Решения для автоматизации заключительного этапа производственной линии для производителей продуктов питания

На многих пищевых предприятиях самые большие проблемы с эффективностью возникают не на этапе взвешивания или розлива, а в конце производственной линии.

Первичная упаковка производится достаточно быстро, но затем коробки по-прежнему вскрываются вручную, продукция ожидает упаковки в ящики, коробки выстраиваются в очередь для запечатывания, а готовые коробки накапливаются перед паллетированием. На бумаге линия выглядит автоматизированной. В реальности же последняя часть процесса по-прежнему зависит от перемещения, укладки, запечатывания и наверстывания упущенного людьми.

Как правило, именно здесь начинается снижение производительности.

Для руководителей производственных операций и директоров заводов это создает неприятную ситуацию. Вы инвестируете в более быстрое оборудование на начальных этапах производства, но фактическая ежедневная производительность все равно не оправдывает ожиданий. Затраты на рабочую силу постоянно растут, простои возникают постепенно, но постоянно, и конечный участок линии становится причиной замедления работы остальной части линии.

Именно поэтому все больше производителей продуктов питания сейчас уделяют внимание автоматизации заключительных этапов производственной линии. Хорошо спроектированная система не только заменяет ручной труд. Она обеспечивает стабильный поток продукции, снижает количество ошибок при обработке, сокращает время переналадки и помогает всей упаковочной линии работать ближе к своей реальной мощности.

При правильной настройке это может означать повышение эффективности до 50%.

В этой статье рассматриваются типичные места потерь на заключительном этапе производственной линии, какое оборудование оказывает наибольшее влияние и как производители продуктов питания могут создать более эффективный процесс упаковки на последующих этапах, не усложняя при этом саму линию.

Каковы скрытые издержки неэффективной работы конечного этапа производственной линии?

Слабый процесс в конце производственной линии не всегда выглядит драматично. Зачастую это совокупность мелких проблем, которые повторяются при каждой смене.

Один оператор задерживается при формировании коробок. Другой пытается справиться с загрузкой ящиков. Запечатывание становится некачественным при увеличении объёма производства. Поддоны укладываются вручную и начинают наклоняться. Каждая из этих проблем по отдельности выглядит серьёзной, но вместе они замедляют всю линию.

Обычно первым источником проблем становится нехватка рабочей силы. Когда заключительный этап производственной линии зависит от людей, которые собирают коробки, упаковывают продукцию, запечатывают картонные коробки и паллетируют готовую продукцию, производительность становится привязана к скорости ручного труда. При увеличении объёма производства поддерживать такую ​​схему становится сложно. Оборудование на предыдущих этапах может быть готово работать быстрее, но конечная точка линии не может достаточно быстро обрабатывать продукцию.

Затем следует обработка продукции. Чем больше ручных операций, тем выше вероятность повреждения коробок, падения упаковок, неравномерной укладки или необходимости повторной обработки. Даже если сама еда в порядке, некачественная вторичная упаковка создает проблемы на более поздних этапах хранения, транспортировки и доставки клиентам.

Переналадка оборудования — еще один распространенный фактор, снижающий производительность. Многие производители продуктов питания работают с различными артикулами, количеством упаковок и размерами коробок. Если каждая переналадка требует слишком много ручной регулировки, линия теряет полезное производственное время несколько раз в день или несколько раз в неделю.

В ручном процессе сложнее поддерживать единообразие. Коробки могут быть сформированы по-разному. Расположение товара внутри коробки может варьироваться. Нанесение ленты может выглядеть неаккуратно. Схема расположения паллет меняется от смены к смене. Это не просто косметические проблемы. Они влияют на стабильность при транспортировке, обработку на складе и общий контроль производственной линии.

Главная проблема заключается в том, что неэффективность на заключительном этапе производственной линии ограничивает рост. Завод может уже иметь производственные мощности для увеличения объёма выпуска продукции, но если последующий участок не может обеспечить такую ​​скорость, расширение становится затруднительным. В этом смысле заключительный этап линии часто определяет, какую часть производственных мощностей вы фактически сможете использовать.

Какие основные станки используются в решениях для завершающего этапа производственной линии?

Хорошая система обработки в конце производственной линии — это не просто добавление машин ради автоматизации. Это подключение нужных машин, чтобы картонные коробки бесперебойно перемещались от заготовки до готового поддона с меньшим временем ожидания, меньшим объемом ручной обработки и меньшим количеством перебоев.

Для многих производителей продуктов питания основой такой системы являются пять единиц оборудования: автоматическая машина для сборки коробок, робот DELTA, машина для запечатывания коробок, роботизированная паллетизация и конвейерные системы.

Автоматический сборщик кейсов

Автоматический сборщик коробок – это место, где начинается процесс вторичной упаковки.

