Demande de systèmes de convoyeurs intelligents et efficaces

Les conceptions personnalisées de convoyeurs de ligne d'emballage automatisés à grande vitesse modernes, comme celui de NCC Automated Systems, disposent de capacités de commutation et de combinaison de voies pour accélérer le flux de produits et permettre un changement facile de tailles et de SKU de produits.Photos gracieuseté de NCC Automation Systems
Qu'il s'agisse d'une rénovation, d'une rénovation ou d'une nouvelle installation, les systèmes de convoyeurs doivent s'adapter aux systèmes d'automatisation existants, consommer moins d'énergie et être plus intelligents que jamais – capables de s'adapter aux changements de tailles de produits ou d'emballages au cours d'un changement.Dans le même temps, la propreté doit répondre aux normes d'hygiène laitière FDA, USDA et 3-A.De nombreux projets de transport sont spécifiques à une application et nécessitent souvent un travail de conception.Malheureusement, les problèmes de chaîne d’approvisionnement et de main-d’œuvre peuvent retarder considérablement les projets conçus sur mesure. Une planification et un calendrier adéquats sont donc nécessaires.
Selon une récente étude de Research and Markets, « Conveyor Systems Market by Industry », la taille du marché mondial des systèmes de convoyeurs devrait passer de 9,4 milliards de dollars américains en 2022 à 12,7 milliards de dollars américains en 2027, avec un taux de croissance annuel composé de 6 %. .Les principaux facteurs déterminants incluent l'adoption accrue de solutions de manutention automatisées personnalisées basées sur des spécifications de niche dans une variété d'industries d'utilisation finale, ainsi que le besoin croissant de gérer de gros volumes de marchandises, en particulier sur les marchés de consommation/de détail, de l'alimentation et des boissons.
Selon le rapport, les investissements continus dans la recherche et le développement par les fabricants de systèmes de convoyeurs et les réseaux de chaînes d'approvisionnement en croissance stimuleront la demande de solutions de convoyeurs au cours de la période de prévision.Selon l'Organisation des Nations Unies pour le développement industriel, la consommation de biens dans les pays développés atteindra environ 30 000 milliards de dollars américains d'ici 2025. Cette croissance devrait accroître la pénétration de l'automatisation industrielle et la demande de systèmes de manutention efficaces.
Bien que certaines applications spécialisées dans l'industrie alimentaire (par exemple, aliments en vrac et secs) impliquent généralement des systèmes de convoyeurs tubulaires fermés (par exemple, sous vide, traînée, etc.), les recherches montrent que les convoyeurs à bande devraient constituer le segment le plus important en termes de type.et aussi l'un des segments les plus populaires.marchés à la croissance la plus rapide.Les convoyeurs à bande peuvent traiter de gros volumes à des coûts par tonne-kilomètre nettement inférieurs à ceux des autres convoyeurs et peuvent parcourir de longues distances plus facilement et à moindre coût.Alors que de nombreuses applications agroalimentaires utilisent spécifiquement des convoyeurs à tubes scellés pour minimiser la poussière et maintenir la propreté, les recherches montrent que les convoyeurs à bande fonctionnent bien avec les systèmes de convoyeurs spécialisés pour aliments et boissons, en particulier dans les systèmes d'emballage et d'entreposage/de livraison.
Quel que soit le type de convoyeur, la propreté est un facteur majeur dans notre industrie.« L'évolution des exigences en matière d'hygiène continue d'être un sujet de discussion clé parmi les fabricants d'aliments et de boissons », a déclaré Cheryl Miller, directrice du marketing chez Multi-Conveyor.Cela signifie qu'il existe un grand besoin de systèmes de construction en acier inoxydable construits selon des codes de santé stricts tels que ceux de la FDA, de l'USDA ou des agences laitières.La conformité peut nécessiter une construction à boulons affleurants, des tampons de protection et des soudures continues, des supports sanitaires, des trous de nettoyage à motifs, des cadres en acier inoxydable et des composants de transmission de puissance spécialement évalués, et les normes sanitaires 3-A nécessitent une certification réelle.
ASGCO Complete Conveyor Solutions propose des courroies, des rouleaux, des nettoyeurs de courroies primaires et secondaires, un contrôle de la poussière, des dispositifs embarqués et bien plus encore, ainsi que des services de maintenance et de réparation, d'épissage de courroies et de numérisation laser.Le directeur marketing Ryan Chatman a déclaré que les clients de l'industrie alimentaire recherchent des bandes transporteuses et des bandes latérales antimicrobiennes pour prévenir la contamination des aliments.
