Когато става въпрос за роботизиран производствен процес, обикновено първото нещо, което човек си представя, са роботизирани машини и оборудване за масово производство или колаборативни роботи в предприятие. Японски производител от хранително-вкусовата промишленост (ХВП) обаче, с над 100-годишна история в производството на сладкарски изделия, е намерил малко по-нетрадиционно решение за своите производствени нужди…

Компанията Juchheim Group е основана през 1909 г. в Япония и оперира с повече от 350 магазина, предлагайки висококласен баумкухен. Това е традиционен немски сладкиш, който е популярен и в Япония. Още от създаването на групата сладкарите приготвят деликатеса, следвайки същата добре позната рецепта – без никакви консерванти и добавки. С приготвянето на висококачествения десерт вече е ангажиран не кой да е, а роботът Тео. „Той се управлява от ултракомпактен индустриален компютър на Beckhoff с интегриран софтуер за автоматизация TwinCAT и се поддържа от приложение с изкуствен интелект. Благодарение на PC-базираната техника за управление и на изкуствения интелект, Juchheim може да предложи своята неповторима няколкослойна „дървесна торта“ (б.ред. буквален превод на Baumkuchen от немски език) във всички свои локации“, информираха за ДигиталнаИндустрия.bg от водещото българско инженерингово дружество Кастива, официален представител на Beckhoff за българския пазар.

„Приготвянето на баумкухен изисква специфични умения и опит от страна на сладкаря. Въпреки това, ако параметрите на фурната в процеса на печене бъдат контролирани и се задават дистанционно и ако температурата е с точни показания, сладкарите на Juchheim могат от разстояние да управляват машините във всички свои цехове, в които произвеждат баумкухен с най-високо качество. А с Тео, Juchheim прави още една крачка напред“, коментираха специалистите от Кастива. „Чрез интегрирания изкуствен интелект и опита на майсторите-сладкари апетитният сладиш вече може да бъде приготвен във всяка една точка от света със същото отлично качество на Juchheim“, добавиха още те.

Успоредно с проектирането на Тео, компанията планира изграждането на нов сграден комплекс, посветен на иновациите в храните – „Baum Haus“ в Сакае, Нагоя. Част от концепцията е и студио за печене с п розрачни стени, което ще бъде доразвито с идеята за напълно автоматизирано студио за приготвяне на баумкухен с Тео.

Перфектни 13 пласта, постигнати с помощта на компютърно управление

Процесът на приготвяне на баумкухен сам по себе си не е сложен – въртяща се сърцевина неколкократно се увива със сурово тесто и се поставя във фурната, докато и 13-те слоя се изпекат равномерно. „Операциите по транспортирането на тестото до фурната обикновено се извършват от обслужващия персонал, но лесно могат да бъдат автоматизирани с помощта на конвейерна лента и робот. Самото печене обаче изисква специалист. Роботът Тео е проектиран така, че може безпроблемно да възпроизведе уменията на майстора, благодарение на вградения в системата изкуствен интелект“, обясниха от доказаната българска фирма. „В завода за баумкухен на японската компания има 3 вертикално съчленени робота и транспортна лента, като всички компоненти се управляват от ултра компактен индустриален компютър Beckhoff C6030 с процесор Intel®-Core™ i7 и са свързани в мрежа чрез EtherCAT“, уточниха българските специалисти.

Високотехнологичната пекарна в Baum Haus е почти напълно автоматизирана. Единственото, което операторът трябва да направи, е да подготви сърцевините и тестото, да ги постави на конвейера, да избере една от трите фурни от контролния панел и да стартира процеса на печене. Конвейерната лента автоматично транспортира съда с тестото и сърцевината до определена позиция. Роботът ги взема и ги поставя пред фурната, нанасяйки тесто върху сърцевината слой по слой. Функционалността с изкуствен интелект, интегрирана към фурните, позволява процесът да бъде непрекъснато следен и гарантира високо прецизно изпичане на изделията.

„Предимството на софтуера Beckhoff IPC и TwinCAT е пълен контрол на процесите в реално време чрез EtherCAT и интеграцията на Windows. В тази система TwinCAT 3 PLC контролира конвейерната лента, а отварянето и затварянето на вратата на фурната се осъществява с помощта на EtherCAT задвижвания и двигатели, които са точно синхронизирани с движението на робота“, разясниха от Кастива. „В допълнение, софтуерът IPC предлага висока мащабируемост, така че дори и Windows приложения на Juchheim могат да бъдат използвани, както и различни решения за отдалечена поддръжка на системата. I/O компонентите от Beckhoff също играят важна роля, тъй като системното решение обхваща много сензори и камери за интегриране. Компактният корпус и широката гама от EtherCAT I/O решения позволяват да бъде спестено място в контролния шкаф и сложността на процесите да бъде сведена до минимум“, посочиха още от българската компания.

Изкуствен интелект и TwinCAT PLC в единна платформа – гъвкавост на управлението, цялостна оптимизация на операциите

С увеличаване на броя на слоевете тесто нараства и диаметърът на баумкухен.Съответно могат да варират различни параметри, като например разстоянието от стената на фурната и времето за печене, необходимо за постигане на оптимално приготвения сладкиш.Това е изключително деликатен процес, който изисква внимателно наблюдение на условията на печене. Наред с това повърхността на тестото трябва да бъде заглаждана с шпатула, за да се придаде на десерта характерната цилиндрична форма.

Друго техническо предизвикателство е нанасянето на едно и също количества тесто в тестените рула. „За тази цел TwinCAT контролира оптималната позиция и ъгъл на въртящия се прът, така че роботът да може да постига съвършено еднаква дебелина на тестото на всеки слой. Това е огромно преимущество пред ръчната работа, тъй като загубата на материал е сведена до минимум. От тази гледна точка Тео е по-добър пекар на баумкухен, отколкото който и да е майстор-сладкар“, заявиха от българското дружество.

Повече информация за Кастива ООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! Разберете още кои са активните постоянни и стажантски позиции на компанията, както и подробности за технологичните възможности и бъдещите ѝ планове за развитие от ТУК!

Източник на снимковия материал: Кастива, Beckhoff, Juchheim Group