Snelle deltarobots verwerken zestigduizend mueslirepen per uur

Toen industriële bakkerij Ravensbergen in Sassenheim het plan lanceerde om een nieuwe krokante mueslireep te ontwikkelen, schakelde het machinebouwer Overveld uit Hoogerheide in om mee te denken over een nieuw machineconcept. De lat lag hoog want deze markt wordt nu eenmaal beheerst door grote aantallen. Wat te denken van zestigduizend mueslirepen per uur, krokant, breekbaar, kruimelig? Hoe meng je die, hoe bak je die, hoe sorteer je die, hoe pak je die op, hoe ga je die met bijna zeventien stuks per seconde verpakken?

Frank Senteur is freelance journalist.

4 juli 2013

Ravensbergen is een van de grootste producenten van mueslirepen in Europa. De producten worden behalve onder het eigen merk in meer dan zestig private labels geproduceerd. Dit voor bekende supermarkten waaronder C1000, Jumbo, Plus en in het buitenland Aldi (D), Auchan en Conad (F), Asda en Sainsbury‘s (GB) en het Finse Eldorado. Ook de vezelrijke mueslirepen van Kruidvat worden door Ravensbergen gemaakt. Het bedrijf produceert per jaar zo‘n 210 miljoen muesli- en graanrepen. Daarnaast verlaten ook indrukwekkende aantallen (gevulde) koeken de fabriek in Sassenheim. Het heeft een goed geoutilleerd ontwikkel- en testlaboratorium waar alle producten worden bedacht en dat een belangrijke functie vervult op het gebied van productverbetering en kwaliteitsbewaking.

Drie Yaskawa Motoman MPP3-deltarobots werken nauw samen om per uur zo‘n zestigduizend mueslirepen als set van twee op de transportband richting de flowpacker te sturen die ze verpakt in folie.

Ravensbergen is enkele jaren geleden overgenomen door de investeerders Hans Wilkes en Ton Kléberg. Het bedrijf is goed vertegenwoordigd in de markt van zachte, vezelrijke muesli- en graanrepen maar de nieuwe eigenaren wilden meer. Want niet iedereen houdt van zachte repen, dus moest er een krokante mueslireep komen. De ontwikkeling en productie daarvan bleek echter verre van eenvoudig. Productie is immers alleen rendabel als het in grote aantallen met hoge snelheden is te realiseren. Om dit voor elkaar te krijgen, is er met hulp van Overveld Machines meer dan een jaar aan de ontwikkeling van zowel de repen zelf als de daarvoor benodigde productielijn gewerkt.

’Wij zijn als machinebouwers al een aantal jaren betrokken bij Ravensbergen‘, vertelt Johan van Overveld, directeur van Overveld Machines. Dit bedrijf uit Hoogerheide is in 1963 opgericht door zijn vader en gespecialiseerd in het ontwikkelen, produceren en installeren van machines en installaties op het gebied van verpakken en intern transport. Tot het productenpakket behoren onder meer verpakkings-, weeg- en palletiseermachines, palletiseerrobots en pak-en-plaatsunits. Daarnaast produceert Overveld complete transportbanden, rollenbanen, kettingbanen, dozen-opzetmachines en verpakkingslijnen voor de chemie, voedingsmiddelenindustrie en transportoverslagbedrijven. De totale organisatie in Hoogerheide telt op dit moment zo‘n 120 medewerkers.

Speciale aandacht vergden de vacuümgrijpers die de mueslireep met zeer hoge snelheid oppakken van de band.

