Soluții de automatizare a capătului de linie pentru producătorii de alimente

În multe fabrici alimentare, cele mai mari probleme de eficiență nu apar în etapa de cântărire sau umplere. Ele apar la capătul liniei.

Pachetele principale ies destul de repede, dar apoi cutiile sunt încă deschise manual, produsele așteaptă să fie ambalate în cutii, cutiile stau la coadă pentru sigilare, iar cutiile finite se adună înainte de paletizare. Pe hârtie, linia pare automatizată. În realitate, ultima parte a procesului depinde încă de oamenii care se deplasează, stivuiesc, sigilează și recuperează.

De obicei, acolo începe să scadă producția.

Pentru managerii de operațiuni și directorii de fabrici, acest lucru creează o situație frustrantă. Investești în echipamente mai rapide în amonte, dar performanța zilnică reală este totuși insuficientă. Forța de muncă continuă să crească, timpii de nefuncționare apar în moduri mici, dar constante, iar secțiunea de capăt de linie devine motivul pentru care restul liniei trebuie să încetinească.

De aceea, tot mai mulți producători de alimente se concentrează acum pe automatizarea la sfârșitul liniei. Un sistem bine conceput face mai mult decât să înlocuiască munca manuală. Menține fluxul de produse stabil, reduce greșelile de manipulare, scurtează schimbările și ajută întreaga linie de ambalare să funcționeze mai aproape de capacitatea sa reală.

În configurația corectă, aceasta poate însemna îmbunătățiri ale eficienței de până la 50%.

Acest articol analizează unde se produc de obicei pierderile la sfârșitul liniei, care mașini fac cea mai mare diferență și cum pot producătorii de alimente să construiască un proces de ambalare în aval mai eficient, fără a complica excesiv linia.

Care sunt costurile ascunse ale unui capăt de linie ineficient?

Un proces slab de sfârșit de linie nu pare întotdeauna dramatic. Adesea este o colecție de probleme mai mici care se repetă la fiecare tură.

Un operator este întârziat în timpul formării cutiilor. Altul încearcă să țină pasul cu încărcarea cutiilor. Sigilarea devine inconsistentă atunci când producția crește. Paleții sunt stivuiți manual și încep să se încline. Niciuna dintre aceste probleme nu pare gravă singură, dar împreună încetinesc întreaga linie.

Forța de muncă este de obicei primul punct de presiune. Când etapa finală a liniei depinde de oameni pentru a monta cutii, a ambala produsele, a sigila cutiile și a paletiza produsele finite, producția devine legată de viteza manuală. Odată ce volumul producției crește, această configurație devine greu de susținut. Mașinile din amonte pot fi gata să funcționeze mai rapid, dar capătul liniei nu poate elibera produsele suficient de repede.

Apoi, există manipularea produsului. Cu cât sunt implicate mai multe atingeri manuale, cu atât este mai mare șansa de deteriorare a cutiilor, a ambalajelor scăpate, a stivuirii neuniforme sau a prelucrării. Chiar dacă alimentele în sine sunt în regulă, ambalajele secundare defectuoase creează probleme ulterioare în depozitare, transport și livrare către client.

Schimbările de producție reprezintă o altă pierdere frecventă a productivității. Mulți producători de alimente utilizează SKU-uri, număr de pachete și dimensiuni de cutii diferite. Dacă fiecare schimbare necesită prea multe ajustări manuale, linia pierde timp util de producție de mai multe ori pe zi sau de mai multe ori pe săptămână.

Consecvența este, de asemenea, mai greu de menținut într-un proces manual. Cutiile pot să nu fie formate în același mod. Amplasarea produselor în interiorul cutiei poate varia. Aplicarea benzii adezive poate să nu arate curată. Modelele paleților se schimbă de la o tură la alta. Acestea nu sunt doar probleme cosmetice. Ele afectează stabilitatea transportului, manipularea depozitului și controlul general al liniei.

