I progetti personalizzati di moderni trasportatori automatizzati per linee di confezionamento ad alta velocità, come questo di NCC Automated Systems, dispongono di funzionalità di cambio corsia e combinazione per accelerare il flusso di prodotti e consentire un facile cambio di dimensioni e SKU dei prodotti.Foto per gentile concessione di NCC Automation Systems
Che si tratti di un retrofit, di un retrofit o di una nuova installazione, i sistemi di trasporto devono adattarsi ai sistemi di automazione esistenti, consumare meno energia ed essere più intelligenti che mai, in grado di adattarsi ai cambiamenti nelle dimensioni del prodotto o dell'imballaggio durante un turno.Allo stesso tempo, la pulizia deve soddisfare gli standard di igiene dei latticini FDA, USDA e 3-A.Molti progetti di trasporto sono specifici dell'applicazione e spesso richiedono lavoro di progettazione.Sfortunatamente, i problemi legati alla catena di fornitura e alla manodopera possono ritardare in modo significativo i progetti progettati su misura, quindi sono necessarie una pianificazione e una programmazione adeguate.
Secondo un recente studio di ricerca e mercato, “Conveyor Systems Market by Industry”, si prevede che la dimensione del mercato globale dei sistemi di trasporto aumenterà da 9,4 miliardi di dollari nel 2022 a 12,7 miliardi di dollari nel 2027, con un tasso di crescita annuo composto del 6%. .I fattori chiave includono una maggiore adozione di soluzioni personalizzate di movimentazione automatizzata dei materiali basate su specifiche di nicchia in una varietà di settori di utilizzo finale, nonché la crescente necessità di gestire elevati volumi di merci, in particolare nei mercati di consumo/vendita al dettaglio, alimentare e delle bevande.
Secondo il rapporto, i continui investimenti in ricerca e sviluppo da parte dei produttori di sistemi di trasporto e le crescenti reti della catena di fornitura stimoleranno la domanda di soluzioni di trasporto nel periodo di previsione.Secondo l’Organizzazione delle Nazioni Unite per lo sviluppo industriale, il consumo di beni nei paesi sviluppati crescerà fino a circa 30 trilioni di dollari entro il 2025. Si prevede che questa crescita aumenterà la penetrazione dell’automazione industriale e la domanda di sistemi efficienti di movimentazione dei materiali.
Sebbene alcune applicazioni specializzate nell'industria alimentare (ad esempio, alimenti sfusi e secchi) coinvolgano tipicamente sistemi di trasporto tubolari chiusi (ad esempio, vuoto, trascinamento, ecc.), la ricerca mostra che si prevede che i trasportatori a nastro costituiranno il segmento più grande per tipologia.e anche uno dei segmenti più popolari.mercati in più rapida crescita.I trasportatori a nastro possono gestire grandi volumi a costi per tonnellata-chilometro significativamente inferiori rispetto ad altri trasportatori e possono percorrere lunghe distanze più facilmente e a costi inferiori.Sebbene molte applicazioni per alimenti e bevande utilizzino specificamente trasportatori a tubi sigillati per ridurre al minimo la polvere e mantenere la pulizia, la ricerca mostra che i trasportatori a nastro funzionano bene con sistemi di trasporto specializzati per alimenti e bevande, in particolare nei sistemi di imballaggio e di stoccaggio/consegna.
Indipendentemente dal tipo di trasportatore, la pulizia è un fattore importante nel nostro settore."Il cambiamento dei requisiti igienici continua a essere un argomento chiave di discussione tra i produttori di alimenti e bevande", ha affermato Cheryl Miller, direttore marketing di Multi-Conveyor.Ciò significa che c’è una grande necessità di sistemi di costruzione in acciaio inossidabile costruiti secondo rigorosi codici sanitari come quelli della FDA, dell’USDA o delle agenzie lattiero-casearie.La conformità può richiedere la costruzione di bulloni a filo, cuscinetti protettivi e saldature continue, supporti sanitari, fori di pulizia modellati, telai in acciaio inossidabile e componenti di trasmissione di potenza appositamente classificati, e gli standard sanitari 3-A richiedono una certificazione effettiva.
ASGCO Complete Conveyor Solutions offre nastri, tenditori, pulitori per nastri primari e secondari, controllo della polvere, dispositivi di bordo e altro ancora, oltre a servizi di manutenzione e riparazione, giunzione di nastri e scansione laser.Il direttore marketing Ryan Chatman ha affermato che i clienti dell'industria alimentare sono alla ricerca di nastri trasportatori e nastri perimetrali antimicrobici per prevenire la contaminazione degli alimenti.
