ADM Automation & Engineering aumenta la eficiencia de la panadería MALZERS

«Aunque la automatización ya ha llegado a la industria panadera, el uso de robots aún no es el estándar para las medianas empresas. La panadería Malzers es pionera en este campo», afirma Peter Dunschen, fundador y director gerente de ADM Automation & Engineering en Warburg, Westfalia Oriental, sobre su cliente. Su empresa diseña y programa sistemas desde hace más de 20 años, principalmente para grandes panaderías y empresas de los sectores del vidrio para envases, el transporte y el embalaje.

La expansión como motor de la automatización

Con la expansión de la empresa -se abastecen más de 150 tiendas al día- surgió en la panadería Malzers el deseo de optimizar los procesos de producción. El director gerente Christian Scherpel y Björn Hennig, directores técnicos de Malzers, acudieron a Peter Dunschen, quien les recomendó el uso de robots. Dunschen recuerda: «Nos pusimos en contacto con un conocido fabricante de robots industriales, pero nuestra petición no obtuvo una respuesta satisfactoria. La verdad es que nos aconsejaron muy mal. A través de nuestra red dimos entonces con Yaskawa, y al poco tiempo lo tuvimos claro: con este socio podemos y queremos impulsar la planta de Malzers».

En concreto, se trataba de una línea de producción que carga automáticamente bandejas y planchas de panadería con masa de pan congelada. Hasta ahora, esto lo hacían manualmente los empleados de Malzers. Mientras que las bandejas van directamente al proceso de producción en la planta principal de Gelsenkirchen, las planchas se entregan a las sucursales, donde la masa se hornea in situ para hacer panecillos frescos.

Como especialista en automatización, ADM se ha implicado cada vez más en el campo de la robótica en los últimos años. «Ya hemos podido desarrollar soluciones con algunos clientes que habían alcanzado sus límites con otros proveedores de sistemas», afirma Dunschen con orgullo. Con el pedido de Malzers, sin embargo, también estaba dando un paso en territorio desconocido: «No empezamos con la ingeniería mecánica hasta 2022, cuando nos hicimos cargo de los empleados de otra empresa. La planta para la panadería de Malzers fue nuestra obra maestra, la primera en implementarse».

Imagen: Expansión mediante la automatización: una línea de producción de la panadería de Malzers carga automáticamente piezas de masa de pan congeladas en bandejas y planchas de hornear.

Un reto especial en el sector alimentario

En la solución propuesta por ADM para la panadería Malzers, los robots se encargan de tres pasos: despaletizar, insertar el papel de hornear y cargar las piezas de masa en bandejas o planchas.

Para garantizar la seguridad y la calidad, los robots que entran en contacto directo o indirecto con los alimentos deben estar especialmente adaptados. Entre otras cosas, deben cumplirse especificaciones como las directrices GMP (Buenas Prácticas de Fabricación, en sus siglas inglesas), por ejemplo en cuanto a materiales, facilidad de limpieza y diseño higiénico. Yaskawa ya ofrece versiones aptas para alimentos de sus robots Motoman, con grasa alimentaria certificada en las cajas de engranajes, estanqueidad mejorada y acabado de pintura especial.

Imagen: Cuatro Motoman MPP3H cargan panecillos en las bandejas y planchas; a continuación, éstos se transportan por una cinta transportadora desde la dirección opuesta.

Seis robots se encargan de tres pasos de trabajo

Después de que un empleado haya trasladado los carros con bandejas u hojas a la célula, se coloca un robot de manipulación en la cinta transportadora. Una de las condiciones del cliente era que no se interrumpiera el funcionamiento al cambiar los carros. ADM eligió un Yaskawa Motoman GP180-120, un robot flexible de 6 ejes, y lo colocó en posición central delante de la cinta transportadora. Esto permite acoplar los carros a la cinta desde ambos lados. Una vez despaletizado un lado, se levanta una valla de seguridad y el robot gira hacia los carros del otro lado. Un empleado puede retirar los carros vacíos y sustituirlos por otros llenos. El robot recoge individualmente 400 bandejas o 1.000 hojas por hora (dos por ciclo) y las coloca en la cinta; a continuación, aspira las bandejas y sujeta las hojas.

