Maisto produktų gamintojų linijos pabaigos automatizavimo sprendimai

Daugelyje maisto gamyklų didžiausios efektyvumo problemos kyla ne svėrimo ar pildymo etape. Jos atsiranda linijos pabaigoje.

Pirminės pakuotės iškeliauja pakankamai greitai, bet tada dėžės vis tiek atidaromos rankomis, produktai laukia, kol bus supakuoti į dėžes, dėžės laukia eilėse, kol bus užsandarintos, o gatavos dėžės kaupiasi prieš supakuojant ant paletų. Teoriškai linija atrodo automatizuota. Iš tikrųjų paskutinė proceso dalis vis dar priklauso nuo žmonių, kurie juda, krauna prekes, užsandarina jas ir pasivijo.

Paprastai būtent tada prasideda našumo kritimas.

Operacijų vadovams ir gamyklų direktoriams tai sukuria nemalonią situaciją. Investuojama į greitesnę įrangą, tačiau faktinis kasdienis našumas vis tiek neatitinka lūkesčių. Darbo sąnaudos nuolat didėja, prastovos atsiranda nedideliais, bet nuolatiniais būdais, o linijos pabaiga tampa priežastimi, dėl kurios likusi linijos dalis turi sulėtinti darbą.

Štai kodėl vis daugiau maisto gamintojų dabar daugiausia dėmesio skiria gamybos linijos pabaigos automatizavimui. Gerai suprojektuota sistema ne tik pakeičia rankinį darbą. Ji palaiko stabilų produktų srautą, sumažina tvarkymo klaidas, sutrumpina perėjimus ir padeda visai pakavimo linijai veikti arčiau savo tikrojo pajėgumo.

Tinkamai sukonfigūravus, tai gali reikšti iki 50 % efektyvumo padidėjimą.

Šiame straipsnyje nagrinėjama, kur dažniausiai patiriami gamybos linijos pabaigos nuostoliai, kurios mašinos daro didžiausią skirtumą ir kaip maisto gamintojai gali sukurti efektyvesnį pakavimo procesą nepersistengdami su gamybos linija.

Kokios yra neefektyvaus gamybos pabaigos etapo paslėptos išlaidos?

Silpnas eilutės pabaigos procesas ne visada atrodo dramatiškai. Tai dažnai yra mažesnių problemų rinkinys, kuris kartojasi kiekvienoje pamainoje.

Vienas operatorius vėluoja formuodamas dėžes. Kitas bando suspėti su dėžių pakrovimu. Sandarinimas tampa nepastovus, kai padidėja išeiga. Padėklai kraunami rankomis ir pradeda linkti. Nė viena iš šių problemų atskirai neatrodo rimta, tačiau kartu jos sulėtina visą liniją.

Paprastai pirmasis spaudimo taškas yra darbas. Kai paskutiniame linijos etape žmonės surenka dėžes, supakuoja gaminius, užklijuoja kartonines dėžes ir sukrauna gatavus gaminius ant palečių, gamyba tampa pririšta prie rankinio greičio. Padidėjus gamybos apimčiai, tokią sistemą sunku išlaikyti. Ankstesnės gamybos mašinos gali būti paruoštos veikti greičiau, tačiau linijos gale esantys įrenginiai negali pakankamai greitai apdoroti gaminių.

Taip pat yra produktų tvarkymas. Kuo daugiau rankų darbo atliekama, tuo didesnė tikimybė, kad bus pažeistos dėžės, numestos pakuotės, netolygiai sukrautos arba perdirbtos prekės. Net jei pats maistas yra geros būklės, prasta antrinė pakuotė vėliau sukelia problemų sandėliuojant, transportuojant ir pristatant prekes klientams.

Perjungimai yra dar vienas dažnas produktyvumo mažinimo veiksnys. Daugelis maisto gamintojų naudoja skirtingus SKU, pakuočių skaičius ir dėžių dydžius. Jei kiekvienas perjungimas reikalauja per daug rankinio reguliavimo, linija praranda naudingą gamybos laiką kelis kartus per dieną ar kelis kartus per savaitę.

Rankiniame procese taip pat sunkiau išlaikyti nuoseklumą. Dėžutės gali būti formuojamos nevienodai. Produktų išdėstymas dėžės viduje gali skirtis. Lipnios juostos klijavimas gali atrodyti netvarkingai. Padėklų raštai keičiasi kiekvieną pamainą. Tai ne tik kosmetiniai trūkumai. Jie turi įtakos transportavimo stabilumui, sandėlio tvarkymui ir bendrai linijos kontrolei.

