Végállomási automatizálási megoldások élelmiszergyártók számára

Sok élelmiszergyárban a legnagyobb hatékonysági problémák nem a mérés vagy a töltés szakaszában jelentkeznek, hanem a gyártósor végén.

Az elsődleges csomagok elég gyorsan kijönnek, de a dobozokat továbbra is kézzel nyitják ki, a termékek a dobozokba csomagolásra várnak, a dobozok sorban állnak a lezárásra, és a kész dobozok felhalmozódnak a palettázás előtt. Papíron a sor automatizáltnak tűnik. A valóságban a folyamat utolsó része továbbra is az emberek mozgásától, egymásra rakásától, lezárásától és a felzárkózástól függ.

Általában itt kezd csökkenni a kimenet.

Az üzemeltetési vezetők és az üzemigazgatók számára ez frusztráló helyzetet teremt. Gyorsabb upstream berendezésekbe fektetnek be, de a tényleges napi teljesítmény továbbra is elmarad a várakozásoktól. A munkaerőköltségek folyamatosan nőnek, az állásidő apró, de állandó módon jelentkezik, és a gyártósor vége lesz az oka annak, hogy a gyártósor többi részének lassulnia kell.

Ezért összpontosít egyre több élelmiszergyártó a gyártósor végi automatizálásra. Egy jól megtervezett rendszer többet tesz, mint a kézi munka helyettesítését. Stabil termékáramlást biztosít, csökkenti a kezelési hibákat, lerövidíti az átállásokat, és segít abban, hogy a teljes csomagolósor közelebb álljon a valódi kapacitásához.

Megfelelő beállítás esetén ez akár 50%-os hatékonyságnövekedést is jelenthet.

Ez a cikk azt vizsgálja, hogy hol keletkeznek általában a gyártósor végi veszteségek, mely gépek jelentik a legnagyobb különbséget, és hogyan tudnak az élelmiszergyártók hatékonyabb csomagolási folyamatot kiépíteni anélkül, hogy túlbonyolítanák a gyártósort.

Milyen rejtett költségei vannak egy nem hatékony végpontnak?

Egy gyenge befejező folyamat nem mindig tűnik drámainak. Gyakran kisebb problémák gyűjteménye, amelyek minden műszakban ismétlődnek.

Az egyik operátor a dobozok formázása közben késik. Egy másik a dobozok berakodásával próbál lépést tartani. A lezárás egyenetlenné válik, amikor a mennyiség megnő. A raklapokat kézzel rakják egymásra, és elkezdenek dőlni. Ezek a problémák önmagukban nem tűnnek komolynak, de együtt lassítják az egész gyártósort.

A munkaerő általában az első nyomáspont. Amikor a gyártósor utolsó szakasza az emberektől függ, akik összeállítják a dobozokat, becsomagolják a termékeket, lezárják a dobozokat és palettázzák a késztermékeket, a termelés kézi sebességhez kötött. Amint a termelési volumen megnő, ezt a beállítást nehéz fenntartani. A folyamat elején lévő gépek ugyan gyorsabban tudnak működni, de a gyártósor vége nem tudja elég gyorsan kiüríteni a termékeket.

Aztán ott van a termékkezelés. Minél több kézi beavatkozásra van szükség, annál nagyobb a sérült dobozok, az elejtett csomagok, az egyenetlen egymásra rakás vagy az átdolgozás esélye. Még ha maga az élelmiszer rendben is van, a rossz másodlagos csomagolás később problémákat okoz a raktározás, a szállítás és a vevői kézbesítés során.

Az átállások egy másik gyakori probléma, ami csökkenti a termelékenységet. Sok élelmiszergyártó különböző SKU-kat, kiszerelési mennyiségeket és dobozméreteket használ. Ha minden átállás túl sok manuális beállítást igényel, a gyártósor naponta vagy hetente többször is hasznos termelési időt veszít.

A kézi folyamatoknál a konzisztencia fenntartása is nehezebb. A dobozok formázása nem feltétlenül egyforma. A termékek elhelyezése a dobozon belül változhat. A ragasztószalag felhelyezése nem biztos, hogy tiszta lesz. A raklapmintázat műszakról műszakra változik. Ezek nem csak esztétikai problémák. Befolyásolják a szállítás stabilitását, a raktári kezelést és az általános gyártósori irányítást.