Per i trasportatori a nastro tradizionali, l’utilizzo di nastri di trasmissione per bordi può avere senso per una serie di motivi.(Vedi Ricerca e sviluppo FE Engineering, 9 giugno 2021) FE intervista Kevin Mauger, presidente di SideDrive Conveyor.Quando è stato chiesto perché l'azienda avesse scelto un trasportatore con azionamento laterale, Mauger ha suggerito che il trasportatore potrebbe essere azionato in più punti per mantenere uniforme la tensione del nastro.Inoltre, poiché non sono presenti rulli o gabbie rotanti, il trasportatore è più facile da pulire, il che aiuta a ridurre il rischio di contaminazione degli alimenti.
Tuttavia, i trasportatori a nastro con rulli/motori indipendenti presentano numerosi vantaggi rispetto ai riduttori e ai motori convenzionali, soprattutto dal punto di vista igienico.Il presidente di Van der Graaf, Alexander Canaris, ha sottolineato alcuni dei problemi in un'intervista con il dipartimento di ricerca e sviluppo di FE Engineering alcuni anni fa.Poiché il motore e gli ingranaggi si trovano all'interno del tamburo e sono sigillati ermeticamente, non sono presenti riduttori o motori esterni, eliminando così il terreno fertile per i batteri.Nel corso del tempo, anche il grado di protezione di questi componenti è aumentato fino a IP69K, consentendone il lavaggio con prodotti chimici aggressivi.Il gruppo rulli è adatto a nastri trasportatori standard e termoplastici con sistemi di ruote dentate per fornire indicizzazione a posizione controllata.
Il sistema di pulizia del nastro alimentare Excalibur di ASGCO raschia via l'impasto appiccicoso dal nastro prima che possa spostarsi ulteriormente, causando l'inclinazione del nastro o l'intrappolamento nei cuscinetti o in altre parti.Il dispositivo può essere utilizzato con altre sostanze appiccicose come cioccolato o proteine.Foto per gentile concessione di ASGCO
La pulizia e la riduzione al minimo dei tempi di inattività sono di grande importanza al giorno d'oggi e il cleaning in place (CIP) sta diventando più una necessità che una cosa piacevole da avere.Rick Leroux, vicepresidente e direttore generale di Luxme International, Ltd., produttore di trasportatori a catena tubolare, vede un crescente interesse per i trasportatori CIP.Inoltre, i trasportatori sono spesso dotati di componenti per pulire le parti a contatto con il prodotto per prolungare gli intervalli tra i cicli di pulizia.Di conseguenza, le apparecchiature funzionano in modo più pulito e durano più a lungo.La conclusione, ha affermato Leroux, è che intervalli più lunghi tra più lavaggi chimici prima della pulizia a umido significano un aumento dei tempi di attività e della produttività della linea.
Un esempio di strumento per la pulizia del nastro è il sistema di pulizia del nastro per uso alimentare ASGCO Excalibur, installato in una panetteria nel Midwest.Se installato su un nastro trasportatore, il blocco in acciaio inossidabile (SS) impedisce il trasporto dell'impasto.Nelle panetterie, se questa apparecchiatura non è installata, l'impasto di ritorno non si staccherà dal nastro, si accumulerà sulla superficie del nastro e finirà sul rullo di ritorno, provocando il movimento del nastro e danni ai bordi.
Il produttore di nastri trasportatori tubolari Cablevey sta riscontrando un crescente interesse da parte dei produttori di alimenti e bevande per il trasporto di ingredienti sfusi e alimenti surgelati, ha affermato Clint Hudson, direttore delle vendite.Il vantaggio di utilizzare un trasportatore a tubo per trasportare prodotti sfusi secchi è che riduce al minimo la polvere e mantiene pulita l'area circostante.Hudson ha affermato che l'interesse per i tubi Clearview dell'azienda sta crescendo perché i trasformatori possono vedere cosa succede all'interno del prodotto e ispezionare visivamente la pulizia dei trasportatori.