Cea mai mare problemă este că ineficiența de la capătul liniei limitează creșterea. O fabrică poate avea deja capacitatea de a produce mai mult, dar dacă secțiunea din aval nu poate susține această viteză, extinderea devine dificilă. În acest sens, capătul liniei decide adesea câtă capacitate a liniei puteți utiliza efectiv.

Care sunt mașinile principale în soluțiile de capăt de linie?

Un sistem bun de capăt de linie nu înseamnă adăugarea de mașini de dragul automatizării. Ci conectarea mașinilor potrivite, astfel încât cutiile să se deplaseze fără probleme de la semifabricatul plat la paletul finit, cu mai puțin timp de așteptare, mai puțină manipulare manuală și mai puține întreruperi.

Pentru mulți producători de alimente, cinci echipamente formează nucleul acestei configurații: mașina automată de format cutii, robotul DELTA, mașina de sigilat cutii, paletizarea robotizată și sistemele de transport.

Erector automat de cutii

Mașina automată de format cutii este locul unde începe procesul de ambalare secundară.

În loc să le ceară operatorilor să deschidă cutiile plate, să le alinieze și să lipească manual fundul cu bandă adezivă, mașina face acest lucru automat și trimite cutiile gata de umplere la etapa următoare. Este o modernizare simplă, dar elimină unul dintre cele mai repetitive și ușor de subestimat blocaje de pe linie.

Formarea manuală a cutiilor tinde să fie mai lentă decât se așteaptă oamenii, mai ales în timpul turelor lungi. De asemenea, creează variații. Unele cutii sunt formate cu grijă, altele mai puțin, iar acest lucru afectează etapele următoare. O cutie montată corect este mai ușor de încărcat, mai ușor de sigilat și mai stabilă în timpul paletizării și transportului.

Pentru fabricile care funcționează la o producție mai mare, mașina de format cutii ajută la stabilirea unui ritm constant de la început. În loc să aștepte pregătirea cutiilor, linia primește o alimentare continuă cu cutii în forma și poziția corecte.

Acest lucru contează și atunci când sunt implicate cutii de dimensiuni multiple. Cu un design potrivit, schimbările devin mai rapide și depind mai puțin de tehnica operatorului.

Robot DELTA

Odată ce cutiile sunt gata, produsele trebuie introduse rapid și ordonat. Aici robotul DELTA adaugă o valoare reală.

Roboții DELTA sunt concepuți pentru lucrări rapide de tip „pick-and-place”. Aceștia preiau produse de pe banda transportoare și le plasează în cutii de carton într-un model controlat. Pentru producătorii de alimente care ambalează pungi, pungi, tăvi, folii de plastic sau cutii mici în cutii de transport mai mari, acesta este adesea pasul care elimină cel mai mare blocaj din aval.

Comparativ cu încărcarea manuală, diferența nu constă doar în viteză. Ci în consecvență.

Un robot DELTA nu obosește la jumătatea turei. Nu încetinește pentru că producția a crescut. Menține modelul de încărcare mai stabil și ajută linia să rămână în ritm cu mașina din amonte.

Acest lucru este util în special atunci când linia de producție gestionează mai multe SKU-uri. Diferite numere de pachete sau aranjamente de produse pot fi gestionate prin setările rețetelor, în loc de sortarea și ambalarea manuală repetată. Acest lucru face ca sistemul să fie mai ușor de utilizat și de comutat între diferite produse.

Un alt avantaj este manipularea mai delicată. Unele produse nu pot fi pur și simplu introduse într-o cutie de carton fără a afecta prezentarea sau starea ambalajului. Un robot DELTA vă oferă o etapă de încărcare mai curată și mai controlată, fără a sacrifica viteza.

Mașină de sigilare a carcasei

Odată ce cutia este umplută, aceasta trebuie sigilată corespunzător și mersă mai departe fără întârziere.

