Rešitve za avtomatizacijo končne linije za proizvajalce hrane

V mnogih tovarnah hrane največje težave z učinkovitostjo niso v fazi tehtanja ali polnjenja. Pojavijo se na koncu proizvodne linije.

Primarna pakiranja pridejo na trg dovolj hitro, nato pa se kartoni še vedno odpirajo ročno, izdelki čakajo na pakiranje v škatle, škatle stojijo v vrsti za zapiranje, končani kartoni pa se kopičijo pred paletizacijo. Na papirju je linija videti avtomatizirana. V resnici pa je zadnji del procesa še vedno odvisen od ljudi, ki se premikajo, zlagajo, zapirajo in dohitevajo.

Takrat se običajno začne zmanjševati proizvodnja.

Za vodje operacij in direktorje obratov to ustvarja frustrirajoče razmere. Vlagate v hitrejšo opremo za predprodajo, vendar dejanska dnevna zmogljivost še vedno zaostaja. Delo se nenehno povečuje, izpadi se pojavljajo v majhnih, a stalnih oblikah, končni del linije pa postane razlog, da se mora preostali del linije upočasniti.

Zato se vedno več proizvajalcev hrane osredotoča na avtomatizacijo na koncu linije. Dobro zasnovan sistem naredi več kot le nadomesti ročno delo. Ohranja stabilen pretok izdelkov, zmanjšuje napake pri rokovanju, skrajša čas menjave in pomaga, da celotna pakirna linija deluje bližje svoji dejanski zmogljivosti.

S pravilno nastavitvijo lahko to pomeni izboljšanje učinkovitosti do 50 %.

Ta članek obravnava, kje običajno prihaja do izgub na koncu linije, kateri stroji naredijo največjo razliko in kako lahko proizvajalci hrane zgradijo učinkovitejši postopek pakiranja v končni fazi, ne da bi preveč zapletli linijo.

Kakšni so skriti stroški neučinkovitega konca linije?

Šibek proces na koncu linije ni vedno videti dramatično. Pogosto gre za skupek manjših težav, ki se ponavljajo pri vsaki izmeni.

En operater ima zamudo pri oblikovanju kartonov. Drugi poskuša slediti nalaganju zabojev. Tesnjenje postane neenakomerno, ko se proizvodnja poveča. Palete se zlagajo ročno in se začnejo nagibati. Nobena od teh težav sama po sebi ni videti resna, a skupaj upočasnijo celotno linijo.

Delo je običajno prva točka pritiska. Ko je zadnja faza linije odvisna od ljudi, ki postavljajo zaboje, pakirajo izdelke, zapirajo kartone in paletizirajo končne izdelke, je proizvodnja vezana na ročno hitrost. Ko se obseg proizvodnje poveča, postane to nastavitev težko vzdrževati. Stroji na začetku linije so morda pripravljeni za hitrejše delovanje, vendar konec linije ne more dovolj hitro razporediti izdelkov.

Potem je tu še ravnanje z izdelki. Več ročnih dotikov pomeni večjo verjetnost poškodovanih kartonov, padcev paketov, neenakomernega zlaganja ali predelave. Tudi če je hrana sama po sebi v redu, slaba sekundarna embalaža povzroča težave pozneje pri skladiščenju, prevozu in dostavi strankam.

Prehodi so še en pogost dejavnik zmanjšanja produktivnosti. Mnogi proizvajalci hrane uporabljajo različne SKU-je, število pakiranj in velikosti kartonov. Če vsak prehod zahteva preveč ročnih prilagoditev, linija izgubi koristen proizvodni čas večkrat na dan ali večkrat na teden.

Pri ročnem postopku je tudi težje vzdrževati doslednost. Škatle morda niso oblikovane na enak način. Postavitev izdelkov v zaboju se lahko razlikuje. Nanos traku morda ni videti čist. Vzorci palet se spreminjajo iz izmene v izmeno. To niso le kozmetične težave. Vplivajo na stabilnost pošiljanja, ravnanje v skladišču in celoten nadzor linije.

