10 geriausių robotinio padėklų gamybos pranašumų

Robotinis padėklų kūrimas integruoja automatizuotas šarnyrines svirtis, didelio{0}}tikslumo-įrankį-(EOAT), programuojamus loginius valdiklius (PLC) ir specializuotas konvejerių sistemas, kad būtų galima automatizuoti sunkių krovinių krovimą ant padėklų prieš statant į sandėlį. Perėjus nuo tradicinio rankinio krovimo prie automatinio padėklų dėjimo, šiuolaikinės gamybos įmonės gali pašalinti ergonominių sužalojimų riziką, pagreitinti linijos pralaidumą, užtikrinti konstrukcijų rietuvės stabilumą ir padidinti pelningumą didelės-paklausos gamybos aplinkoje.

Našumo ir strateginės vertės matrica

Šiuolaikinės didelės spartos{0}}gamybos linijos-nuo maisto ir gėrimų pakavimo iki plataus vartojimo supakuotų prekių (CPG) ir sunkiosios pramonės gamybos-kas valandą sukuria didžiulius kiekius. Tačiau tikruosius gamybos įmonės pajėgumus dažnai riboja medžiagų tvarkymo kliūtys. Kai rankų darbas yra pagrindinis gatavų prekių perkėlimo iš tiekimo konvejerių ant gabenimo padėklų mechanizmas, žmogaus nuovargis, fiziniai apribojimai ir pavojai saugai sukelia nenuspėjamus veikimo vėlavimus.

Įdiegus robotizuotą padėklų krovimą izoliuotos, rankinės krovimo operacijos pakeičiamos sinchronizuota, automatizuota darbo eiga. Naudodami kelių-ašių šarnyrines robotines rankas, kuriose įrengti specializuoti griebtuvai, gamintojai netvarkingus-linijos pabaigos procesus paverčia labai nuspėjamomis, pakartojamomis ir ekonomiškomis{4}}veiksmomis.

Norėdami pamatyti tikrąją{0}}automatinio krovimo operatyvinę transformavimo galią, apsvarstykite galimybę-pabaigti-linijos modernizavimo projektą, vykdomą regioninėje gėrimų taros gamykloje Šiaurės Amerikoje.

Pradinės veiklos kliūtys

Išpilstymo įmonėje veikė trys nepertraukiamos didelės{0}}greitos konservavimo linijos, kurių bendra produkcija viršijo 1 200 gatavų prekių per valandą. Nepaisant didelių investicijų į didelės spartos-užpildymo įrenginius, gamykla patyrė didelių perkrovų:

• Rankinio valdymo ribos:Rankinio padėklų krovimo komandos stengėsi išlaikyti tempą didžiausių gamybos pamainų metu, todėl prieš srovę esančios konservavimo linijos turėjo veikti mažesniu pajėgumu arba dažnai daryti avarines pauzes.
• Padidėjęs sužalojimų skaičius:Operatoriai reguliariai keldavo sunkias 15 kg sveriančias dėžes kelių valandų pamainomis, todėl dažnai patiriama daug pasikartojančių sužalojimų, pravaikštų ir didėja darbuotojų kompensacijų draudimo išlaidos.
• Produkto pažeidimai ir nestabilios apkrovos:Dėl nenuoseklių rankinio krovimo modelių dažnai sutraiškyta kartoninė dėžė ir nestabilios padėklų pakopos, dėl kurių produktas išsiliejo vežant šakinį krautuvą, o klientai atmetė pristatymą.

