Rješenja za automatizaciju na kraju proizvodne linije za proizvođače hrane

U mnogim fabrikama hrane, najveći problemi s efikasnošću nisu u fazi vaganja ili punjenja. Oni se javljaju na kraju linije.

Primarna pakovanja izlaze dovoljno brzo, ali se kartoni i dalje otvaraju ručno, proizvodi čekaju da se zapakuju u kutije, kutije čekaju u redu za zatvaranje, a gotovi kartoni se gomilaju prije paletizacije. Na papiru, linija izgleda automatizovano. U stvarnosti, posljednji dio procesa i dalje zavisi od ljudi koji se kreću, slažu, zatvaraju i nadoknađuju zaostatak.

To je obično trenutak kada proizvodnja počinje opadati.

Za operativne menadžere i direktore postrojenja, ovo stvara frustrirajuću situaciju. Ulažete u bržu uzvodnu opremu, ali stvarne dnevne performanse su i dalje nedostatne. Radna snaga se stalno povećava, zastoji se pojavljuju u malim, ali stalnim oblicima, a kraj linije postaje razlog zašto ostatak linije mora usporiti.

Zbog toga se sve više proizvođača hrane sada fokusira na automatizaciju na kraju linije. Dobro osmišljen sistem čini više od zamjene ručnog rada. On održava stabilan protok proizvoda, smanjuje greške u rukovanju, skraćuje vrijeme promjene i pomaže da cijela linija za pakovanje radi bliže svom stvarnom kapacitetu.

Uz pravilno podešavanje, to može značiti poboljšanje efikasnosti i do 50%.

Ovaj članak razmatra gdje se obično događaju gubici na kraju linije, koje mašine prave najveću razliku i kako proizvođači hrane mogu izgraditi efikasniji proces pakovanja nakon proizvodnje bez prekomjernog komplikovanja linije.

Koji su skriveni troškovi neefikasnog završetka linije?

Slab proces na kraju linije ne izgleda uvijek dramatično. Često je to skup manjih problema koji se ponavljaju pri svakoj smjeni.

Jedan operater kasni prilikom formiranja kartona. Drugi pokušava pratiti utovar kutija. Zatvaranje postaje neravnomjerno kada se poveća obim proizvodnje. Palete se slažu ručno i počinju se naginjati. Nijedan od ovih problema sam po sebi ne izgleda ozbiljno, ali zajedno usporavaju cijelu liniju.

Radna snaga je obično prva tačka pritiska. Kada završna faza linije zavisi od ljudi koji postavljaju kutije, pakuju proizvode, zatvaraju kartone i paletiziraju gotove proizvode, proizvodnja postaje vezana za ručnu brzinu. Kada se obim proizvodnje poveća, taj sistem postaje teško održati. Uzvodne mašine mogu biti spremne za brži rad, ali kraj linije ne može dovoljno brzo da razvozi proizvode.

Zatim, tu je i rukovanje proizvodom. Što je više ručnih dodira uključeno, veća je vjerovatnoća da će doći do oštećenja kartona, ispuštanja paketa, neravnomjernog slaganja ili prerade. Čak i ako je sama hrana u redu, loše sekundarno pakovanje stvara probleme kasnije u skladištenju, transportu i isporuci kupcima.

Promjene su još jedan čest problem za produktivnost. Mnogi proizvođači hrane koriste različite SKU-ove, brojeve pakovanja i veličine kartona. Ako svaka promjena zahtijeva previše ručnog podešavanja, linija gubi korisno vrijeme proizvodnje nekoliko puta dnevno ili nekoliko puta sedmično.

Konzistentnost je također teže održati u ručnom procesu. Kartonske kutije se možda neće formirati na isti način. Položaj proizvoda unutar kutije može varirati. Nanošenje trake možda neće izgledati uredno. Uzorci paleta se mijenjaju od smjene do smjene. Ovo nisu samo kozmetički problemi. Oni utiču na stabilnost otpreme, rukovanje u skladištu i ukupnu kontrolu linije.

Najveći problem je što neefikasnost na kraju linije ograničava rast. Fabrika možda već ima kapacitet za veću proizvodnju, ali ako nizvodni dio ne može podržati tu brzinu, proširenje postaje teško. U tom smislu, kraj linije često odlučuje koliki dio kapaciteta vaše linije zapravo možete koristiti.

Koje su ključne mašine u rješenjima za kraj proizvodne linije?

Dobar sistem za završetak linije ne znači dodavanje mašina radi automatizacije. Radi se o povezivanju pravih mašina kako bi se kartoni glatko kretali od ravne blanke do gotove palete sa manje čekanja, manje ručnog rukovanja i manje prekida.

Za mnoge proizvođače hrane, pet komada opreme čini jezgro tog sistema: automatski uspravnik kutija, DELTA robot, mašina za zatvaranje kutija, robotsko paletiziranje i transportni sistemi.

Automatski montažer kutija

Automatski uspravnik kutija je mjesto gdje počinje proces sekundarnog pakiranja.