Največja težava je, da neučinkovitost na koncu linije omejuje rast. Tovarna ima morda že zmogljivost za večjo proizvodnjo, če pa spodnji del linije ne more podpreti te hitrosti, postane širitev težka. V tem smislu konec linije pogosto odloča, koliko zmogljivosti vaše linije boste dejansko lahko uporabili.

Kateri so ključni stroji v rešitvah za končno obdelavo proizvodov?

Dober sistem za končno obdelavo proizvodne linije ne pomeni dodajanja strojev zaradi avtomatizacije. Gre za povezovanje pravih strojev, da se kartoni gladko premikajo od ravnega surovca ​​do končane palete z manj čakanja, manj ročnega rokovanja in manj prekinitvami.

Za številne proizvajalce hrane jedro te namestitve predstavlja pet kosov opreme: avtomatski montažer zabojev, robot DELTA, stroj za zapiranje zabojev, robotsko paletiranje in transportni sistemi.

Samodejni montažer zabojev

Avtomatski montažer zabojev je kraj, kjer se začne postopek sekundarnega pakiranja.

Namesto da bi operaterje prosili, naj ročno odpirajo ploščate škatle, jih poravnajo in zalepijo dno, stroj to stori samodejno in pošlje škatle, pripravljene za polnjenje, v naslednjo fazo. Gre za preprosto nadgradnjo, ki pa odpravlja eno najbolj ponavljajočih se in zlahka podcenjenih ozkih grl na liniji.

Ročno oblikovanje kartonov je običajno počasnejše, kot ljudje pričakujejo, zlasti med dolgimi izmenami. To ustvarja tudi raznolikost. Nekateri kartoni so oblikovani lepo, drugi manj, kar vpliva na naslednje korake. Pravilno postavljen zaboj je lažje naložiti, lažje zapreti in bolj stabilen med paletiranjem in transportom.

Za tovarne z večjo proizvodnjo montažer zabojev pomaga vzpostaviti enakomeren ritem že od samega začetka. Namesto čakanja na pripravo kartonov linija prejema neprekinjeno zalogo zabojev v pravi obliki in položaju.

To je pomembno tudi pri uporabi kartonov različnih velikosti. S pravilno zasnovo postanejo menjave hitrejše in manj odvisne od tehnike operaterja.

Robot DELTA

Ko so kartoni pripravljeni, morajo izdelki hitro in lepo vstavljeni. Tukaj robot DELTA doda resnično vrednost.

Roboti DELTA so zasnovani za hitro delo pobiranja in odlaganja. Izdelke pobirajo s tekočega traku in jih nadzorovano nalagajo v škatle. Za proizvajalce hrane, ki pakirajo vrečke, vrečke, pladnje, folije ali majhne škatle v večje transportne zaboje, je to pogosto korak, ki odpravi največje ozko grlo v nadaljnjem toku.

V primerjavi z ročnim polnjenjem razlika ni le hitrost. Gre za doslednost.

Robot DELTA se ne utrudijo sredi izmene. Ne upočasnijo zaradi povečane proizvodnje. Ohranjajo stabilnejši vzorec nalaganja in pomagajo, da linija ostane v ritmu s predhodnim strojem.

To je še posebej uporabno, kadar linija obravnava več SKU-jev. Različno število pakiranj ali razporeditev izdelkov je mogoče upravljati z nastavitvami receptov, namesto da bi se s ponavljajočim se ročnim sortiranjem in pakiranjem ukvarjali ročno. Zaradi tega je sistem enostavnejši za uporabo in lažje preklapljati med različnimi izdelki.

Druga prednost je nežnejše ravnanje. Nekaterih izdelkov ni mogoče preprosto vstaviti v karton, ne da bi to vplivalo na predstavitev ali stanje embalaže. Robot DELTA vam omogoča čistejši in bolj nadzorovan korak nalaganja brez žrtvovanja hitrosti.

Stroj za zapiranje kovčkov

Ko je karton napolnjen, ga je treba pravilno zapreti in brez odlašanja nadaljevati.

