歐萊雅集團位于法國北部的Caudry工廠(chǎng)主要負責為其高端化妝品部生產(chǎn)高品質(zhì)的護膚品、睫毛膏和底妝系列。其中三條生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)配備了倍福的XTS磁懸浮輸送系統,包括全新的Agile F24灌裝封蓋生產(chǎn)線(xiàn),能夠根據企業(yè)戰略規劃快速在不同的產(chǎn)品規格間切換,同時(shí)提高生產(chǎn)效率,提升其生產(chǎn)操作的靈活性。此外,新系統將先前使用的五臺獨立設備的功能整合于一體,減少了設備的占地面積。
歐萊雅是全球知名的護膚、彩妝、護發(fā)品牌,是一家打造時(shí)尚與魅力的企業(yè),產(chǎn)品涉及化妝品和護膚品的各個(gè)領(lǐng)域,專(zhuān)業(yè)提供基礎護膚、明星彩妝、護發(fā)染發(fā)等全方位產(chǎn)品,是世界十大奢侈化妝品牌之一。面對消費者日益增長(cháng)的個(gè)性化需求及化妝品小批量生產(chǎn)趨勢,特別是在高檔奢侈化妝品領(lǐng)域,歐萊雅董事會(huì )制定了新的戰略目標,旨在全面提升公司的生產(chǎn)運營(yíng)運營(yíng)水平和靈活性。
歐萊雅利用磁懸浮輸送系統提高化妝品灌裝操作的靈活性
XTS磁懸浮輸送系統助力重新調整生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)布局
此前,Caudry工廠(chǎng)生產(chǎn)底妝產(chǎn)品使用的設備來(lái)自不同的供應商,這些設備通過(guò)輸送系統和產(chǎn)品緩沖區以傳統的物流方式連接在一起。然而,由于缺乏靈活性,生產(chǎn)線(xiàn)不再能夠支持產(chǎn)品種類(lèi)的不斷增多和經(jīng)濟地進(jìn)行越來(lái)越小批量化的生產(chǎn)。
因此,歐萊雅決定對其生產(chǎn)布局進(jìn)行根本性的調整,實(shí)施一條創(chuàng )新的生產(chǎn)線(xiàn),它能夠適應所有生產(chǎn)對象的規格變化,同時(shí)具有轉換速度快,生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。這條名為Agile F24的新型生產(chǎn)線(xiàn)是由一個(gè)由歐萊雅高檔化妝品部的項目經(jīng)理Franck Lefort領(lǐng)導的9人團隊規劃設計的。他們與設備制造商Secad合作,共同開(kāi)發(fā)整個(gè)系統方案。經(jīng)過(guò)評估,雙方?jīng)Q定用一條基于XTS智能輸送系統的生產(chǎn)線(xiàn)取代現有設備。
Franck Lefort認為,實(shí)施新生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)面臨的最大挑戰是要讓整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程獨立于設備的剛性節拍:“雖然我們以前也可以用輸送帶和設備之間的產(chǎn)品緩沖區解決這個(gè)問(wèn)題,但是XTS的關(guān)鍵優(yōu)勢在于動(dòng)子可以獨立控制。這樣可以讓設備節拍和每個(gè)工站的節拍解耦,例如,通過(guò)在路徑上簡(jiǎn)單的增加耗時(shí)工站的數量,從而優(yōu)化物料流,提高生產(chǎn)效率?!?/p>
歐萊雅高端化妝品部門(mén)項目經(jīng)理Franck Lefort演示了如何通過(guò)倍福的一臺方便的多點(diǎn)觸控控制面板輕松訪(fǎng)問(wèn)中央控制系統
XTS磁懸浮輸送系統是新解決方案的核心
新的系統布局以一套22米的環(huán)形軌道和40個(gè)動(dòng)子構成的XTS系統為核心,可以沿著(zhù)智能輸送系統布置各個(gè)底妝產(chǎn)品灌裝工位。灌裝過(guò)程包括六個(gè)工站:進(jìn)瓶、灌裝、插入分配器泵、軋蓋和貼標簽以及成品出料。進(jìn)料使用的是一個(gè)搬運機器人,它從托盤(pán)中取出兩個(gè)或三個(gè)空瓶子,并將它們放到固定在動(dòng)子上的運輸容器中。在后續工位中,由機器人或搬運系統進(jìn)行灌裝,插入分配器泵或滴管(具體取決于產(chǎn)品)并擰緊,然后在瓶子頂部放置一個(gè)蓋子并軋緊。隨后在瓶身上噴印帶有顏色、批號和有效期的激光噴碼,并貼上標簽。在XTS環(huán)型軌道的末端,灌裝好的瓶子被放在托盤(pán)上,并輸送至紙盒包裝機。
由一套22米的環(huán)形軌道和40個(gè)動(dòng)子構成的高度緊湊型XTS系統可將以前的系統占地面積減少約30%,節省了寶貴的生產(chǎn)空間
減少系統占地面積,提高靈活性 — 占據技術(shù)領(lǐng)先地位
XTS的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是其動(dòng)子可以獨立控制,每個(gè)瓶子由一個(gè)動(dòng)子輸送給各個(gè)加工工位。動(dòng)子根據各自工位的加工時(shí)間停止或者完成任務(wù)后將瓶子加速輸送到下一個(gè)工位。這樣消除了設備之間的節拍差異,也無(wú)需在設備之間提供復雜的接口和產(chǎn)品緩沖區。XTS系統將以前使用的五臺設備集成到同一個(gè)系統中。XTS系統的高度集成和緊湊的設計讓系統的占地面積減少了30%,系統吞吐量也得到很大提升,從而顯著(zhù)提高了單位面積的生產(chǎn)效率。這樣,歐萊雅就可以在不擴大生產(chǎn)面積的情況下滿(mǎn)足未來(lái)高檔化妝品的需求不斷增長(cháng)的趨勢。而XTS系統的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)就是靈活性非常高,可以保障投資安全。