Umjesto da se od operatera traži da otvaraju ravne kartonske kutije, poravnaju ih i ručno zalijepe dno, mašina to radi automatski i šalje kutije spremne za punjenje u sljedeću fazu. To je jednostavna nadogradnja, ali uklanja jedno od najrepetitivnijih i lako podcijenjenih uskih grla na liniji.

Ručno oblikovanje kartona obično je sporije nego što ljudi očekuju, posebno tokom dugih smjena. To također stvara varijacije. Neke kartone se formiraju uredno, druge manje, a to utiče na sljedeće korake. Pravilno postavljena kutija se lakše utovaruje, lakše zatvara i stabilnija je tokom paletizacije i transporta.

Za fabrike koje rade s većim kapacitetom, montažer kutija pomaže u uspostavljanju stabilnog ritma od samog početka. Umjesto čekanja da se kartoni pripreme, linija prima kontinuiranu opskrbu kutijama u pravom obliku i položaju.

Ovo je također važno kada se radi o više veličina kartona. Uz pravi dizajn, promjene postaju brže i manje ovisne o tehnici operatera.

DELTA robot

Kada su kartoni spremni, proizvodi moraju ući brzo i uredno. Tu DELTA robot dodaje pravu vrijednost.

DELTA roboti su napravljeni za brzo preuzimanje i postavljanje. Oni uzimaju proizvode sa transportera i stavljaju ih u kartonske kutije po kontrolisanom obrascu. Za proizvođače hrane koji pakuju kese, vrećice, poslužavnike, flow wrapove ili male kutije u veće transportne kutije, ovo je često korak koji uklanja najveće usko grlo nizvodno.

U poređenju sa ručnim punjenjem, razlika nije samo brzina. To je konzistentnost.

DELTA robot se ne umara na pola smjene. Ne usporava jer se povećala proizvodnja. Održava stabilniji obrazac utovara i pomaže liniji da ostane u ritmu s uzvodnom mašinom.

Ovo je posebno korisno kada linija obrađuje više SKU-ova. Različiti brojevi pakovanja ili rasporedi proizvoda mogu se upravljati putem postavki recepta umjesto ponovljenog ručnog sortiranja i pakovanja. To olakšava korištenje sistema i olakšava promjenu između različitih proizvoda.

Još jedna prednost je nježnije rukovanje. Neki proizvodi se ne mogu jednostavno ubaciti u karton bez utjecaja na izgled ili stanje pakiranja. DELTA robot vam omogućava čistiji i kontroliraniji korak utovara bez žrtvovanja brzine.

Mašina za zatvaranje kutija

Nakon što je karton napunjen, potrebno ga je pravilno zatvoriti i bez odlaganja nastaviti s transportom.

To je posao mašine za zatvaranje kutija. Ona zatvara i pečati karton na konzistentan način, pomažući u održavanju cijelog procesa na kraju linije.

U ručnim operacijama, ovaj korak često stvara veći otpor nego što se očekuje. Operateri mogu lijepiti kartone različitim brzinama, kvalitet zatvaranja može varirati, a napunjene kutije mogu početi da se skupljaju u red prije paletizacije. Kada se to dogodi, linija gubi protok.

Automatska mašina za zatvaranje kutija rješava taj problem stvaranjem predvidljivije primopredaje između utovara kutija i paletiziranja. Svaka kutija se zatvara na isti način, s čišćim nanošenjem trake i boljim ukupnim izgledom.

Ta konzistentnost je važna i u transportu. Loše zatvorene kutije se mogu otvoriti, deformirati ili loše složiti na paleti. Bolji korak zatvaranja smanjuje te rizike i poboljšava kvalitet pošiljke bez dodavanja složenosti.

Za proizvođače koji rade s različitim veličinama kutija, podesive mašine za zatvaranje također olakšavaju promjenu u odnosu na potpuno ručno lijepljenje trakom.

Robotsko paletiziranje

Paletiranje je često ono gdje se automatizacija brzo isplati.

Ručno paletiziranje je zahtjevno, repetitivno i teško ga je održavati konzistentnim pri većem učinku. Funkcionira za manje količine, ali kada se protok kartona poveća, postaje teško istovremeno održavati brzinu, kvalitet utovara i sigurnost.

Robotski sistem za paletizaciju uzima zatvorene kartone i slaže ih prema programiranom obrascu. Glavna prednost nije samo zamjena rada. To je stvaranje paleta koje su stabilnije, ujednačenije i lakše za premještanje i skladištenje.

Za proizvođače hrane koji rukuju više veličinama kartona ili različitim formatima narudžbi, robotsko paletiziranje također donosi korisnu fleksibilnost. Različiti obrasci paleta mogu se pohraniti i po potrebi koristiti, što je mnogo lakše nego oslanjati se na ručne upute za slaganje svaki put kada se proizvodnja promijeni.

Također poboljšava radno okruženje. Ponavljano podizanje i slaganje tereta vrši očigledan pritisak na operatere, posebno u dužim smjenama. Automatizacija tog koraka smanjuje fizički napor i pomaže operaterima da se fokusiraju na nadzor linije umjesto na teško ručno rukovanje.

U mnogim pogonima, paletizacija je jedan od najjasnijih znakova da je linija prerasla ručni rad.

