Автоматизирано палетизиране при производството на мармалади и сладка
За насладата от перфектната закуска
Фините швейцарски мармалади и сладка върху прясно изпечен хляб са добро начало на деня. Независимо дали за закуска у дома, или за изискана шведска маса в хотела – производителят на храни Hero AG от швейцарския град Ленцбург осигурява на клиентите си пресни плодови сладка ежедневно. Няколко логистични подвига са необходими, преди готовият за консумация мармалад да попадне на масата на клиентите в алуминиева кутийка или малко бурканче. Специалистът по автоматизация Robotec със седалище в швейцарския град Зеон играе ключова роля в тази верига за доставки. Тъй като след напълване единиците с мармалад най-напред трябва да се пакетират според вида им във вътрешни кашони, които да се подредят върху палети за по-нататъшно транспортиране. За последната стъпка от този логистичен процес на помощ идват роботите на FANUC със специално приспособена технология за захващане от Robotec. Автоматизираната клетка за палетизиране, инсталирана в Hero, и шестосовият робот със специална технология за захващане позволява палетизиране без прекъсване – системата е бърза, надеждна, безопасна и безотказна.
На мястото на петимата служители, които някога са изпълнявали монотонната задача да натоварват пълните кашони с мармалад, днес има три робота M-710iC на FANUC в затворена автоматизирана клетка. С невероятна скорост захващащите устройства взимат по два кашона наведнъж от подаващия конвейер, обръщат се към палета и ги оставят върху него с точност до милиметър според програмираната схема на подреждане. По десет кашона на ред, максимум 15 реда. Когато палетите се натоварят според спецификацията, роботът изпраща сигнал към оператора. Операторът отваря автоматизираната клетка, изважда натоварените палети и с помощта на нископовдигач ръчно поставя празен европалет на мястото за палети. С помощта на ръчното устройство за управление, разположено извън клетката, се избира схема на подреждане в зависимост от продукта. След напускане на работната зона вратите за достъп до клетката се затварят, което се потвърждава от оператора на системата с помощта на ръчното устройство за управление, и системата се стартира. Според информацията за продукта и размера на купчината, кашоните се захващат от робота и подреждат върху палета в съответствие с избраната схема на подреждане.
Местни трудности
Това, което изглежда лесен и плавен процес, изисква доста работа за разработка. Въпреки че клетката за палетизиране е изградена и тествана от Robotec в завода на клиента, на практика възникват някои непредвидени трудности и нови изисквания. Например схемата за палетизиране трябва да се съобрази със състоянието на палетите, а ръчното устройство за управление – да се преработи.
Тъй като проектът трябва да се откаже от визуална проверка чрез камера на захващащите устройства от неръждаема стомана, те трябва да се преработят така, че да работят надеждно чрез оптимизирана техника за движение и да не се налага преработване на оборудването за захващане при промени на производството. „За целта избрахме форма на кош с интегрирана направляваща, която леко се опира в кашоните при оставянето им върху палета, докато кошът на захващащото устройство се прибира“, обяснява Даниел Берчи, който отговаря за този проект от страна на Robotec. Освен това трябва да се вземат предвид две базови концепции – една за контейнери от тежко стъкло и една за алуминиеви контейнери. „Необходимо бе теглото на различните кашони да се включи в изчисленията на движенията на робота, така че кашоните да не падат на земята поради центробежната сила на бързото движение при завъртане от конвейера към палета“, разяснява инженерът на разработката. Скоростта на работа е една от най-важните задачи на програмирането, която трябва да бъде пренастроена на място. Освен това е необходимо да се вземат предвид различните размери на кашоните в зависимост от това, дали продуктът е напълнен в буркани или в алуминиеви контейнери. Една от задачите, които трябва да се решат, включва и поведението на обвитите с фолио кашони в коша на захващащото устройство. „Мармаладът в опаковъчните единици, поставени в кашоните, все още е топъл, когато пристига в автоматизираната клетка за палетизиране. Температурата се предава на фолиото и в резултат на това кашонът става хлъзгав по време на процеса на захващане и транспортиране.“ Това може да доведе до неправилно поставяне на кашоните в коша, което означава разваляне на схемата на палетизиране и палетът трябва да се пренарежда заради кашоните, които са били поставени накриво върху палета. Специалистите от Robotec успяват да решат тези задачи за удовлетворение на Рудолф Рот, ръководител на производството в Hero, който контролира инсталацията и въвеждането в експлоатация: „Инсталацията протече в съответствие с кратките срокове и за наша радост техниците от Robotec завършиха въвеждането в експлоатация на автоматизираната клетка за палетизиране“. Благодарение на отличната предварителна работа и тестовете на завършената клетка в завода на Robotec в Зеон, Берчи и неговите колеги успяват да реагират подготвени на непредвидените събития.