XTS系統基于TwinCAT軟件實(shí)現控制,可以通過(guò)相應的參數集在不同的產(chǎn)品型號之間切換,無(wú)需使用多臺設備,即可在同一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)中處理不同產(chǎn)品規格的切換。XTS系統的另一個(gè)優(yōu)勢是在最小批量生產(chǎn)方面:“在靈活性方面,XTS系統是新解決方案的核心,它讓我們能夠在幾秒鐘時(shí)間內切換到另一種顏色。這意味著(zhù)我們不僅可以縮小批量規模,還可以滿(mǎn)足不斷變化的客戶(hù)需求?!睔W萊雅Caudry工廠(chǎng)經(jīng)理Jean-Yves Vey解釋道。規格切換所需的時(shí)間減少了一半,系統可用性也大大提高。同一條生產(chǎn)線(xiàn)現在既可以實(shí)現小到幾百件的小批量生產(chǎn),也可以實(shí)現大到數百萬(wàn)件的大批量生產(chǎn),而且可以適應七種不同的規格類(lèi)型,最重要的是,只需要40個(gè),而不是300個(gè)托盤(pán)。Jean-Yves Vey在提及TwinCAT控制的XTS系統在質(zhì)量保證方面的其它優(yōu)勢時(shí)說(shuō)道:“XTS系統的集中控制原則使得各項操作,特別是質(zhì)量管理任務(wù),包括樣品剔除、必要時(shí)的生產(chǎn)線(xiàn)空轉以及核對重量,都變得更加容易。所有這些任務(wù)(包括RFID支持)都完全是自動(dòng)完成的?!?/p>
靈活的F24生產(chǎn)線(xiàn)配備了39臺倍福AM8000系列伺服電機,圖中所示的是一個(gè)瓶子封裝工位
基于PC的控制技術(shù)用作通用的自動(dòng)化解決方案
除了XTS系統之外,還可以使用TwinCAT軟件實(shí)現更進(jìn)一步的自動(dòng)化任務(wù),為整個(gè)系統提供一個(gè)統一的集中控制平臺。這些附加任務(wù)包括使用PLC軟件和集成軸控制實(shí)現的順序控制、云連接及其它機器功能,例如基于TwinCAT的機器人和人機界面。此外,歐萊雅Caudry工廠(chǎng)還使用了其它一些倍??刂平M件,例如,在控制柜中安裝了節省空間的高密度EtherCAT端子模塊以及防護等級高達IP 67的EtherCAT P端子盒??梢园惭b在靠近各個(gè)傳感器和執行器附近的EtherCAT P組件通過(guò)一根電纜實(shí)現通信和供電,大大簡(jiǎn)化了接線(xiàn)工作。
倍福還為系統安裝提供了39臺AM8000系列伺服電機,這些電機與EL7211 EtherCAT伺服電機端子模塊或AX5000伺服驅動(dòng)器一起用作各種搬運設備的驅動(dòng)軸。AM8000系列采用的單電纜技術(shù)(OCT)將動(dòng)力和反饋系統整合在一根標準電纜中,顯著(zhù)減少了布線(xiàn)需求。
借助XTS系統和基于PC的控制技術(shù),客戶(hù)能夠開(kāi)發(fā)出一條面向未來(lái)的化妝品柔性生產(chǎn)線(xiàn),滿(mǎn)足消費者的高品質(zhì)要求和新的消費預期。操作人員可以自行控制整個(gè)工藝過(guò)程,包括所有質(zhì)量檢查和取樣,并快捷方便地實(shí)現規格切換。在雙方合作初步取得成功后,歐萊雅集團決定繼續與倍福保持長(cháng)期合作關(guān)系,實(shí)現更多布局靈活的模塊化生產(chǎn)線(xiàn)。
新的靈活的Agile F24生產(chǎn)線(xiàn)將先前五臺獨立的設備的功能整合于一體,可以?xún)?yōu)化物料流,提高產(chǎn)能
概覽
針對化妝品行業(yè)的解決方案
針對高端化妝品的灌裝和包裝生產(chǎn)線(xiàn)
為客戶(hù)帶來(lái)的好處
可以在同一生產(chǎn)線(xiàn)中生產(chǎn)七種不同規格類(lèi)型的產(chǎn)品
XTS系統可以顯著(zhù)減少運輸托盤(pán)的數量,每個(gè)規格都從原來(lái)的300個(gè)減少到現在的40個(gè)。由于有七種規格類(lèi)型的產(chǎn)品,因此首先要考慮不同批量生產(chǎn)的經(jīng)濟性
基于軟件實(shí)現的規格切換可以生產(chǎn)從數百件到數百萬(wàn)件不等的批量生產(chǎn)規模,可以提高投資安全性
減少30%的占地面積,提高單位面積的生產(chǎn)效率
配備一套22米的環(huán)形軌道和40個(gè)動(dòng)子的XTS系統,用于高度靈活的產(chǎn)品輸送
TwinCAT 3作為通用的軟件平臺
適合控制柜安裝的高性能的多核工業(yè)服務(wù)器C6670用于實(shí)現系統集中控制
單電纜自動(dòng)化節省空間和成本:伺服電機采用單電纜技術(shù),I/O采用的是EtherCAT P端子盒,面板連接采用的是CP-Link 4