Pour les convoyeurs à bande traditionnels, l’utilisation de courroies d’entraînement de bord peut s’avérer judicieuse pour plusieurs raisons.(Voir FE Engineering R&D, 9 juin 2021) FE interviewe Kevin Mauger, président de SideDrive Conveyor.Lorsqu'on lui a demandé pourquoi l'entreprise avait choisi un convoyeur entraîné par les bords, Mauger a suggéré que le convoyeur pourrait être entraîné en plusieurs points pour maintenir une tension uniforme de la courroie.De plus, comme il n’y a pas de rouleaux ni de cages rotatives, le convoyeur est plus facile à nettoyer, ce qui contribue à réduire le risque de contamination des aliments.
Cependant, les convoyeurs à bande avec rouleaux/moteurs indépendants présentent plusieurs avantages par rapport aux réducteurs et moteurs classiques, notamment du point de vue de l'hygiène.Le président de Van der Graaf, Alexander Canaris, a souligné certains problèmes lors d'un entretien avec le département R&D de FE Engineering il y a quelques années.Étant donné que le moteur et les engrenages sont situés à l’intérieur du tambour et sont hermétiquement fermés, il n’y a pas de boîtes de vitesses ni de moteurs externes, éliminant ainsi le terrain fertile pour les bactéries.Au fil du temps, l'indice de protection de ces composants a également augmenté jusqu'à IP69K, ce qui leur permet d'être lavés avec des produits chimiques agressifs.L'ensemble de rouleaux s'adapte aux bandes transporteuses standard et thermoplastiques avec des systèmes de pignons pour fournir une indexation contrôlée en position.
Le système de nettoyage de bande alimentaire Excalibur d'ASGCO gratte la pâte collante de la bande avant qu'elle ne puisse aller plus loin, provoquant une distorsion de la bande ou un coincement dans les roulements ou d'autres pièces.L'appareil peut être utilisé avec d'autres substances collantes comme le chocolat ou les protéines.Photo gracieuseté de ASGCO
Le nettoyage et la réduction des temps d'arrêt sont d'une grande importance de nos jours, et le nettoyage en place (NEP) devient plus une nécessité qu'un simple avantage.Rick Leroux, vice-président et directeur général de Luxme International, Ltd., un fabricant de convoyeurs à chaîne tubulaires, constate un intérêt croissant pour les convoyeurs CIP.De plus, les convoyeurs sont souvent équipés de composants permettant de nettoyer les pièces en contact avec le produit afin de prolonger les intervalles entre les cycles de nettoyage.En conséquence, l’équipement fonctionne plus proprement et dure plus longtemps.Ce qu'il faut retenir, selon Leroux, c'est que des intervalles plus longs entre plusieurs nettoyages chimiques avant le nettoyage humide signifiaient une augmentation de la disponibilité et de la productivité de la ligne.
Un exemple d'outil de nettoyage de bande est le système de nettoyage de bande de qualité alimentaire ASGCO Excalibur qui a été installé dans une boulangerie du Midwest.Lorsqu'il est installé sur un tapis roulant, le bloc en acier inoxydable (SS) évite l'entraînement de la pâte.Dans les boulangeries, si cet équipement n'est pas installé, la pâte de retour ne se détachera pas du tapis, s'accumulera à la surface du tapis et finira sur le rouleau de retour, provoquant un mouvement du tapis et des dommages aux bords.
Le fabricant de convoyeurs tubulaires Cablevey constate un intérêt croissant de la part des fabricants d'aliments et de boissons pour le transport d'ingrédients en vrac et d'aliments surgelés, a déclaré Clint Hudson, directeur des ventes.L’avantage de l’utilisation d’un convoyeur tubulaire pour transporter des produits secs en vrac est qu’il minimise la poussière et maintient la zone autour propre.Hudson a déclaré que l'intérêt pour les tuyaux Clearview de l'entreprise augmente parce que les transformateurs peuvent voir ce qui se passe à l'intérieur du produit et inspecter visuellement la propreté des convoyeurs.