„Инсталация, която не бе планирана в спецификацията на изискванията, бе опростяването на панела за управление. Първоначално в него все още имаше интегрирани бутони и операторът можеше да навигира посредством меню върху сензорния екран“, казва Берчи. Рот допълва: „Нашите международни оператори на клетката за палетизиране намираха това за прекалено сложно, така че поискахме от Robotec за много кратки срокове да разработи модифициран панел за управление, който да включва само ключовите стъпки „Смяна на палета“ без допълнителни бутони. Това работеше прекрасно и служителите ни нямаха повече проблеми с него“.
Операторът не избира програма за робота. Чрез панела за управление той може да избере желания брой редове, както и вида на палета – европалет или по-малък. Той потвърждава и стартира програмата. Освен това е избрана интуитивна схема за управление чрез използване на международно разпознаваеми цветови кодове. Червеното означава „Стоп“, а зеленото – „Старт“.
„Често онова, което изглежда много лесно и работи перфектно, представлява най-голямото предизвикателство“, казва Берчи. Но за екипа на Robotec това е ежедневие, защото те са доставчици на решения и работата им е да реализират на практика изискванията на клиентите. Освен това: палетите, подреждани от Robotec в съответствие със схемата в Hero, се транспортират до друг доставчик на услуги, разопаковат се и се комбинират по нов начин. Също и за тези задачи за взимане и поставяне Robotec успешно разработва и инсталира няколко системи.
Специалисти със силен захват
Допълнителното подобрение на приспособленията за захващане е един от решаващите ключови фактори за развитието на роботизираната технология. Непрекъснато увеличаващите се изисквания по отношение на гъвкавост и прецизност, по-леки материали, както и нови, трудни области на приложение, постоянно изправят инженерите-разработчици пред нови предизвикателства. Затова Robotec прецизно анализира при всяка поръчка каква технология на захващане е необходима за исканото приложение. Като цяло през последните двадесет години са разработени стотици, ако не и хиляди решения за всички възможни сектори на промишлеността.
Това е продиктувано от непрекъснато увеличаващия се конкурентен натиск, който изисква от промишлените предприятия да търсят по-икономични алтернативи на производствените си процеси. Автоматизираните решения, използващи най-съвременна технология за роботи и захващащи устройства, намират все по-широко приложение по цялата верига на добавена стойност. Като общо правило размерът и формата на захващащото устройство на даден робот се определя от конкретните детайли, които ще бъде взимани с него. Има захващащи устройства, които подреждат, хващат, взимат по секции, захващат с натиск и използват една или няколко точки на захващане. Някои работят изцяло механично, други използват вакуумна технология. Във време, когато индустрията на стоките за широко потребление разработва все повече продукти с всевъзможни форми, материали и размери, захващащите устройства стават все по-сложни и по-усъвършенствани. „Продуктовите цикли стават все по кратки“, обяснява Берчи. „Затова получаваме нарастващ брой запитвания за изцяло автоматизирани производствени клетки.“ Всички компании искат да увеличат производителността си и едновременно с това да намалят разходите. Това означава да постигаш повече с по-малко средства. Именно това специалистите от Зеон успяват да направят за своите клиенти.
Цялостно обслужване за клиента
От 1983 г. Robotec разработва и изгражда всякакви видове автоматизирани системи. Приложенията варират от основни решения за взимане и поставяне до манипулиране с тежки детайли. Защото, в зависимост от необходимата задача, могат да се използват различни размери на шестосови захващащи устройства като елементи на роботите. Днес компанията е съсредоточила усилията си върху автоматизация, подпомагана от роботи – от идейната фаза чак до въвеждането в експлоатация. От четири години в завода на Robotec могат да се извършват окончателни инспекции на производството на пълните системи, преди машините да бъдат пуснати в експлоатация в обекта на клиента.
Роботизирани решения на Robotec за хранително-вкусовата промишленост
Все повече гъвкави роботизирани решения увеличават производителността в сектора на готовите храни. Резултатът е по-бързи смени на продуктите и по-къси продуктови цикли. Освен това палетизирането, взимането и пакетирането са сред най-важните задачи за роботи, оборудвани със захващащи устройства, приспособени към задачата. По този признак гамата от роботизирани решения на Robotec за хранително-вкусовата промишленост се простира от затворени автоматизирани клетки за палетизиране до сортиране и разполагане на продукти по схема, точно както при опаковъчните единици на производителя на мармалад Hero.
