Il caseificio tedesco Leupolz ha installato un innovativo sistema di stoccaggio e manutenzione automatizzato, che prevede la movimentazione di forme da 80 kg con un robot Stäubli a sei assi.
La qualità del formaggio dipende da una corretta conservazione e stagionatura. Per questo motivo il caseificio Leupolz, nelle Alpi tedesche, ha optato per un innovativo sistema di stoccaggio e manutenzione completamente automatizzato, in cui le forme di formaggio di Emmental del‘Algovia, del peso di circa 80 chili ciascuna, vengono movimentate da un robot Stäubli a sei assi.
Il caseificio Leupolz è situato a nord del Lago di Costanza, nei pressi di Wangen, in una zona tranquilla caratterizzata dalla presenza di boschi, pascoli e prati. Fondata nel 1960, l‘azienda impiega 25 persone e si fa rifornire da circa 170 fornitori di latte. Lavora circa 45 milioni di litri all’anno, equivalenti a circa 125.000 litri al giorno. Tra le specialità del caseificio ci sono le “forme” di formaggio di circa 80 chili, di cui circa 6.000 escono dall’azienda ogni anno e di cui circa il 10% si qualifica per il marchio biologico Demeter.
La corretta manipolazione e cura di queste modeste forme di formaggio è un’attività molto laboriosa. “Ogni forma di formaggio deve essere curata circa tre volte alla settimana per garantire una qualità ottimale“, spiega Achim Baumgärtner, assistente di direzione di Leupolz. “Con un periodo di stagionatura di livello medio (quattro mesi), i formaggi devono essere lavati, spazzolati e salati tra le 40 e le 50 volte, il che implica costi elevati in termini di manodopera e spesa”.
Il team management di Leupolz era alla ricerca di una soluzione che fosse tanto efficiente quanto economica, in modo da poter offrire questo prodotto a un prezzo competitivo nonostante l’intenso sforzo necessario per la sua conservazione. La visione di un sistema completamente automatizzato ha iniziato perciò a prendere forma…
Achim Baumgärtner, assistente esecutivo presso Leupolz
Robot igienici: una risposta efficace ai problemi degli assi lineari
Per la realizzazione di questo progetto, è stata coinvolta Lemmermeyer, un produttore di impianti con sede nella città bavarese di Deiningen. L’azienda ha una vasta esperienza nel campo della costruzione di impianti in acciaio inossidabile e si è costruita una reputazione particolarmente stabile nel settore alimentare.
Il sistema di manipolazione del formaggio in acciaio inox, entrato in funzione nel 2019, è un ottimo esempio dell’esperienza progettuale di Lemmermeyer. Durante il processo, si è data importanza al rispetto di severi standard igienici, all’eliminazione di spazi morti e alla scelta appropriata del robot per la gestione delle forme di formaggio. In questa occasione la scelta è ricaduta sullo Stäubli a sei assi TX200L HE.
“Se avessimo utilizzato i classici assi lineari per i processi di movimentazione all’interno dell’impianto, ci saremmo trovati di fronte a notevoli difficoltà legate all’igiene”, afferma Manfred Görthofer, responsabile della gestione dei progetti di Lemmermeyer. “In questo caso non si sarebbe potuto evitare l’accumulo di condensa e la contaminazione del lubrificante attraverso le giunzioni degli assi, e questo rappresenta un reale problema nella lavorazione di alimenti non confezionati. Ecco perché ci stiamo orientando sempre più verso l’utilizzo di robot Stäubli incapsulati con il design igienico”.
80 forme di formaggio all’ora
Il setup di Leupolz dimostra chiaramente che il sistema di manipolazione di formaggio assistita da robot non solo soddisfa i rigorosi standard igienici, ma convince anche in termini di prestazioni, con circa 80 forme di formaggio che passano attraverso il sistema nell’arco di un’ora. Il compito del robot TX200L HE (HE = Humid Environment, Ambiente Umido) consiste nel caricare e scaricare scaffali con quattro o otto ripiani sui quali vengono conservate le ruote di formaggio. Un carrello elevatore preleva i bancali dalla camera di stagionatura, li consegna all’area di lavorazione e poi li riporta indietro.
