Transport hybrydowy w zasięgu ręki: roboty mobilne (AMR) na końcówkach linii produkcyjnych

Końcówki linii produkcyjnych mogą wydawać się mniej istotnymi elementami procesu produkcyjnego. Gdy myślimy o automatyzacji lub optymalizacji produkcji, zwykle staje nam przed oczami zasadnicza część tego procesu: maszyny i technologia. Końcówka pozornie jest banalna – cóż, produkt na końcu trzeba spakować i wysłać do magazynu. Tymczasem to „pakowanie i wysłanie do magazynu” jest niezwykle istotne – i może znacząco wpływać na efektywność całej produkcji oraz jakość wyrobu końcowego.

Końcówka linii to właśnie ten ostatni etap. Składają się na nią: paletyzacja, owijanie, bandowanie / wiązanie etykietowanie, ważenie oraz transport do magazynu końcowego – przy czym warto pamiętać, że w konkretnych systemach nie wszystkie te elementy muszą zawsze występować. W klasycznej, niezautomatyzowanej produkcji etap ten odbywa się zwykle z bardzo dużym udziałem ludzi. Produkty są ręcznie układane na paletach, a te są transportowane wózkami paletowymi ręcznymi, widłowymi czołowymi lub bocznymi. Zarówno owijanie folią, jak i etykietowanie wykonywane są również ręcznie. Wiąże się to jednak z kilkoma wyzwaniami.

Po pierwsze proces odbywa się z dużym udziałem ludzi. Tymczasem dziś firmy często borykają się z brakiem pracowników lub ich dużą rotacją, są więc zmuszone posiłkować się pracownikami krótkoterminowymi zatrudnianymi przez zewnętrzna firmę. Praca na końcówce linii jest ciężka, monotonna, a bywa też niebezpieczna. Wystarczy niewielki błąd lub niedokładność, a pojawić się może poważne zagrożenie dla operatora. Dodatkowo zyski firmy pomniejsza wciąż rosnący koszt surowców używanych do pakowania, a także konieczność redukcji liczby reklamacji i zwrotów.

Dowiedz się więcej o zrobotyzowanej paletyzacji.

Istotny udział czynnika ludzkiego sprawia też, że trudno o uzyskanie wysokiej wydajności i powtarzalności w procesie paletyzowania czy etykietowania. W takim przypadku najczęściej szybko okazuje się, że nasza końcówka linii staje się wąskim gardłem dla całego procesu, który jest zautomatyzowany i wydajny. Cała poprawa efektywności i oszczędności uzyskane na wcześniejszych etapach produkcji są zaprzepaszczane na samym końcu.

Automatyzacja procesu umożliwia także zachowanie jednakowej, wysokiej jakości, co przekłada się na mniejszą liczbę reklamacji. Innym efektem jest także mniejsze zużycie materiałów. Przykładowo automatyczna owijarka regulując naciąg folii pozwala na zmniejszenie ilości folii użytej na pojedynczą paletę.

Automatyzacja transportu

Antidotum na te problemy jest zautomatyzowany i zrobotyzowany system paletyzacji i transportu wyrobów gotowych. Może on stanowić połączenie klasycznego rolkowego, łańcuchowego, taśmowego transportu produktów/palet z robotami paletyzującymi oraz mobilnymi robotami transportującymi produkt końcowy do magazynu. W takim systemie:

• robot układa wyroby na paletach
• palety są transportowane automatycznie za pomocą klasycznego systemu rolkowego / łańcuchowego / taśmowego i/lub robota mobilnego (AMR),
• palety są owijane w automatycznych owijarkach talerzowych, ramieniowych i/lub pierścieniowych,
• zautomatyzowany jest również proces etykietowania i weryfikacji etykiety,
• roboty mobilne odwożą gotowe palety do magazynu.

Rozwiązanie takie może być również całkowicie zintegrowane z nadrzędnym systemem zarządzania produkcją, co umożliwia automatyczne śledzenie całego zlecenia produkcyjnego od jego wygenerowania aż do umieszczenia gotowego wyrobu w magazynie.

Dowiedz się więcej o robotach mobilnych w intralogistyce.

