本文最初发表于2019年8月8日。
刚出生的品质甜点这家家族糖果制造商拥有Peeps、Mike and Ike、Hot Tamales和Goldenberg 's Peanut咀嚼等标志性品牌，已经经营了近100年。凭借数十年的商业头脑，公司高管明白必须创新以满足消费者需求。
考虑到每年生产大约20亿只Peeps，四季都能生产，而且该产品有很多变种——包括Peeps delight，一种底部裹着巧克力的棉花糖小鸡的高级版本——公司高管们知道，是时候摆脱工厂车间的劳动密集型手工过程，引入更多的自动化了。
像Mike和ike(一种有嚼劲的水果味糖果)这样的产品，自动化加工和包装生产线是很容易的。但是其他的，比如软软的棉花糖，可能会被机械手臂所损坏。
该公司还需要从手动到自动托盘加载所有种类的2D Peeps兔子。在大多数情况下，这是自动化的，以适应1x4的兔子集群的一般格式，松散地连接在一个包中，“肩对肩，屁股对屁股”。
但3D Peeps delight才是人们关注的焦点，因为它们传统上必须手工填充，因为它们非常精致。
Just Born公司总裁兼首席运营官大卫•耶鲁(David Yale)表示:“我们需要一种高效生产新Peeps delight系列产品的方法。”“我们认为这部分业务将会有巨大的增长，我们需要一种有效的方式来完成它。”
2016年，Just Born派出了一个团队包世博国际想办法实现Peeps 3D包装生产线的自动化在那里，他们看到了一场以纽约州约克市为基地的示威游行JLS自动化的机器人包装器，它的特点是手臂末端的夹具柔软的机器人．这种手爪是模仿人手设计的，可以抓住和操作大小、形状和重量不同的物品。此外，手臂末端的工具符合美国食品和药物管理局(FDA)的要求，使它们对食品接触安全。
这是一个良好的开始，但这条生产线上还有很多东西需要集成，从输送系统到托盘脱扣器、托盘架设器、流包装器、金属探测器和封箱器。
在向许多机器制造商和集成商发出提案请求(RFP)后，JLS自动化最终赢得了竞标，并开始了一份非常长和详细的规范。JLS团队记录了它将如何满足每一个项目，并就由于技术原因无法满足的先决条件进行协商妥协。
规格测试最终得到了Just Born的批准，并开始了自动化Peeps包装线的工作。这需要4个JLS Talon机器人取放单元，每个单元配备4个ABBFlexPicker机器人配备了软机器人夹持器。这些机器人细胞必须与其他几家oem的机器集成到一个大型系统中，包括Rotzinger / Transver(对角线吊具，s曲线和拣料输送机)，机动式机(托盘denesters),Kliklok-Bosch(托盘安装工),三角洲系统/ Ilapak(流量包装器和带耳输送机)，NCC自动化系统(包装产品采用输送带和手动箱包装系统杜诺螺旋，托盘和废料输送机)，梅特勒-托利多/ Safeline(金属探测器)Wexxar(封箱机/锥度)。
这是Just Born公司有史以来最大的资本投资之一，也是JLS公司规模最大的一个项目。
“我认为这就是它的独特之处，”JLS自动化公司总裁兼首席执行官克雷格•苏泽说。“这是他们历史上最大的资本支出，而不仅仅是自动化。它使用的是传统技术，所以以我们所做的方式将它们组合在一起并进行测试并没有什么独特之处。但这对他们来说是独一无二的。”
它是独特的，综合包装线占用了14000平方英尺的房地产。幸运的是，JLS正在搬到一个新的建筑——一个可以容纳这条线的建筑——这是他们为工厂验收测试(FAT)设置设备的地方。完成后，在宾夕法尼亚州伯利恒的Just Born工厂花了10天时间进行安装。，之后进行现场验收测试(SAT)。
一切正常
2018年8月，包装生产线投产。集成生产线开始时，刚加了糖，温暖的棉花糖Peeps从“厨房”出来，然后装载到Rotzinger冷却/缓冲输送带- jls在输送带上做了一些集成工作，在K2 Kinetics的帮助下动态控制生产线的运行。在离开缓冲器后，产品继续在jls提供的传送带上，该传送带用于移动产品，使其穿过截齿带，从而使Peeps不会接触。
