Toiduainete tootjatele mõeldud tootmisliini lõpu automatiseerimislahendused

Paljudes toidutehastes ei seisne suurimad efektiivsusprobleemid kaalumise ega täitmise etapis, vaid hoopis tootmisliini lõpus.

Esmased pakendid väljastatakse piisavalt kiiresti, aga seejärel avatakse karbid ikkagi käsitsi, tooted ootavad kastidesse pakkimist, karbid seisavad sulgemise järjekorras ja valmis karbid kuhjuvad enne kaubaalustele panemist. Paberil näib liin automatiseeritud. Tegelikkuses sõltub protsessi viimane osa ikkagi inimeste liikumisest, virnastamisest, sulgemisest ja järelejõudmisest.

Tavaliselt hakkab väljund langema just sealt.

Tegevusjuhtide ja tehase direktorite jaoks tekitab see frustreeriva olukorra. Investeeritakse kiirematesse ülesvoolu seadmetesse, kuid tegelik igapäevane jõudlus jääb ikkagi alla ootuste. Tööjõukulud kasvavad pidevalt, seisakuid ilmneb vähehaaval, kuid pidevalt, ja liini lõpuosast saab põhjus, miks ülejäänud liin peab aeglustuma.

Seepärast keskendub üha rohkem toidutootjaid nüüd liini lõpu automatiseerimisele. Hästi disainitud süsteem teeb enamat kui lihtsalt käsitsitöö asendamist. See hoiab tootevoo stabiilsena, vähendab käitlemisvigu, lühendab ümberlülitusi ja aitab kogu pakkimisliinil töötada lähemal oma tegelikule võimsusele.

Õige seadistuse korral võib see tähendada kuni 50% efektiivsuse paranemist.

See artikkel vaatleb, kus tavaliselt tekivad tootmisliini lõpu kaod, millised masinad teevad suurima vahe ja kuidas toidutootjad saavad luua tõhusama pakendamisprotsessi ilma tootmisliini üleliia keeruliseks muutmata.

Millised on ebaefektiivse lõpp-punkti varjatud kulud?

Nõrk rea lõpu protsess ei tundu alati dramaatiline. See on sageli väiksemate probleemide kogum, mis kordub igas vahetuses.

Üks operaator jääb kastide vormimisega hiljaks. Teine üritab kastide laadimisega sammu pidada. Sulgemine muutub ebaühtlaseks, kui väljund suureneb. Kaubaaluseid virnastatakse käsitsi ja need hakkavad kalduma. Ükski neist probleemidest eraldi ei tundu tõsine, kuid koos aeglustavad need kogu liini.

Tööjõud on tavaliselt esimene survepunkt. Kui liini viimane etapp sõltub inimestest, kes paigaldavad kaste, pakivad tooteid, sulgevad pappkaste ja asetavad valmistoodangu kaubaalustele, muutub toodang käsitsi kiiruseks seotuks. Kui tootmismaht suureneb, muutub seda seadistust raskesti hallatavaks. Eelnevad masinad võivad küll olla valmis kiiremini töötama, kuid liini lõpp ei suuda tooteid piisavalt kiiresti töödelda.

Seejärel tuleb käsitleda tootekäitlust. Mida rohkem käsitsi puudutusi on, seda suurem on kahjustatud karpide, maha kukkunud pakendite, ebaühtlase virnastamise või ümbertöötlemise oht. Isegi kui toit ise on heas korras, tekitab halb teisene pakendamine probleeme hiljem laos, transpordil ja klientidele kohaletoimetamisel.

Ümberlülitused on veel üks levinud tootlikkuse languse põhjus. Paljud toidutootjad kasutavad erinevaid tootekoode, pakendite arvu ja karpide suurusi. Kui iga ümberlülitus nõuab liiga palju käsitsi reguleerimist, kaotab liin kasulikku tootmisaega mitu korda päevas või mitu korda nädalas.

Järjepidevust on käsitsi tehes samuti raskem säilitada. Karbid ei pruugi olla ühtemoodi vormitud. Toodete paigutus karbis võib varieeruda. Teibi pealekandmine ei pruugi puhas välja näha. Kaubaaluste mustrid muutuvad vahetusest vahetusse. Need ei ole ainult kosmeetilised probleemid. Need mõjutavad saatmise stabiilsust, lao käitlemist ja üldist liinikontrolli.

