Przyroda zamiast chemii, ramię w ramię ze sztuką inżynieryjną: Oto sposób, w jaki błonkówki kruszynki przyczyniają się w rolnictwie do ochrony roślin. Jaja kruszynka wykorzystywane do zwalczania szkodników pakowane są na zautomatyzowanych liniach przy użyciu robotów i technologii laserowej.
Zrównoważony rozwój ma szczególnie w rolnictwie długą tradycję. Wymienić należy tutaj choćby biologiczną ochronę roślin, w ramach której od dziesięcioleci zadawane są wciąż takie pytania jak: Za pomocą jakich środków można chronić zbiory skutecznie, ale w nieinwazyjny, naturalny sposób? Odpowiedzą są m.in. pożyteczne owady: czyli takie, które są „wrogami” szkodników i które dbają o ich eliminację. Do najbardziej skutecznych owadów tego rodzaju należy kruszynek (Trichogramma brassicae). Samice kruszynka składają swoje jaja w jajach żywicieli, co umożliwia im zabicie szkodników na wczesnym etapie. W rolnictwie kruszynki świadczą cenne usługi przy zwalczaniu przezierki prosowianki (Ostrinia nubilalis) – małego motyla, którego larwy niszą rocznie ok. 4 % plonów kukurydzy na całym świecie.
Spółka BIOCARE GmbH z siedzibą w Dassel, w Dolnej Saksonii, to średniej wielkości firma, która jest pionierem w zakresie biologicznej ochrony roślin, a przede wszystkim rozwiązań opartych na kruszynkach. Ze względu na to, że temat ekologicznego rolnictwa cieszy się niesłabnącym zainteresowaniem i na wynikający z tego rosnący popyt, firma BIOCARE zmuszona była zwiększyć swoje moce przerobowe. Kiedy wiodącym problemem była optymalizacja specjalnych kulek, które służą do wylęgu kruszynka, firma zwróciła się z zapytaniem do spółki ibk IngenieurConsult GmbH należącej do sieci item pluspartner. Wynikiem współpracy była dwusegmentowana, zautomatyzowana linia pakująca kulki wspomnianych już owadów. W niniejszym artykule skupimy się na pierwszej stacji tego urządzenia. W obu częściach urządzenia wykorzystano technikę profilową item, którą użyto do różnych rozwiązań.
Obszary zastosowania robotów w skrócie
W przewodniku poznasz typowe obszary zastosowania systemów zrobotyzowanych w przemyśle i najważniejsze, wynikające z tego korzyści, a także dowiesz się, dlaczego inwestycja w roboty opłaca się również małym i średnim przedsiębiorstwom.
POBIERZ BEZPŁATNY PORADNIK
Ekologiczna ochrona roślin: poszukiwany partner technologiczny do systemów zautomatyzowanych
Na początku w BIOCARE przeważało przekonanie, że tego rodzaju rozwiązanie zrobotyzowane jest za dużą inwestycją dla średniego przedsiębiorstwa, jakim jest BIOCARE. „Ale szybko przekonałem się, że tak nie jest. To była inwestycja, na którą było na bez problemu stać, a także obsługa i wsparcie, jakiego jeszcze ze strony innych producentów maszyn nie doświadczyłem. Pewnie dlatego, że cała firma nastawiona jest na to, aby klientowi oferować wszystko – od pomysłu do jego realizacji”, opowiada Sebastian Beitzen-Heineke, który firmę założoną przez swojego ojca w 1995 roku prowadzi razem siostrą, Elisą Beitzen-Heineke. Jego opis firmy ibk IngenieurConsult GmbH trafia w sedno.
Chcemy, aby z całego naszego know-how w zakresie techniki automatyzacyjnej korzystały również średniej wielkości firmy.
