L'Oréal用一套智能系統,結合了五台以前分開的機器,優化了物料流並提高了生產率。

2020/05/13 12:06

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歐萊雅集團在法國北部的Caudry工廠,生產高品質的護膚產品睫毛膏粉底化妝品。面對個性化增加和產量減少等趨勢,這些趨勢在不斷增長的奢侈品領域帶來了挑戰,歐萊雅董事會設定了戰略目標,以使公司的生產運營更加敏捷。因此,工廠中的三條生產線都基於Beckhoff擴展運輸系統(XTS)。是用於生產粉底化妝品的新型Agile F24灌裝加蓋生產線,該系統將快速的格式變化與增加的產量結合在一起。

 

以前生產線由不同供應商的機器組成

這些機器通過輸送機系統和產品緩衝器,連接到常規物料流中。但是它缺乏靈活性,意味著它不再能夠支持不斷增長的產品變型帶寬以及越來越小批量的成本效益生產。這就是導致Agile F24生產線發展的根本原因,該生產線進行了根本性的調整,可適應所有格式的生產,同時還允許快速轉換。

這條新生產線是由歐萊雅(L'Oréal)的一個由9人組成的團隊計劃的。系統規格是與機器製造商Secad合作開發的。   

新實施的最大挑戰是使整個生產過程獨立於剛性機器週期。“儘管我們以前通過機器之間的傳送帶和產品緩衝器解決了這個問題,但XTS的主要優勢之一在於對動子的單獨控制,“這種功能可以使機器週期與單個處理步驟的持續時間脫鉤,例如,通過沿運輸路線安裝多個耗時更多的處理站來同時運行。這樣可以優化物料流並提高生產率。”

 

 

新的系統佈局基於XTS,其周向軌道長度為22米,其核心元素是40個動子。沿智能運輸系統佈置了用於填充基礎容器的各個站。灌裝過程包括六個步驟進料瓶灌裝添加分配器泵加蓋,貼標籤輸出成品

進給是通過裝卸機器人進行的,該裝卸機器人與復雜生產線中的其他機器人一樣是Fanuc機器人。它從一個托盤中取出兩個或三個空瓶子,然後將它們放入固定在推動器上的運輸圓盤中。在以下工位中,機器人或裝卸系統將瓶子裝滿,插入分配器泵或滴管(取決於產品),將其擰緊,並在頂部蓋上蓋子。

Agile F24生產線總共使用39台Beckhoff的AM8000系列伺服馬達,在這裡用於關閉瓶子的裝卸站。接下來,將帶有產品顏色,批號和有效期的激光代碼印在瓶子上,並貼上標籤。在XTS電路的末端,將裝滿的瓶子放在托盤上,然後轉發到裝盒機。

XTS的主要優勢在於可單獨控制其動車,每個瓶子由單個動車運送通過處理站。根據所需的處理時間,移動器能夠停止執行動作所需的時間,然後將其瓶子朝下一個處理步驟的方向前進。這消除了在單獨的機器上執行不同時間的處理步驟並在它們之間提供複雜的接口和產品累加器的必要性。相反,XTS將之前的五台機器集成到一個系統中。

 

通過這種集成和XTS的緊湊設計,系統佔用空間減少了30%。結合系統吞吐量的增加,單位面積的生產率顯著提高。這意味著歐萊雅將來將能夠滿足對奢侈化妝品日益增長的需求,而不必擴大生產面積。XTS的另一個關鍵優勢(靈活性更高)也保護了由此產生的投資安全性。

通過Beckhoff基於軟件的TwinCAT控件,XTS可以通過相應的參數集在不同的產品型號之間切換。此功能使在一行上處理不同格式成為可能,而不必使用多台機器。關於最小批量生產的另一個好處是。“在靈活性方面,XTS是新解決方案的核心,它使我們能夠在幾秒鐘內切換到另一種顏色,” “這意味著我們既可以減少批量,又可以滿足不斷變化的客戶需求。”

格式轉換所需的時間減少了一半,並且系統可用性得到了提高。現在,同一條生產線可以生產從幾百個到幾百萬個不等的批量,以及僅使用40個而不是300個運輸集裝箱的7種不同規格類型。

“ XTS系統的集中控制原理使操作,尤其是品質管理任務變得更加容易。” “這包括樣品取出,必要時排空生產線以及進行稱重。所有這些任務都是完全自動化的,包括RFID支持。”

除了XTS,在TwinCAT中還執行其他自動化任務,從而為整個系統提供統一且集中的控制平台。這些任務包括

•使用PLC軟件和集成軸控制的順序控制

•雲連接

•機器人功能

•基於TwinCAT的HMI

敏捷F24系列中使用的其他Beckhoff組件包括安裝在控制櫃中的節省空間的高密度(HD)EtherCAT終端和IP67等級的EtherCAT PI / O模塊。EtherCAT P組件可以放置在靠近各種傳感器和執行器的位置,它們僅通過一根電纜即可傳輸通信和電力,從而大大簡化了佈線。

新型靈活的Agile F24生產線結合了五台以前分開的機器的功能,優化了物料流並提高了生產率。

Beckhoff還為系統安裝提供了AM8000系列的39台伺服電機,它們與EL7211 EtherCAT伺服電機端子或AX5000伺服驅動器一起用作各種處理設備中的驅動軸。同樣,在此,One Cable Technology(OCT)通過在一條標準電動機電纜上傳輸功率和反饋信號,也大大降低了佈線要求。

借助XTS和基於PC的控制,歐萊雅和Secad開發了一條面向未來的生產線,用於靈活製造滿足高質量要求和新消費者期望的化妝品。操作員可以自己控制整個過程,包括所有質量檢查和採樣,並且他們可以快速,輕鬆地執行格式轉換。獲得最初的成功之後,歐萊雅集團決定繼續與Beckhoff建立長期合作夥伴關係,以實施更多的模塊化和敏捷生產線。

圖文參考: AutomationWorld


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