De automatische kaasfabriek van Milcobel Moorslede

Sterk staaltje van robotisering in de kaasfabriek van Milcobel in Moorslede.Tijdens de reorganisatie werd besloten het grootste gedeelte van de productie en opslag/picking te automatiseren.

Trefwoorden: #automatisering, #Belgomilk, #kaasfabriek, #Milcobel, #robot, #robotisering, #voedingsindustrie

Lees verder

Magazine

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Verschillende robots spelen hierbij een prominente rol, zelfs in de uitvoering van eerder complexe taken. Volgens sitemanager Ivy Lefevere is de investering lonend.

Niet alleen kon de kaasfabriek de capaciteit verdubbelen zonder het personeelsbestand en de fysieke ruimte eveneens met een factor twee te moeten uitbreiden. Ook zijn de arbeidscondities sterk verbeterd, waardoor Milcobel een antwoord kan bieden op de maatschappelijke vraag naar langere loopbanen.

De kaasfabriek van Milcobel in Moorslede specialiseert zich in de productie van consumentenkazen. De bekendste merken zijn de 'Brugge kazen' en 'Nazareth', maar daarnaast worden ook veel bierkazen (Watou, Brigand, … ) en 'mediterrane' kazen (onder meer rigatello, latteria en fontal) gemaakt.

In totaal gaat het om een vijftigtal recepturen, wat in zo'n 200 referenties (verschillende rijpingen, groottes en verpakkingen) resulteert. Vandaag produceert Milcobel jaarlijks 15 à 17.000 ton product, waarvan 60% voor de Benelux-markt is bestemd.

Zo'n 35% wordt naar Zuid-Europa uitgevoerd en de rest gaat naar andere Europese landen, Rusland, de Verenigde Staten, ...

Nood breekt wet
In 2009 beschikte Milcobel over vier kaasfabrieken. Omdat er in de productiefaciliteiten van Gierle en Wuustwezel geen uitbreidingsmogelijkheden waren, besloot het management een reorganisatie door te voeren waarbij de activiteiten van alle kaasfabrieken in deze van Langemark (B2B) en Moorslede (consumenten) werden geïntegreerd.

Ivy Lefevere: «Het plan was om in 2012 de productie van Gierle, en het jaar erop ook deze van Wuustwezel naar hier over te hevelen. Dit betekende dat onze capaciteit, die toen 9000 ton bedroeg, moest verdubbelen. En wilden we op lange termijn de groei bestendigen, dan moest er nog eens minstens 7000 ton bijkomen.

We hadden nog wel enige ruimte om fysiek uit te breiden, maar die was beperkt. Wilden we ons plaatsgebrek oplossen en een maximale efficiëntie halen, dan was maximale automatisering de enige optie. Nu alles operationeel is, merken we echter nog veel andere voordelen.

Zo laat de automatisering, van orderontvangst tot verzending en facturatie, toe om complexere stromen te beheren. En dit resulteert erin dat we onze klanten flexibeler kunnen bedienen en een groter gamma aankunnen. Tevens zien we dat de foutenlast jaar na jaar daalt door een verdere verfijning van de systemen.

Daarnaast is de kwaliteit van onze kazen gemaximaliseerd. En voor de operatoren is er een verschuiving van eerder fysiek naar meer machinebedienend werk, wat zeker tot verbeterde arbeidsomstandigheden heeft geleid».

Keerzijde van de medaille
Toch is het niet al goud dat blinkt. Een automatiseringsproject vereist immers een gigantisch kapitaal. In totaal investeerde Milcobel meer dan vijftig miljoen euro in gebouwen, machines, robots en automatisering.

Dat het bedrag zo hoog is, heeft mede te maken met het feit dat er geen kant-en-klare oplossingen bestonden: zowat elke applicatie diende van scratch te worden ontwikkeld of minstens gecustomized.

Ivy Lefevere: «Omdat het een totaalconcept betrof en elke kaasmakerij op een andere manier werkt, kan je voor dergelijke projecten niet enkel op de kennis van de leverancier steunen. Met andere woorden: je moet intern over ingenieurs beschikken die de 'automatische fabriek' verregaand in detail kunnen ontwerpen en de constructeurs bij de ontwikkeling van de benodigde systemen begeleiden».

Ook moeten operatoren omgeschoold worden en ontstaat de nood aan onderhoudstechnici met een hoog profiel. «Sowieso is een volautomatische productie iets gevoeliger voor storingen omdat er veel meer high tech mee is gemoeid», legt Lefevere uit.

«Wanneer een heftruck defect is, kan je binnen de paar uur een ander toestel huren. Maar een hoogbouwkraan in het automatische magazijn kan je niet zomaar vervangen. Die moet meteen kunnen worden gerepareerd, wat omwille van alle high tech geen evidentie is. Hetzelfde geldt met de robots in de productie.

