Der leitende Projektingenieur des Unternehmens, Jeb Sloan, bezeichnete die neue Bäckerei von Clif Bar in Twin Falls, ID, als "das nächste Kapitel in der faszinierenden Erfolgsgeschichte von Clif Bar" und legte bei der Planung besonderen Wert auf Geschwindigkeit, Redundanz der Anlagen und Flexibilität des Systems. Das neue Werk, das seit Mai 2016 in Betrieb ist, erstreckt sich über eine Fläche von 300.000 m² und verfügt derzeit über zwei Hochgeschwindigkeits-Produktionslinien zur Herstellung und Verpackung von Bio-Energie-/Nährstoffriegeln. Der Schlüssel zum Erreichen dieser Geschwindigkeit ist der Einsatz eines von BluePrint Automation speziell entwickelten Top-Load-Robotersystems für die Kartonbeladung, das laut Sloan die nötige Redundanz bietet, um das Produkt im System zu halten, selbst wenn es zu Ausfällen der Anlagen kommt.
Im März 2015 setzte Clif Bar den ersten Spatenstich für die 90 Millionen Dollar teure Bäckerei in Twin Falls, die gebaut wurde, um der wachsenden Nachfrage nach den Energieriegeln CLIF Bar, CLIF Kid Organic Zbar und CLIF Mini gerecht zu werden. Die Clif Bar Baking Company in Twin Falls ist die zweite Bäckerei des Unternehmens; die erste, in Indianapolis, wurde vor kurzem von dem Unternehmen von seinem früheren Co-Packer übernommen.
Bei der Auswahl der Ausrüstung für die Verpackungslinie in Twin Falls suchte Clif Bar laut Sloan nach einem System, das kleinere Stillstände im Laufe eines Durchlaufs auffangen kann. "Wenn ein Gerät ausfällt, wollten wir die Möglichkeit haben, die Linie weiterlaufen zu lassen, indem wir entweder ein ähnliches Gerät verwenden oder das Produkt um die Störung herumleiten und es dann wieder in die Linie einführen", sagt er.
Eine weitere Anforderung an die Sekundärausrüstung war, dass sie schnell und einfach umgestellt werden kann, um eine Reihe von fließgewickelten, heißgesiegelten Energieriegel-Produktgrößen und Verpackungsformaten - darunter 5er-, 6er-, 7er-, 12er-, 18er- und 100er-Kartons - aufzunehmen und so die verfügbare Laufzeit zu maximieren.
Clif Bar suchte außerdem ein System, das flexibel genug ist, um nicht nur sein aktuelles Produktportfolio, sondern auch zukünftige Produkte zu verarbeiten. "Wir sind ein Unternehmen, das stolz auf seine Innovationen ist", sagt Sloan. "Wir wollen sichergehen, dass unsere Systeme flexibel genug sind, um unsere robuste Innovationspipeline zu unterstützen, ohne die Anlage nachrüsten zu müssen."
Um diese Anforderungen zu erfüllen, stattete BPA jede Verpackungslinie mit einem Sekundärverpackungssystem aus, das aus zwei Kliklok-Woodman Genesis Top-Load-Kartonaufrichtern, ABB Flexpicker Deltarobotern für die Kartonbeladung und zwei Kliklok Vari-Straight Drei-Klappen-Kartonverschließern besteht. Die Systeme verarbeiten Stangen, die aus den horizontalen Schlauchbeutelmaschinen Sigpack HCM von Bosch Packaging Systems kommen. Nach dem Einwickeln werden die Stangen über ein Förderband zu den beiden Verpackungslinien transportiert, die aus Kartonformungs- und Kartonverschließanlagen auf beiden Seiten des Förderbandes bestehen.
Jerry Buckley, Midwest Regional Sales Manager für BPA, erklärt, dass die Kartons auf beiden Seiten des Produktaufnahmebands mit 50 % Geschwindigkeit laufen, wenn beide Kartonformer und Kartonverschließer in Betrieb sind. Wenn jedoch einer der beiden staut und anhält, laufen die Kartons auf der anderen Seite mit 100 % Geschwindigkeit, so dass alle Stangen in die Kartons auf der laufenden Seite gelegt werden können. "Auf diese Weise gelangen alle Produkte in die Kartons und nicht in die Nachfüllbehälter", erklärt er.
BPA hat außerdem jedes Kartonladesystem mit zwei zusätzlichen redundanten Robotern ausgestattet, so dass, wenn an einem oder zwei Robotern gearbeitet wird, z. B. wenn ein Saugnapf ausgetauscht wird, die anderen Roboter weiterhin Kartons laden können.