Leroux afferma che l'attenzione all'igiene nel confezionamento è altrettanto importante quanto nella produzione.Ad esempio, ha elencato alcuni punti chiave:
Leroux ha anche notato che i processori sono preoccupati per il consumo energetico.Preferirebbero vedere un propulsore da 20 cavalli piuttosto che uno da 200 cavalli.I produttori alimentari sono anche alla ricerca di sistemi e apparecchiature con bassi livelli di rumore meccanico che soddisfino gli standard di pulizia dell'aria degli impianti.
Per i nuovi stabilimenti, può essere facile selezionare attrezzature di trasporto modulari e integrarle in un unico sistema.Tuttavia, quando arriva il momento di aggiornare o sostituire le apparecchiature esistenti, potrebbe essere necessario un progetto personalizzato e la maggior parte delle aziende di trasporti può utilizzare sistemi “personalizzati”.Naturalmente, un potenziale problema con le apparecchiature personalizzate è la disponibilità di materiali e manodopera, che alcuni fornitori segnalano ancora come un problema nella pianificazione delle date effettive di completamento del progetto.
"La stragrande maggioranza dei prodotti che vendiamo sono componenti modulari progettati per soddisfare un'ampia gamma di esigenze dei clienti", ha affermato Hudson di Cablevey.“Tuttavia, alcuni clienti hanno requisiti molto specifici che i nostri componenti non possono soddisfare.Il nostro dipartimento di ingegneria fornisce servizi di progettazione per soddisfare queste esigenze specifiche.I componenti personalizzati impiegano più tempo per raggiungere i clienti rispetto ai nostri prodotti standard, ma i tempi di consegna sono generalmente accettabili "
La maggior parte delle esigenze dei trasportatori può essere soddisfatta con un sistema su misura per uno o più impianti specifici.ASGCO fornisce una gamma completa di servizi di progettazione e ingegneria", ha affermato Chatman.Attraverso la sua vasta gamma di partner, ASGCO può ridurre significativamente i colli di bottiglia della catena di fornitura e fornire prodotti e servizi in tempo.
“Tutti i mercati, non solo quello alimentare e delle bevande, si trovano ad affrontare sfide impreviste a causa degli impatti del collasso della catena di approvvigionamento e della carenza di manodopera indotta dalla pandemia”, ha affermato Miller di Multi-Conveyor.“Entrambe queste anomalie portano ad un aumento della domanda di prodotti finiti.beni, che significa: “Abbiamo bisogno di qualcosa, e ne avevamo bisogno ieri”.L'industria dell'imballaggio ordina attrezzature da molti anni, con tempi di consegna di circa due mesi.L’attuale situazione manifatturiera globale non andrà fuori controllo tanto presto.Pianificare in anticipo le attrezzature per l'espansione dello stabilimento, sapendo che le forniture saranno ben al di sopra dei livelli normali, dovrebbe essere una priorità per tutte le aziende di beni di largo consumo.
"Tuttavia, offriamo anche due trasportatori standard pre-ingegnerizzati per consegne più tempestive", aggiunge Miller.La serie Success offre catene standard, semplici e diritte che non richiedono lavaggio.Il processore seleziona larghezze e curve predefinite e fornisce opzioni di lunghezza.Multi-Conveyor offre anche sistemi di scarico sanitari Slim-Fit in lunghezze e larghezze preimpostate.Miller ha affermato che, nonostante la maggiore domanda, sono ancora più convenienti rispetto alle soluzioni di trasporto personalizzate.
Multi-Conveyor ha recentemente installato un sistema per la lavorazione del pollo congelato in sacchi.Come per la maggior parte degli sviluppi moderni, la flessibilità è fondamentale per mantenere il prodotto in movimento.I problemi affrontati da questa applicazione includono:
Alcuni prodotti richiedono solo due macchine confezionatrici per consegnare il prodotto su due corsie direttamente al sistema a raggi X.Se un'insaccatrice si guasta, il prodotto verrà trasferito su un terzo imballatore e trasportato alla macchina di trasferimento, che verrà quindi posizionata per consegnare i sacchi su un percorso di trasporto alternativo in caso di tempi di inattività.Il bagger ora è vuoto.
Alcuni prodotti richiedono tre macchine confezionatrici per raggiungere la produttività richiesta.La terza imballatrice consegna il prodotto a una macchina di trasferimento, che distribuisce i sacchetti in modo uniforme tra i due trasportatori di riserva superiori dei canali dell'imballatrice.Il terzo flusso della confezionatrice entra quindi nel corrispondente collegamento servo su/giù su ciascuna corsia.La servo cinghia sul prodotto del livello inferiore consente ai sacchetti del livello superiore di cadere nel foro creato dalla servo cinghia.