“我们用的棉花糖和你买的袋装棉花糖不一样;Just Born供应链运营高级副总裁兰德尔•科普兰解释道。“如果我们添加一些明胶和淀粉，我们可以让它们在包装上变得更韧，但谁愿意吃呢?”所以这对我们产品的身份非常重要。”
这种特殊的配方还会产生一种非常脆弱的产品，它会沿着生产线向下移动，在传送带上得到更多的产品分离，准备由机器人抓取器抓取，这是Peeps加工后第一个接触到的东西。Copeland说，它们不仅需要精细的触摸，而且一旦它们形成，单个的小块或小块就不能相互接触，否则它们会粘在一起，糖衣会被擦掉，会把整个生产线上的作品都粘住。
当产品进入生产线的拾取和放置部分时，它到达了四个JLS Talon机器人工作单元，每个单元配备了四个ABB FlexPicker机器人和两个ABB机器人控制器。调节和过滤的空气由费斯托而且SMC软机器人控制器和夹持器系统的组件。总共有16个机器人由4个独立的机器人引导Cognex视觉系统。
独特的是，该视觉系统使用红外背光视觉。Peeps可以是皮带上的任何颜色，所以可见光不能用来找到皮带上的产品。JLS使用红外背光来解决这个问题，这基本上只是把图片变成一个剪影。
根据生产的Peeps产品的类型和选择的配方，ABB的机器人挑选Peeps，并将它们直接放入热成型塑料或纸板托盘中。然后，托盘通过相同的德尔塔包装进料在机器人下传送。热成型托盘由MGS (Coesia公司)托盘脱料器直接放置在包装器的拖送进料上。刨花板托盘也被直接放置在包装上，由Kliklok-Bosch托盘成型机拖进，使用诺德信热熔胶系统。
(参见“Peeps主包装路径，以了解网站布局的详细描述。)
整体的综合线路由一个罗克韦尔自动化Allen-Bradley ControlLogix可编程逻辑控制器(PLC)在主柜中，它充当系统的网关，并将各种机器连接在一起。Copeland表示，在最初的规范中，使用Rockwell控制器是Just Born不愿意协商的一件事，因为这是公司标准。“我的团队了解艾伦-布拉德利。我在艾伦-布拉德利周围有备用零件，”他说。“所以在控制方面，是的，有一些特定的东西我们倾向于引导。”
罗克韦尔的要求还扩展到每个工作单元的四个人机界面(HMIs)，这些人机界面是罗克韦尔的PanelView系统，使用包装机械语言(PackML)作为跨机器、线路和班次收集数据的通用方法。此外，诸如e-stops和门连锁锁等安全机制都来自罗克韦尔，网络是EtherNet/IP。
为了了解网络设备的运行情况，Just Born通过它获得了总体设备效率(OEE)信息Aveva的Wonderware监控和数据采集(SCADA)软件从电机、驱动器和其他组件中提取标签，然后绘制并存储数据。“Just Born已经有了一个现有的SCADA系统，”JLS的项目工程经理Lucas Boucher解释道。“我们将设备连接到工厂网络，并进行了配置，使Just Born可以从工厂网络访问我们的系统，并根据需要提取数据。”
未来有可能使用更复杂的分析来提高生产线的性能和生产率。
“随着零部件成本的上升，劳动力成本也会上升。我们希望至少能够守住我们的阵地——也就是说，让生产力以抵消其他增长的速度增长，”科普兰解释道。“我们一直在寻找改进的方法。坦率地说，我们的主要工具是现代化和资本化，通过增加设备，使我们的速度更快，资本利用率更高，劳动力更少，这对我们非常有利，因为我们的一些劳动力正在退休。”
科普兰很快指出，没有人因为自动化而失去工作。而且，考虑到目前整个行业都在努力寻找有技能的人才，他不需要雇佣更多的人来取代老龄化的劳动力。
科普兰说:“这确实帮助了我，因为我招不到足够多的人。”“所以当我们增加了这种自动化时，没有人失业。相反，我不需要雇佣那么多的人，这使我能够把他们放在我需要的地方，这发展了Mike and Ike和Hot Tamales的业务。它真的以一种我们从未预料到的方式帮助了我们。”
耶鲁大学对此表示赞同。“这给了我们很大的灵活性，”他说。“这个系统不仅仅是为了那些Peeps delight，它还让Randall和他的团队能够在这条生产线上以各种不同的配置和包装做我们的常规Peeps，这是我们以前从未在任何生产线上做过的灵活性。我们可以做兔子味的，小鸡味的，普通味的，满味的，底味的。这条“多面手”的生产线非常高效，而之前的生产线只有20多个人把产品装进托盘，效率很低。我们想要一种方法来证明该生产线的生产分配是合理的，我们正在得到它，并期待该生产线在未来承担更多的工作量。”