Sistemos diegimas ir inžinerinis projektavimas

Inžinierių komandos perkūrė objekto{0}}pabaigos-linijos išdėstymą, įdiegdamos dvigubą-tiekimo robotinį padėklų dėjimo elementą:

• Integruotas tiekimo buferis:Nulinio{0}}slėgio kaupimosi (ZPA) ritininiai konvejeriai buvo pristatyti, kad gautų atvežamus atvejus be fizinio spaudimo, kad būtų išvengta dėžutės krašto deformacijos.
• Sunkiosios{0}}šarnyrinės rankos išdėstymas:4-ašių pramoninis padėklų krovimo robotas, kurio naudingoji apkrova yra 180 kg, buvo pastatytas tarp dviejų pagrindinių linijų padavimo. Su pritaikytu vakuuminiu-putplasčio matricos griebtuvu, rankena vienu metu tvarko dviejų dėklų rinktuvus.
• Automatizuotas padėklų valdymas:Integruotas automatinis padėklų dozatorius tiekia tuščius medinius slenksčius tiesiai į kamerą per motorizuotus grandinės vikšrus, todėl nereikės rankiniu būdu dėti padėklų.

Išmatuoti veiklos rezultatai

Pradėjus eksploatuoti sistemą, įrenginys užfiksavo dramatiškus našumo patobulinimus pagal visus pagrindinius veiklos etalonus:

• Linijos pralaidumo atkūrimas:Pripildymo ir konservavimo linijos pasiekė 99,1 % veikimo efektyvumo įvertinimą, visiškai pašalindamos linijos pabaigos-pauzes{2}}.
• Ergonominis pavojų pašalinimas:Pasikartojančių judesių ir kėlimo traumų padėklų dėjimo zonoje sumažėjo iki nulio.
• Laužo sumažinimas:Gaminio žala, atsiradusi dėl numestų arba netinkamai sukrautų dėklų, sumažėjo nuo 2,4% iki mažiau nei 0,02%.
• Greitas investicijų susigrąžinimas:Atsižvelgus į darbo jėgos perskirstymą, sumažintą gaminio žalą ir mažesnę atsakomybę už žalą, visos kapitalo išlaidos buvo susigrąžintos per 14,2 mėn.

Vertinant robotizuotą padėklų dėjimą, reikia žiūrėti ne tik į paprastą darbo sutaupymą. Žemiau yra dešimt pagrindinių veiklos, finansinių ir strateginių pranašumų, dėl kurių automatinis padėklų kūrimas yra esminė šiuolaikinės gamybos infrastruktūros dalis.

1. Neprilygstamas greitis ir nenutrūkstamas linijos pralaidumas

Rankinio padėklų krovimo greitis natūraliai svyruoja per pamainą, nes operatoriai patiria fizinį nuovargį. Priešingai, automatizuotasrobotas padėklų krautuvasveikia nuolat iš anksto nustatytais ciklo dažniais. Nesvarbu, ar tvarkote sunkias, standžias dėžes, minkštus maišus ar gležnus padėklus, kelių-ašių robotų rankos atlieka pagreičio, sukimo ir padėties judesius su milisekundžių pakartojamumu. Šis nenutrūkstamas greitis pašalina susikaupimą-galinėje-linijos dalyje, todėl apdorojimo įranga gali veikti didžiausiu pajėgumu, nerizikuojant-sustoti atgalinis slėgis.

2. Žymus tiesioginių darbo sąnaudų sumažinimas

Priklausomybė nuo rankų darbo atliekant pasikartojančias, fiziškai sudėtingas užduotis, gamyklos vadovai susiduria su dideliu kaita, įdarbinimo išlaidomis ir darbo jėgos pasiskirstymu. Automatizavus paletavimo procesą, labai sumažėja tiesioginių darbo poreikių per pamainą. Užuot dislokavusius kelis darbuotojus rankiniu būdu sukrauti dėžes, įmonė gali priskirti vieną sistemos prižiūrėtoją, kuris vienu metu prižiūrėtų kelias automatizuotas ląsteles. Dėl šios pamainos žmogiškasis kapitalas perkeliamas nuo mažos-vertės, didelės-nuovargio užduočių prie didesnės-vertės mašinų operacijų, kokybės tikrinimo ir patalpų priežiūros.

