Kwaliteits stroopwafels dankzij goede automatisering.

 

Figuur 1. De machine in volle glorie in de hal van stroopwafelbakker Van der Breggen.
Figuur 1. De machine in volle glorie in de hal van stroopwafelbakker Van der Breggen.

Even een productielijntje voor koekjes, snoepjes of auto’s kopen, is veelal niet mogelijk, omdat dergelijke productielijnen niet als standaardproduct ergens te koop zijn. Bijna altijd gaat het om machines die speciaal voor de productielijn gemaakt worden. Machines bouwen is een vak apart en veelal wordt dit uitgevoerd door gespecialiseerde firma’s. Toch zijn er een heleboel bedrijven die zelf hun eigen machines bouwen. Eén van deze bedrijven is Van der Breggen BV
uit Tilburg. Door een nauwe samenwerking met diverse bedrijven maken zij voor hun eigen productie alle machines zelf.

Begin 1969 introduceert Herman van der Breggen stroopwafels in Brabant. Door op lokale weekmarkten demonstraties te geven, bezoekers stroopwafels te laten proeven en stroopwafels vers te bakken, werd de stroopwafel van Herman van der Breggen steeds populairder. Al snel bleken ook winkels geïnteresseerd te zijn en werd de bakkerij in het schuurtje meer en meer een fabriekje om snel en gemakkelijk de wafels te kunnen maken. Al snel werd Ben Franke aangetrokken om mee te helpen het proces te mechaniseren. Ondertussen is hij uitgegroeid tot Technical Manager en is hij de specialist op het gebied van stroopwafelproductie. In de fabriek in Tilburg zijn bijna alle machines door hem ontwikkeld en in eigen beheer gebouwd. Wie een stroopwafel nader bekijkt, zal kunnen denken dat het maken van een dergelijke lekkernij niet moeilijk kan zijn – uitgaande van het juiste deeg een koekje bakken, mooi rond snijden, overlangs doormidden snijden, open leggen, stroop er tussen en weer op elkaar leggen, aandrukken en klaar is de stroopwafel – de bakker op de markt doet het nog altijd zo. Bij Van der Breggen hebben ze echter dit simpele proces tot een ware kunst weten te verheffen. Met genoegen kun je daar uren kijken hoe machinaal het proces uitgevoerd wordt en wat voor slimme automatiseringshandelingen er gebruikt worden om er voor te zorgen dat de kwaliteit van de honderden wafels die er per uur van de band af rollen, allemaal hetzelfde is. Hierbij zie je meteen waarom Ben Franke zelf de machines moet maken. In het productieproces komen heel veel specifieke stappen voor die uitsluitend bij de productie van stroopwafels van toepassing zijn.  Kant-en-klare machines die dit doen, voldoen standaard niet aan de eisen die firma Van der Breggen aan hun machinepark stelt, omdat er immers maar een paar fabrieken in de wereld zijn die stroopwafels maken.

 

Figuur 2. Eén van de schermen van het SCADA-systeem. Via dit scherm wordt de indamper geregeld en in de gaten gehouden.
Figuur 2. Eén van de schermen van het SCADA-systeem. Via dit scherm wordt de indamper geregeld en in de gaten gehouden.

De juiste stroperigheid
Behalve het bakken van de wafel en het vullen is ook het maken van de stroop een taak waarbij zeer veel geautomatiseerd is. Net zoals bij veel bedrijven uit de levensmiddelensector verkoopt Van der Breggen de stroopwafels onder verschillende
merken. Hieronder zitten bijvoorbeeld een groot aantal huismerken van winkelketens, maar ook wafels die gemaakt zijn met biologische grondstoffen en dus als Bio-producten verkocht mogen worden. Het spreekt voor zich dat al deze verschillende merken ook een eigen receptuur hebben, waardoor de goedkope huismerkwafel ook goedkoper gemaakt kan worden dan een roomboterwafel van het eigen merk. Dit verschil zit niet alleen in het deeg waarvan
de wafel gebakken wordt, maar ook in de stroop. In de stroop die op de wafel gaat zit namelijk veel meer dan de stroop die we thuis op de pannenkoek doen. Naast het juiste recept is ook de stroperigheid en de temperatuur van essentieel belang. Zijn deze namelijk niet goed, dan loopt of de stroop tussen de wafels uit tijdens de productie of de wafel is niet geheel gevuld. Doordat er gewerkt wordt met heel veel verschillende strooprecepten met verschillende basisingrediënten terwijl de viscositeit van de stroop die naar de machine gaat wel bij allemaal hetzelfde moet zijn, steekt in het productieproces van de stroop heel veel kennis. Om dit om te zetten in één machine, die aan alle voorwaarden van het recept kan voldoen, bleek een grote uitdaging te zijn. Bij het maken van de stroop gaat men batchgewijs te werk. Deels worden de ingrediënten volgens het ingestelde recept automatisch toegevoerd en deels met de hand. Daarna is het een kwestie van mengen en  indampen. Veel van de basisgrondstoffen die gebruikt worden, bevatten namelijk te veel water waardoor de viscositeit te laag wordt. Voor dit indampen gebruikt men een vacuüm indamper om zo de stroop bij een veel lagere temperatuur te kunnen laten koken. Dit scheelt energie, maar voorkomt ook dat de suikers in de stroop karameliseren of andere grondstoffen uiteenvallen waardoor de smaak aangetast wordt.

 

Figuur 3. Een blik in de besturingskast.
Figuur 3. Een blik in de besturingskast.

