Czekoladowe szaleństwo

Sterownik SIMATIC HMI w kompaktowej i bardzo elastycznej maszynie do wytwarzania czekolady
Wyzwania

Proces i filozofia z bliska

Za małymi drzwiami oznaczonymi niebieskim ornamentem kryje się wejście do jednej z najsłodszych tajemnic Amsterdamu – sklepu Tony’s Chocolonely Super Store. Ale nie tylko miłośnicy czekolady ucieszą się, gdy odwiedzą ten sklep. Za ogromnym, wykonanym na zamówienie oknem znajduje się zgrabna wizytówka digitalizacji: w pełni automatyczna maszyna do wytwarzania czekolady, która przyjmuje zamówienia bezpośrednio od klientów korzystających z zainstalowanych w sklepie tabletów: Tony’s Unlimiteds. Bez ograniczeń, ponieważ klient może wybrać dowolne 3 z 20 składników. Bardzo kompaktowe, niezwykle elastyczne i zintegrowane rozwiązanie produkcyjne zostało zaprojektowane przez specjalizującą się w systemach do wytwarzania czekolady, belgijską firmę HACOS i jest oparte na najnowszej technologii SIMATIC.

Wytwarzana w 100% bez udziału niewolników czekolada jest przygotowywana na zamówienie klienta, bezpośrednio na jego oczach

Tony’s Chocolonely Super Store jest oczywiście wyposażony w półki i regały pełne czekolady, ale to miejsce to coś więcej niż tylko sklep: można w nim znaleźć także książki i czasopisma opisujące światowy rynek czekolady oraz wyjaśniające, dlaczego sklep Tony’s Chocolonely zdecydował się zaoferować na rynku czekoladę inną niż pozostali sprzedawcy. Misją sklepu jest wytwarzanie czekolady w 100% bez udziału niewolników. Nie dotyczy to tylko własnej czekolady oferowanej w sklepie, ale również wszystkich czekolad wytwarzanych na całym świecie. Osoby odwiedzające sklep proszone są o dzielenie się z innymi nie tylko czekoladą, ale także o propagowanie takiego przesłania. W tym celu firma zamówiła u producenta, w firmie HACOS, najnowocześniejszą maszynę do wytwarzania czekolady, produkującą naprawdę wyjątkowe tabliczki czekolady w opakowaniu typu „dwie w jednym”: z których jedna jest przeznaczona dla nabywcy, a drugą należy się podzielić z inną osobą, opowiadając przy tym historię o nierównościach dochodów występujących w przemyśle czekoladowym. Projektant maszyny musiał przy tym spełnić szczególne wymaganie: maszyna musiała się zmieścić w dostępnej przestrzeni, za dużym oknem, aby dobrze wpasować się we wnętrze sklepu. Maszyna produkuje tabliczki czekolady na zamówienie, przyjmując zamówienia od klientów, którzy wprowadzają swój własny przepis za pomocą tabletów znajdujących się w sklepie; następnie, po upływie 40 minut, mogą odebrać swoją własną czekoladę. Aby dopasować maszynę przemysłową do rzemieślniczego środowiska produkcyjnego członkowie zespołu projektowego firmy HACOS wykorzystali zarówno swoją dogłębną znajomość maszyn do wytwarzania czekolady, jak i najnowszą technologię automatyzacji.