Suurim probleem on see, et liini lõpu ebaefektiivsus piirab kasvu. Tehasel võib juba olla võimsust rohkem toota, aga kui allavooluosa ei suuda seda kiirust toetada, muutub laienemine keeruliseks. Selles mõttes otsustab liini lõpp sageli, kui palju teie liinivõimsusest tegelikult kasutada saate.

Millised on lõpptootmislahenduste põhimasinad?

Hea tootmisliini lõpu süsteem ei seisne masinate lisamises automatiseerimise eesmärgil. See seisneb õigete masinate ühendamises, et karbid liiguksid sujuvalt toorikult valmis kaubaalustele, vähema ootamise, käsitsi käitlemise ja katkestustega.

Paljude toidutootjate jaoks moodustavad selle seadistuse tuuma viis seadet: automaatne karpide püstitaja, DELTA robot, karpide sulgemismasin, robotpalettide laadimine ja konveierisüsteemid.

Automaatne korpuse püstitaja

Automaatne karpide püstitaja on koht, kus algab teisejärguline pakkimisprotsess.

Selle asemel, et paluda operaatoritel lamedaid kaste avada, need ruudukujuliseks vormida ja põhja käsitsi teipida, teeb masin seda automaatselt ja saadab täitmiseks valmis kastid järgmisse etappi. See on lihtne uuendus, kuid see kõrvaldab liini ühe korduvaima ja kergemini alahinnatava pudelikaela.

Karpide käsitsi vormimine kipub olema aeglasem, kui inimesed arvavad, eriti pikkade vahetuste ajal. See tekitab ka varieeruvust. Mõned karbid vormitakse korralikult, teised vähem, ja see mõjutab järgmisi samme. Korralikult püstitatud kasti on lihtsam laadida, lihtsam sulgeda ning see on kaubaalustele panemise ja transportimise ajal stabiilsem.

Suurema tootlikkusega tehaste puhul aitab kastide püstitaja luua algusest peale stabiilse rütmi. Selle asemel, et oodata kastide ettevalmistamist, saab liin pidevalt õige kuju ja paigutusega kaste.

See on oluline ka siis, kui tegemist on mitme suurusega pakenditega. Õige disaini korral muutuvad ümberlülitused kiiremaks ja vähem sõltuvaks operaatori tehnikast.

DELTA robot

Kui karbid on valmis, tuleb tooted kiiresti ja korralikult sisse panna. Siin lisab DELTA robot tõelist väärtust.

DELTA robotid on loodud kiireks komplekteerimis- ja paigutustööks. Nad korjavad tooteid konveierilt ja asetavad need kontrollitud mustri järgi karpidesse. Toidutootjate jaoks, kes pakivad kotte, pakendeid, kandikuid, kilepakke või väikeseid kaste suurematesse transpordikastidesse, on see sageli samm, mis kõrvaldab suurima allavoolu pudelikaela.

Võrreldes käsitsi laadimisega ei ole erinevus mitte ainult kiiruses, vaid ka järjepidevuses.

DELTA robot ei väsi vahetuse keskel. See ei aeglusta kiirust suurenenud tootlikkuse tõttu. See hoiab laadimismustri stabiilsemana ja aitab liinil ülesvoolu masinaga rütmis püsida.

See on eriti kasulik, kui liin käitleb mitut tooteühikut (SKU). Erinevaid pakkide arvusid või tootepaigutusi saab hallata retseptiseadete kaudu, mitte korduva käsitsi sortimise ja pakkimise abil. See muudab süsteemi kasutamise ja erinevate toodete vahel vahetamise lihtsamaks.

Teine eelis on õrnem käsitsemine. Mõnda toodet ei saa lihtsalt karpi panna ilma pakendi esitlust või seisukorda mõjutamata. DELTA robot tagab puhtama ja kontrollituma laadimise ilma kiirust ohverdamata.

Korpuse sulgemise masin

Kui karp on täidetud, tuleb see korralikult sulgeda ja viivitamatult edasi liikuda.