A legnagyobb probléma az, hogy a gyártósor végeredményének hatékonyságának hiánya korlátozza a növekedést. Egy gyárnak lehet már kapacitása többet termelni, de ha a downstream szakasz nem tudja támogatni ezt a sebességet, a bővítés nehézzé válik. Ebben az értelemben a gyártósor vége gyakran eldönti, hogy a gyártósor kapacitásának mekkora részét használhatja fel valójában.

Melyek a főbb gépek a végfelhasználói megoldásokban?

Egy jó végponti rendszer nem arról szól, hogy gépeket adunk hozzá az automatizálás érdekében. Arról van szó, hogy a megfelelő gépeket összekapcsoljuk, hogy a dobozok zökkenőmentesen jussanak el a lapos üres dobozból a kész raklapba, kevesebb várakozással, kevesebb kézi kezeléssel és kevesebb megszakítással.

Sok élelmiszergyártó számára öt berendezés alkotja a rendszer magját: az automatikus dobozoló, a DELTA Robot, a dobozzáró gép, a robotizált palettázó és a szállítószalag-rendszerek.

Automatikus tokfelállító

Az automatikus dobozoló az a hely, ahol a másodlagos csomagolási folyamat elkezdődik.

Ahelyett, hogy a gépkezelőket arra kérné, hogy nyissák ki a lapos dobozokat, igazítsák őket négyszögletűre, és kézzel ragasszák le az aljukat, a gép automatikusan elvégzi ezt, és a töltésre kész dobozokat a következő szakaszba küldi. Ez egy egyszerű fejlesztés, de megszünteti a gyártósor egyik leggyakoribb és legkönnyebben alábecsült szűk keresztmetszetét.

A kézi dobozolás általában lassabb a vártnál, különösen hosszú műszakok alatt. Ez változatosságot is teremt. Egyes dobozok szépen formázódnak, mások kevésbé, és ez befolyásolja a következő lépéseket. Egy megfelelően felállított doboz könnyebben rakható, könnyebben lezárható, és stabilabb a palettázás és a szállítás során.

A nagyobb termeléssel működő gyárak esetében a dobozoló berendezés segít a kezdetektől fogva állandó ritmus kialakításában. Ahelyett, hogy a dobozok előkészítésére kellene várni, a gyártósor folyamatosan kapja a megfelelő alakú és pozíciójú dobozokat.

Ez akkor is fontos, ha több méretű dobozról van szó. A megfelelő kialakítással a váltás gyorsabbá válik, és kevésbé függ a kezelő technikájától.

DELTA robot

Miután a dobozok elkészültek, a termékeket gyorsan és szépen kell becsomagolni. Itt teremt igazi értéket a DELTA Robot.

A DELTA robotokat gyors felszedési és elhelyezési munkára tervezték. A termékeket a szállítószalagról veszik fel, és ellenőrzött mintázat szerint helyezik dobozokba. Az élelmiszergyártók számára, akik zacskókat, tasakokat, tálcákat, fóliákat vagy kis dobozokat csomagolnak nagyobb szállítóládákba, ez gyakran az a lépés, amely megszünteti a legnagyobb szűk keresztmetszetet a folyamat végén.

A kézi adagoláshoz képest a különbség nem csak a sebességben rejlik, hanem az állandóságban is.

Egy DELTA robot nem fárad el a műszak felénél. Nem lassul le a megnövekedett teljesítmény miatt. Stabilabb rakodási mintázatot biztosít, és segít abban, hogy a gyártósor ritmusban maradjon a felfelé haladó géppel.

Ez különösen hasznos, ha a gyártósor több SKU-t kezel. A különböző csomagszámok vagy termékelrendezések receptbeállításokon keresztül kezelhetők a kézi válogatás és csomagolás ismételt elvégzése helyett. Ez megkönnyíti a rendszer működtetését és a különböző termékek közötti váltást.

További előny a kíméletesebb kezelés. Bizonyos termékeket nem lehet egyszerűen a dobozba dobni anélkül, hogy az befolyásolná a megjelenést vagy a csomagolás állapotát. A DELTA Robot tisztább és kontrolláltabb rakodási lépést biztosít a sebesség feláldozása nélkül.

Dobozzáró gép

Miután a doboz megtelt, megfelelően le kell zárni, és haladéktalanul tovább kell szállítani.