Вместо того чтобы просить операторов вручную открывать плоские коробки, выравнивать их и заклеивать дно скотчем, машина делает это автоматически и отправляет готовые к заполнению коробки на следующий этап. Это простое усовершенствование, но оно устраняет одно из самых повторяющихся и часто недооцениваемых узких мест на производственной линии.

Ручная сборка картонных коробок, как правило, занимает больше времени, чем ожидается, особенно при длительных сменах. Это также приводит к вариативности. Некоторые коробки формируются аккуратно, другие — менее аккуратно, и это влияет на последующие этапы. Правильно собранную коробку легче загружать, легче запечатывать и она более устойчива при паллетировании и транспортировке.

Для предприятий с высокой производительностью устройство для сборки коробок помогает с самого начала установить стабильный ритм. Вместо того чтобы ждать подготовки коробок, линия получает непрерывную подачу коробок нужной формы и положения.

Это также важно, когда речь идет о коробках разных размеров. При правильной конструкции переналадка становится быстрее и менее зависимой от техники оператора.

Робот ДЕЛЬТА

Как только коробки готовы, продукцию необходимо быстро и аккуратно уложить внутрь. Именно здесь робот DELTA приносит реальную пользу.

Роботы DELTA предназначены для быстрой работы по захвату и перемещению. Они захватывают продукцию с конвейера и размещают ее в картонных коробках в заданной последовательности. Для производителей продуктов питания, упаковывающих пакеты, мешочки, лотки, пленку или небольшие коробки в большие транспортные ящики, этот этап часто устраняет самое большое узкое место на последующем этапе производства.

По сравнению с ручной загрузкой, разница заключается не только в скорости, но и в стабильности.

Робот DELTA не устает к середине смены. Он не замедляется из-за увеличения производительности. Он поддерживает более стабильную схему загрузки и помогает линии работать в ритме с предшествующим оборудованием.

Это особенно полезно, когда линия обрабатывает несколько артикулов. Различное количество упаковок или расположение продукции можно регулировать с помощью настроек рецептуры, вместо многократной ручной сортировки и упаковки. Это упрощает управление системой и переключение между различными продуктами.

Еще одно преимущество — более бережное обращение. Некоторые товары нельзя просто положить в коробку, не повлияв на внешний вид или состояние упаковки. Робот DELTA обеспечивает более чистую и контролируемую загрузку без ущерба для скорости.

Машина для запечатывания коробок

После заполнения коробки ее необходимо надлежащим образом запечатать и незамедлительно отправить дальше.

Это задача машины для запечатывания коробок. Она закрывает и запечатывает картонную коробку надлежащим образом, обеспечивая бесперебойность всего процесса на заключительном этапе производства.

При ручной обработке этот этап часто создает большее сопротивление, чем ожидалось. Операторы могут заклеивать коробки скотчем с разной скоростью, качество запайки может варьироваться, а заполненные коробки могут начать образовывать очередь до паллетирования. В таких случаях поток на линии замедляется.

Автоматическая машина для запечатывания коробок решает эту проблему, обеспечивая более предсказуемый переход от загрузки коробок к паллетированию. Каждая коробка запечатывается одинаково, с более чистым нанесением ленты и лучшим внешним видом.

Такая стабильность важна и при транспортировке. Плохо запечатанные коробки могут открыться, деформироваться или неправильно укладываться на поддоне. Более качественная запечатка снижает эти риски и улучшает качество отгрузки без усложнения процесса.

Для производителей, работающих с коробками разных размеров, регулируемые упаковочные машины также упрощают переналадку по сравнению с полностью ручной заклейкой лентой.

Роботизированная паллетизация

Автоматизация часто быстро окупается при паллетировании.

Ручная укладка на поддоны — трудоемкий, монотонный процесс, требующий поддержания стабильного качества при больших объемах производства. Он подходит для небольших объемов, но с увеличением потока коробок становится сложно одновременно поддерживать скорость, качество загрузки и безопасность.

Роботизированная система паллетирования берет запечатанные коробки и укладывает их в соответствии с запрограммированной схемой. Главное преимущество заключается не только в замене рабочей силы. Она позволяет создавать более устойчивые, однородные паллеты, которые легче перемещать и хранить.

Для производителей продуктов питания, работающих с коробками разных размеров или различными форматами заказов, роботизированная паллетизация также обеспечивает полезную гибкость. Различные схемы укладки паллет можно сохранять и вызывать по мере необходимости, что намного проще, чем полагаться на ручные инструкции по укладке каждый раз при изменении производственных процессов.

Это также улучшает условия труда. Многократное поднятие и укладка грузов создают значительную нагрузку на операторов, особенно в течение длительных смен. Автоматизация этого этапа снижает физическую нагрузку и помогает операторам сосредоточиться на контроле линии, а не на тяжелой ручной работе.