Sklep Tony’s Chocolonely sprowadza ziarno kakaowe z Ghany i Wybrzeża Kości Słoniowej, krajów, w których około 2,1 miliona dzieci pracuje nielegalnie na plantacjach kakao. Główna przyczyna: ubóstwo. Ich rodzice po prostu nie zarabiają wystarczająco dużo, aby zatrudnić pomoc – natomiast znajdujące się na końcu procesu produkcji, firmy będące właścicielami znanych marek czekolady notują duże zyski. Łańcuch dostaw kakao charakteryzuje się dużymi nierównościami dochodów. Misją istnienia Tony’s Chocolonely jest doprowadzenie do zmiany takiego stanu rzeczy. Aby zmienić warunki panujące na początku łańcucha dostaw, Tony’s działa według pięciu zasad pozyskiwania surowca: identyfikacja pochodzenia ziarna kakaowego, wyższa cena surowca, co oznacza dochody osób zatrudnionych przy zbiorze pozwalające na zapewnienie sobie odpowiedniego poziomu życia, długoterminowe umowy na odbiór ziarna kakaowego, stabilna sytuacja finansowa farmerów i spółdzielni zrzeszających farmerów specjalizujących się w uprawie oraz wyższa wydajność z hektara.

Informacje na temat firmy HACOS nv

Fabryka maszyn do wytwarzania czekolady

Dostawcą wybranym przez sklep Tony's do realizacji tego ambitnego projektu – w zasadzie zaprojektowania rzemieślniczej maszyny do wytwarzania czekolady, która posiada wszystkie cechy w pełni zautomatyzowanej maszyny przemysłowej – została belgijska firma HACOS specjalizująca się w budowie maszyn do wytwarzania czekolady. HACOS, jeden z pięciu największych producentów maszyn do produkcji czekolady na świecie, podjął wyzwanie i zamontował kompletną linię do formowania czekolady na powierzchni liczącej zaledwie 20 metrów kwadratowych.

Dopasowanie pełnowymiarowej maszyny przemysłowej do rzemieślniczego procesu produkcji

Dla Rafa Tuytelaarsa, menedżera ds. sprzedaży i marketingu w firmie HACOS, zamówienie sklepu Tony’s stanowiło zarówno wyzwanie, jak i szansę: „Obsługujemy klientów każdej wielkości, od małych cukierni, po globalne firmy produkujące czekoladę, więc mamy rozwiązanie mogące sprostać prawie każdemu wyzwaniu związanemu z wytwarzaniem czekolady. Jednakże rozwiązanie opracowane dla Tony's było wyjątkowe, ponieważ musieliśmy zaprojektować w pełni zautomatyzowany proces produkcji o wysokim poziomie integracji danych i zmieścić się w przestrzeni o rozmiarach bardziej typowych dla maszyn rzemieślniczych lub średniej wielkości – które rzadko sprzedajemy z tak zaawansowanym rozwiązaniem w zakresie automatyzacji”. Ponadto, maszyna zbudowana dla sklepu Tony’s produkuje czekoladę w partiach liczących jedną tabliczkę czekolady. Każda tabliczka jest wytwarzana na zamówienie, więc rozwiązanie w zakresie automatyzacji i proces produkcji musiały być niezwykle elastyczne i zintegrowane z zaawansowanym, pracującym w czasie rzeczywistym systemem obsługi zamówień i śledzenia. „W ramach tego projektu stworzyliśmy rozwiązanie pokazowe nie tylko dla Tony's, ale także dla nas – wykazując, co można osiągnąć w epoce digitalizacji za pomocą nowoczesnego rozwiązania w zakresie automatyzacji” – mówi Tuytelaars.

W ramach tego projektu stworzyliśmy wizytówkę tego, co można osiągnąć w epoce digitalizacji za pomocą nowoczesnego rozwiązania w zakresie automatyzacji.
Raf Tuytelaars, menedżer ds. sprzedaży i marketingu, HACOS nv
Rozwiązanie jedyne w swoim rodzaju

Czekolada na zamówienie

Podstawową ideą, jaką ma promować produkcja tabliczek czekolady za pomocą maszyny zamontowanej w super sklepie jest dzielenie się: dzielenie się czekoladą z przyjacielem i jednocześnie propagowanie przesłania, jakie przyświecało powstaniu sklepu Tony’s Chocolonely. Każda tabliczka czekolady składa się z dwóch identycznych połówek, wytwarzanych i pakowanych na zamówienie według przepisu, który klient tworzy za pomocą tabletu w sklepie: wybiera czekoladę, dodatkowe składniki i następną warstwę czekolady, zapakowanych pojedynczo w odpowiednie opakowanie. Klient może obserwować proces na żywo lub otrzymywać aktualizacje w formie wiadomości tekstowych. Rozwiązanie w zakresie automatyzacji w które jest wyposażona maszyna produkcyjna odbiera, aktualizuje i przesyła niezbędne dane klientowi, kierownikowi sklepu i operatorowi.

