Produzione ridefinita - Automazione intelligente di un sistema di riempimento stampato in 3D
apc-tec | Studio di caso
Imballaggio conforme
- 86% di riduzione dei costi
- Produzione più rapida con un minor numero di componenti e tempi di assemblaggio più brevi
- Conformità alle normative (UE) 1935/2004, (UE) 10/2011 e agli standard GMP
- Maggiore affidabilità grazie all'eliminazione di parti meccaniche complesse e alla riduzione della complessità di programmazione
- Design salvaspazio per ambienti di produzione compatti
L'industria dell'imballaggio alimentare è sottoposta a continue pressioni per innovare, bilanciando efficienza, riduzione dei costi e conformità a normative di sicurezza sempre più severe. I metodi di automazione tradizionali si basano spesso su sistemi meccanici complessi e ingombranti che richiedono una manutenzione e una programmazione estese.
Anche piccoli accorgimenti nella catena di produzione possono tradursi in significativi vantaggi competitivi, e la produzione additiva (AM) con materiali dichiarati sicuri per gli alimenti sta dimostrando di poter fare passi da gigante. Un esempio è l'innovativo meccanismo di espansione delle alette che ha trasformato la gestione dei prodotti, riducendo la complessità, i costi e i tempi di lavorazione. Questo approccio rivoluzionario non solo migliora l'automazione, ma ridefinisce anche le possibilità della moderna produzione alimentare.
"Semplificando la produzione con la stampa 3D industriale, non solo abbiamo abbattuto i costi, ma abbiamo anche ridotto il rischio di guasti meccanici, garantendo un'affidabilità operativa a lungo termine".
Paul Bocionek | Direttore generale di apc-tec GmbH
Sfida
Un'azienda del settore alimentare aveva bisogno di una soluzione efficiente per inserire i delicati bastoncini di biscotto nelle lattine, assicurandosi che un inserto di carta impedisse il contatto diretto tra i biscotti e la superficie della lattina. I metodi tradizionali che utilizzano pinze esterne richiedevano uno spazio eccessivo, una programmazione complessa e numerosi componenti individuali, con conseguenti problemi di costi, tempi di lavorazione e potenziali errori. Inoltre, l'intera soluzione doveva essere conforme alle severe normative sul contatto con gli alimenti, mantenendo al contempo un'elevata affidabilità meccanica in condizioni di produzione frenetiche.
Soluzione
apc-tec GmbH ha sviluppato un sistema meccanico compatto e intelligente per automatizzare il processo di confezionamento in modo efficiente. Invece di utilizzare i tradizionali meccanismi di presa esterni, apc-tec ha integrato un morsetto a espansione all'interno della lattina che fissa l'intarsio di carta in posizione prima di riempirla con i bastoncini di biscotto. "La nostra soluzione innovativa ha ottimizzato questo processo produttivo in modi che la produzione tradizionale non avrebbe potuto raggiungere. La combinazione tra la progettazione intelligente dei componenti meccanici, consentita dalla stampa 3D di EOS, e la dichiarazione di pieno contatto con gli alimenti, rende questa soluzione una svolta per l'automazione sicura per gli alimenti", spiega Paul Bocionek, direttore generale di apc-tec GmbH.
Questo approccio ha ridotto significativamente il numero di componenti necessari, eliminando la necessità di sensori aggiuntivi e di complessi controllori logici programmabili. L'intero sistema è stato progettato e prodotto utilizzando materiali dichiarati sicuri per gli alimenti, tra cui il PA 2200, conforme agli standard(UE) 1935/2004,(UE) 10/2011 e alle buone pratiche di fabbricazione (GMP). Inoltre, il lembo espandibile è stato prodotto con la stampa 3D industriale ad alta precisione, che consente la prototipazione, l'iterazione e la produzione rapida. "Le nostre macchine EOS non solo offrono un'elevata affidabilità meccanica, ma il materiale PA 2200 conforme garantisce che ogni pezzo soddisfi i severi requisiti dell'industria alimentare senza compromettere l'efficienza", sottolinea Bocionek.
Risultati
L'implementazione dell'aletta espandibile di apc-tec ha trasformato il processo produttivo rendendolo significativamente più efficiente, economico e conforme alle normative sulla sicurezza alimentare. Il design compatto, che è stato possibile ottenere solo grazie all'AM, ha eliminato la necessità di meccanismi di presa esterni, consentendo un approccio più snello e poco ingombrante. Grazie al numero ridotto di componenti, apc-tec ha ridotto al minimo non solo i costi dei materiali, ma anche il tempo e la complessità associati all'assemblaggio e alla programmazione. "Semplificando la produzione con la stampa 3D industriale, non solo abbiamo tagliato i costi, ma abbiamo anche ridotto il rischio di guasti meccanici, garantendo un'affidabilità operativa a lungo termine", afferma Bocionek.
L'impatto finanziario è stato sostanziale: i costi di installazione iniziali si sono ridotti da 15.000 euro a soli 2.000 euro, grazie all'eliminazione di più parti meccaniche e alla semplificazione dell'integrazione del sistema. Inoltre, poiché l'intero flap poteva essere prodotto in un'unica fase con la stampa 3D industriale, i tempi di produzione e implementazione sono stati significativamente ridotti, in quanto la tecnologia ha consentito rapide iterazioni di progettazione, ridotto al minimo i requisiti di attrezzaggio e facilitato la produzione on-demand senza i ritardi associati alle catene di fornitura tradizionali.
Oltre ai miglioramenti in termini di costi ed efficienza, il nuovo componente è pienamente conforme alle normative UE sul contatto con gli alimenti e agli standard GMP, garantendo che tutti i materiali utilizzati nel processo e l'intera catena di fornitura soddisfino i più elevati requisiti di igiene e sicurezza. Si tratta quindi di un esempio innovativo di come l'AM possa guidare l'innovazione nella produzione alimentare.
"La nostra soluzione ha ottimizzato questo processo produttivo in modi che la produzione tradizionale non avrebbe potuto raggiungere. La combinazione tra la progettazione intelligente dei componenti meccanici, consentita dalla stampa 3D di EOS, e la dichiarazione di pieno contatto con gli alimenti rende questa soluzione una svolta per l'automazione sicura per gli alimenti."
Paul Bocionek | Direttore generale di apc-tec GmbH
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