Il robot a sei assi TX200L HE rimuove una forma di formaggio da uno scaffale di stoccaggio
Il robot a sei assi è dotato di una pinza speciale che assomiglia alle forche di un carrello elevatore.
La utilizza per prelevare il tagliere di legno su cui poggia il formaggio posizionandolo sul nastro trasportatore dell’impianto. Il passo successivo consiste nel separare il tagliere dalla sua forma di formaggio. Questo viene poi ripulito, mentre il formaggio viene lavato, spazzolato, salato e asciugato con un soffiatore. Il passaggio finale consiste nel riposizionare la forma di formaggio sul suo tagliere e spostarla sul nastro trasportatore. In questo caso, il TX200L HE preleva il tagliere insieme alla forma di formaggio, posizionandoli nell’apposito scomparto della griglia.
Per garantire che il robot a sei assi possa avvicinarsi a tutte le stazioni senza ostacoli, è montato su un basamento. Il TX200L ha uno sbraccio di poco meno di 2,6 metri e capacità di carico trasportabile di 100 chilogrammi (80 kg di forma di formaggio, tagliere da 5 kg e pinza da 15 kg), l’asse 6 funziona a pieno carico utile.
Operatività senza problemi fin dal primo giorno
Anche con il massimo del carico utile, il robot riesce ad operare agevolmente senza interruzioni nel funzionamento. Come afferma Achim Baumgärtner, “il nostro TX200L HE ha funzionato senza problemi sin dalla messa in servizio. Lo stesso vale per l’intero sistema. Non abbiamo riscontrato alcun guasto e anche le nostre routine quotidiane di pulizia non hanno causato danni né al sistema né al robot”.
I robot HE di Stäubli sono stati infatti progettati per resistere anche alle procedure di pulizia più difficili con fluidi acquosi da 2pH a 12pH. Questi robot resistono senza problemi anche alla spruzzatura di un getto d’acqua ad alta pressione. Ciò significa che possono essere utilizzati senza un rivestimento protettivo aggiuntivo e puliti accuratamente e rapidamente.
L’innovativa installazione, che soddisfa severi standard igienici, gestisce circa 80 forme di formaggio ogni ora
Qualità superiore, addetti più soddisfatti
L’impiego di robot ha generato notevoli risparmi economici. “In passato, avevamo bisogno di tre persone per gestire la lavorazione del formaggio. Oggi invece viene impiegato metà del personale”, afferma Achim Baumgärtner. “Naturalmente, ciò permette di ridurre le spese in termini di personale e, ancor più rilevante, ci dà la possibilità di liberare i nostri dipendenti dall’obbligo di lavorare nei fine settimana, permettendoci di destinarli a compiti più urgenti senza dover fare affidamento costante sul loro impegno in ore di straordinario. Il livello più elevato di automazione ha portato a un miglioramento sostanziale sia dell’ambiente di lavoro in produzione sia della gestione dei carichi di lavoro”.
Un altro aspetto importante riguarda la cura e la manutenzione delle forme stesse. L’enorme capacità del sistema robotizzato consente di ridurre significativamente gli intervalli di lavaggio e quindi di migliorare la qualità complessiva. Ancora Baumgärtner: “Con l’ausilio del robot, siamo ora in grado di gestire le ruote di formaggio fino a tre volte a settimana, mentre prima eravamo limitati a solamente una o due volte. Questa maggiore frequenza di cura migliora significativamente la qualità del formaggio e aumenta la resa del prodotto, beneficiando di conseguenza anche il consumatore finale. Il nostro Emmentaler dell’Algovia non è mai stato così buono!”