Firma ibk IngenieurConsult GmbH, członek sieci item pluspartner, specjalizuje się w projektowaniu, symulacji i budowie urządzeń i instalacji produkcyjnych, przede wszystkich dla takich branż jak automotive, produkcja samolotów oraz budowa maszyn specjalnych. W 2011 roku założono drugą spółkę ibk IndustrieService GmbH, która zajmuje się produkcją urządzeń, narzędzi, prototypów i małych serii produkcyjnych. ibk, firma, która swoje pierwsze kroki stawiała w branży automotive i do dzisiaj tam funkcjonuje, w ciągu ostatnich kilku lat rozszerzyła swoje portfolio o usługi dla MŚP: „Chcemy, aby z całego naszego know-how w zakresie techniki automatyzacyjnej korzystały również średniej wielkości firmy.” Działamy przy tym głównie regionalnie”, wyjaśnia Michael Becker, kierownik działu ds. techniczno-handlowych.
Zwalczanie szkodników przy użyciu najnowocześniej techniki i z pomocą Matki Natury
A teraz kilka słów o produkcie, który pakowany jest na nowej, zautomatyzowanej linii: W kulkach TRICHOSAFE® firmy BIOCARE znajdują się jaja skośnika zborowiaczka (Sitotroga cerealella), w których kruszynek, jako parazytoid, złożył już jaja, a także jaja żywiciela, które nie zostały jeszcze spasożytowane. Łącznie mamy tutaj sześć rzutów wylęgania, co oznacza, że produkt działa przez okres do trzech tygodni. Jaja przezierki prosowianki ulegają spasożytowaniu stopniowo. Opakowanie z masy celulozowej gwarantuje dwie rzeczy: całkowitą biodegradację materiału na polu oraz ochronę kruszynka przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi i drapieżnikami jaj. „Opakowanie zapewnia owadom bardzo dobrą ochronę na czas przed wylęgiem. Dzięki czemu można liczyć na dużą populację”, wyjaśnia Michael Becker. W niektórych regionach świata jaja żywiciela spasożytowane przez Trichogrammę brassicae rozsiewane są nadal ręcznie, co jednak przy braku odpowiedniej ochrony wiąże się ze zbyt wysokimi stratami. Produkt proponowany przez to rodzinne przedsiębiorstwo jest zdecydowanie lepszym rozwiązaniem.
Opatentowane kulki firmy BIOCARE do zwalczania przezierki prosowianki można rozmieszczać ręcznie, za pomocą robotów mobilnych (np. multirotorów lub dronów) albo miotacza kulek.
Opatentowane kulki firmy BIOCARE do zwalczania przezierki prosowianki można rozmieszczać ręcznie, za pomocą robotów mobilnych (np. multirotorów lub dronów) albo miotacza kulek. Innym rozwiązaniem, czy to jako działanie uzupełniające, czy jako alternatywa, są zawieszki TRICHOSAFE®. Wyniki już sugerują, że w produkcji kulek dla użytecznych owadów najwyższa jakość jest decydująca. Pierwszy krok polega na wykonaniu otworów w kartonie z 200 półkulami każdy. Kulki, które później wypełnia się jajami i poddaje tłoczeniu, powstają w wyniku sklejenia dwóch arkuszy kartonu. Wcześniej do przebijania półkuli używano deski z gwoździami. Jednak jej użycie doprowadziło do limitów wydajności, zwłaszcza że otwory się strzępiły, co podczas deszczu powodowało ich pęcznienie.
Zautomatyzowana linia pakująca do błonkówek kruszynek używanych w rolnictwie
Teraz czas na stację robotyczną firmy trotec laser gmbh, której zadaniem jest wykonanie otworów, przy czym ich wielkość można precyzyjnie określić i w razie potrzeby odpowiednio dostosować. Stacja znajduje się w samym sercu maszyny, której rama i barierka ochronna wykonane są z techniki profilowej item. Przed nią znajduje się kobot z 7 osiami firmy Kassow Robots. Materiały dostarczane są za pomocą trzech wykonanych z elementów item wózków, które podjeżdżają do stacji od otwartych stron. Do dyspozycji jest również czwarty, pusty wózek. Teraz, wraz z jednym z trzech załadowanych wózków, zaczyna się zamknięty proces: robot pobiera nieobrobiony karton i umieszcza go w stacji robotycznej. „Robot wyposażony jest w chwytak podwójny firmy Schmalz, dzięki czemu najpierw pobiera już obrobiony karton, wykonuje obrót o 180 stopni, a następnie odkłada karton, w którym jeszcze nie wykonano otworów”, tłumaczy Becker.