Aceasta este sarcina mașinii de sigilat cutii. Închide și sigilează cutia într-un mod uniform, ajutând la menținerea întregului proces de sfârșit de linie în mișcare.

În operațiunile manuale, acest pas creează adesea mai multă rezistență decât se așteaptă. Operatorii pot lipi cutiile cu bandă adezivă la viteze diferite, calitatea sigilării poate varia, iar cutiile umplute pot începe să aștepte înainte de paletizare. Când se întâmplă acest lucru, linia pierde fluxul.

O mașină automată de sigilare a cutiilor rezolvă acest lucru prin crearea unui transfer mai previzibil între încărcarea cutiilor și paletizare. Fiecare cutie este sigilată în același mod, cu o aplicare mai curată a benzii și un aspect general mai bun.

Această consecvență contează și în transport. Cutiile prost sigilate se pot deschide, deforma sau stivui prost pe palet. O etapă de sigilare mai bună reduce aceste riscuri și îmbunătățește calitatea transportului fără a adăuga complexitate.

Pentru producătorii care utilizează cutii de dimensiuni diferite, mașinile de sigilare reglabile facilitează, de asemenea, schimbarea decât sigilarea complet manuală.

Paletizare robotizată

Paletizarea este adesea domeniul în care automatizarea se dă rapid înapoi.

Paletizarea manuală este solicitantă, repetitivă și greu de menținut constant la randamente mai mari. Funcționează pentru volume mai mici, dar odată ce fluxul de cutii crește, devine dificil să se mențină viteza, calitatea încărcăturii și siguranța în același timp.

Un sistem robotizat de paletizare preia cutii sigilate și le stivuiește conform unui model programat. Principalul beneficiu nu este doar înlocuirea forței de muncă. Constă în crearea de paleți mai stabili, mai uniformi și mai ușor de mutat și depozitat.

Pentru producătorii de alimente care manipulează cutii de diferite dimensiuni sau diferite formate de comandă, paletizarea robotizată oferă, de asemenea, o flexibilitate utilă. Diferite modele de paleți pot fi stocate și reutilizate după cum este necesar, ceea ce este mult mai ușor decât să se bazeze pe instrucțiuni manuale de stivuire de fiecare dată când producția se schimbă.

De asemenea, îmbunătățește mediul de lucru. Ridicarea și stivuirea repetate pun o presiune evidentă asupra operatorilor, în special în turele mai lungi. Automatizarea acestei etape reduce efortul fizic și îi ajută pe operatori să se concentreze pe supravegherea liniei de lucru în loc de manipularea manuală grea.

În multe fabrici, paletizarea este unul dintre cele mai clare semne că linia de producție a depășit munca manuală.

Sisteme de transportoare

Benzile transportoare nu primesc la fel de multă atenție ca roboții, dar ele sunt cele care fac întregul sistem să funcționeze.

Un sistem de transportoare bine planificat leagă fiecare etapă, astfel încât produsele și cutiile să se miște cu mai puține întreruperi. Acesta transportă cutiile de la montaj la încărcare, de la sigilare la inspecție și de la inspecție la paletizare. Fără această conexiune, chiar și mașinile bune pot ajunge să funcționeze ca stații izolate, în loc să funcționeze ca o linie eficientă.

Transportoarele ajută, de asemenea, la gestionarea diferențelor de flux dintre mașini. Nu fiecare parte a liniei funcționează exact la aceeași viteză tot timpul. Stocarea tampon, spațierea, îmbinarea și ghidarea corectă a produselor pot face o mare diferență în menținerea stabilității liniei.

De asemenea, acestea sunt cel mai ușor loc pentru integrarea inspecției. Cântarele de verificare, detectoarele de metale, cititoarele de coduri de bare, dispozitivele de respingere și sistemele de vedere pot fi integrate în traseul transportorului. Acest lucru face ca controlul calității să fie mai fiabil, fără a adăuga manipulări manuale inutile.