3. Greita investicijų grąža (IG) ir mažos bendros nuosavybės išlaidos

Montuojant robotąpadėklų ląstelėreiškia kapitalo išlaidas, finansinė metrika yra palanki ilgalaikiam-automatizavimui. Sujungus tiesioginį darbo jėgos sutaupymą, sumažėjusias darbuotojų pretenzijas dėl kompensacijų, sumažėjusį gaminių laužą ir bendros linijos našumo padidėjimą, dauguma gamybos operacijų atgauna pradines kapitalo investicijas per 12–24 mėnesius. Be to, šiuolaikiniams šarnyriniams robotams reikia minimalios nuolatinės priežiūros, todėl jų eksploatavimo sąnaudos yra mažos per visą eksploatavimo trukmę, kuri dažnai viršija 10–15 metų.

4. Sumažėjusi gaminio žala ir medžiagų atliekos

Rankiniu būdu tvarkant dėklus, ryšulius ir krepšius dažnai nukrenta daiktai, pradurtos pakuotės ir sutraiškyti kraštai. Robotinėse rankose naudojami specialūs-galų-rankos įrankiai (EOAT)-, pvz., proporcingi pneumatiniai šoniniai-spaustukai, vakuuminės matricos plokštės arba apatinės-atraminės mechaninės šakės-, skirtos švelniai suimti konkrečias pakavimo medžiagas. Reguliuodamas pagreičio ir lėtėjimo profilius servo valdikliais, robotas užtikrina, kad produktai būtų dedami ant padėklo nepažeidžiant smūgio, pašalinant medžiagų švaistymą ir brangų klientų grąžinimą.

5. Sužalojimų darbo vietoje mažinimas ir geresnė sauga

Padėklų dėjimas iš prigimties yra sunkus. Kartojant sunkių gaminių kėlimo, sukimo ir siekimo judesius, darbuotojai susiduria su sunkiais raumenų ir kaulų sistemos sutrikimais (MSL) ir pasikartojančiais sužalojimais dėl įtempimo. Įdiegus automatizuotą padėklų svirtį, žmonės operatoriai visiškai pašalinami iš pavojingos kėlimo zonos. Užtverti už apsauginės tvoros su šviesos užuolaidomis ir blokuotomis įėjimo durimis, robotai užtikrina pasaulinių darbo saugos standartų laikymąsi ir drastiškai sumažina atsakomybę už sužalojimus.

6. Nepaprasta naudingoji apkrova ir gaminio universalumas

Šiuolaikinės pramoninės robotinės rankos gali tvarkyti naudingus krovinius nuo 10 kg subtilių dėžių iki daugiau nei 1000 kg sunkiųjų pramoninių vienetų. Be to, robotų ląstelės neapsiriboja viena gaminio geometrija. Naudodami pažangius programuojamus loginius valdiklius (PLC) ir vartotojui patogias-žmogaus-mašinų sąsajas (HMI), operatoriai gali pasirinkti iš anksto-užprogramuotus receptų šablonus vienu mygtuko paspaudimu. Robotas gali akimirksniu perjungti mažas dėžutes, dideles siuntų dėžes, plastikines dėžes ar daugiasienius maišus, nereikalaujant mechaninio techninės įrangos remonto.

7. Pėdsakų optimizavimas ir erdvės efektyvumas

Tradicinio sluoksnio{0}}stiliaus mechaniniams padėklų krautuvams reikia didelių mechaninių pėdsakų, ilgų nuožulnių konvejerių ir paaukštintos platformos prieigos. Tačiau šarnyrinės roboto rankos pasižymi dideliu galios tankiu ir kompaktišku plotu. Vieną 4-ašių arba 6-ašių robotą galima montuoti ant grindų, apversti iš viršutinių platformų arba pastatyti tarp kelių įleidimo linijų. Šis erdvę taupantis plotas išsaugo vertingą grindų plotą pirminėms gamybos operacijoms ir šakinio krautuvo tranzito koridoriams.