Homogeen deeg

Een krokante mueslireep bestaat voor een groot deel uit haver, waaraan ingrediënten worden toegevoegd die de uiteindelijke smaak bepalen, zoals honing of chocolade. Het mengen, bakken en verpakken is geen sinecure. ’De receptuur is bijzonder kritisch‘, zegt Overveld erover. ’De textuur en het uiterlijk moeten goed zijn. Er moet een bepaalde crunch zijn als je erin bijt. En uiteraard mag de reep dan niet in kruimels uit elkaar vallen. De geur moet goed zijn, de kleur moet goed zijn, de smaak moet goed zijn. Kortom: dat is niet eenvoudig. Bovendien verschillen de smaken per land, dus zul je een heel goed compromis moeten zien te vinden om niet voor elk land een andere reep te moeten ontwikkelen.‘

Samen met de productontwikkelaars van Ravensbergen deed Overveld veel tests op zowel productie- als consumentenniveau totdat het de juiste mix te pakken had. ’Let wel, je kunt het maar één keer doen en dat moet je goed doen want ook de markt voor krokante mueslirepen is een regelrechte vechtmarkt‘, waarschuwt Van Overveld. ’Kijk maar eens wat er in de winkels aan producten ligt. Daar kun je alleen tussen komen als je heel goed bent. Nu scoren de zachte mueslirepen van Ravensbergen goed tot zeer goed en verdienen ze geregeld de titel ’beste koop‘ in tests van de Consumentenbond, dus met de kwaliteit van die producten zit het wel goed. Dat betekent niet automatisch dat je dan ook zomaar binnendringt in de internationale markt van krokante mueslirepen, die overigens qua aantallen minstens net zo groot is als die van de zachte mueslirepen. Ravensbergen heeft nu een aantal krokante mueslirepen ontwikkeld die beter zijn dan die van de grootste concurrent.‘

 advertorial 

The waves of Agile - Value delivery in medium and large organizations

Derk-Jan de Grood creëerde een rijke bron van kennis voor Agile-coaches en -leiders. Met praktische tips om een ​​lerende organisatie te creëren die kwalitatieve oplossingen levert met zakelijke waarde. Order 'The waves of Agile' hier.

Krokante mueslirepen smelten niet, zodat deze in tegenstelling tot de zachte repen ook goed in warme landen kunnen worden verkocht. Het productieproces is daardoor ook heel anders. Zachte mueslirepen worden immers niet gebakken, maar harden uit nadat ze bij kamertemperatuur zijn gemengd en gevormd. Krokante mueslirepen moet je in een oven bakken en dat vereiste dus de ontwikkeling van een compleet nieuwe productielijn. ’Dat begint al na het mengen en uitrollen van het deeg‘, vertelt Van Overveld. ’Je hebt het immers over een krokante reep en dus kun je niet te veel plakkerige componenten in het deegmengsel verwerken. Dit is bovendien heel vezelrijk omdat het redelijk grove havervlokken bevat. Zie dat dus maar eens als homogeen deeg uit de mengmachine te krijgen. Dat was de eerste grote uitdaging.‘

Vervolgens moet het deeg vrij dun worden uitgerold voordat het via een transportband integraal door de oven gaat. Van Overveld: ’Het overbrengen van het deeg uit de rolvormen naar de transportband die door de oven loopt, vereist zeer exact op elkaar afgestemde bewegingen. Hiervoor passen we master/slave-servosystemen toe zodat alle componenten dezelfde snelheid hebben en het deeg niet scheurt. Zodra de plak uit de oven komt, is het deeg nog redelijk soepel en wordt het door middel van roterende messen in stroken gesneden die vervolgens weer in repen worden gesneden. Aan het eind van de band zijn de repen afgekoeld en gedroogd en klaar om te worden verpakt. Het aardige van deze lijn is dat er zowel mueslirepen als gevulde koeken op kunnen worden geproduceerd, waarmee Ravensbergen een flexibele productiecapaciteit heeft. Voor de gevulde koeken hebben we een aparte add-on ontwikkeld omdat de afmeting en vorm verschilt van die van de mueslirepen. We gebruiken uiteraard dezelfde oven maar daarna gaan de mueslirepen rechtsaf – via een schietband – en de gevulde koeken rechtdoor. Het is dus als het ware een duomachine geworden waarin de duurste component, de oven, een spilfunctie vervult.‘

De mueslirepen worden per twee stuks in bedrukte kunststoffolie verpakt door snelle flowpackers.