To je naloga stroja za zapiranje škatel. Škatlo zapira in tesni na dosleden način, kar pomaga ohranjati nemoteno delovanje celotnega procesa na koncu linije.

Pri ročnem delovanju ta korak pogosto povzroči večji upor, kot je pričakovano. Operaterji lahko lepijo škatle z različnimi hitrostmi, kakovost tesnjenja se lahko razlikuje, napolnjeni zaboji pa se lahko začnejo stati v vrsti pred paletizacijo. Ko se to zgodi, linija izgubi pretok.

Avtomatski stroj za zapiranje škatel to rešuje z ustvarjanjem bolj predvidljivega prenosa med nalaganjem škatel in paletiranjem. Vsaka škatla je zatesnjena na enak način, s čistejšim nanosom traku in boljšim splošnim videzom.

Ta doslednost je pomembna tudi pri transportu. Slabo zaprte škatle se lahko odprejo, deformirajo ali slabo zložijo na paleti. Boljši korak tesnjenja zmanjša ta tveganja in izboljša kakovost pošiljke, ne da bi pri tem povečal zapletenost.

Za proizvajalce, ki uporabljajo različne velikosti škatel, nastavljivi tesnilni stroji olajšajo prehod kot popolnoma ročno lepljenje.

Robotsko paletiranje

Paletiranje je pogosto tisto, pri čemer se avtomatizacija hitro izplača.

Ročno paletiranje je zahtevno, ponavljajoče se in težko ga je ohranjati doslednega pri večji produktivnosti. Deluje pri manjših količinah, ko pa se pretok kartonov poveča, postane težko hkrati vzdrževati hitrost, kakovost nalaganja in varnost.

Robotski sistem za paletiranje vzame zaprte kartone in jih zloži po programiranem vzorcu. Glavna prednost ni le nadomestitev delovne sile. Gre za ustvarjanje palet, ki so bolj stabilne, bolj enotne ter lažje za premikanje in shranjevanje.

Za proizvajalce hrane, ki ravnajo z različnimi velikostmi kartonov ali različnimi formati naročil, robotsko paletiranje prinaša tudi uporabno prilagodljivost. Različne vzorce palet je mogoče shraniti in po potrebi priklicati, kar je veliko lažje kot zanašanje na ročna navodila za zlaganje vsakič, ko se proizvodnja spremeni.

Prav tako izboljša delovno okolje. Ponavljajoče se dvigovanje in zlaganje očitno obremenjuje operaterje, zlasti v daljših izmenah. Avtomatizacija tega koraka zmanjšuje fizično obremenitev in pomaga operaterjem, da se osredotočijo na nadzor linije namesto na težko ročno delo.

V mnogih obratih je paletiranje eden najjasnejših znakov, da je linija prerasla ročno delo.

Transportni sistemi

Transporterji ne dobijo toliko pozornosti kot roboti, vendar so tisti, ki omogočajo delovanje celotnega sistema.

Dobro načrtovan transportni sistem povezuje vse faze skupaj, tako da se izdelki in škatle premikajo z manj prekinitvami. Prenaša zaboje od montaže do nalaganja, od tesnjenja do pregleda in od pregleda do paletiranja. Brez te povezave lahko tudi dobri stroji delujejo kot izolirane postaje in ne kot ena učinkovita linija.

Transportni trakovi pomagajo tudi pri obvladovanju razlik v pretoku med stroji. Vsi deli linije ne tečejo ves čas z enako hitrostjo. Pravilno blaženje, razmik, združevanje in vodenje izdelkov lahko bistveno vplivajo na stabilnost linije.

Prav tako so najlažje mesto za integracijo inšpekcijskih pregledov. V tekoči trak je mogoče vgraditi kontrolne tehtnice, detektorje kovin, bralnike črtnih kod, naprave za zavrnitev in sisteme vida. To zagotavlja zanesljivejši nadzor kakovosti brez nepotrebnega ročnega rokovanja.

