Ako automatizovať veľké a nepravidelné vlnité krabice bez výrobných bolestí hlavy

Pre mnohých prevádzkovateľov závodov na výrobu škatúľ nie je skutočným problémom lepič priečinkov ani stroj na zošívanie,{0}}ale to, čo sa stane, keď škatule vyjdú z linky. Keď váš produktový mix zahŕňa všetko od malých kartónov v elektronickom obchode až po veľké priemyselné krabice, ručná paletizácia sa stáva zdrojom nekonzistentných stohov, únavy pracovníkov a skrytých nákladov.

V tomto článku vás prevediem konkrétnymi problémami, ktoré spôsobujú veľké a nepravidelné krabice pri manuálnej paletizácii, a potom vám ukážem, ako tieto problémy riešia moderné zariadenia-pomocou údajov o skutočnom výkone, ktoré vám pomôžu pri rozhodovaní.

Ak by vaša výrobná linka bežala iba na jednu veľkosť krabice, paletizácia by bola jednoduchá. Ale väčšina vlnitých rastlín zvládne širokú škálu rozmerov. Jednu hodinu skladáte malé 300 mm prepravné kartóny; nasledujúcu hodinu máte čo do činenia s 1 500 mm krabicami na spotrebiče.

Táto odroda vytvára tri pretrvávajúce problémy, keď sa paletizácia vykonáva ručne alebo s pevnou automatizáciou.

Problém 1: Stabilita stohu

Veľké boxy majú rôzne charakteristiky-ťažiska{1}}. Pri ručnom umiestnení na paletu majú operátori tendenciu uprednostňovať rýchlosť pred presnosťou vzoru. Výsledok: naklonené stohy, rozdrvené spodné boxy a bezpečnostné riziká.

Problém 2: Nekonzistentnosť priepustnosti

Pracovníci pri manipulácii s nadrozmernými alebo ťažkými krabicami spomaľujú. Nastupuje únava. Výrobná linka proti prúdu-či už ide o alinka na výrobu vlnitej lepenkyalebo vysokorýchlostný{0}}lepič priečinkov-skončí čakať, kým to paletizačná stanica dobehne.

Problém 3: Ergonomické riziko

Opakované zdvíhanie a otáčanie veľkých škatúľ je jednou z hlavných príčin poranení pohybového ústrojenstva v baliacich zariadeniach. Vysoká fluktuácia v úlohách manuálneho stohovania zvyšuje náklady na nábor a školenie, ktoré sa zriedka objavujú v prognóze ziskov a strát.

Toto nie sú teoretické problémy. Zobrazujú sa v protokoloch o prestojoch, hláseniach o zraneniach a jemných trecích plochách medzi výrobnými a expedičnými oddeleniami.

Na efektívnu automatizáciu potrebujete systém navrhnutý pre vaše špecifické extrémy veľkosti. V tabuľke nižšie som zhrnul typické rozmerové požiadavky na základe skutočných výrobných údajov zo závodov so zmiešanými veľkosťami boxov.

Ak váš závod pravidelne produkuje debničky v tomto rozsahu, auchopovač palietktorý sa automaticky prispôsobuje, sa stáva kritickým komponentom. Uchopovač musí manipulovať s malými, ľahkými kartónmi aj veľkými, ťažkými škatuľami bez toho, aby vyžadoval fyzické prepínanie medzi jednotlivými sériami.

Keď hodnotím paletizačné zariadenia na výrobu zmiešaných škatúľ-, pozerám sa na štyri špecifické možnosti. Toto nie sú marketingové funkcie,-sú to funkčné požiadavky, ktoré určujú, či systém bude skutočne fungovať v reálnom prostredí závodu.

1. Široký rozsah uchopenia

Koniec--nástroja ramena-časti, ktorá sa skutočne dotýka škatúľ,-musí obsahovať najmenšie a najväčšie produkty, ktoré prevádzkujete. Auchopovač paliets nastaviteľnými ramenami alebo vákuovými zónami zvládne ráno bez ručného zásahu box so šírkou 300 mm a popoludní box so šírkou 1 500 mm.