Didžiausia problema yra ta, kad neefektyvus gamybos linijos galas riboja augimą. Gamykla jau gali turėti pajėgumų pagaminti daugiau, bet jei gamybos grandinės pabaiga negali palaikyti tokio greičio, plėtra tampa sudėtinga. Šia prasme gamybos linijos galas dažnai lemia, kiek savo linijos pajėgumų iš tikrųjų galite panaudoti.

Kokios yra pagrindinės mašinos, naudojamos gamybos linijos pabaigos sprendimuose?

Gera gamybos linijos pabaigos sistema nėra skirta mašinų pridėjimui automatizavimo tikslais. Ji skirta tinkamų mašinų sujungimui, kad dėžės sklandžiai judėtų iš plokščių ruošinių į gatavus padėklus, mažiau laukiant, atliekant mažiau rankinio darbo ir mažiau pertraukimų.

Daugeliui maisto gamintojų pagrindinę sistemą sudaro penki įrenginiai: automatinis dėžių surinkėjas, robotas „DELTA Robot“, dėžių sandarinimo mašina, robotinis paletizavimas ir konvejerių sistemos.

Automatinis dėklų surinkėjas

Automatinis dėžių surinkėjas yra vieta, kur prasideda antrinis pakavimo procesas.

Užuot prašęs operatorių atidaryti plokščias dėžes, jas išlyginti ir rankiniu būdu suklijuoti dugną, aparatas tai daro automatiškai ir siunčia užpildymui paruoštas dėžes į kitą etapą. Tai paprastas atnaujinimas, tačiau jis pašalina vieną iš labiausiai pasikartojančių ir lengvai neįvertinamų kliūčių linijoje.

Rankinis dėžių formavimas paprastai yra lėtesnis nei žmonės tikisi, ypač ilgų pamainų metu. Tai taip pat sukuria įvairovės. Kai kurios dėžės suformuojamos tvarkingai, kitos – ne taip, ir tai turi įtakos tolesniems veiksmams. Tinkamai pastatytą dėžę lengviau pakrauti, lengviau užsandarinti ir ji stabilesnė paletizavimo ir transportavimo metu.

Didesnio našumo gamykloms dėžių surinkėjas padeda nuo pat pradžių užtikrinti stabilų ritmą. Užuot laukus, kol bus paruoštos dėžės, linija nuolat gauna tinkamos formos ir padėties dėžes.

Tai taip pat svarbu, kai naudojamos kelių dydžių dėžės. Tinkamai suprojektavus, pakeitimai tampa greitesni ir mažiau priklausomi nuo operatoriaus technikos.

DELTA robotas

Kai dėžės paruoštos, produktus reikia sudėti greitai ir tvarkingai. Būtent čia DELTA robotas suteikia realios vertės.

DELTA robotai sukurti greitam surinkimo ir padėjimo darbui. Jie paima produktus nuo konvejerio ir kontroliuojamu būdu sudeda juos į dėžes. Maisto gamintojams, pakuojantiems maišus, maišelius, padėklus, srauto plėveles ar mažas dėžes į didesnes transportavimo dėžes, šis žingsnis dažnai pašalina didžiausią kliūtį.

Palyginti su rankiniu krovimu, skirtumas yra ne tik greitis, bet ir nuoseklumas.

DELTA robotas nepavargsta pamainos viduryje. Jis nesulėtina greičio, nes padidėja našumas. Jis palaiko stabilesnį pakrovimo modelį ir padeda linijai išlikti ritmingam su prieš srovę einančia mašina.

Tai ypač naudinga, kai linija tvarko kelis SKU. Skirtingą pakuočių skaičių arba produktų išdėstymą galima valdyti naudojant receptų nustatymus, o ne pakartotinai rūšiuojant ir pakuojant rankiniu būdu. Tai palengvina sistemos valdymą ir leidžia lengviau keisti skirtingus produktus.

Dar vienas privalumas – švelnesnis tvarkymas. Kai kurių produktų negalima tiesiog įmesti į dėžutę nepaveikiant pateikimo ar pakuotės būklės. DELTA robotas užtikrina švaresnį ir labiau kontroliuojamą pakrovimo etapą neprarandant greičio.

Dėžių sandarinimo mašina

Kai dėžutė užpildyta, ją reikia tinkamai užklijuoti ir nedelsiant perkelti toliau.