Z vidika postavitve tekoči trakovi pomagajo tudi zmanjšati nered. Namesto da operaterji premikajo kartone od postaje do postaje, postane pretok izdelkov bolj strukturiran in lažje obvladljiv. V prometnih tovarnah hrane to običajno pomeni boljšo izrabo prostora in manj neizogibnih zastojev.

Kako doseči 50-odstotno izboljšanje učinkovitosti?

Vsaka tovarna ne bo dosegla popolnoma enake številke, vendar so velike izboljšave zelo realistične, saj je trenutni postopek na koncu linije še vedno v veliki meri ročni.

Največja izboljšava običajno izhaja iz zmanjšanja odvisnosti od ljudi pri ponavljajočih se opravilih. Ko so oblikovanje, nalaganje, zapiranje in paletiranje zabojev avtomatizirani, linija postane manj ranljiva za pomanjkanje delovne sile, počasnejše izmene in nedoslednost ročnega dela.

Druga prednost izhaja iz manjšega števila prekinitev. Številne linije se ne ustavijo zaradi težav z glavnim pakirnim strojem. Ustavijo se, ker konec linije ne more dovolj hitro odpremiti izdelkov. Ko postane nadaljnji proces bolj stabilen, celotna linija običajno deluje bolje.

Čas prehoda je še en pomemben dejavnik. V tovarnah, ki izdelujejo različne izdelke ali formate embalaže, lahko prilagoditve na podlagi receptov prihranijo presenetljivo veliko časa v enem tednu ali mesecu. Hitrejši prehod pomeni več razpoložljivega časa za dejansko proizvodnjo.

Tudi prostor je pomembnejši, kot mnogi obrati pričakujejo. Ročna območja na koncu linije pogosto potrebujejo dodaten prostor za zlaganje kartonov, gibanje operaterjev in začasno odlaganje palet. Bolje integriran sistem običajno olajša nadzor nad območjem in poveča učinkovitost delovanja.

Prav tako pomembno je, da avtomatizacija olajša upravljanje linije. Ko je pretok bolj strukturiran, je lažje videti, kje prihaja do zamud, kje se povečuje število zavrnitev in kje se izgublja proizvodnja. To operativnim ekipam daje boljšo osnovo za izboljšave, namesto da se zanašajo na ugibanja.

V praksi najboljše rezultate dosežemo z upoštevanjem celotnega procesa na koncu linije in ne z nakupom enega samega stroja. Oprema mora ustrezati izdelku, formatu kartona, razpoložljivemu prostoru in resničnim ozkim grlom na proizvodnem območju. Ko je ta del dobro opravljen, povečanje učinkovitosti ni le trditev. Vidno postane v vsakodnevni proizvodnji.

Zaključne misli

Mnogi proizvajalci hrane že imajo solidno opremo za primarno pakiranje, vendar se na koncu linije še vedno izgublja preveč časa in dela.

Če se kartoni še vedno sestavljajo ročno, izdelki se ročno pakirajo v zaboje, škatle se lepijo ena za drugo in palete sestavljajo ročno, bo linija vedno delovala pod svojim potencialom. Takšna postavitev morda še vedno deluje, vendar jo je z naraščanjem proizvodnje težje upravljati.

Bolj povezan sistem na koncu linije to spremeni. Z avtomatskim montažerjem zabojev, robotom DELTA, strojem za zapiranje zabojev, robotskim paletiranjem in transportnimi sistemi, ki delujejo skupaj, postane zadnja faza proizvodnje bolj gladka, dosledna in veliko lažje prilagodljiva.

Za proizvajalce hrane, ki želijo izboljšati pretočnost, ne da bi pri tem ustvarili večji pritisk na delovno silo, je to pogosto eno najbolj praktičnih področij za nadgradnjo. Če pregledujete svojo trenutno linijo, je vredno natančno preučiti, kje prihaja do dejanskih zamud v nadaljnjem toku. V mnogih primerih lahko boljša nastavitev na koncu linije sprosti zmogljivosti, ki jih že imate, vendar jih še ne morete uporabiti.