I sistemi di controllo multi-trasportatore e i trasportatori per la movimentazione dei sacchi fanno parte di un sistema complessivo più ampio che comprende anche tutto, da due linee di caricamento delle casse a flussi di scarico singoli, indicizzazione e consolidamento di casse complete, rilevatori di metalli, un trasportatore a rulli sopraelevato e quindi una linea di pallettizzazione..PROCESSORE.Il sistema bag and box è controllato da un PLC e comprende più di tre dozzine di azionamenti a frequenza variabile e diversi servocomandi.
La pianificazione di sistemi di movimentazione materiali di grandi dimensioni spesso implica qualcosa di più del semplice posizionamento o posizionamento dei trasportatori in un layout.Oltre a soddisfare le specifiche fisiche dell'impianto, i trasportatori devono anche soddisfare le specifiche elettriche, avere materiali compatibili e soddisfare i requisiti di corrosione, carico di servizio, usura, igiene e integrità del trasferimento di materiale, ha affermato Leroux.Un trasportatore progettato su misura è solitamente un prodotto migliore progettato per fornire un valore più elevato a lungo termine all'azienda di trasformazione perché è progettato specificamente per soddisfare le esigenze di un'applicazione specifica.
L'applicazione di un trasportatore intelligente dipende davvero da ciò che il robot da cucina desidera in una particolare applicazione.Per svuotare un grande sacco di polvere o materiale granulare in un contenitore, potrebbe essere necessario semplicemente attivare o disattivare la funzione bilancia.Tuttavia, Chatman afferma che l’automazione è un fattore importante per rendere i sistemi di trasporto più efficienti.La forza trainante dell’automazione è in definitiva quella di migliorare la qualità del prodotto finito e la velocità del sistema.
Multi-Conveyor utilizza la tecnologia di comunicazione di controllo dell'operatore che copre la progettazione funzionale."Utilizziamo HMI e servoazionamenti per fornire cambi formato più rapidi ed efficienti per diverse configurazioni di linee di imballaggio, astucciamento e pallettizzazione", afferma Miller.“La flessibilità nella forma, nel peso e nelle dimensioni del prodotto è abbinata a una maggiore produttività e all’espansione futura”.sistemi di comunicazione.
Leroux ha affermato che, sebbene i trasportatori intelligenti siano disponibili presso diversi fornitori, non hanno ancora raggiunto un livello elevato di adozione a causa dei costi di capitale necessari per incorporare i componenti intelligenti e i pacchetti di gestione associati necessari per utilizzare i dati raccolti dai trasportatori.
Tuttavia, afferma che il principale fattore che spinge l’industria alimentare a rendere i trasportatori più intelligenti è la necessità di tracciare e verificare il processo di pulizia utilizzando applicazioni CIP igieniche nel punto di distruzione, RTE o trasferimento all’imballaggio.
Nell'ambito del programma di pulizia, i trasportatori intelligenti devono registrare uno SKU batch e associarlo alla temperatura dell'acqua, al tempo di immersione, alla pressione dello spruzzo, alla temperatura dell'acqua e alla conduttività della soluzione detergente umida per ciascun alcali, acido e disinfettante per il ciclo di sanificazione.Fase di pulizia.Leroux afferma che i sensori possono anche monitorare la temperatura dell'aria e il tempo di asciugatura durante la fase di asciugatura ad aria termica forzata.
La convalida di cicli di sanificazione costantemente ripetuti ed eseguiti con attenzione può essere utilizzata per confermare che non vi è alcuna modifica a un processo di sanificazione comprovato.Il monitoraggio CIP intelligente avvisa l'operatore e può interrompere/interrompere il ciclo di pulizia se i parametri di pulizia non soddisfano i parametri e i protocolli specificati dal produttore alimentare.Questo controllo elimina la necessità per i produttori alimentari di gestire lotti inferiori agli standard che devono essere rifiutati.Ciò impedisce che batteri o allergeni vengano introdotti nel prodotto finale prima del confezionamento da apparecchiature non adeguatamente pulite, riducendo così il rischio di ritiro del prodotto.
"I trasportatori intelligenti consentono una movimentazione delicata e un'elevata produttività nella produzione di alimenti pronti", FE, 12 ottobre 2021.
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Orario di pubblicazione: 13 ottobre 2023