Chokladstunder med Industri 4.0

Digitalisering på Chocolate Frey
Vill du veta mer om hur du kan digitalisera din produktion?

Kontakta oss

Ett litet, smart och flexibelt plocksystem kan göra flera saker samtidigt. Det kan stilla chokladälskarens begär och fungera som ett ”innovationspaket” för tillverkare – samtidigt som det visar upp Industri 4.0-konceptet. Naturligtvis utvecklades systemet i chokladlandet: Schweiz.

Kundanpassade chokladförpackningar

Vi har alla varit med om det. Din hand svävar över en inbjudande skål full med färggranna chokladbitar, men du kan inte se din favorit. Samma känsla av besvikelse uppstår när du köper en påse med blandad choklad. Dina favoriter försvinner på ett ögonblick, och samma sorter lämnas kvar orörda i påsen varje gång.
 

Ett nytt och flexibelt plocksystem kan lösa det här problemet. Kunderna kan nu beställa den choklad de gillar mest, när som helst och var som helst ifrån, via Twitter. ”Jag kan beställa tre bitar mörk choklad och flera med nötter, och sedan fylla resten av paketet med mjölkchoklad. Och jag kan skippa vit choklad helt och hållet”, säger Markus Krack, chef för tekniköverföring FITT vid tekniska högskolan vid Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW). 

Beställningen tas emot av systemets produktionsprogram utan behov av mänskligt ingripande. En sex-axlig robot skapar blandningen och placerar den i en plastbehållare, som sponsrades för projektet av förpackningsspecialisten Pacovis i Lenzburg. Behållaren märks, förses med nödvändig produktdeklaration, förseglas och levereras.

Skräddarsydd produktion

Med det smarta och flexibla plocksystemet genomförde Krack sin idé vid FHNW före Industry 2025-konferensen för att illustrera principen bakom Industri 4.0 när det kommer till skräddarsydd produktion. Industry 2025 är ett nationellt schweiziskt initiativ för att göra Schweiz till ett starkare industriland genom implementering av Industri 4.0. ”Syftet med systemet är att ge personen en upplevelse”, förklarar Krack. ”Därför valde vi en produkt och ett problem som alla känner till: choklad!”

FHNW har en automatiseringspartner för projektet: Autexis Holding AG, med huvudkontor i Villmergen i kantonen Aargau, Schweiz. De har samarbetat med Chocolat Frey AG under många år. Chokladtillverkaren ser också potentialen med skräddarsydd massproduktion. Fabian Sigg, biträdande produktionschef på Chocolat Frey, förklarar: ”Dessa processer är för närvarande mycket dyra, eftersom vi är inriktade på massproduktion, och enskilda beställningar förpackas för hand.” Men Chocolat Frey har ännu inga direkta planer på att ge sig in i skräddarsydd produktion. ”Vi skulle vara tvungna att omorganisera hela vår produktion, en process som måste ses över mycket noggrant.” 

Styrs med en app

Det flexibla plocksystemet finansierades med FHNW:s egna medel. ”Det var en riktig utmaning att ta fram systemet”, säger Krack med ett skratt. ”Alla hjälpte till. Till och med våra professorer programmerade en del, vilket inte händer ofta.” Partnerna använde sig främst av produkter och lösningar från Siemens. ”Vi använde MindSphere, det öppna molnbaserade ekosystemet från Siemens, där vi kan köra våra egenutvecklade Autexis-appar”, säger Philippe Ramseier, Autexis ägare.

Siemens är banbrytande på det industriella området

Maskinvarukomponenten MindConnect samlar in data från sensorer och ställdon och skickar allt till MindSphere-molnet. En Simatic S7-1500-styrenhet styr Kuka-roboten med hjälp av TIA Portal-biblioteket. Detta förenklar robottekniken avsevärt, eftersom ingenjören bara behöver behärska TIA Portal. Siemens erbjuder ett omfattande exempelprogram för detta ändamål, som innehåller robotprogrammet och HMI-bilderna. Robotens banpunkter kan ställas in via en Simatic-mobilpanel (KTP900F), vilket ger maskin- och robotdrift en enhetlig känsla.
 

Autexis har arbetat nästan uteslutande med produkter från Siemens i 35 år. ”Den här strategin har visat sig vara framgångsrik”, säger Ramseier. Tack vare detta långvariga partnerskap, och genom att öppet utbyta idéer med Siemens utifrån ett ömsesidigt förtroende, kan Autexis fokusera på utvecklingen av nya produkter och tjänster. Detta är också ett bra val för Krack och FHNW. ”Siemens är banbrytande på det industriella området. Våra elever måste kunna hantera det.”

Synliggöra mer information

Autexis projektteam implementerade även nya tjänster för Hannover Messe. Lager eller driftdata från roboten kan visualiseras direkt i det flexibla plocksystemet. ”En personlig etikett ger kunder med förstärkt verklighet ytterligare information om produkten, som chokladens ursprungsland och kalorierna för varje chokladbit i blandningen”, säger Ramseier. 


”Systemet kan utökas nästan oändligt”, tillägger han. ”Vi kan till exempel integrera lagret. Om lagret av chokladbitar sjunker under en miniminivå utlöses en order automatiskt.” Efter mässan i Hannover kommer Siemens och Autexis också att demonstrera de nya innovationerna och tjänsterna som bygger på det smarta och flexibla plocksystemet på Swiss Industry 4.0 Conference.


Kundens önskemål och beställningsvanor kan analyseras med hjälp av de data som samlas in av det flexibla plocksystemet. Vem gillar vilken choklad? Vem beställer choklad och när? Beror kundbeteendet på vädret? ”En kund som beställer en särskilt stor mängd choklad skulle kunna få en gymbroschyr hemskickad”, säger Krack med ett skratt. Och tillägger sedan, ”dataskydd är viktigt för oss.” 

Innovationspaket för Chocolate Frey

Det flexibla plocksystemet är ett ”innovationspaket” för Chocolat Frey, vilket gör att de kan använda det för att testa processer. Testresultaten kan sedan implementeras i driftsprocessen vid ett senare tillfälle. Krack har också mycket positivt att säga om projektet. ”Forskningen syftar naturligtvis också till att utöka det flexibla plocksystemet och utveckla fler processer. Som universitet är det vår uppgift att identifiera nya möjligheter och försöka se vart de kan leda oss.”