Ez a dobozlezáró gép feladata. Egyenletes módon zárja és zárja le a dobozt, segítve a teljes gyártósor-végi folyamat gördülékeny lebonyolítását.

Kézi műveletek során ez a lépés gyakran a vártnál nagyobb ellenállást eredményez. A kezelők eltérő sebességgel ragaszthatják le a dobozokat, a lezárás minősége változhat, és a megtöltött dobozok sorban állhatnak a palettázás előtt. Amikor ez megtörténik, a gyártósor elveszíti az áramlást.

Egy automatikus dobozzáró gép ezt a problémát úgy oldja meg, hogy kiszámíthatóbb átadást biztosít a dobozok berakodása és palettázása között. Minden doboz ugyanúgy van lezárva, tisztább ragasztószalaggal és szebb összképpel.

Ez az állandóság a szállítás során is fontos. A rosszul lezárt dobozok kinyílhatnak, deformálódhatnak vagy rosszul egymásra rakódhatnak a raklapon. A jobb lezárási lépés csökkenti ezeket a kockázatokat és javítja a szállítmány minőségét anélkül, hogy növelné a bonyolultságot.

A különböző méretű dobozokat üzemeltető gyártók számára az állítható hegesztőgépek a teljesen manuális szalagozáshoz képest könnyebbé teszik az átállást.

Robotizált palettázás

A palettázás gyakran az a terület, ahol az automatizálás gyorsan megtérül.

A kézi palettázás igényes, ismétlődő, és nagy teljesítmény mellett is nehéz következetesen tartani. Alacsonyabb mennyiségek esetén működik, de amint a dobozok áramlása megnő, nehézzé válik egyszerre fenntartani a sebességet, a rakodási minőséget és a biztonságot.

Egy robotizált palettázó rendszer lezárt dobozokat vesz fel, és egy programozott minta szerint rakodja egymásra azokat. A fő előny nem csak a munkaerő helyettesítése, hanem az is, hogy stabilabb, egyenletesebb, valamint könnyebben mozgatható és tárolható raklapokat hoz létre.

Az élelmiszergyártók számára, akik többféle dobozméretet vagy különböző rendelési formátumot kezelnek, a robotizált palettázás hasznos rugalmasságot is biztosít. Különböző raklapminták tárolhatók és szükség szerint visszahívhatók, ami sokkal egyszerűbb, mint a manuális rakásolási utasításokra hagyatkozni minden termelési változáskor.

Javítja a munkakörnyezetet is. Az ismételt emelés és rakodás nyilvánvaló megterhelést jelent a kezelőknek, különösen hosszabb műszakokban. Ennek a lépésnek az automatizálása csökkenti a fizikai megterhelést, és segíti a kezelőket abban, hogy a nehéz kézi anyagmozgatás helyett a gyártósori felügyeletre koncentráljanak.

Sok üzemben a palettázás az egyik legegyértelműbb jele annak, hogy a gyártósor kinőtte a kézi munkát.

Szállítószalag-rendszerek

A szállítószalagok nem kapnak annyi figyelmet, mint a robotok, de ezek működtetik az egész rendszert.

Egy jól megtervezett szállítószalag-rendszer összeköti az egyes szakaszokat, így a termékek és a dobozok kevesebb megszakítással mozognak. A rendszer a dobozokat az összeszereléstől a berakodásig, a lezárástól az ellenőrzésig, és az ellenőrzéstől a palettázásig szállítja. E kapcsolat nélkül még a jó gépek is elszigetelt állomásokként működhetnek egyetlen hatékony gyártósor helyett.

A szállítószalagok segítenek a gépek közötti áramlási különbségek kezelésében is. A gyártósor nem minden része fut mindig pontosan ugyanolyan sebességgel. A pufferelés, a térközök, az összevonás és a termékek megfelelő irányítása nagyban befolyásolhatja a gyártósor stabilitását.

Ezek a helyek a legkönnyebben integrálhatók az ellenőrzéshez. Ellenőrző mérlegek, fémdetektorok, vonalkódolvasók, selejtezőeszközök és képfeldolgozó rendszerek mind beépíthetők a szállítószalag útvonalába. Ez megbízhatóbbá teszi a minőségellenőrzést anélkül, hogy felesleges kézi beavatkozást igényelne.