V praxi to znamená, že systém používa buď servo-nastaviteľné uchopovacie ramená alebo vákuovú mriežku, ktorá aktivuje iba zóny potrebné pre aktuálnu veľkosť boxu. To zabraňuje úniku vzduchu a zaisťuje konzistentnú priľnavosť v rôznych rozmeroch boxu.

2. Riadenie výšky stohu

Veľké škatule často vyžadujú špecifické vzory stohovania, aby sa zabránilo rozdrveniu. Schopný systém riadi výšku stohovania na základe sily a rozmerov krabice, nielen podľa pevného počtu vrstiev.

Napríklad ťažká priemyselná krabica môže byť naskladaná len do výšky šiestich vrstiev, zatiaľ čo ľahký prepravný kartón môže mať dvanásť vrstiev. Systém by to mal upraviť automaticky na základe veľkosti a materiálu boxu.

3. Speed ​​Matching

Jednou z obáv, ktoré často počúvam, je, či automatizácia dokáže držať krok s existujúcou rýchlosťou výroby. Odpoveď závisí od toho, ako systém zvládne vzťah medzi veľkosťou boxu a rýchlosťou.

Malé škatule prichádzajú za vyššie ceny. Veľké krabice prichádzajú pomalšie. Dobre{2}}navrhnutý systém tomu vyhovuje tým, že podľa toho mení rýchlosť stohovania. Typické rozsahy výkonu sú:

• Malé boxy (pod 600 mm):35-45 balení za minútu
• Veľké boxy (nad 1200 mm):12-18 balení za minútu

Táto variácia nie je obmedzením,-je odrazom fyzickej reality. Kľúčové je, že systém tieto sadzby konzistentne udržiava bez zásahu operátora.

4. Flexibilita palety

Ak váš závod používa rôzne veľkosti paliet pre rôznych zákazníkov, vaša automatizácia to musí zvládnuť. Systémy, ktoré vyžadujú jedinú, pevnú veľkosť palety, sa stávajú prekážkami, keď sa menia požiadavky zákazníkov.

Ideálne usporiadanie pojme štandardné rozmery paliet od 1 200 x 1 200 mm do 1 500 x 1 500 mm. Niektoré inštalácie tiež zvládajú vlastné veľkosti paliet prostredníctvom jednoduchých zmien programovania, a nie hardvérových úprav.

Metrika 1: Hromady za pracovnú hodinu

Manuálne stohovanie zvyčajne prináša 10–15 paliet na operátora za zmenu, v závislosti od veľkosti a zložitosti boxu. Správne integrovaný automatizovaný systém dokáže spracovať 25 – 40 paliet za zmenu s minimálnou pracovnou silou.

Metrika 2: Miera poškodenia

Pri manuálnych operáciách je bežné poškodenie stohu 1–3 %, najmä ak ide o veľké krabice. Automatizované stohovanie s konzistentnými vzormi a kontrolovaným umiestnením zvyčajne znižuje poškodenie pod 0,5%.

Metrika 3: Čas prechodu

Manuálna zmena linky z malých na veľké škatule môže vyžadovať 10–20 minút na prekonfigurovanie vzorov stohu, nastavenie polohy palety a preškolenie operátorov. Flexibilný automatizovaný systém vykoná rovnakú zmenu za menej ako tri minúty, často bez zastavenia predradenej výrobnej linky.

Tieto vylepšenia sa rýchlo dopĺňajú. V zariadeniach pracujúcich na dve smeny samotná úspora práce často pokryje náklady na vybavenie do 18 – 24 mesiacov.

Jednou z najčastejších obáv, ktoré počujem, je, či automatizácia bude vyžadovať veľké zmeny v existujúcom nastavení. Odpoveď závisí od toho, ako sa paletizačný systém prepojí s tým, čo je pred ním.

Vo väčšine prípadov paletizačný systém prijíma krabice z dopravníka, ktorý sa podáva z lepiaceho stroja, zošívacieho stroja alebo tlačovej linky. Kritické integračné body sú:

• Prispôsobenie rýchlosti dopravníka:Paletizačný systém by mal prijímať škatule v rovnakej miere, v akej sa vyrábajú. Štandardné rýchlosti dopravníkov v závodoch na výrobu vlnitej lepenky sa pohybujú od 20 do 30 metrov za minútu, čo je v súlade s automatizovaným paletizačným zariadením.