Tai yra dėžių sandarinimo mašinos užduotis. Ji uždaro ir užklijuoja dėžutes tolygiai, padėdama užtikrinti viso gamybos proceso tęstinumą.

Rankinėse operacijose šis žingsnis dažnai sukelia didesnį pasipriešinimą nei tikėtasi. Operatoriai gali apklijuoti dėžes skirtingu greičiu, sandarinimo kokybė gali skirtis, o užpildytos dėžės gali pradėti rikiuotis eilėje prieš pakrovimą ant paletės. Kai taip nutinka, linija praranda srautą.

Automatinė dėžių sandarinimo mašina išsprendžia šią problemą, užtikrindama labiau nuspėjamą dėžių pakrovimo ir sudėjimo į paletes procesą. Kiekviena dėžutė užklijuojama tokiu pačiu būdu, tik švaresnė lipni juosta ir geresnė bendra išvaizda.

Tas nuoseklumas svarbus ir transportuojant. Prastai užsandarintos dėžės gali atsidaryti, deformuotis arba blogai sukrauti ant padėklo. Geresnis sandarinimo etapas sumažina šią riziką ir pagerina siuntos kokybę nepadidindamas sudėtingumo.

Gamintojams, gaminantiems skirtingų dydžių dėžes, reguliuojamos sandarinimo mašinos taip pat palengvina perėjimą prie skirtingų dydžių dėžių nei visiškai rankinis klijavimas.

Robotinis paletizavimas

Paletizavimas dažnai yra sritis, kurioje automatizavimas greitai atsiperka.

Rankinis paletizavimas yra sudėtingas, pasikartojantis ir sunkiai išlaikomas nuoseklus esant dideliam našumui. Jis tinka mažesniems kiekiams, tačiau padidėjus dėžių srautui, tampa sunku išlaikyti greitį, pakrovimo kokybę ir saugumą tuo pačiu metu.

Robotinė paletavimo sistema paima užsandarintas dėžes ir sukrauna jas pagal užprogramuotą modelį. Pagrindinis privalumas yra ne tik darbo jėgos pakeitimas, bet ir stabilesnių, vienodesnių, lengviau perkeliamų ir sandėliuojamų padėklų sukūrimas.

Maisto gamintojams, tvarkantiems įvairių dydžių dėžes arba skirtingus užsakymų formatus, robotinis paletizavimas taip pat suteikia naudingo lankstumo. Galima saugoti skirtingus padėklų modelius ir juos atšaukti pagal poreikį, o tai yra daug lengviau nei pasikliauti rankinėmis krovimo instrukcijomis kiekvieną kartą, kai keičiasi gamyba.

Tai taip pat pagerina darbo aplinką. Pakartotinis kėlimas ir krovimas į krūvį operatoriams kelia akivaizdų spaudimą, ypač ilgesnėmis pamainomis. Šio žingsnio automatizavimas sumažina fizinį krūvį ir padeda operatoriams sutelkti dėmesį į linijos priežiūrą, o ne į sunkų rankinį darbą.

Daugelyje gamyklų paletizavimas yra vienas aiškiausių požymių, kad linija išaugo iš rankų darbo ribų.

Konvejerių sistemos

Konvejeriai nesulaukia tiek daug dėmesio, kiek robotai, tačiau būtent jie užtikrina visos sistemos veikimą.

Gerai suplanuota konvejerių sistema sujungia kiekvieną etapą, kad produktai ir dėžės judėtų be jokių trikdžių. Ji perneša dėžes nuo surinkimo iki pakrovimo, nuo sandarinimo iki patikrinimo ir nuo patikrinimo iki paletizavimo. Be šio ryšio net ir geros mašinos gali veikti kaip izoliuotos stotys, o ne kaip viena efektyvi linija.

Konvejeriai taip pat padeda valdyti srautų skirtumus tarp mašinų. Ne kiekviena linijos dalis visą laiką veikia vienodu greičiu. Buferizavimas, atstumų nustatymas, sujungimas ir tinkamas produktų nukreipimas gali turėti didelės įtakos linijos stabilumui.

Jie taip pat yra lengviausiai integruojama patikros sistema. Kontrolinės svarstyklės, metalo detektoriai, brūkšninių kodų skaitytuvai, atmetimo įrenginiai ir vaizdo sistemos gali būti įmontuoti į konvejerio kelią. Tai padidina kokybės kontrolės patikimumą, nepadidinant nereikalingo rankinio darbo.