Een taak voor SCADA
Het spreekt voor zich, dat het hierbij om een vrij uitgebreide machine gaat die vol zit met buizen, mengvaten, kleppen, pompen en heel veel sensoren om alle parameters die bij het proces aan de orde komen te kunnen meten. Om alles te
kunnen sturen en uitlezen, bevat de machine een PLC die vanuit een SCADA systeem gestuurd wordt. Dit SCADA-pakket draait op een industriële PC met daaraan gekoppeld een touchscreen voor weergave en bediening. Via een barcode
wordt de receptuur ingesteld waarna de machine grotendeels autonoom aan het werk gaat. Wanneer er ingrediënten met de hand ingevoerd moeten worden, stopt het proces en wacht tot de toevoeging heeft plaats gevonden. Daarbij vindt er een controle plaats op gewicht. Pas als het juiste gewicht is toegevoegd, gaat het proces verder. Tot het proces behoort ook het uiteindelijke schoonmaken van de installatie. Er moet immers voorkomen worden dat bij een receptwisseling er  vermenging optreedt. Met name bij de productie van BIO-stroopwafels is dat van belang. Om aan alle eisen behorende bij het keurmerk te voldoen, moet zeer grondig schoongemaakt worden zodat er geen niet-biologische grondstoffen in de biostroopwafels terecht komen.Omdat binnen Van der Breggen niet voldoende kennis aanwezig is voor het besturingsgedeelte van de machine heeft men B3 industrie BV uit Wijk en Aalburg ingeschakeld voor het leveren van alle componenten en het maken van de software. B3 industrie is van huis uit een technische handelsonderneming, maar zo af en toe verrichten ze ook voor klanten op projectbasis al het installatie- en programmeerwerk. “Wij hebben aan de hand van de technische beschrijving van de machine die opgesteld was door de heer Franke allereerst een concept gemaakt waarin alle benodigde apparatuur omschreven was en daarna zijn onze mensen aan het werk gegaan met het engineeren van de applicatiesoftware. Omdat wij natuurlijk de producten die we zelf verkopen door en door kennen, zijn voornamelijk eigen producten verwerkt in de machine. Hierdoor konden we relatief snel de gewenste software schrijven en samen met de heer Franke implementeren op zijn machine”, aldus de heer Laurens Buying van B3 industrie BV.  Hiervoor is er in de machine gebruik gemaakt van het SCADA-pakket Wizcon. Dit pakket regelt het invoer van de gegevens die nodig zijn bij het maken van een batch en zorgt daarna voor het correct opvolgen van het recept, het aansturen van de PLC en het uiteindelijk weergeven van het proces en het afhandelen van fouten.

Figuur 4. Nogmaals de machine. In het midden staat de indamper. Deze is geplaatst op loadcellen om de massa van het product te kunnen volgen tijdens het indampen. Rechts staat de besturingskast die vanwege de hoge temperatuur in de hal gekoeld wordt door een kastkoeler van Rittal.
Figuur 4. Nogmaals de machine. In het midden staat de indamper. Deze is geplaatst op loadcellen om de massa van het product te kunnen volgen tijdens het indampen. Rechts staat de besturingskast die vanwege de hoge temperatuur in de hal gekoeld wordt door een kastkoeler van Rittal.

Koppeling
Doordat in de machine zowel een PLC zit als een industriële PC, zijn er meer dingen mogelijk dan alleen het simpelweg sturen van alle motoren en kleppen en het uitlezen van analoge en digitale sensorwaarden. Binnen Van der Breggen wordt gebruik gemaakt van het pakket Eniac voor Enterprise Resource Planning (ERP). Binnen dit pakket worden alle orders afgehandeld, wordt de voorraad beheerd en nog veel meer. Hieraan gekoppeld zijn natuurlijk ook de recepten, zodat meteen ook een koppeling ontstaat tussen de voorraad en de producten die gemaakt worden. Probleem bij het maken van stroopwafels is het goed kunnen nacalculeren voor het bepalen van het rendement. Juist door het grote aantal recepten is het heel lastig om de grondstoffenstroom en de hoeveelheid uiteindelijk geproduceerde diversiteit stroopwafels goed te volgen. De mensen van B3 industrie hebben tussen dit ERP-pakket en de SCADA-software een koppeling gemaakt, waardoor niet
alleen de recepten centraal in het ERP-systeem aangemaakt en beheerd kunnen worden, maar er ook een directe terugkoppeling ontstaat vanaf de werkvloer.Binnen het ERP-systeem kan daardoor de stroopstroom gevolgd worden en is beter te
berekenen wat het rendement is van het productieproces. De kant van B3 industrie: In de zogenaamde SKIDLIJN installatie zijn op zich geen extreem complexe elektronische componenten verwerkt, op de nauwkeurige flowmeter na, die in deze applicatie als brixmeter gebruikt wordt. Het specialistische voor de firma B3 industrie was het vertalen van de eisen en wensen van hun klant Van der Breggen naar een totaaloplossing bestaande uit hardware en software. Daarbij was de  koppeling met de ERP-software en het nauwkeurig batchgewijs regelen van de brix de grootste uitdaging. Verder benadrukte de heer Buying, dat het hierbij om een uniek project ging. Van de machine is er immers maar één gebouwd. Misschien dat er in de toekomst meer van gemaakt gaan worden, maar dat wat er nu staat, is zowel het prototype als de nulserie als het uiteindelijke product. Door de goede samenwerking zijn hardware en software op een perfecte manier samengekomen
en draait het geheel nu al een tijdje naar volle tevredenheid van alle partijen.

Persbericht E-totaal februari 2010