Als die stilvallen, moeten ze binnen de acht uur kunnen worden heropgestart. Niet alleen omwille van de rendabiliteit, maar ook en vooral omdat de kazen anders niet meer voor verkoop in aanmerking komen. Natuurlijk kan je wel rekenen op de na-service van de leveranciers. Maar omdat het allemaal maatwerk is, is het handiger om eigen mensen te hebben die in staat zijn de defecten te herstellen.

Omdat het om high tech gaat, heb je echter hogere profielen nodig om deze taken uit te voeren. Vandaar dat wij ons technisch team met twee extra ingenieurs hebben moeten uitbreiden. Nog een minpunt: we moeten er nu een veel grotere voorraad aan wisselstukken op nahouden, wat natuurlijk de nood aan extra kapitaal en fysieke ruimte impliceert».

Ook voortraject vernieuwd
Tussen 2010 en het najaar van 2012 werd de fabriek volledig vernieuwd en heringericht. Om de grote variëteit aan kazen te kunnen opvangen, besloot Milcobel de bestaande lijn in haar oorspronkelijke vorm te behouden.

Er werd echter in een extra lijn geïnvesteerd. Deze is bestemd voor de grotere batches (voornamelijk zware kazen) en werd maximaal geautomatiseerd. Tevens is nu al de ruimte voorzien om in de toekomst een derde lijn te implementeren.

Het voortraject voor lijn 1 en lijn 2 loopt grotendeels gelijk, en dat is eveneens het geval voor de kaasbereiding zelf. Zoals in elke grote kaasmakerij wordt de melk na ontvangst en ingangscontrole volautomatisch gepasteuriseerd. In één beweging worden meteen het vetgehalte en de temperatuur van de melk geregeld naargelang de receptuur.

Het toevoegen van eventuele ingrediënten, de fermentatie, het splitsen van de wrongel en wei, alsook het overpompen naar de draineerbak, gebeurt onder supervisie van de kaasmaker. Vanaf dan is er een verschil tussen lijn 1 en lijn 2.

Bij lijn 1 worden de kaasvormen en hun deksels manueel behandeld, terwijl dat bij lijn 2 door een portaalrobot gebeurt. Automation Engineer Ivan Windels: «Kort geschetst komt het erop neer dat de plaat onder de wrongel op de transportband door middel van een zijdelingse robotarm wordt weggeduwd, waardoor de kaas in de vorm valt.

Een andere robotarm plaatst het deksel erop, dat dan via perslucht op de vorm wordt geduwd. Enkel en alleen met deze automatisering kunnen we vier operatoren per shift uitsparen».

Receptgestuurd pekelen
De kaas wordt na het ontvormen in een 'pekelkooi' geplaatst. Bij de uitbreiding van de productiecapaciteit werd uiteraard ook in bijkomende pekelcapaciteit voorzien. Hierbij werd het concept volledig herdacht, met als gevolg dat het 'inpekelen' daar volautomatisch en receptgedreven functioneert.

Het bestaande pekelbad werd bij de uitbreiding behouden, maar volledig gereviseerd. Daardoor kan er eveneens receptgedreven worden gewerkt. Er was wel nog fysieke handling van operatoren nodig.

Lefevere: «Omdat dit voor kleine kazen een erg repetitief en gewrichtsbelastend werk was, werd vooral voor deze producten een ergonomische oplossing gezocht. Kleine kaasjes worden nu met een pick & place robot in kratjes geplaatst en naar pekel 2 gebracht.

Daar drijven ze in een pekelkooi die hiervoor op de juiste hoogte in het inpekelstation wordt geplaatst. Deze wordt daarna door een kraan opgepikt en via een hefbrugsysteem op de juiste plaats in het pekelbad gezet. Een computersysteem kiest de locatie en zorgt er ook autonoom voor dat de kazen de benodigde duur (die varieert van enkele uren tot enkele weken, redactie) ondergedompeld blijven.

Een tweede brug zal de box uit het bad heffen en naar het uitpekelstation brengen. De kaas wordt daar door middel van pekelstroming laag voor laag uit de pekelkooi gehaald en op de juiste rijpingsdrager gebracht. Hetzelfde principe wordt trouwens ook voor de grotere kazen toegepast, met uitzondering van de fase van de 'kratjes'.

Enkel de kazen die tijdens de rijping een korstflora nodig hebben, worden nog manueel behandeld, wat zo'n 10% van het totale volume is».

Automatisering via hoogbouwmagazijnen
Na het pekelen worden de kazen gerijpt tot ze de gewenste smaak en textuur hebben ontwikkeld. Dit gebeurt gedeeltelijk in de traditionele rijpingszalen waar manueel speciale organismen op de korst worden aangebracht (deze dragen sterk bij tot de smaak en het aroma van deze kazen).

Windels: «De hardere kazen, die toch de meerderheid van het volume uitmaken, worden echter automatisch behandeld. Omdat zij voor hun smaakontwikkeling niet van korstflora afhankelijk zijn, worden deze kazen periodiek uit de rijpingszalen gehaald om ze te plastificeren. Ook dit proces werd bij de uitbreiding volledig herdacht en verregaand geautomatiseerd.