Leroux affirme que l'attention à l'hygiène dans l'emballage est tout aussi importante que dans la production.Par exemple, il a énuméré quelques points clés :
Leroux a également noté que les processeurs se soucient de la consommation d'énergie.Ils préféreraient voir un groupe motopropulseur de 20 chevaux plutôt que de 200 chevaux.Les fabricants de produits alimentaires recherchent également des systèmes et des équipements présentant de faibles niveaux de bruit mécanique et répondant aux normes d’air pur des usines.
Pour les nouvelles usines, il peut être facile de sélectionner un équipement de convoyeur modulaire et de l’intégrer dans un système unique.Cependant, lorsque vient le temps de mettre à niveau ou de remplacer un équipement existant, une conception personnalisée peut être nécessaire, et la plupart des entreprises de convoyeurs peuvent utiliser des systèmes « personnalisés ».Bien entendu, un problème potentiel avec les équipements personnalisés est la disponibilité des matériaux et de la main d’œuvre, que certains fournisseurs signalent encore comme un problème dans la planification des dates d’achèvement réelles des projets.
« La grande majorité des produits que nous vendons sont des composants modulaires conçus pour répondre à un large éventail de besoins des clients », a déclaré Hudson de Cablevey.« Cependant, certains clients ont des exigences très spécifiques auxquelles nos composants ne peuvent pas répondre.Notre département d’ingénierie propose des services de conception pour répondre à ces besoins spécifiques.Les composants personnalisés mettent plus de temps à parvenir aux clients que nos produits disponibles dans le commerce, mais les délais de livraison sont généralement acceptables »
La plupart des besoins en matière de convoyeurs peuvent être satisfaits avec un système adapté à une usine ou une usine spécifique.ASGCO fournit une gamme complète de services de conception et d'ingénierie », a déclaré Chatman.Grâce à son large éventail de partenaires, ASGCO peut réduire considérablement les goulots d'étranglement de la chaîne d'approvisionnement et livrer les produits et services à temps.
« Tous les marchés, pas seulement ceux de l'alimentation et des boissons, sont confrontés à des défis imprévus en raison des impacts de l'effondrement de la chaîne d'approvisionnement et des pénuries de main-d'œuvre induites par la pandémie », a déclaré Miller de Multi-Conveyor.« Ces deux anomalies entraînent une augmentation de la demande de produits finis.marchandises, ce qui signifie : « Nous avons besoin de quelque chose, et nous en avions besoin hier. »L'industrie de l'emballage commande du matériel depuis de nombreuses années, avec un délai d'exécution d'environ deux mois.La situation manufacturière mondiale actuelle ne va pas devenir incontrôlable de si tôt.Planifier à l’avance les équipements d’agrandissement des usines, sachant que les approvisionnements seront bien supérieurs aux niveaux normaux, devrait être une priorité pour toutes les entreprises de produits de grande consommation.
« Cependant, nous proposons également deux convoyeurs standard préconçus pour une livraison plus rapide », ajoute Miller.La série Success propose des chaînes standard, simples et droites qui ne nécessitent pas de rinçage.Le processeur sélectionne des largeurs et des courbes prédéfinies et propose des options de longueur.Multi-Conveyor propose également des systèmes de chasse d'eau sanitaire Slim-Fit dans des longueurs et largeurs prédéfinies.Miller a déclaré que malgré une demande plus élevée, ils restent plus abordables que les solutions de convoyeurs personnalisées.
Multi-Conveyor a récemment installé un système pour traiter le poulet en sac congelé.Comme pour la plupart des développements modernes, la flexibilité est essentielle pour maintenir le produit en mouvement.Les problèmes rencontrés par cette application incluent :
Certains produits ne nécessitent que deux machines d'emballage pour livrer le produit sur deux voies directement au système à rayons X.Si un ensacheur tombe en panne, le produit sera transféré vers un troisième ensacheur et transporté vers la machine de transfert, qui sera ensuite positionnée pour livrer les sacs vers un autre chemin de convoyeur en cas de temps d'arrêt.L'ensacheuse est désormais vide.
Certains produits nécessitent trois machines de conditionnement pour atteindre le débit requis.Le troisième emballeur livre le produit à une machine de transfert, qui répartit les sacs uniformément entre les deux convoyeurs de secours supérieurs des canaux de l'emballeur.Le troisième flux de la machine de conditionnement entre ensuite dans la connexion servo haut/bas correspondante sur chaque voie.La courroie servo du produit du niveau inférieur permet aux sacs du niveau supérieur de tomber dans le trou créé par la courroie servo.