Elementy składowe systemu

Zautomatyzowany system paletyzacji i transportu na końcówce linii produkcyjnej składa się zwykle z:

• robota paletyzującego z chwytakiem,
• systemu transporterów wraz z owijarką i etykieciarką,
• zderzaków mechanicznych palet,
• robota AMR z nożycowym mechanizmem podnoszenia palet,
• systemu informatycznego umożliwiającego obsługę zleceń generowanych i przesłanych przez system MES.

Opcjonalnie system można wyposażyć w:

• magazynek palet,
• magazynek przekładek.

System realizuje następujące funkcje technologiczne:

• odbiór palet z gniazd automatycznej paletyzacji oraz ręcznej paletyzacji,
• automatyczne podawanie palet z gniazd paletyzacji na ciąg transportowy,
• automatyczne buforowanie palet,
• automatyczne owijanie palet folią oraz krycie górne,
• automatyczne etykietowanie palet z jednej strony, lub dwóch stron: przód oraz bok, lub przód oraz tył,
• automatyczne skanowanie ostatniego kodu etykiety, umożliwiające potwierdzenie poprawności procesu etykietowania.

Oprogramowanie natomiast realizuje funkcje obsługi przesłanego zlecenia:

• odbiór zlecenia produkcyjnego,
• wybór odpowiedniego programu owijania, zależnego od produktu,
• etykietowanie z wykorzystaniem umieszczonych w zleceniu danych,
• weryfikacja etykietowania za pomocą umieszczonego na ramieniu etykieciarki skanera,
• przesłanie informacji o umieszczeniu palety w magazynie do systemu nadrzędnego.

Przykładowe systemy

Poniżej przedstawiamy poglądowe wizualizacje dwóch przykładowych systemów.

Pierwszy z nich to proste rozwiązanie, pozwalające zrobotyzować proces paletyzacji. Stanowisko składa się z jednego przenośnika doprowadzającego produkt w strefę pracy robota. Robot przy użyciu chwytaka układa produkt na palecie zgodnie z zaprogramowanym schematem paletyzacji. Dodatkowo robot ma możliwość układania przekładek pomiędzy warstwami produktów. Stanowisko obejmuje dwa pola odkładcze (palety) do paletyzacji produktu oraz jedną paletę z przekładkami. Dostawa przekładek do stanowiska, transport pustych palet oraz odbiór pełnych jest wykonywana przez robota mobilnego AMR – Agilox ONE.

Drugi przykład to stanowisko wyposażone w jeden przenośnik doprowadzający produkt w strefę pracy robota. Robot przy użyciu chwytaka układa produkt na palecie zgodnie z zaprogramowanym schematem paletyzacji. Dodatkowo robot ma możliwość układania przekładek pomiędzy warstwami produktów. Rozwiązanie jest rozbudowane o magazynek palet, który pozwala automatycznie dostarczać palety w pole odkładcze robota. Dzięki temu wzrasta wydajność – robot paletyzujący nie musi pobierać palety i odkładać jej na wyznaczone miejsce. Transport gotowej palety, jak i przekładek do stanowiska wykonuje robot mobilny AMR – MiR 600.

Co zyskujemy?

Zautomatyzowany system paletyzacji i transportu na końcówce linii produkcyjnej przynosi wymierne korzyści. Wśród najważniejszych można wymienić:

• Znaczące zwiększenie wydajności systemu w stosunku do rozwiązania opartego na pracy ręcznej.
• Zapewnienie stałej i przewidywalnej wydajności – system może pracować bez przerw przez 24 godziny na dobę i 7 dni w tygodniu.
• Zagwarantowanie bezpieczeństwa w procesie paletyzacji i transportu zarówno dla operatorów, jak i dla Utrzymania Ruchu,
• Zapewnienie zbilansowanego czasu poszczególnych operacji w procesie produkcyjnym, co przekłada się na płynne działanie systemu,
• Zmniejszenie ilości zwrotów i reklamacji.
• Zapewnienie stałej jakości owijania i etykietowania.
• Redukcja ryzyka związanego z absencją i rotacją pracowników.
• Zwiększenie elastyczności systemu, który łatwiej może być dostosowywany do zmieniających się potrzeb.