经验教训
当所有这些都说了，做了，JLS团队注意到，最大的挑战是整合这么多设备，创建一个单一的生产线，可以处理16种不同的配方(如何在盒子中放置产品的描述)，三种不同的产品类型(这意味着机器人上的三种不同的臂端工具)，九种不同的集群格式，五种纸板托盘风格，和五种需要压制的热成型托盘风格。
鲍彻说:“所有这些变化和组合都是一个有趣的挑战。”此外，如何让设备以最佳方式工作，同时按照所需的顺序相互作用，也存在一些挑战。例如，Delta Systems的流程包装器可能有一个需要停止的点，但机器人有它们正在工作的托盘。Kliklok-Bosch系统不能立即停止，因为托盘部分被粘住了，它需要加工和完成。“找到工程上的细微差别，并弄清楚如何有效地在生产线上工作，需要花时间。”
当然，这一切都必须可靠地工作。
“这是我们的愿望，也是JLS的建议，[生产线]有足够的能力，这样你可以失去一个细胞，并继续全速前进，”科普兰说。“通常情况下，这与细胞无关。通常它与包装器有关，我们有非常非常好的包装器，但产品流中的短暂中断发生在各种各样的原因，包括例行的操作员检查。因此，你需要能够关闭包装器来做几分钟的正常工作，而不必担心线路下降和失去生产力。”
Just Born表示，下一步是实现终端包装的自动化。
在进入任何一个平行箱包装站之前，产品通过两个梅特勒托莱多/Safeline金属检测系统之一。箱子的架设和包装暂时还是手工的。但随着产品线的发展，不要指望事情会一直保持原样。
据苏瑟说，当他在参观现场时遇到Just Born的首席执行官罗斯·博恩，博恩说:“好吧，你给我制造了一个真正的问题。我现在不得不买包装机了，因为我们的工人已经跟不上生产线了。”上游自动化的连锁反应无疑会波及下游。
如前所述，就资本设备支出、规模和范围而言，JLS综合生产线是Just Born有史以来最大的项目。它消除了产品可变性和产品脆弱性的双重障碍，并在此过程中释放了整个工厂的生产力，而不仅仅是之前麻烦不断的3D Peeps生产线。但所有这些变化都是战术上的胜利，最终促成了Just Born整体商业战略的改进:以更高的利润率销售更多产品，以实现增长。
“我们在制造上的灵活性、产品类型的灵活性，以及人力配置到生产中的灵活性都受到了积极的影响。这在很多方面都是一场胜利。”例如，现在销售这些优质产品更加经济有效;它的效率与大批量产品相当，这使Just Born能够回到沃尔玛，让他们对它感到兴奋。“我们可以把资本设备视为销售辅助。它是增长的促进者，我认为这是最好的思考方式。”
由马特·雷诺兹,包装的世界编辑器
Peeps在拾取带上单向流过四个几乎相同的机器人单元，拾取带上的Peeps数量在经过第一个、第二个、第三个和最后的第四个单元时减少为零。拣选带经过第四个单元后终止。
每个单元还包含一个德尔塔包装进料输送机，悬浮在采摘带上方，垂直交叉它。
在采摘带的下游，在第四单元后面的末端，可以看到每条输送带都从左到右运送初级包装——刨花板或热成型托盘。机器人单元的上游，为这些相交的传送带提供饲料，每个传送带有两台机器。在任何产品运行过程中，这两种产品中只有一种会运行，这取决于配方是要求热成型还是刨花板托盘。它们都是永久安装的，而且易于更换，它们在不使用时不会被推下生产线。
当运行热成型托盘时，一台MGS (Coesia公司)机器将堆叠的嵌套托盘致密化，并将它们送入传送带，然后通过挑选带让16个机器人中的一个进行填充。对于刨花板托盘，Kliklok-Bosch的托盘安装机形成刨花板托盘，用Nordson热熔涂抹器将其热熔胶成型，并将托盘通过挑带输送，以达到同样的目的。
在将Peeps放入托盘后，它们继续向下游——同样垂直于采摘带并高于采摘带——现在是机器人细胞的右侧。在那里，它们被柔性薄膜包裹在带耳输送机上的Delta/Ilapak流包装器上。
从包装器，成品流到NCC自动化系统输送机使用各种标准多纳输送机构造。