На многих предприятиях укладка продукции на поддоны является одним из самых очевидных признаков того, что производственная линия перестала быть ориентированной на ручной труд.

Конвейерные системы

Конвейерам уделяется меньше внимания, чем роботам, но именно они обеспечивают работу всей системы.

Хорошо спланированная конвейерная система связывает все этапы воедино, обеспечивая бесперебойное перемещение продукции и коробок. Она транспортирует ящики от сборки до загрузки, от запечатывания до проверки и от проверки до паллетирования. Без этой связи даже хорошие машины могут работать как изолированные станции, а не как единая эффективная линия.

Конвейеры также помогают регулировать перепады скорости потока между машинами. Не все участки линии работают с одинаковой скоростью постоянно. Правильное буферирование, размещение, слияние и направление продукции могут существенно повлиять на стабильность линии.

Кроме того, это самое простое место для интеграции систем контроля качества. Контрольные весы, металлодетекторы, считыватели штрихкодов, устройства для отбраковки и системы машинного зрения — все это можно встроить в конвейерную ленту. Это делает контроль качества более надежным без добавления лишней ручной работы.

С точки зрения планировки, конвейеры также помогают уменьшить беспорядок. Вместо того чтобы операторы перемещали коробки с одного места на другое, поток продукции становится более структурированным и простым в управлении. На загруженных пищевых предприятиях это обычно означает более эффективное использование пространства и меньшее количество предотвратимых остановок.

Как добиться повышения эффективности на 50%?

Не на каждом заводе будут наблюдаться одинаковые показатели, но существенный рост вполне реален, учитывая, что текущий процесс завершения производственной линии по-прежнему в значительной степени осуществляется вручную.

Наибольшее улучшение обычно достигается за счет снижения зависимости от людей при выполнении повторяющихся операций по обработке товаров. После автоматизации формовки коробок, погрузки, запечатывания и паллетирования линия становится менее уязвимой к нехватке рабочей силы, замедлению смен и неэффективности ручного труда.

Второе преимущество заключается в уменьшении количества сбоев. Многие линии останавливаются не из-за проблем с основной упаковочной машиной, а потому что конечная точка линии не может достаточно быстро обрабатывать продукцию. Как только последующий процесс становится более стабильным, вся линия, как правило, работает лучше.

Время переналадки — еще один важный фактор. На заводах, производящих различные виды продукции или форматы коробок, корректировка рецептуры может сэкономить удивительно много времени в течение недели или месяца. Более быстрая переналадка означает больше времени, доступного для фактического производства.

Пространство также имеет большее значение, чем многие предприятия ожидают. В зонах ручного завершения линии часто требуется дополнительное пространство для сборки коробок, перемещения операторов и временной подготовки поддонов. Более интегрированная система обычно упрощает управление этой зоной и повышает эффективность работы.

Не менее важно и то, что автоматизация упрощает управление производственной линией. Когда поток более структурирован, становится легче определить, где возникают задержки, где увеличивается количество брака и где происходит потеря продукции. Это дает операционным группам более надежную основу для улучшений, вместо того чтобы полагаться на догадки.

На практике наилучшие результаты достигаются при рассмотрении всего процесса на заключительном этапе производства, а не при покупке одной машины в отрыве от контекста. Оборудование должно соответствовать продукту, формату упаковки, доступному пространству и реальным узким местам на производстве. Когда этот аспект проработан должным образом, повышение эффективности становится не просто заявлением, а видимым в повседневной работе.

Заключительные мысли

Многие производители продуктов питания уже располагают надежным оборудованием для первичной упаковки, но на заключительном этапе производственной линии по-прежнему теряется слишком много времени и трудозатрат.

Если картонные коробки по-прежнему собираются вручную, продукция упаковывается в ящики вручную, коробки заклеиваются скотчем по одной, а поддоны формируются вручную, линия всегда будет работать не в полную силу. Такая организация работы может еще функционировать, но с ростом объемов производства ею становится сложнее управлять.

Более интегрированная система на заключительном этапе производства меняет ситуацию. Благодаря автоматической сборке коробок, роботу DELTA, машине для запечатывания коробок, роботизированной паллетизации и конвейерным системам, работающим вместе, заключительный этап производства становится более плавным, стабильным и значительно упрощает масштабирование.

Для производителей продуктов питания, стремящихся повысить производительность без увеличения рабочей силы, это часто является одной из наиболее практичных областей для модернизации. При анализе вашей текущей производственной линии стоит внимательно изучить, где возникают реальные задержки на последующих этапах. Во многих случаях улучшенная настройка конечной точки линии может высвободить уже имеющиеся, но пока неиспользуемые мощности.