Na drugiej stacji linii pakującej będą później zautomatyzowane kolejne procesy – np. napełnianie półkuli jajami owadów, sklejanie kartonów, a na koniec wytłaczanie kuli.
Następnie robot umieszcza gotowy karton na wózku i proces rozpoczyna się od początku. W ten sposób w ciągu czterech godzin stopniowo przygotowywane są wszystkie kartony. Czujnik firmy wenglor sensoric group monitoruje aktualną wysokość stosu ułożonych kartonów. Wprawdzie maszyna wyposażona jest w drzwi item, używane są one jednak wyłącznie na czas czyszczenia lub ustawienia lasera. Jedynie na początku zmiany należy przygotować trzy wózki. „Mamy więcej czasu na ważniejsze czynności”, dodaje Sebastian Beitzen-Heineke. Druga stacja linii pakującej jest aktualnie na etapie produkcji. Tam będą później zautomatyzowane kolejne procesy – np. napełnianie półkuli jajami owadów, sklejanie kartonów, a na koniec wytłaczanie kuli.
Partnerstwo oparte na zaufaniu na rzecz ekologicznego rolnictwa
Firma ibk IngenieurConsult GmbH zna korzyści techniki profilowej item od ponad 20 lat, przede wszystkim dzięki kontaktom z klientami z branży automotive. W tym projekcie zalety produktów item również były widoczne, np. niska waga materiałów. Wózki służące do transportu kartonów są wyjątkowo lekkie, dzięki temu są łatwe w użyciu i manewrowaniu. Po raz kolejny swoboda, jaką zapewnia modułowa budowa komponentów, okazała się kluczowa, jak podkreślił Michael Becker: „Wszechstronność i elastyczność to decydujące zalety produktów item. Możemy budować, jak chcemy. Nawet jeśli potrzebuje mu jeszcze czegoś dodatkowego lub klient wyrazi życzenie zmian, nie ma żadnego problemu: możemy dane rozwiązanie bez trudu dopasować, zamiast tworzyć coś nowego.”
Sposób zaprojektowania linii sprawił, że zostałem zwolniony z wielu zadań, czego do tej pory przy tworzeniu maszyn specjalnych jeszcze nie doświadczyłem.
Chęć do eksperymentowanie była tutaj skądinąd decydującym czynnikiem: Firma ibk dysponuje własnym „laboratorium innowacji”, w którym udało się wykonać podstawowe testy atrap jaj wykonanych za pomocą drukarki 3D. W ramach tych testów firma sprawdza bezpieczeństwo procesu. Akceptacja zleceń również zależy od tego rodzaju rozruchów testowych. ibk IngenieurConsult GmbH i item Industrietechnik GmbH to idealni partnerzy, m.in. dzięki temu, że przywiązują niebywałą wagę do najwyższej jakości, a korzyści dla klienta stawiają na pierwszym miejscu. Wnioski, jakie przedstawia prezes BIOCARE są jednoznaczne: „Sposób zaprojektowania linii sprawił, że zostałem zwolniony z wielu zadań, czego do tej pory przy tworzeniu maszyn specjalnych jeszcze nie doświadczyłem.”
Chcesz być na bieżąco informowany o wszystkich nowościach dotyczących innowacyjnych systemów zrobotyzowanych? Zapisz się do blogowego newslettera item, wykorzystując do tego baner w prawym górnym rogu!