Elrendezési szempontból a szállítószalagok segítenek csökkenteni a rendetlenséget. Ahelyett, hogy a kezelőknek állomásról állomásra kellene mozgatniuk a dobozokat, a termékáramlás strukturáltabbá és könnyebben kezelhetővé válik. A forgalmas élelmiszergyárakban ez általában jobb helykihasználást és kevesebb elkerülhető leállást jelent.

Hogyan érhető el az 50%-os hatékonyságnövekedés?

Nem minden gyárban fog pontosan ugyanaz a szám jelentkezni, de a jelentős növekedés nagyon is reális, ha a jelenlegi gyártósor-végi folyamat még mindig nagyrészt manuális.

A legnagyobb javulás általában az ismétlődő anyagmozgatási feladatokhoz szükséges emberektől való függőség csökkentéséből származik. Amint a dobozolás, a rakodás, a lezárás és a palettázás automatizálódik, a gyártósor kevésbé lesz kitéve a munkaerőhiánynak, a lassabb műszakoknak és a manuális következetlenségeknek.

A második előny a kevesebb leállásból adódik. Sok gyártósor nem azért áll le, mert a fő csomagológéppel probléma van. Azért állnak le, mert a gyártósor vége nem tudja elég gyorsan kiüríteni a termékeket. Amint a további folyamat stabilabbá válik, az egész gyártósor általában jobban működik.

Az átállási idő egy másik fontos tényező. A különböző termékeket vagy dobozformátumokat előállító gyárakban a recept alapú módosítások meglepően sok időt takaríthatnak meg egy hét vagy hónap leforgása alatt. A gyorsabb átállás több időt jelent a tényleges termelésre.

A hely is fontosabb, mint azt sok üzem gondolja. A manuális gyártósor-végi területeken gyakran extra helyre van szükség a dobozok felhalmozásához, a kezelők mozgatásához és az ideiglenes raklapok elhelyezéséhez. Egy jobban integrált rendszer általában könnyebben irányíthatóvá és hatékonyabbá teszi a területet.

Ugyanilyen fontos, hogy az automatizálás megkönnyíti a gyártósor kezelését. Amikor a folyamat strukturáltabb, könnyebb belátni, hol történnek a késések, hol nő a selejt, és hol vész el a termelés. Ez jobb alapot ad az operatív csapatoknak a fejlesztéshez a találgatások helyett.

A gyakorlatban a legjobb eredményeket akkor érjük el, ha a teljes gyártási folyamatot vizsgáljuk, ahelyett, hogy egyetlen gépet vásárolnánk külön-külön. A berendezésnek illeszkednie kell a termékhez, a doboz formátumához, a rendelkezésre álló helyhez és a csarnok valós szűk keresztmetszeteihez. Ha ezt a részt jól csinálják, a hatékonyságnövekedés nem csak egy kijelentés. A napi termelésben is láthatóvá válik.

Záró gondolatok

Sok élelmiszergyártó rendelkezik már szilárd elsődleges csomagolóberendezésekkel, de a gyártósor végén még mindig túl sok idő és munkaerő vész el.

Ha a dobozokat továbbra is kézzel állítják össze, a termékeket kézzel csomagolják ládákba, a dobozokat egyesével ragasztják le ragasztószalaggal, és a raklapokat kézzel építik össze, a gyártósor mindig a lehetőségei alatt fog működni. Ez a fajta beállítás még működhet, de a termelés növekedésével egyre nehezebb lesz kezelni.

Egy jobban összekapcsolt gyártósor-végi rendszer ezt megváltoztatja. Egy automatikus dobozoló, a DELTA Robot, a dobozzáró gép, a robotizált palettázó és a szállítószalag-rendszerek együttműködésével a termelés utolsó szakasza simábbá, következetesebbé és sokkal könnyebben skálázhatóvá válik.

Azoknak az élelmiszergyártóknak, akik a termelési teljesítmény növelésére törekszenek anélkül, hogy nagyobb munkaerő-terhelést okoznának, ez gyakran az egyik legpraktikusabb fejlesztési terület. Ha felülvizsgálja a jelenlegi gyártósorát, érdemes alaposan megvizsgálni, hogy hol fordulnak elő a valódi késedelmek. Sok esetben egy jobb gyártósor-végi beállítás felszabadíthatja a már meglévő, de még nem kihasznált kapacitást.