See ongi karbi sulgemismasina ülesanne. See sulgeb ja tihendab karpi ühtlaselt, aidates kogu tootmisliini lõppprotsessi sujuvalt edasi viia.

Manuaalses töös tekitab see etapp sageli oodatust suurema takistuse. Operaatorid võivad kaste teipida erineva kiirusega, sulgemise kvaliteet võib varieeruda ja täidetud kastid võivad enne kaubaalustele panemist järjekorda tekkida. Sellisel juhul kaotab liin voolu.

Automaatne kastide sulgemismasin lahendab selle probleemi, luues kastide laadimise ja palletile panemise vahelise etteaimatavama üleandmise. Iga karp suletakse samamoodi, puhtama teibi pealekandmise ja parema üldilmega.

See järjepidevus on oluline ka transpordil. Halvasti suletud karbid võivad kaubaalusel avaneda, deformeeruda või halvasti virnastuda. Parem sulgemisetapp vähendab neid riske ja parandab saadetise kvaliteeti ilma keerukust lisamata.

Erineva suurusega karpe pakkuvate tootjate jaoks muudavad reguleeritavad sulgemismasinad ümberlülituse lihtsamaks kui täismanuaalne teipimine.

Robotiseeritud kaubaaluste ladumine

Kaubaaluste pakkimine on sageli koht, kus automatiseerimine tasub end kiiresti ära.

Manuaalne palletiseerimine on nõudlik, korduv ja suure tootlikkuse korral on seda raske järjepidevalt hoida. See toimib väiksemate mahtude korral, kuid kui pappkastide voog suureneb, muutub kiiruse, laadimiskvaliteedi ja ohutuse samaaegne säilitamine keeruliseks.

Robotiseeritud kaubaaluste süsteem võtab suletud kaste ja virnastab need programmeeritud mustri järgi. Peamine eelis ei ole mitte ainult tööjõu asendamine, vaid ka stabiilsemate, ühtlasemate ning hõlpsamini teisaldatavate ja ladustatavate kaubaaluste loomine.

Toiduainete tootjatele, kes tegelevad mitme suurusega pakendite või erinevate tellimuste formaatidega, pakub robotiseeritud kaubaaluste ladumine ka kasulikku paindlikkust. Erinevaid kaubaaluste mustreid saab salvestada ja vajadusel tagasi kutsuda, mis on palju lihtsam kui iga kord, kui tootmine muutub, käsitsi virnastamisjuhistele lootma jääda.

See parandab ka töökeskkonda. Korduv tõstmine ja virnastamine avaldab operaatoritele ilmset survet, eriti pikemate vahetuste puhul. Selle etapi automatiseerimine vähendab füüsilist koormust ja aitab operaatoritel keskenduda liini järelevalvele, mitte raskele käsitsi teisaldamisele.

Paljudes tehastes on kaubaaluste pakkimine üks selgemaid märke sellest, et liin on käsitsitööst välja kasvanud.

Konveierisüsteemid

Konveierid ei saa nii palju tähelepanu kui robotid, aga just need panevad kogu süsteemi tööle.

Hästi planeeritud konveierisüsteem ühendab iga etapi omavahel, nii et tooted ja karbid liiguvad väiksemate katkestustega. See kannab kaste paigaldamisest laadimiseni, sulgemisest kontrollini ja kontrollist kaubaalustele pakkimiseni. Ilma selle ühenduseta võivad isegi head masinad lõpuks töötada isoleeritud jaamadena, mitte ühe tõhusa liinina.

Konveierid aitavad hallata ka masinate vahelisi vooluerinevusi. Mitte iga liini osa ei tööta kogu aeg täpselt sama kiirusega. Puhverdamine, vahede paigutamine, ühendamine ja toodete õige juhtimine võivad liini stabiilsuse tagamisel oluliselt kaasa aidata.

Need on ka kõige lihtsam koht kontrolli integreerimiseks. Konveieri teele saab ehitada kontrollkaalud, metallidetektorid, vöötkoodilugejad, praakimisseadmed ja nägemissüsteemid. See muudab kvaliteedikontrolli usaldusväärsemaks ilma tarbetu käsitsi teisaldamiseta.