Kruimels

Nadat de muesliplak in stroken en repen is gesneden, komen de mueslirepen met hoge snelheid richting de verpakkingsmachine. ’Zestigduizend repen per uur is veel, heel veel‘, benadrukt Van Overveld. ’Het gaat heel snel. Bovendien liggen die stukjes niet allemaal recht en in een regelmatig patroon op de band. Dus we moesten iets verzinnen om ze allemaal heel snel in de juiste positie op de band te krijgen die ze naar de verpakkingsmachine voert. Als extra moeilijkheid moest dit geïntegreerd worden met een kwaliteitscontrole. Er mogen immers absoluut geen beschadigde of gebroken mueslirepen worden verpakt, want daarna kun je daar niet meer op controleren.‘

De eindcontrole moet dus plaatsvinden voor het verpakken en dan met snelheden van bijna zeventien stuks per seconde. ’De mens kan dat niet, dus kwamen we al snel uit op vision. Voordat de repen de robotruimte in komen, worden ze met camera‘s gecontroleerd op vorm, breuk en positie op de band. Drie Yaskawa Motoman MPP3-deltarobots pakken vervolgens met behulp van speciaal ontwikkelde vacuümgrippers elke mueslireep van de band en leggen ze per twee stuks in de transportgoot die ze naar de verpakkingsunit voert‘, beschrijft Van Overveld het proces. ’Die vacuümgrippers waren nog een verhaal apart, want ten eerste hebben niet alle mueslirepen dezelfde oppervlaktestructuur en ten tweede is die structuur nu eenmaal per definitie vezelig en korrelig. Behalve dat je voldoende grip moet hebben om de repen heel snel zonder kans op beschadiging en breuk te positioneren en te verplaatsen, zuig je met het vacuümsysteem ook kruimels op. Naast vrij zachte food-grade zuignappen hebben we dus ook een adequate filterinstallatie achter elke robot gezet zodat er geen kruimels in de centrale vacuümpomp kunnen komen.‘

Een visionsysteem controleert de repen op kwaliteit en positie op de band, waarna de robots ze oppakken, roteren, in de juiste positie stapelen en per twee stuks op de aanvoerband van de verpakkingslijn leggen.

Stapelen

In iedere verpakking komen twee mueslirepen. Met behulp van een halfautomatische stapeling worden de repen in doosjes verpakt, op gewicht gecontroleerd en momenteel nog handmatig in omdozen verpakt die op pallets worden gestapeld. Daarna zijn ze klaar voor transport. Er zijn plannen om ook die laatste twee fasen – in omdozen verpakken en palletiseren – te automatiseren met robots. ’Technisch gezien is dit geen enkel probleem‘, zegt Van Overveld. ’In Hoogerheide zijn we op dit moment voor een andere klant een systeem aan het bouwen met een zesarmige Yaskawa-robot waarmee doosjes in omdozen worden gelegd, de dozen worden dichtgeplakt met tape en op pallets worden gestapeld. Zoiets zouden we ook voor Ravensbergen kunnen bouwen maar we kunnen ons voorstellen dat ze eerst even willen afwachten hoe hun nieuwe krokante mueslirepen in de markt aanslaan. De voortekenen zijn gunstig, want het is een prachtig product dat zeer goed uit consumentenpaneltests is gekomen. Wij staan er klaar voor en hebben alles in huis om de productie bij Ravensbergen verder te automatiseren.‘

Zowel de mechanische engineering als de besturing inclusief de software worden door Overvelds engineeringafdeling in Hoogerheide ontwikkeld. ’Vervolgens produceren we componenten en bouwen we alles samen in onze productie- en assemblageafdeling‘, aldus directeur Van Overveld. ’Zo‘n tachtig procent van alles dat we engineeren en bouwen gaat overigens naar het buitenland, wat al aangeeft dat je als Nederlandse machinebouwer breed en vooral internationaal moet denken. Dan heb je ook een stuk minder last van conjuncturele schommelingen.‘