 ppm throughput! Just two of these variables are enough to put most ‘normal’ packaging companies off, but when you’re Cama Group, these six are all in a day’s work!
The customer in this case is Hawaiian Host, a leading North American confectionary company, which can trace its roots nearly 100 years ago in the founder’s parents’ attic on the island of Maui. Hawaiian Host is the “original chocolate-covered macadamia” claims the company, which is also the largest manufacturer of chocolate-covered macadamias in the world.
The turnkey line that Cama developed is highly specialised and is designed specifically to handle the demands of this particular packaging exercise. In operation, robots equipped with Gimatic grippers are used to pick naked chocolates from feed rows a conveyor and then gently place them into PET trays that arrive in parallel from a de-nester. The chocolates’ quality, shape and position on the belt are determined using a special 3D laser scanner supplied by Univision.
Once each tray is full, they are loaded singly or in pairs (with a cushion sheet) into carton tray, before a lid is formed and tucked into the tray, the finished product being a completed box containing anything from four to 32 chocolates. The boxes are then fed through an X-Ray machine and check weigher before heading to a case packer at the end of the line.
The line is also capable of bulk packaging, which is also used as a fall back in case of any line issues. In this instance carton sheets can be fed through the line and the delta robots can directly load chocolates into the carton, these are then passed onto a manual loading section requested by the customer. This approach prevents any significant downtime.
According to Chris Rabago, Director of Manufacturing at Hawaiian Host: “Cama established confidence with our team by taking a collaborative approach on finding the best solutions to our top-level priorities. Clear communication and collaboration was essential, as equipment projects have a high number of variables, and it’s critical that an open dialogue exist around cost/benefit solutions as well as build decisions that may impact the equipment capabilities in the future. In respect to the technology, we look for an intuitive user interface, simple changeovers, and remote service support, which is especially important to our Hawaii-based production facilities, as it is often a challenge to quickly bring technicians onsite.”
The variables in this solution demand a digitalized solution, which Cama has perfected over the last five years. “This line benefits from our full Industry 4.0 offering and is one of the first to deploy our new AI-driven line supervisor software,” Rocca tells us. “And to keep uptime to an absolute maximum, it exploits our ‘toolless’ RFID-managed changeover solution and an automated gripper system, both of which help deliver some of the fastest batch-swap routines in the industry.”
The digitalized approach also makes operator training, machine interactions and maintenance routines simpler, thanks to immersive augmented reality (AR). All operational parameters are collected, collated and disbursed using a centralised PC, which can share instructions and alarms to tablets, the PC also monitor energy consumption as part of a sustainability package, which is also supported by the machines ability to handle and package trays made from sustainable materials.
“This is a fantastic deployment of our entire package,” Rocca concludes, “from mechanical design, through advanced electromechanical automation solutions from Rockwell Automation and onto AR and AI to deliver even greater efficiencies and ease of use. As I mentioned earlier, the confectionary industry demands maximum efficiency and, as solutions provider, we have to make sure that none of our technology is a weak link in what is a much bigger process. In fact, in the majority of applications our machines tend to be governed by up and downstream processes. It is our goal to never limit line speed in any industry.”
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