"Wenn man diese Technologie mit anderen Systemen vergleicht, die das gleiche Problem lösen würden, wäre die einzige Möglichkeit, mehr Geräte zu kaufen, um die Redundanz zu erreichen", sagt Sloan. "Mehr Geräte bedeuten mehr Platz, mehr Bediener, mehr Energieverbrauch und mehr Komplexität. Durch den Einsatz dieses robotergestützten Top-Load-Systems können wir all dies vermeiden.
"Ein weiterer Vorteil der BPA-Lösung ist das bildverarbeitungsgesteuerte Robotersystem. Durch den Einsatz eines Cognex In-Sight Bildverarbeitungssystems zur Stangenverfolgung ist der Bildverarbeitungsprozessor des BPA-Kartonbeladers schnell genug, um die Stangen in den Belader aufzunehmen, ohne dass sie gedreht oder die Bahnen ausbalanciert werden müssen, wodurch Berührungen vor der Entnahme vermieden werden. "Dies beseitigt ein bekanntes Problem, da sich die Stangen bei 90-Grad-Drehungen verklemmen können und zusätzliche Berührungen keinen Wert haben", sagt Sloan.
In ähnlichen Anwendungen, so Buckley, haben SCARA-Roboter nicht die Reichweite, um Produkte aus mehr als nur den beiden nächstgelegenen Bahnen zu entnehmen. "Wenn also die Kartons auf dieser Seite des Entnahmebands aus irgendeinem Grund stehen bleiben, laufen diese Stangen einfach an den Robotern vorbei und werden am Ende des Entnahmebands wieder zugeführt", erklärt er.
Mit dem Twin Falls-System können die ABB FlexPicker-Roboter alle Bahnen der eingehenden Produkte erreichen, so dass das System zu keinem Zeitpunkt mit dem Produktdurchsatz nicht Schritt halten kann und alle Produkte in die Kartons gelegt werden.
Ein weiteres einzigartiges Merkmal des BPA-Systems ist, dass der Touchscreen Änderungen des Prozentsatzes der Riegel, die in einen Karton mit einer bestimmten Anzahl von Riegeln kommen, zulässt. Wenn Clif Bar also dringend einen Auftrag für 12-ct-Kartons erfüllen muss, kann das Unternehmen 70 % des ankommenden Produkts in die 12-ct-Kartonseite legen und 30 % in den anderen Karton, der gerade läuft - zum Beispiel einen 6-ct-Karton -, anstatt dass immer 50 % des Produkts in einen Karton auf der einen Seite des Produktförderers und 50 % auf der anderen Seite gehen.
Nach dem Beladen und Verschließen der Kartons werden diese mit vier BPA-Robotern des Modells HPP (Top-Load-Case-Packer) verpackt. Die Sekundär- und Tertiärverpackungsanlagen sind mit Allen-Bradley-Steuerungen ausgestattet, die von BPA integriert wurden. BPA programmierte die Systeme auch so, dass sie alle aktuellen Verpackungskonfigurationen von Clif Bar verarbeiten können, und schulte die Bediener, damit sie die Maschinen selbstständig bedienen können. "BPA hat die anfängliche Programmierung und Einrichtung vorgenommen, aber wir wollten sichergehen, dass das Wissen weitergegeben wird und unsere Teammitglieder gut geschult sind, so dass wir in der Lage sind, die vorausschauende und vorbeugende Wartung der Systeme selbst durchzuführen", sagt Sloan.
Er fügt hinzu, dass Clif Bar seine Teammitglieder einstellte und sie an technischen und fachlichen Kursen am College of Southern Idaho teilnehmen ließ, bevor die Bäckerei in Betrieb genommen wurde. "Wir brauchten gut drei Monate, in denen wir das BPA-System im Klassenzimmer und in der Praxis erlernten, bis wir es selbst bedienen konnten", sagt er. "In Anbetracht der Komplexität unserer Aufgabe war das gar nicht so lange. Das System ist recht intuitiv und benutzerfreundlich.
"Betrachtet man das System als Ganzes, so sagt Sloan, dass BPA alle Anforderungen erfüllt hat - und noch mehr. "Wir hatten von Anfang an das Gefühl, dass BluePrint ein gleichgesinntes Unternehmen wie Clif Bar ist, und wir sahen viel Stärke in ihren Mitarbeitern", sagt er. "Nicht nur unser technischer Vertriebsmitarbeiter Jerry Buckley ist erstklassig, sondern auch alle Teammitglieder hinter dem Vorhang.
"Wir waren nicht nur auf der Suche nach einer starken technischen Lösung mit Geräten, die das tun, was wir brauchen, sondern auch nach einem Partner, mit dem wir eine langfristige Beziehung aufbauen und weiter entwickeln können. Bis jetzt war es genau das