Śledzenie, na którym dokładnie etapie procesu znajduje się każde zamówienie

Rozwiązanie w zakresie automatyzacji, które zaproponował HACOS dla tej wyjątkowej maszyny, jest w całości oparte na produktach firmy Siemens: sterownik SIMATIC S7-1200 Basic Controller odbiera dane na temat receptury ze sklepowego systemu obsługi zamówień i śledzenia, zapisuje te dane i status realizacji procesu w znacznikach radiowych RFID umieszczonych na formach, aktualizuje dane, monitoruje i steruje procesem chłodzenia oraz powiadamia system sklepowy, gdy partia – czyli zestaw dwóch połówek tabliczki czekolady – jest gotowy do zapakowania.

 

„W ramach tego procesu mamy dwa kluczowe wymagania: po pierwsze, musimy zapewnić doskonałą kontrolę temperatury w trakcie procesu i musimy monitorować wszystkie etapy. Dzięki nowoczesnemu rozwiązaniu w zakresie automatyzacji naszej linii do formowania czekolady jesteśmy w stanie osiągnąć optymalną jakość każdej pojedynczej tabliczki” – wyjaśnia Jaap Leuijerink, który pracuje w firmie Ijssel Technologies i został zatrudniony przez sklep Tony’s na stanowisku kierownika projektu. „Następnie musimy zapewnić, aby operator zawsze wiedział, na jakim etapie procesu znajduje się każda tabliczka czekolady i kiedy jest gotowa do zapakowania. Interakcja w ramach procesu musi być realizowana w sposób niezwykle intuicyjny i precyzyjny, ponieważ personel super sklepu nie ma doświadczenia w branży”. Interakcja odbywa się za pośrednictwem zgrabnego 12-calowego panelu SIMATIC HMI Comfort Panel PRO. Operatorzy mogą obracać panel, aby dopasować jego ustawienie do swojej aktualnej pozycji, a wyraźny i szczegółowy obraz maszyny zapewnia, że ​​mają dostęp do wszystkich potrzebnych informacji. Dodatkowa zaleta: panel jest zabezpieczony na poziomie IP65 ze wszystkich stron i może zostać zainstalowany bez dodatkowej obudowy, co pozwala zaoszczędzić miejsce – ma to zasadnicze znaczenie w przypadku tej maszyny, której wymiary zostały dopasowane do tylnej części sklepu. „Zintegrowanie całej tej funkcjonalności i dopasowanie maszyny do dostępnej przestrzeni było nie lada wyzwaniem i na początku mieliśmy sporo problemów, ale ostatecznie udało nam się wdrożyć spełniające oczekiwania rozwiązanie” – podsumowuje Leuijerink. 

Dzięki temu rozwiązaniu odpowiednia tabliczka czekolady trafi do właściwego klienta.
Jaap Leuijerink, Kierownik Projektu, Ijssel Technologies

Wysoka jakość produktów do automatyzacji dzięki efektywnemu procesowi projektowania