Din punct de vedere al amplasării, benzile transportoare ajută și la reducerea dezordinii. În loc ca operatorii să mute cutiile de la o stație la alta, fluxul de produse devine mai structurat și mai ușor de gestionat. În fabricile alimentare aglomerate, acest lucru înseamnă de obicei o utilizare mai bună a spațiului și mai puține opriri evitabile.

Cum se poate obține o îmbunătățire a eficienței cu 50%?

Nu fiecare fabrică va înregistra exact același număr, dar câștigurile puternice sunt foarte realiste atunci când procesul actual de sfârșit de linie este încă puternic manual.

Cea mai mare îmbunătățire vine de obicei din reducerea dependenței de oameni pentru sarcinile repetitive de manipulare. Odată ce formarea, încărcarea, sigilarea și paletizarea cutiilor sunt automatizate, linia devine mai puțin vulnerabilă la lipsa forței de muncă, ture mai lente și inconsecvență manuală.

Al doilea câștig provine din mai puține întreruperi. Multe linii nu se opresc deoarece mașina principală de ambalare are o problemă. Se opresc deoarece capătul liniei nu poate curăța produsele suficient de repede. Odată ce procesul din aval devine mai stabil, întreaga linie funcționează de obicei mai bine.

Timpul de schimbare este un alt factor major. În fabricile care produc produse sau formate de cutii diferite, ajustările bazate pe rețete pot economisi o cantitate surprinzătoare de timp pe parcursul unei săptămâni sau luni. Schimbarea mai rapidă înseamnă mai mult timp disponibil pentru producția propriu-zisă.

Spațiul contează, de asemenea, mai mult decât se așteaptă multe fabrici. Zonele de capăt de linie manual necesită adesea spațiu suplimentar pentru acumularea cutiilor, mișcarea operatorilor și amplasarea temporară a paleților. Un sistem mai bine integrat face, de obicei, zona mai ușor de controlat și mai eficient de operat.

La fel de important, automatizarea face linia mai ușor de gestionat. Atunci când fluxul este mai structurat, devine mai ușor să vedem unde se produc întârzieri, unde cresc respingerile și unde se pierde producția. Acest lucru oferă echipelor operaționale o bază mai bună pentru îmbunătățire, în loc să se bazeze pe presupuneri.

În practică, cele mai bune rezultate provin din analizarea întregului proces de sfârșit de linie, mai degrabă decât din achiziționarea unei singure mașini separat. Echipamentul trebuie să se potrivească produsului, formatului cutiei, spațiului disponibil și blocajelor reale de pe teren. Atunci când această parte este realizată bine, creșterea eficienței nu este doar o afirmație. Devine vizibilă în producția zilnică.

Gânduri finale

Mulți producători de alimente au deja echipamente solide de ambalare primară, dar la capătul liniei se pierde încă prea mult timp și forță de muncă.

Dacă cutiile sunt în continuare montate manual, produsele sunt ambalate manual în cutii, cutiile sunt lipite cu bandă adezivă una câte una, iar paleții sunt construiți manual, linia va funcționa întotdeauna sub potențialul său. Acest tip de configurație poate funcționa în continuare, dar devine mai greu de gestionat pe măsură ce producția crește.

Un sistem de capăt de linie mai conectat schimbă acest lucru. Cu un sistem automat de formare a cutiilor, un robot DELTA, o mașină de sigilare a cutiilor, o paletizare robotizată și sisteme de transportoare care lucrează împreună, etapa finală a producției devine mai lină, mai consistentă și mult mai ușor de scalat.

Pentru producătorii de alimente care doresc să îmbunătățească randamentul fără a crea o presiune suplimentară asupra forței de muncă, aceasta este adesea una dintre cele mai practice domenii de modernizare. Dacă vă revizuiți linia actuală de producție, merită să analizați cu atenție unde se produc întârzierile reale în aval. În multe cazuri, o configurație mai bună la capătul liniei poate debloca capacitatea pe care o aveți deja, dar pe care nu o puteți utiliza încă.