8. Nuosekli padėklų kokybė ir struktūrinis apkrovos stabilumas

Nestabili padėklų rietuvė kelia rimtus gabenimo pavojus, dėl kurių krovinys dažnai nuvirsta transportavimo priekabose arba griūva sandėlio stelažai. Milimetro{1}}lygio tikslumu sukrauti robotų ginklų gaminiai. Sistema kiekvieną ciklą apskaičiuoja tikslią sluoksnio padėtį, surištus{3}}raiščius ir kraštų išlygiavimą. Tolygus sluoksnio kvadratiškumas užtikrina, kad tempimo vyniojimo įranga gali taikyti vienodą plėvelės įtempimą, todėl susidaro kietos padėklų apkrovos, kurios atlaiko gabenimą dideliais atstumais.

9. Sutrumpintas veikimo prastovos laikas ir didelis patikimumas

Pramoniniai robotai yra sukurti sunkiam{0}}pramoniniam aptarnavimui, pasiekiant vidutinį laiką tarp gedimų (MTBF), apimantį dešimtis tūkstančių darbo valandų. Skirtingai nuo sudėtingų mechaninių tradicinių padėklų su šimtais besikeičiančių nusidėvinčių plokščių ir grandinių, šarnyrinės svirties turi sandarias pavarų dėžes ir kintamosios srovės servo variklius be šepetėlių. Su įprastine prevencine priežiūra, robotaspadėklų formavimo ląstelėsužtikrina pastovų veikimo laiką, viršijantį 98,5 %, išlaikant įrenginio veiklą be netikėtų mechaninių gedimų.

10. Sklandus integravimas su gamyklų automatizavimo ir pramonės 4.0 versija

Robotiniai padėklų krautuvaiyra integruotas šiuolaikinių išmaniųjų gamyklų komponentas. Prijungtas per pramoninius eterneto protokolus (pvz., PROFINET arba Ethernet/IP), padėklų kroviklis tiesiogiai bendrauja su dėklų sandarikliais, automatizuotomis transporto priemonėmis (AGV), sandėlio valdymo sistemomis (WMS) ir įmonės išteklių planavimo (ERP) programine įranga. Duomenų registravimas realiuoju laiku-seka vienetų skaičių, SKU pakeitimus ir našumo diagnostiką, užtikrindamas visišką veiklos matomumą visame gamyklos aukšte.

Pabrėžti atnaujinimo į eksploatacinius pranašumusautomatizuotas paletavimassistemos, peržiūrėkite toliau pateiktus lyginamuosius veiklos rodiklius:

Norint pereiti prie gamyklos grindų nuo rankinių operacijų prie automatizuotos robotizuotos padėklų sistemos, reikalingas struktūrinis inžinerinis įvertinimas:

1 veiksmas: atlikite pralaidumo ir naudingosios apkrovos auditą

Išmatuokite faktinius gamybos poreikius visose darbo pamainose:

• Nustatykite maksimalų valandinį gaminio našumą didžiausiomis eksploatavimo sąlygomis.

• Įrašykite gaminio matmenis, svorį, pakavimo medžiagas ir paviršiaus poringumą.

• Nustatykite reikalingus padėklų sluoksnių raštus, suriškite{0}}sluoksnius ir viršutinio-lapo arba slydimo{2}}lapo vietas.

2 veiksmas: pasirinkite tinkamą roboto architektūrą ir EOAT

Pasirinkite robotų aparatūrą, atitinkančią jūsų konkrečius naudingos apkrovos ir pasiekiamumo reikalavimus:

• 4 ašių šarnyriniai robotai:Idealiai tinka didelio{0}}greičio, specialiam padėklų krovimui, kai kroviniai sveria iki 700 kg, kai orientacija išlieka lygiagreti grindims.

• 6 ašių šarnyriniai robotai:Suteikite visišką sukimosi lankstumą, kai reikia sudėti į padėklus, sudėti mišrius{0}}dėklus arba esant siauroms erdvės apribojimams, kuriems reikalinga tinkinta orientacija.

• Vakuuminis prieš mechaninį griebtuvą:Gofruotoms dėžėms rinkitės vakuumines matricines plokštes; sunkiems arba neprisegtiems krepšiams pasirinkite pneumatinius šoninius{0}}spaustukus arba apatinius-šakių griebtuvus.

