Paletizare automatizată în producţia de gemuri şi conserve
Pentru deliciu perfect la micul dejun
Gemuri şi conserve elveţiene excelente pe produse proaspete de panificaţie, pentru un start bun de dimineaţă. Indiferent dacă este vorba de micul dejun servit acasă sau de bufetul sofisticat de dimineaţă al unui hotel, producătorul de alimente Hero AG, din oraşul elveţian Lenzburg, le oferă zilnic clienţilor săi conserve din fructe proaspete. Sunt necesare mai multe eforturi de logistică înainte ca gemul să ajungă pe masa clientului, gata de consumat, într-o cutie de aluminiu sau într-un borcan mic. Specialistul în automatizare, Robotec, cu sediul în oraşul Seon, din Elveţia, joacă un rol cheie în acest lanţ de aprovizionare. Pentru că, după umplere, borcanele cu gem trebuie ambalate conform cu tipul lor în cutii, iar acestea din urmă trebuie să fie stivuite pentru a fi transportate ulterior pe paleţi. Pentru ultima etapă a acestui proces logistic, intră în acţiune roboţii FANUC de la Robotec, prevăzuţi cu tehnologie special adaptată de prindere. O celulă de paletizare instalată la Hero şi un robot cu şase axe şi tehnologie specială de prindere permit paletizarea 24 de ore din 24 - sistemul este rapid, fiabil, fără incidente şi defecţiuni.
În timp ce cinci angajaţi obişnuiau să efectueze operaţia obositoare de încărcare a cutiilor ambalate de gem, în prezent, există trei roboţi FANUC M-710iC într-o celulă închisă, care se ocupă de această operaţie. La o viteză incredibilă, graifărele selectează două cutii simultan de pe linia de asamblare şi alimentare, se întorc spre palet şi aşează cutiile cu precizie milimetrică pe acesta, conform schemei de stivuire programate. Zece cutii per strat, în maximum 15 straturi. De îndată ce paleţii sunt încărcaţi conform specificaţiilor, robotul trimite un semnal către operator. Operatorul deschide celula, scoate paleţii încărcaţi şi, folosind un transpalet, aşează manual un europalet gol pe poziţie. Utilizând dispozitivul cu acţionare manuală amplasat în afara celulei, se selectează schema specifică de stivuire a produselor. După părăsirea zonei de lucru, uşile de acces ale celulelor se închid, operatorul de sistem confirmând închiderea acestora pe dispozitivul cu acţionare manuală şi sistemul este pornit. Pe baza informaţiilor referitoare la produs şi la dimensiunea stivei, cutiile sunt prinse de robot şi stivuite pe palet potrivit schemei de stivuire selectate.
Provocări locale
Ceea ce pare un proces atât de uşor şi lipsit de probleme a necesitat destul de multă muncă de elaborare. Deşi celula de paletizare a fost instalată şi testată de Robotec la fabrica clientului, au existat, de fapt, unele provocări imprevizibile şi cerinţe noi. De exemplu, modelul de paletizare a trebui să fie adaptat din cauza condiţiilor paleţilor, iar dispozitivul cu acţionare manuală a trebuit să fie reproiectat.
Deoarece proiectul presupunea omiterea inspecţiei vizuale cu ajutorul tehnologiei camerelor video pe graifăre, cele din oţel inoxidabil a trebuit să fie proiectate astfel încât să funcţioneze în mod fiabil printr-o tehnică inteligentă de deplasare, fără a fi necesară o conversie a echipamentului graifărelor pentru schimbările de producţie. „Pentru acest lucru, am ales o formă de lopată cu o glisieră integrată, care împinge uşor cutiile atunci când le aşează pe palet, în timp ce lopata graifărului se retrage”, explică Daniel Bärtschi, responsabilul Robotec pentru acest proiect. În plus, a trebuit să se ia în considerare două concepte de bază - unul pentru unităţile grele din sticlă şi unul pentru unităţile din aluminiu. „Greutatea diferită a cutiilor trebuie calculată în cadrul deplasărilor robotului, astfel încât cutiile să nu cadă din cauza forţei centrifuge a ultimei mişcări rapide de pivotare de pe transportor spre palet”, a explicat în continuare inginerul de dezvoltare. Viteza de lucru a reprezentat una dintre cele mai importante sarcini de programare, ce a trebuit să fie reajustată la faţa locului. În plus, a trebuit să se ţină cont de diversele dimensiuni ale cutiilor, în funcţie de ambalarea produsului în borcane sau în cutii din aluminiu. O provocare a implicat, de asemenea, comportamentul cutiilor înfăşurate în folie de pe lopata graifărului. „Gemul din unităţile ambalate introduse în cutii este încă cald când ajunge la celula de paletizare. Temperatura este transferată foliei şi, prin urmare, cutia devine alunecoasă în timpul procesului de prindere şi transport.” Acest lucru poate conduce la aşezarea necorespunzătoare a cutiilor pe lopată, ceea ce înseamnă că modelul de paletizare nu mai este corect şi paletul trebuie să fie reambalat din cauza stivuirii strâmbe a cutiilor pe palet. Specialistul de la Robotec a rezolvat aceste provocări spre mulţumirea lui Rudolf Roth, Director de Producţie la Hero, care a supravegheat instalarea şi punerea în funcţiune: „Instalarea a continuat conform cu parametrii limitaţi de timp şi tehnicienii de la Robotec au finalizat punerea în funcţiune a celulei de paletizare spre mulţumirea noastră.” Datorită excelentelor lucrări preliminare şi testelor efectuate pentru toată celula la fabrica Robotec din Seon, Bärtschi şi colegii săi au putut reacţiona la evenimentele neprevăzute într-o manieră bine orientată.