Les systèmes de contrôle multi-convoyeurs et les convoyeurs de manutention de sacs font partie d'un système global plus vaste qui comprend également tout, depuis deux lignes de chargement de caisses jusqu'à des flux de déchargement uniques, l'indexation et la consolidation de caisses complètes, des détecteurs de métaux, un convoyeur aérien à rouleaux puis une ligne de palettisation..CPU.Le système de sacs et de boîtes est contrôlé par un automate et comprend plus de trois douzaines de variateurs de fréquence et plusieurs servos.
La planification de grands systèmes de manutention implique souvent plus que simplement placer ou positionner des convoyeurs dans un agencement.En plus de répondre aux spécifications physiques de l'usine, les convoyeurs doivent également répondre aux spécifications électriques, avoir des matériaux compatibles et répondre aux exigences en matière de corrosion, de charge de service, d'usure, d'hygiène et d'intégrité du transfert de matériaux, a déclaré Leroux.Un convoyeur conçu sur mesure est généralement un meilleur produit conçu pour offrir une valeur à long terme plus élevée au transformateur, car il est spécifiquement conçu pour répondre aux besoins d'une application spécifique.
L’application d’un convoyeur intelligent dépend vraiment de ce que souhaite le robot culinaire dans une application particulière.Pour vider un grand sac de poudre ou de granulés dans un récipient, il vous suffira peut-être d'activer ou de désactiver la fonction balance.Cependant, Chatman affirme que l'automatisation est un facteur important pour rendre les systèmes de convoyeurs plus efficaces.Le moteur de l’automatisation est en fin de compte d’améliorer la qualité du produit fini et la rapidité du système.
Multi-Conveyor utilise une technologie de communication de contrôle par l'opérateur couvrant la conception fonctionnelle.« Nous utilisons des IHM et des servomoteurs pour permettre des changements plus rapides et plus efficaces pour différentes configurations de lignes d'emballage, d'encartonnage et de palettisation », explique Miller.« La flexibilité dans la forme, le poids et la taille des produits s'accompagne d'une productivité accrue et d'une expansion future. »systèmes de communication.
Leroux a déclaré que même si les convoyeurs intelligents sont disponibles auprès de plusieurs fournisseurs, ils n'ont pas encore atteint un niveau élevé d'adoption en raison des coûts d'investissement liés à l'intégration des composants intelligents et des progiciels de gestion associés requis pour utiliser les données collectées par les convoyeurs.
Cependant, il affirme que la principale motivation de l'industrie alimentaire pour rendre les convoyeurs plus intelligents est la nécessité de suivre et de vérifier le processus de nettoyage à l'aide d'applications NEP hygiéniques au point de destruction, de PAM ou de transfert vers l'emballage.
Dans le cadre du programme de nettoyage, les convoyeurs intelligents doivent enregistrer un SKU de lot et associer ce SKU à la température de l'eau, au temps de trempage, à la pression de pulvérisation, à la température de l'eau et à la conductivité de la solution de nettoyage humide pour chaque alcali, acide et désinfectant pour le cycle de désinfection.Étape de nettoyage.Leroux affirme que les capteurs peuvent également surveiller la température de l'air et le temps de séchage pendant la phase de séchage à air thermique forcé.
La validation de cycles d’assainissement répétés et soigneusement exécutés de manière cohérente peut être utilisée pour confirmer qu’il n’y a aucun changement dans un processus d’assainissement éprouvé.La surveillance intelligente CIP alerte l'opérateur et peut interrompre/interrompre le cycle de nettoyage si les paramètres de nettoyage ne répondent pas aux paramètres et protocoles spécifiés par le fabricant de produits alimentaires.Ce contrôle élimine le besoin pour les producteurs de produits alimentaires de traiter des lots de qualité inférieure qui doivent être rejetés.Cela empêche l'introduction de bactéries ou d'allergènes dans le produit final avant l'emballage à partir d'un équipement mal nettoyé, réduisant ainsi le risque de rappel de produit.
« Les convoyeurs intelligents permettent une manipulation douce et une productivité élevée dans la production d'aliments prêts à consommer », FE, 12 octobre 2021.
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