Transportni sistemi

Transportne trake ne dobijaju toliko pažnje kao roboti, ali su one ono što omogućava funkcionisanje cijelog sistema.

Dobro isplaniran transportni sistem povezuje svaku fazu tako da se proizvodi i kartoni kreću sa manje prekida. On prenosi kutije od montaže do utovara, od zatvaranja do inspekcije i od inspekcije do paletizacije. Bez te veze, čak i dobre mašine mogu završiti radeći kao izolovane stanice, a ne kao jedna efikasna linija.

Transportne trake također pomažu u upravljanju razlikama u protoku između mašina. Ne radi svaki dio linije uvijek istom brzinom. Pravilno raspoređivanje, razmak, spajanje i vođenje proizvoda može napraviti veliku razliku u održavanju stabilnosti linije.

Oni su također najlakše mjesto za integraciju inspekcije. Kontrolne vage, detektori metala, čitači barkodova, uređaji za odbacivanje i sistemi vida mogu se ugraditi u transportnu putanju. To čini kontrolu kvalitete pouzdanijom bez dodavanja nepotrebnog ručnog rukovanja.

Sa stanovišta rasporeda, transportne trake također pomažu u smanjenju nereda. Umjesto da operateri premještaju kartone od stanice do stanice, tok proizvoda postaje strukturiraniji i lakši za upravljanje. U prometnim fabrikama hrane, to obično znači bolje iskorištenje prostora i manje zastoja koji se mogu izbjeći.

Kako postići poboljšanje efikasnosti od 50%?

Neće svaka fabrika vidjeti potpuno isti broj, ali snažni dobici su vrlo realni kada se trenutni proces na kraju linije i dalje u velikoj mjeri obavlja ručno.

Najveće poboljšanje obično dolazi od smanjenja ovisnosti o ljudima za repetitivne zadatke rukovanja. Nakon što se automatiziraju formiranje kutija, utovar, zatvaranje i paletiziranje, linija postaje manje osjetljiva na nedostatak radne snage, sporije smjene i nedosljednost u ručnom radu.

Druga prednost dolazi od manjeg broja prekida. Mnoge linije se ne zaustavljaju zato što glavna mašina za pakovanje ima problem. Zaustavljaju se jer kraj linije ne može dovoljno brzo da otpremi proizvode. Kada nizvodni proces postane stabilniji, cijela linija obično radi bolje.

Vrijeme prelaska je još jedan važan faktor. U fabrikama koje proizvode različite proizvode ili formate kutija, prilagođavanja zasnovana na receptima mogu uštedjeti iznenađujuću količinu vremena tokom sedmice ili mjeseca. Brže prelazak znači više raspoloživog vremena za stvarnu proizvodnju.

Prostor je također važniji nego što mnogi pogoni očekuju. Ručna područja na kraju linije često zahtijevaju dodatni prostor za nakupljanje kartona, kretanje operatera i privremeno odlaganje paleta. Bolje integrirani sistem obično olakšava kontrolu područja i čini ga efikasnijim za rad.

Podjednako važno, automatizacija olakšava upravljanje linijom. Kada je tok bolje strukturiran, lakše je vidjeti gdje se dešavaju kašnjenja, gdje se povećava broj odbačenih proizvoda i gdje se gubi rezultat. To operativnim timovima daje bolju osnovu za poboljšanje umjesto oslanjanja na nagađanja.

U praksi, najbolji rezultati se postižu sagledavanjem cijelog procesa na kraju linije, umjesto kupovine jedne mašine zasebno. Oprema mora odgovarati proizvodu, formatu kartona, raspoloživom prostoru i stvarnim uskim grlima na proizvodnom pogonu. Kada se taj dio dobro uradi, povećanje efikasnosti nije samo tvrdnja. Postaje vidljivo u svakodnevnoj proizvodnji.

Završne misli

Mnogi proizvođači hrane već imaju solidnu opremu za primarno pakovanje, ali na kraju linije se i dalje gubi previše vremena i rada.

Ako se kartoni i dalje ručno sastavljaju, proizvodi ručno pakuju u kutije, kutije lijepe trakom jedna po jedna, a palete se sastavljaju ručno, linija će uvijek raditi ispod svog potencijala. Takva postavka možda i dalje funkcioniše, ali postaje teže upravljati njome kako proizvodnja raste.

Povezaniji sistem na kraju linije to mijenja. Sa automatskim montažerom kutija, DELTA robotom, mašinom za zatvaranje kutija, robotskim paletiziranjem i transportnim sistemima koji rade zajedno, završna faza proizvodnje postaje glatkija, konzistentnija i mnogo lakša za skaliranje.

Za proizvođače hrane koji žele poboljšati protok bez stvaranja dodatnog pritiska radne snage, ovo je često jedno od najpraktičnijih područja za nadogradnju. Ako pregledavate svoju trenutnu liniju, vrijedi pažljivo pogledati gdje se događaju stvarna kašnjenja nizvodno. U mnogim slučajevima, bolja završna postavka linije može osloboditi kapacitet koji već imate, ali još ne možete koristiti.