Waar de bestaande rijpingszalen uit drive-in rekken met rijpingsboxen op twee niveaus bestaan, die rij per rij met een reachtruck naar de behandelingslijn moeten worden aangebracht, kozen we voor een volautomatisch hoogbouwconcept in de nieuwe rijpzalen».

Net zoals de voorgaande stappen is ook de rijping volledig receptgedreven. Wanneer het juiste tijdstip is aangebroken, zal de computer autonoom de hoogbouwzaal het 'order' geven om de kaas naar de behandelingslijn te brengen. Daar wordt ze volautomatisch gedraaid en geplastificeerd, om daarna terug naar de rijpingszaal te worden gebracht.

Bij het transport komt geen enkele operator of reachtruck te pas. Alles is georganiseerd met shuttles en geautomatiseerde kranen. Ivy Lefevere: «Bij de ontwikkeling van dit concept hebben we trouwens sterk de nadruk op energie-efficiëntie gelegd.

Bij het remmen of dalen van de kraan wordt de vrijkomende energie opgeslagen om die dan te gebruiken bij het versnellen of stijgen».

Robots in verpakking
Het is ook de computer die aangeeft wanneer de kazen de beoogde rijping hebben gehaald. Het hoogbouwmagazijn krijgt dan de opdracht het product op de transportbaan naar de verpakkingsruimte te plaatsen. Daar voert de kaasmeester nog een eindcontrole uit, waarna het proces in de meeste gevallen opnieuw volautomatisch verloopt.

Ivan Windels: «We hebben nog één 'manuele' verpakkingslijn voor de kleine kazen. Daarnaast is er een nieuwe lijn voor de grote kazen die autonoom werkt. Het gaat om een concept met hoogbouwkranen, shuttles en dubbelassige robots.

Deze laatsten halen de planken, waarop de kazen zich bevinden, uit de kooi. De kazen worden dan via een speciale techniek ervan af gehaald en op een transportband gelegd. Na het wegen en de metaaldetectie legt een pick & place robot ze in een transportbox voor de vrachtwagens.

Of de kazen komen terecht op een plateau waar ze via vacuümtechniek in dozen of op palletten worden geplaatst. Ten slotte is er nog de bulk die via een uitschuifbare transportband rechtstreeks in de vrachtwagen belandt».

En ook om te reinigen
Een laatste fase waarvoor robots worden ingeschakeld, is de reiniging van de planken waarop de kazen in de vrachtwagen worden getransporteerd. Deze worden aangevoerd met shuttles naar een pick & place robot met twee grijpers, die de planken vastneemt en ze in een wasmachine steekt.

Daar worden ze met een combinatie van warm water en loog behandeld, alsook geborsteld. Telkens een plank in de installatie wordt gestoken, haalt de robot er in dezelfde beweging een vers gewassen uit, zodat de machine altijd op volledige capaciteit kan werken.

Ook ecologisch «goed bezig»
De site van Moorslede is een typevoorbeeld van de 'plant of the future' als het op automatisering aankomt. Maar ook op het vlak van ecologie scoort het bedrijf hoge toppen.

Zo wordt bij investeringen telkens op energie-efficiëntie gelet en worden minstens IE3- en waar mogelijk IE4-motoren ingezet. Deze en andere duurzaamheidsinspanningen resulteerden onder meer in het behalen van het West-Vlaams Charter voor Duurzaam Ondernemen.

Een voorlopig laatste fase in dit ecologisch streven, is de bouw van een omgekeerde osmose-installatie waarmee Milcobel het water van de wei wil scheiden. Ivy Lefevere: «Momenteel wordt de wei naar onze site in Langemark afgevoerd voor verdere verwerking tot weiconcentraten of verschillende eiwitconcentraten. Probleem is echter dat het product voor meer dan 95% uit water bestaat, dat pas in Langemark wordt verwijderd.

Met andere woorden: we transporteren eigenlijk een nutteloze vracht, wat economisch en ecologisch niet langer is verantwoord. Met de nieuwe osmose-installatie, die we momenteel in eigen beheer aan het bouwen zijn, slaan we twee vliegen in een klap. Omdat het water uit de wei wordt gehaald, worden de te transporteren vrachten met meer dan 50% gereduceerd.

Op jaarbasis zullen we hierdoor enkele duizenden ritten naar Langemark kunnen uitsparen. Bovendien wordt het bekomen water behandeld tot het drinkwaterkwaliteit heeft, met als gevolg dat we het opnieuw in de productie kunnen inzetten.

Enkel door deze ingreep zullen we bijna de helft van onze watervraag zelf kunnen invullen. En natuurlijk zullen ook deze processen allemaal volautomatisch gebeuren...»


(foto's: Milcobel)
door Els Jonckheere, Engineeringnet