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    年產(chǎn)老式芬蘭餡餅數(shù)以千萬計(jì)，碼垛包裝若是都靠人來干，可不是一項(xiàng)輕松活；而對(duì)于機(jī)器人，卻是“小菜一碟”。

    芬蘭國土面積居歐洲第五，人口卻只有520萬。如果了解該國傳統(tǒng)美食“卡累利阿餡餅”的消耗量，你一定會(huì)驚嘆其國民胃口之大。以圓面餅為皮、米粥為餡，高溫烘焙12~15分鐘出爐，卡累利阿餡餅即大功告成。顧名思義，這種食品起源于卡累利阿，該地區(qū)現(xiàn)在分屬芬蘭和俄羅斯。

    在距芬蘭赫爾辛基約90英里的瓦爾凱阿科斯基，有一家名為Saarioinen的食品烘焙廠，年產(chǎn)卡累利阿餡餅近4000萬只。其中僅0.5%出口鄰國瑞典和愛沙尼亞，其余全部內(nèi)銷，芬蘭人對(duì)這種美食的酷愛可見一斑。均攤一下，每個(gè)芬蘭人一年要吃掉9只Saarioinen生產(chǎn)的餡餅，而且該國并非只有這一家烘焙廠。

    為確保4 0 0 0 萬只餡餅及時(shí)上架，Saarioinen烘焙廠搭建了兩條包裝線，總共配備6臺(tái)ABB FlexPicker機(jī)器人。

    該廠生產(chǎn)經(jīng)理Mika Mi e t t inen介紹說：“兩條生產(chǎn)線中的一條專門用于包裝相對(duì)較大的老式餡餅，另一條兼顧餐前小餡餅的包裝。”此外，該廠還生產(chǎn)比薩餅、芬蘭肉餡餅和意式面包。“現(xiàn)在，我們每小時(shí)能包裝10000只大號(hào)餅和12000只小號(hào)餅。”Miettinen接著說。這套役齡3年的系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些產(chǎn)能，Miettinen的得力助手Pekka Pettersson笑著補(bǔ)充說：“理論上，同樣一條包裝線的每小時(shí)最大包裝量為24000個(gè)。”

    下一代技術(shù)

    Saarioinen烘焙廠所用的可沖洗型 IRB340FlexPicker，為肉類、奶制品、即食食品等敞開式食品提供了理想的包裝解決方案。該機(jī)器人通過控制器軟件PickMaster與IRC5控制器集成，可實(shí)現(xiàn)每分鐘150余次拾料。

    這款PC軟件采用高性能、高可靠的視覺系統(tǒng)，能精準(zhǔn)定位隨機(jī)擺放的物體，可在50至200 ms內(nèi)完成隨機(jī)物體360度識(shí)別及數(shù)據(jù)傳輸。作為下一代技術(shù)，IRB360 FlexPicker是ABB最新的高精度拾放料機(jī)器人解決方案，提供不銹鋼型、緊湊型和標(biāo)準(zhǔn)型三種型號(hào)，有1千克和3千克兩種荷重。

    自動(dòng)化的效益

    Saarioinen烘焙廠自從啟用3臺(tái)IRB 340FlexPicker機(jī)器人承擔(dān)卡累利阿餡餅的拾料包裝任務(wù)，已取得了多項(xiàng)效益：

    改善工作環(huán)境；

    提高生產(chǎn)可靠性；

    加強(qiáng)品質(zhì)控制；

    降低成本。

    整條生產(chǎn)線不斷地在優(yōu)化改進(jìn)餡餅烘焙完畢冷卻約一小時(shí)，由傳送帶送入拾料工作站，這時(shí)ABB機(jī)器人就該上場了。攝像頭抓拍傳送帶上每只餡餅的圖像，供品質(zhì)控制以及拾料機(jī)器人位置識(shí)別用。信息傳輸?shù)?0米遠(yuǎn)的計(jì)算機(jī)，于納秒之間再反饋到拾料機(jī)器人。

    前面兩臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行批量碼垛包裝，后面一臺(tái)負(fù)責(zé)“撿漏”，將前面遺留下來的餡餅一一拾起。機(jī)器人用軟模圍住餡餅，在平行傳送帶上輕輕移動(dòng)，歸攏成堆：三個(gè)一排，三排一堆。餡餅堆再往前移動(dòng)兩米，包上塑料袋，裝入紙箱，最后運(yùn)往遍布全國的食品店。

    “人工包裝升級(jí)到自動(dòng)化包裝的計(jì)劃，是我們提出來的。”Miettinen回顧道，“以前，就算輪班作業(yè)，工人一天也要站上5個(gè)小時(shí)不停地堆餡餅，我們不希望員工患上頸、背勞損之類的職業(yè)病。“其次，有了機(jī)器人加攝像頭，我確信產(chǎn)品質(zhì)量比以前更好了。攝像頭不會(huì)疲勞，不受人為因素干擾。另外，生產(chǎn)成本也降下來了。”Petersson補(bǔ)充說：“每個(gè)星期一早上，機(jī)器人都會(huì)按時(shí)上崗。”

    自動(dòng)化改造項(xiàng)目的前期計(jì)劃十分周密

    該項(xiàng)目涉及食品生產(chǎn)，面臨多項(xiàng)挑戰(zhàn)。首先要達(dá)到衛(wèi)生和溫度標(biāo)準(zhǔn)；其次，Saarioinen烘焙廠產(chǎn)量巨大，不容半點(diǎn)閃失；再次，生產(chǎn)線完全根據(jù)該廠的需求定制。“項(xiàng)目進(jìn)展得異常順利。攝像頭方面花了點(diǎn)工夫，還解決了一些拾料工裝的問題，但沒有真正棘手的麻煩。”Pettersson說。

    負(fù)責(zé)機(jī)器人工作站設(shè)計(jì)的是Trimaster工程公司，其創(chuàng)始人Leo Johansson也同意這一點(diǎn)。“餡餅的形狀和軟硬度各不相同，這是一個(gè)難題。我們用不同的拾料工裝做了大量試驗(yàn)，最后還是解決了。有了拾料解決方案，所需要的機(jī)器人數(shù)量就很容易計(jì)算出來。”他說。“操控軟件已經(jīng)升級(jí)過幾次，整條生產(chǎn)線不斷地在優(yōu)化改進(jìn)。”Pettersson補(bǔ)充說。

    一天生產(chǎn)結(jié)束，所有傳送帶和機(jī)器人工作站都由人工清洗，即便如此，負(fù)擔(dān)也不重。拾料工裝可方便地拆下來清洗，機(jī)器人設(shè)備都采用密封防護(hù)。Miettinen和Pettersson都表示，這兩條生產(chǎn)線的成功投產(chǎn)令他們深受鼓舞，對(duì)未來的自動(dòng)化擴(kuò)建很有幫助。

    “我們許多產(chǎn)品都是獨(dú)一無二的，外形很有特點(diǎn)。我們在這個(gè)項(xiàng)目中積累的拾料經(jīng)驗(yàn)，一定能推廣到其他烘焙產(chǎn)品。”Miettinen認(rèn)為。一包9只裝卡累利阿餡餅售價(jià)2.5歐元，即使是金融危機(jī)，也阻擋不住芬蘭人對(duì)這種傳統(tǒng)美食的饕餮之欲。

     摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第十一期