Išplanavimo požiūriu, konvejeriai taip pat padeda sumažinti netvarką. Vietoj to, kad operatoriai perkeltų dėžes iš vienos stoties į kitą, produktų srautas tampa labiau struktūrizuotas ir lengviau valdomas. Užimtose maisto gamyklose tai paprastai reiškia geresnį erdvės panaudojimą ir mažiau išvengiamų prastovų.

Kaip pasiekti 50% efektyvumo padidėjimą?

Ne kiekvienoje gamykloje bus pasiektas toks pat skaičius, tačiau didelis pelnas yra labai realus, kai dabartinis gamybos pabaigos procesas vis dar yra daugiausia rankinis.

Didžiausias pagerėjimas paprastai pasiekiamas sumažinant priklausomybę nuo žmonių atliekant pasikartojančias tvarkymo užduotis. Kai dėžių formavimas, pakrovimas, sandarinimas ir paletizavimas automatizuojami, linija tampa mažiau pažeidžiama darbo jėgos trūkumo, lėtesnių pamainų ir rankinio darbo nenuoseklumo.

Antras privalumas – mažesnis sutrikimų skaičius. Daugelis linijų sustoja ne dėl to, kad sugenda pagrindinė pakavimo mašina. Jos sustoja todėl, kad linijos galas negali pakankamai greitai išvežti produktų. Kai tolesnis procesas tampa stabilesnis, visa linija paprastai veikia geriau.

Pakeitimo laikas yra dar vienas svarbus veiksnys. Gamyklose, gaminančiose skirtingus produktus ar dėžių formatus, receptūromis pagrįsti pakeitimai gali sutaupyti stebėtinai daug laiko per savaitę ar mėnesį. Greitesnis perjungimas reiškia daugiau laiko faktinei gamybai.

Erdvė taip pat yra svarbesnė, nei daugelis gamyklų tikisi. Rankinio gamybos linijos pabaigos zonose dažnai reikia papildomos vietos dėžių surinkimui, operatorių judėjimui ir laikinam palečių išdėstymui. Geriau integruota sistema paprastai leidžia lengviau valdyti zoną ir efektyviau ją eksploatuoti.

Lygiai taip pat svarbu, kad automatizavimas palengvina linijos valdymą. Kai srautas yra labiau struktūrizuotas, lengviau matyti, kur atsiranda vėlavimų, kur padaugėja brokų ir kur prarandama produkcija. Tai suteikia operacijų komandoms geresnį pagrindą tobulėti, o ne pasikliauti spėlionėmis.

Praktiškai geriausi rezultatai gaunami vertinant visą gamybos linijos pabaigos procesą, o ne perkant vieną mašiną atskirai. Įranga turi atitikti produktą, dėžutės formatą, turimą erdvę ir realias kliūtis gamybos aikštelėje. Kai ši dalis atliekama gerai, efektyvumo padidėjimas nėra tik teiginys. Jis tampa matomas kasdienėje gamyboje.

Baigiamosios mintys

Daugelis maisto gamintojų jau turi patikimą pirminio pakavimo įrangą, tačiau gamybos linijos gale vis dar prarandama per daug laiko ir darbo.

Jei dėžės vis dar bus surenkamos rankomis, produktai į dėžes pakuojami rankomis, dėžės po vieną apklijuojamos lipnia juosta, o padėklai bus surenkami rankiniu būdu, linija visada veiks ne visu pajėgumu. Tokia sistema vis dar gali veikti, tačiau ją valdyti tampa sunkiau, augant gamybai.

Labiau sujungta gamybos linijos pabaigos sistema tai pakeičia. Kai kartu veikia automatinis dėžių surinkėjas, robotas „DELTA Robot“, dėžių sandarinimo mašina, robotinis paletizavimas ir konvejerių sistemos, paskutinis gamybos etapas tampa sklandesnis, nuoseklesnis ir daug lengviau pritaikomas.

Maisto gamintojams, norintiems padidinti našumą nesukuriant didesnio darbo jėgos spaudimo, tai dažnai yra viena praktiškiausių sričių, kurias reikia atnaujinti. Jei peržiūrite savo dabartinę liniją, verta atidžiai išnagrinėti, kur atsiranda tikrieji vėlavimai. Daugeliu atvejų geresnė linijos pabaigos konfigūracija gali atlaisvinti jau turimus, bet dar negalimus pajėgumus.