El posicionamiento central y el tamaño de los carros exigían un robot con un alcance relativamente grande. Además, la pinza, de unos 90 kg, no es precisamente un peso ligero. Con una carga útil de hasta 120 kg y un alcance de trabajo de hasta 3,0 metros, el Motoman GP180-120 de Yaskawa resultó ideal para el reducido espacio existente entre el carro y la cinta.

Imagen: Un robot de manipulación Motoman GP180-120 recoge 400 bandejas o 1.000 hojas por hora y las coloca en la cinta.

Colocación del papel mediante una Motoman MPK2F

A continuación, una Motoman MPK2F coloca el papel de horno en su posición. Dependiendo de si se trata de una bandeja o de un cartón, es necesario un formato de papel diferente: los carros de papel están codificados en consecuencia. La pinza con unidad de succión es adecuada para ambos tipos de papel, por lo que no se requiere tiempo de preparación. Cuando un carro de papel está vacío, la MPK2F cambia automáticamente al siguiente y el primero puede rellenarse.

El Motoman MPK2F de 5 ejes es un robot pick & place compacto y de alta velocidad con una carga útil de 2 kg y un alcance de 900 mm. «Anteriormente, experimentamos con un Delta Picker de 3 ejes y un Motoman GP7. Pero sólo el MPK2F era capaz de satisfacer nuestro requisito de velocidad de 1.000 hojas por hora», explica Dunschen. La MPK2F tiene un acabado especial de pintura lavable y se ha desarrollado especialmente para su uso en la industria alimentaria.

Imagen: Con una capacidad de 1.000 hojas por hora, esta Motoman MPK2F abastece papel de hornear en dos formatos diferentes.

MPP3H: Diseñada para la industria alimentaria

En el último paso de trabajo entran en juego cuatro Motoman MPP3H. Cargan las bandejas o planchas con panecillos que llegan en una segunda cinta transportadora desde la dirección opuesta. ADM eligió estos robots compactos de 4 ejes y alta velocidad -también certificados de serie para su uso en la industria alimentaria- por una razón, como explica Dunschen: «Cada MPP3H realiza 80 picks por minuto». Esta velocidad es posible gracias al elevado par del cuarto eje, el llamado eje de volante.

Las diferentes configuraciones de carga supusieron un reto, explica Dunschen: «Los almacenes piden distintas cantidades de rollos diferentes, y tenemos que tenerlo en cuenta». Aquí, ADM se benefició de su larga experiencia en automatización. A través de una interfaz informática, las recolectoras Delta reciben la configuración de carga calculada por bandeja, de modo que se pueda cumplir la especificación de cada tienda en cuanto a variedad y número de rollos. Al final del proceso, las bandejas y las hojas se cargan manualmente en carros y se preparan para la entrega o el horneado.

Imagen: «Cada MPP3H realiza 80 selecciones por minuto».

Potencial para una mayor cooperación

Cuando llegó el momento de la aceptación de su primera planta, él y su equipo ya estaban un poco nerviosos, admite Dunschen. Pero al cabo de dos horas estaba claro: se habían superado los requisitos de Malzers. En lugar de las 8.000 requeridas, la planta procesó incluso 9.000 piezas de masa por hora. La prueba de aceptación estaba casi terminada, y desde entonces la línea de producción funciona sin problemas», afirma satisfecho Dunschen.

También hay que atribuir el mérito a Yaskawa, subraya: «Hemos recibido toda la ayuda imaginable en este proyecto. Nuestra persona de contacto estuvo siempre a nuestra disposición, nos asesoró y se ocupó intensamente de nuestro proyecto.

Desde el primer contacto quedó claro: Yaskawa se esfuerza por conseguir una colaboración real y a largo plazo, no un acuerdo rápido. Para nosotros no merece la pena considerar a ningún otro proveedor».

Tanto Malzers como ADM ven más potencial en la automatización de la panadería. Por ejemplo, los robots pueden introducir las bandejas o planchas cargadas en los carros, o realizar el trabajo preparatorio: sacar los trozos de masa de las bolsas. «Ya hemos hablado de esto, pero aún no hemos pensado en un concepto concreto», dice Dunschen.

Mientras tanto, ADM ya está trabajando con otra panadería en la automatización de su producción. También en este caso se utilizarán robots por primera vez. De Yaskawa, por supuesto.

Imagen: Expertos en robótica entre ellos (de izquierda a derecha): Steffen Wöstefeld y Peter Dunschen, de ADM, con Stefan Westermann, de Yaskawa.