Paigutuse seisukohast aitavad konveierid vähendada ka segadust. Selle asemel, et operaatorid peaksid pakendeid jaamast jaama liigutama, muutub tootevoog struktureeritumaks ja hõlpsamini hallatavaks. Kiiretes toidutehastes tähendab see tavaliselt paremat ruumikasutust ja vähem välditavaid seisakuid.

Kuidas saavutada 50% efektiivsuse paranemist?

Mitte igas tehases ei saavutata täpselt sama tulemust, kuid suur kasv on väga realistlik, kuna praegune tootmisliini lõppprotsess on endiselt suuresti käsitsi teostatav.

Suurim edasiminek tuleb tavaliselt inimestest sõltuvuse vähendamisest korduvate käitlemisülesannete puhul. Kui kastide vormistamine, laadimine, sulgemine ja kaubaalustele pakkimine on automatiseeritud, muutub liin vähem haavatavaks tööjõupuuduse, aeglasemate vahetuste ja käsitsi ebajärjekindluse suhtes.

Teine kasu tuleb katkestuste vähenemisest. Paljud liinid ei peatu mitte seetõttu, et peamise pakkemasinaga on probleem. Nad peatuvad seetõttu, et liini lõpp ei suuda tooteid piisavalt kiiresti tühjendada. Kui allavoolu protsess muutub stabiilsemaks, töötab kogu liin tavaliselt paremini.

Ümberlülitusaeg on veel üks oluline tegur. Tehastes, mis toodavad erinevaid tooteid või pakendivorminguid, võivad retseptipõhised kohandused nädala või kuu jooksul üllatavalt palju aega kokku hoida. Kiirem ümberlülitus tähendab rohkem aega tegelikuks tootmiseks.

Ruum on samuti olulisem, kui paljud tehased arvavad. Manuaalsete tootmisliinide lõpp-aladel on sageli vaja lisaruumi pakendite kokkupanekuks, operaatori liikumiseks ja kaubaaluste ajutiseks paigutamiseks. Paremini integreeritud süsteem muudab ala tavaliselt lihtsamini kontrollitavaks ja tõhusamaks.

Sama oluline on see, et automatiseerimine muudab liini haldamise lihtsamaks. Kui voog on struktureeritum, on lihtsam näha, kus tekivad viivitused, kus praak suureneb ja kus toodang kaob. See annab operatsioonimeeskondadele parema aluse parendusteks, selle asemel et loota oletustele.

Praktikas saadakse parimad tulemused siis, kui vaadata kogu tootmisliini lõppprotsessi, mitte osta üksikut masinat eraldi. Seadmed peavad sobima toote, karbi formaadiga, olemasoleva ruumiga ja tegelike kitsaskohtadega tootmispõrandal. Kui see osa on hästi tehtud, ei ole efektiivsuse kasv pelgalt väide. See muutub nähtavaks igapäevases tootmises.

Lõppmõtted

Paljudel toidutootjatel on juba olemas korralikud esmase pakendamise seadmed, kuid liini lõpus läheb ikkagi liiga palju aega ja tööjõudu kaotsi.

Kui kaste ikka veel käsitsi kokku pannakse, tooteid kastidesse pakitakse, kaste ükshaaval teibitakse ja kaubaaluseid käsitsi ehitatakse, töötab liin alati alla oma potentsiaali. Selline seadistus võib küll toimida, kuid toodangu kasvades muutub selle haldamine raskemaks.

Ühendatud tootmisliini lõppsüsteem muudab seda. Automaatse karpide püstitaja, DELTA roboti, karpide sulgemismasina, robotpalettide paigaldamise ja konveiersüsteemide koostöö abil muutub tootmise viimane etapp sujuvamaks, järjepidevamaks ja palju lihtsamini skaleeritavaks.

Toiduainete tootjate jaoks, kes soovivad suurendada läbilaskevõimet ilma tööjõukoormust suurendamata, on see sageli üks praktilisemaid uuendamise valdkondi. Kui vaatate üle oma praegust liini, tasub lähemalt uurida, kus tegelikud viivitused tekivad. Paljudel juhtudel võib parem liini lõpu seadistus vabastada võimsuse, mis teil juba on, kuid mida te veel ei saa kasutada.