„O instalare care nu a fost planificată în specificaţiile solicitate a constat în simplificarea panoului de control. Iniţial, existau butoane statice integrate în panoul de control şi operatorul putea să navigheze printr-un meniu cu ajutorul ecranului tactil”, afirmă Bärtschi. Roth adaugă: „Operatorii noştri internaţionali ai celulei de paletizare au considerat acest lucru ca fiind prea complicat, prin urmare, s-a solicitat imediat companiei Robotec să conceapă un panou de control modificat, care se limita la paşii cheie de „Schimbare palet”, fără alte butoane suplimentare. Acesta a funcţionat excelent, iar angajaţii noştri nu au mai avut probleme cu el.”
Operatorul nu selectează niciun program pe robot. Prin intermediul panoului de control, el poate selecta numărul dorit de straturi, precum şi tipul de palet: europalet sau palet mai mic. El confirmă şi porneşte programul. În plus, s-a ales schema intuitivă de control, folosind codurile color standard la nivel internaţional. Roşu înseamnă „Stop”, verde înseamnă „Start”.
„Ceea ce pare adesea foarte uşor şi funcţionează ca atare reprezintă adesea şi cea mai mare provocare”, afirmă Bärtschi. Însă, pentru echipa Robotec, acest lucru este pâinea lor zilnică, deoarece sunt furnizori de soluţii, iar slujba lor este să implementeze necesităţile clientului. În plus: Paleţii ambalaţi de Robotec la Hero după tip sunt transportaţi la un alt furnizor de servicii, despachetaţi acolo şi recombinaţi. De asemenea, pentru aceste operaţii de selectare şi plasare, Robotec a conceput şi instalat cu succes mai multe sisteme.
Specialişti cu priză fermă
Conceperea ulterioară a ataşamentelor pentru graifăre reprezintă unul dintre factorii decisivi cheie pentru perfecţionarea în domeniul tehnologiilor de robotizare. Cerinţele din ce în ce mai mari în ceea ce priveşte flexibilitatea şi precizia, materialele mai uşoare, precum şi domeniile noi, mai solicitante de utilizare impun permanent noi provocări pentru inginerii de proiectare. De aceea, Robotec analizează exact în fiecare comandă ce tehnologie de graifăre este necesară pentru aplicaţia vizată. În general, de-a lungul ultimilor douăzeci de ani, au existat sute, dacă nu mii, de soluţii diferite concepute pentru toate domeniile imaginabile din industrie.
Acest lucru se datorează presiunii din ce în ce mai mari a concurenţei, care impune companiilor industriale să găsească alternative mai economice pentru procesele lor de producţie. Soluţiile de automatizare, ce folosesc tehnologii de ultimă oră pentru roboţi şi graifăre, îşi găsesc din ce în ce mai multe utilizări de-a lungul lanţului de creare a valorii adăugate. Ca regulă generală, dimensiunea şi forma unui graifăr de robot este determinată de ceea ce urmează să selecteze exact. Există graifăre care stivuiesc, prind, sortează prin selectare, apucă cu forţă şi utilizează unul sau mai multe puncte de prindere. Unele funcţionează pur mecanic, altele utilizează tehnologii pe bază de vid. Într-un moment în care industria bunurilor de consum concepe tot mai multe produse în toate formele, materialele şi dimensiunile posibile, graifărele devin din ce în ce mai complexe şi mai avansate ca oricând. „Ciclurile produsului devin din ce în ce mai scurte”, explică Bärtschi. „De aceea, primim un număr mai mare de solicitări pentru celule de fabricaţie complet automatizate.” Toate companiile doresc să îşi sporească productivitatea şi să îşi reducă, în acelaşi timp, costurile. Totul se rezumă la a produce mai mult cu mai puţine resurse. Exact acest lucru au reuşit să îl facă specialiştii din Seon pentru clienţii lor.
Servicii complete pentru client
Din 1983, Robotec concepe şi construieşte sisteme de automatizare de toate tipurile. Aplicaţiile variază de la soluţii de bază de selectare şi plasare până la manipularea pieselor grele. Pentru că, în funcţie de operaţia necesară, se pot utiliza diferite dimensiuni de graifăre cu şase axe ca elemente pentru roboţi. În prezent, compania se concentrează asupra automatizării asistate de roboţi - din faza de concept, până la punerea în funcţiune. De patru ani, la fabrica Robotec, a fost posibilă efectuarea inspecţiilor finale de producţie pentru sisteme complete, înainte ca utilajele să fie puse în funcţiune la unitatea clientului.
Soluţiile robotizate Robotec în producţia alimentară
Într-o măsură din ce în ce mai mare, soluţiile robotizate flexibile sporesc productivitatea în sectorul producţiei alimentare. Rezultatul constă în schimbări rapide ale produselor şi cicluri mai scurte pentru produs. Pe lângă paletizare, sortarea şi ambalarea se numără printre cel mai importante operaţii pentru roboţii echipaţi cu graifăre adaptate sarcinii. În acest domeniu, gama de soluţii de robotizare Robotec din industria procesării alimentelor acoperă o mare varietate de operaţii prin intermediul celulelor de paletizare închise, până la sortarea şi plasarea după un anumit model a produselor, cum ar fi unităţile de ambalare ale producătorului de gemuri Hero.