3 veiksmas: suprojektuokite integruotas medžiagų tvarkymo ir saugos zonas

Nustatykite aiškias automatizuoto langelio funkcines ribas:

• Integruokite nulinio{0}}slėgio kaupimo (ZPA) konvejerius, kad gaunami produktai būtų sklandžiai pristatyti į roboto surinkimo stotį.

• Sumontuokite automatinį padėklų dozatorių ir varomą iškrovimo konvejerį, kad visi padėklai būtų išvežti iš kameros nestabdant gamybos.

• Sumontuokite fizines saugos tvoras, šviesos užuolaidas prie padėklų išėjimo angų ir apsauginius blokus, atitinkančius OSHA ir ISO standartus.

4 veiksmas: atlikite gamyklinį priėmimo bandymą (FAT) ir paleiskite eksploataciją

Patvirtinkite sistemos veikimą prieš galutinį integravimą gamyklos aukšte:

• Atlikite gamyklinį priėmimo bandymą (FAT) automatikos sistemų kūrėjo įmonėje, naudodami kliento{0}}tiekiamus produktus ir padėklus.

• Išbandykite avarinio sustabdymo atkūrimą, receptų keitimą ir gedimų diagnostiką esant viso{0}}greičio apkrovos sąlygoms.

• Apmokykite įrenginių operatorius ir techninės priežiūros personalą apie HMI valdiklius, saugos procedūras ir prevencinės priežiūros tvarkaraščius prieš galutinį{0}}atsiregistravimą.

1, Ar viena robotizuota padėklų ląstelė gali vienu metu valdyti kelias gamybos linijas?

Taip. Sukūrus kelių-tiekimo konvejerių išdėstymus, vienas šarnyrinis robotas, išdėstytas centre, vienu metu gali pasirinkti iš dviejų, trijų ar keturių atskirų produktų padavimo vietų. Valdymo sistema seka atskirų linijų SKU ir sukuria atskiras padėklų apkrovas tam skirtose padėklų stotyse toje pačioje kameroje.

2, kaip veikia arobotas padėklų krautuvastvarkyti slydimo{0}}lapus ar padėklų išdėstymą?

Šiuolaikinės-arm-įrankio pabaigos (EOAT) gali būti sukonstruotos su pagalbiniais vakuuminiais puodeliais arba mechaninėmis svirtimis, specialiai sukurtomis tuščių padėklų paėmimui iš krūvos ir tarp gaminio sluoksnių uždėti slydimo{2}}lakštus arba viršutinius{3}}dangtelius. Ši daugiafunkcinė-funkcija pašalina atskirų lapų{6}}dėjimo mašinų poreikį.

3, Kas atsitiks, kai reikia įvesti naują dėžės dydį arba padėklo modelį?

Naujų produktų receptų ir padėklų modelių galima greitai pridėti naudojant ne{0}}linijinio modelio generavimo programinę įrangą arba tiesiogiai per ląstelės HMI jutiklinio ekrano sąsają. Operatoriai tiesiog įveda gaminio matmenis, sluoksnių skaičių ir blokavimo modelius, kad sistema galėtų apskaičiuoti optimizuotus roboto judėjimo kelius be sudėtingo rankinio per-programavimo.

Automatinis{0}}pagal-linijos dėjimas į padėklus yra viena iš efektyviausių gamybos įmonių strategijų, siekiant pašalinti gamybos kliūtis, sumažinti veiklos sąnaudas ir pagerinti darbo vietų saugą. Pakeisdami rankinio tvarkymo apribojimus didelės-sujungtomis robotizuotomis rankomis, pritaikytais-sukonstruotais griebtuvais ir sinchronizuotais valdikliais, gamintojai sukuria stabilią, nenutrūkstamą pakavimo darbo eigą, galinčią palaikyti verslo augimą.

Norėdami įvertinti, kaip robotizuotas padėklų dėjimas gali optimizuoti jūsų gamyklos grindis,susisiekite su mūsų komandašiandien prašyti išsamaus gamyklos audito ir pritaikytos IG analizės.

Susisiekite dabar