• Orientácia na produkt:Ak nadradené zariadenie dodáva krabice v konzistentnej orientácii, paletizátor môže byť naprogramovaný tak, aby to zvládol. Ak sa orientácia mení, senzory a logika automaticky kompenzujú.

• Priestorové obmedzenia:Moderné paletizačné bunky sú navrhnuté tak, aby sa zmestili do existujúcich pôdorysov. Základňa robota zvyčajne vyžaduje menej ako 2 x 2 metre podlahovej plochy, pričom plocha palety siaha do priestoru, ktorý sa už používa na manuálne stohovanie.

Videl som úspešné inštalácie, kde automatizovaná bunka zaberala rovnakú pôdorysnú plochu ako predchádzajúca manuálna stanica, pričom neboli potrebné žiadne ďalšie stavebné úpravy.

V priebehu rokov som si všimol niekoľko predpokladov, ktoré bránia rastlinám napredovať s automatizáciou. Tieto si zaslúžia bližší pohľad.

"Naše krabice sú príliš veľké pre robotov."

Toto je najčastejšia námietka. Realita je taká, že moderné paletizačné systémy sú špeciálne navrhnuté pre veľké formáty. Uchopovače môžu manipulovať so šírkou boxu až 1 600 mm alebo viac. Fyzickým obmedzením nie je dosah robota-ide o dizajn nástrojov na konci--ramena a logiku programovania, ktorá riadi umiestnenie.

"Nemáme technický personál, ktorý by to podporil."

Paletizačné systémy sú dnes oveľa používateľ-prívetivejšie ako pred desiatimi rokmi. Rozhrania dotykovej obrazovky umožňujú operátorom vybrať veľkosti boxov z ponuky. Generovanie vzoru je často vizuálne: operátor vyberie vzor stohovania a systém automaticky vypočíta pohyby.

"Stojí to za to len pre-veľkoobjemové rastliny."

Na objeme záleží, ale aj na rozmanitosti. Závody, ktoré prevádzkujú širokú škálu veľkostí boxov, často ťažia viac z automatizácie ako z veľkoobjemových operácií s jednou veľkosťou-. Dôvod je jednoduchý: ručné stohovanie sa stáva menej efektívnym, keď sa zväčšujú variácie veľkosti. Automatizácia udržuje konzistentný výkon v celom sortimente produktov.

Ak uvažujete o automatizácii veľkých a nepravidelných boxov, tu je praktický prístup na posúdenie vašich potrieb.

1, Uveďte svoje extrémy veľkosti krabice.
Pravidelne dokumentujte najmenšie a najväčšie krabice, ktoré vyrábate. Zahrňte výšku, dĺžku a šírku. Všimnite si, ktoré veľkosti dnes spôsobujú najväčšie problémy so stohovaním.

2, Zmerajte aktuálnu rýchlosť stohovania.
Sledujte, koľko škatúľ za minútu zvládne vaša súčasná paletizačná stanica počas chodov rôznych veľkostí. Možno zistíte, že veľké krabice spomaľujú linku viac, ako ste si uvedomovali.

3, Skontrolujte kvalitu zásobníka.
Prejdite sa po prepravnej oblasti a pozrite sa na stohy paliet. Spočítajte, koľko z nich vykazuje známky naklonenia, previsu alebo poškodenia spodnej-vrstvy. To vám dáva základ pre zlepšenie.

4, Posúďte frekvenciu prepínania.
Koľkokrát za zmenu zmení vaša paletizačná stanica veľkosť boxov? Každý prechod je príležitosťou na nekonzistentnosť a prestoje.

5, Vypočítajte celkový počet pracovných hodín za týždeň strávený paletizáciou.
Zahrňte do toho nielen samotné stohovanie, ale aj čas strávený opravou nestabilných stohov, prerábaním poškodených krabíc a školením nových operátorov.

Keď budete mať tieto údaje, môžete ich porovnať so špecifikáciami výkonu automatizovaných systémov. Medzery medzi vaším súčasným stavom a tým, čo môže priniesť automatizácia, tvoria základ solídneho obchodného prípadu.