Pomimo bardzo nietypowych właściwości maszyny, realizacja projektu w zakresie automatyzacji okazała się w rzeczywistości bardzo prostym zadaniem, mówi Kristof Van Genechten, inżynier zajmujący się systemami automatyzacji w HACOS: „Korzystamy z faktu, że w zasadzie wprowadziliśmy standaryzację opartą na rozwiązaniach firmy Siemens w zakresie automatyki i technologii napędów. Jako preferowane rozwiązania w naszych maszynach stosujemy sterowniki SIMATIC, urządzenia HMI i napędy SINAMICS oraz wprowadziliśmy określone standardowe rozwiązania dla naszych projektów, które możemy wielokrotnie wykorzystywać i dostosowywać”. W maszynie zbudowanej dla sklepu Tony's zastosowano sterownik SIMATIC S7-1200 i 12-calowy panel SIMATIC Comfort Panel PRO jako główny interfejs HMI, a także kilka lokalnych paneli SIMATIC HMI Comfort na urządzeniach do kontrolowanej krystalizacji (tempering) masła kakaowego i napełniania form. Większe linie produkcyjne są zwykle wyposażone w sterowniki SIMATIC S7-1500 i 19-calowe panele Comfort Panel, natomiast w przypadku małych maszyn najlepszym rozwiązaniem jest 7-calowy panel SIMATIC Comfort Panel. Dzięki swojej kompleksowej ofercie produktowej HACOS może instalować urządzenia klasy przemysłowej we wszystkich swoich maszynach, niezależnie od ich wielkości. „Dostarczamy najbardziej nowoczesne rozwiązanie, mało awaryjne i przygotowane do pracy przez 24 godziny na dobę oraz zapewniające doskonałą jakość i łatwość obsługi serwisowej. A nasi klienci to zauważają” – wyjaśnia Tuytelaars.

Zdaniem Van Genechtena kolejną zaletą zintegrowanego rozwiązania firmy Siemens jest efektywny proces projektowania wszystkich systemów i funkcji, obejmujący diagnostykę i możliwość zdalnej obsługi serwisowej maszyn. „Projektujemy całe rozwiązanie w zakresie automatyzacji za pomocą narzędzia TIA Portal, które jest bardzo łatwe w użyciu i zapewnia wiele funkcji umożliwiających efektywne projektowanie. Weźmy, na przykład, obsługę alarmów: wszystkie komunikaty alarmowe są zaimplementowane jako standardowe bloki (zestawy) funkcji, które możemy, stosując metodę „przeciągnij i upuść”, wprowadzić do projektu. Nie ma potrzeby pisania kodu oprogramowania ręcznie od początku. Takie rozwiązanie oszczędza kilka godzin pracy projektowej na każdej maszynie”.
 

Dzięki panelowi SIMATIC HMI Comfort Panel PRO, HACOS zapewnia klientom rozwiązanie HMI, które jest kompaktowe, efektywne i łatwe w obsłudze. Co więcej, kontynuuje Genechten: „Urządzenia serii PRO są przygotowane do montażu bezpośrednio na maszynie, więc są również bardziej ekonomiczne niż rozwiązanie HMI zabudowane w szafce”.

Możemy zaprojektować całe rozwiązanie w zakresie automatyzacji za pomocą narzędzia TIA Portal, które jest bardzo łatwe w użyciu oraz wprowadziliśmy określone standardowe rozwiązania dla naszych projektów, które możemy wielokrotnie wykorzystywać i dostosowywać.” 
Kristof Van Genechten, inżynier zajmujący się systemami automatyzacji, HACOS nv
Korzyści dla klienta

Maksymalna efektywność, optymalna kontrola

Zabudowana w super sklepie linia do formowania czekolady jest co prawda mała, ale jej niewielki rozmiar rekompensuje pełna gama dostępnych funkcji. Bardzo nowoczesne rozwiązanie w zakresie automatyzacji i wizualizacji umożliwia produkcję partii liczących jedną tabliczkę czekolady, integrację danych z systemem obsługi zamówień i śledzenia oraz doskonały podgląd realizowanego procesu – a więc ma wszystkie cechy fabryki przyszłości.

Zapisz się do newslettera

Interesują Cię aktualności Siemens Polska? Zasubskrybuj nasz Newsletter