When Does 20 kg Cobot Palletising Pay Off?

Клетка за палетизиране 20 kg cobot може да премахне една от най-непривлекателните задачи в производствения етаж: многократно повдигане на готови кашони, торби или тави в края на линията. Но само числото 20 kg не ви казва дали приложението ще работи. Истинското решение зависи от комбинираното натоварване, модела на палетите, необходимата производителност, наличното пространство на пода и начина, по който хората трябва да работят около клетката.

За много производители палетизирането е силен първи проект за автоматизация, защото процесът е повтарящ се, физически взискателен и лесен за измерване. То също така разкрива често срещана грешка: избор на робот въз основа на теглото на кашона, а не на общото натоварване на фланеца на робота. Добрата оценка започва оттам.

Какво всъщност означава палетизиране с 20 kg cobot

cobot, номинално допустим за полезен товар 20 kg, може да обработва до 20 kg на китката си при определени работни условия. Това ограничение трябва да покрива повече от продукта. Инструментите в края на рамото, пръстите на захващащия механизъм или вакуумната плоча, фитингите, кабелите и всички междинни слоеве се броят за полезния товар.

Представете си кутия 14 kg, обработвана от захващащ механизъм 5 kg. Номиналното натоварване вече е 19 kg, преди да се позволи лист палета, вариация на продукта или разумен оперативен марж. Това не е добър дизайн, просто защото числата технически пасват. В производството теглата на кутиите се променят, форматите на опаковките се развиват и захващащите механизми може да се нуждаят от модификация. Постоянната работа близо до номиналното натоварване може да ограничи скоростта и да остави малко място за практическо подобрение.

Натоварването също се променя с обхвата. Тежка кутия, държана далеч от робота, създава по-голям въртящ момент от същата кутия близо до основата. Центърът на тежестта ѝ е от значение, особено при дълги картонени кутии, торби, които се изместват вътрешно, или хващач, който държи продукт извън центъра. Следователно, прегледът на осъществимостта трябва да използва действителния продукт, предложения инструмент и крайната позиция на палета, а не каталожен номер на полезен товар.

Започнете с палета, а не с робота

Моделът на палета определя почти всяко ключово инженерно решение. Преди да изберете оборудване, документирайте размерите на кутията, диапазона на теглото на кутията, конфигурацията на слоевете, вида на палета, максималната височина на стека, ориентацията на подаване и дали са необходими листове, капачки или защита на ъглите.

Най-високите и най-отдалечените места обикновено са критичните точки. Роботът може да повдигне продукта удобно на ниско ниво, но да се затрудни да постави горния слой на необходимата дълбочина на палета. Обхватът трябва да се провери през целия работен диапазон, включително пространството около конвейерите, предпазителите и самия палет.

Съществува и избор между фиксирана позиция на палета и палет, който се премества по време на подреждане. Фиксираната позиция може да опрости механиката, но изисква по-голям обхват от робота с нарастването на стека. Повдигаща се маса или палетен конвейер може да намали вертикалното движение на робота и да подобри времето за цикъл, въпреки че добавя оборудване, контроли и поддръжка. Най-добрата схема не винаги е тази с най-малко компоненти. Тя е тази, която осигурява надеждно производство, без да затруднява смяната.

Изборът на захващач е производствено решение.

Вакуумното боравене с инструменти често е ефективно за запечатани картонени кутии със стабилни, непорести повърхности. То може да бъде леко и бързо, но е по-малко щадящо за прашен картон, неравни горни части, перфорации или лошо запечатани кутии. Механичните захващащи устройства осигуряват сигурно захващане за много трудни продукти, въпреки че добавят тегло и могат да изискват по-голямо разстояние между кутиите.

За леки продукти, боравенето с два кашона едновременно може да бъде пътят към необходимата производителност. Това намалява броя на циклите на роботите, но увеличава сложността на инструмента и прави вариациите на продукта по-значими. За по-тежки товари, боравенето с един кашон обикновено е по-реалистична отправна точка. Пробно боравене с инструменти с истинска опаковка е по-ценно от предположения, основани само на размери.

Времето за цикъл решава дали cobot е правилният формат.

Производителността на палетизиране трябва да се изчислява от търсенето на линията, а не да се гадае от максималната скорост на робота. Започнете с кутии в минута, след което преобразувайте това изискване в наличното време за цикъл на вземане и поставяне. Включете вземане, повдигане, прехвърляне, поставяне, задействане на хващача, преходи на палети и всички паузи, причинени от линията нагоре по веригата.

Линия, произвеждаща 10 кашона в минута, дава по принцип шест секунди на кашон. Това не е същото като да се дадат на робота шест секунди време за движение. Ако смяната на палет отнема две минути, системата се нуждае от достатъчно буфериране или планирано време за престой, за да я абсорбира. Ако кашоните пристигат непоследователно, клетката се нуждае от опашка и стратегия за контрол, която предотвратява пропускането на продукти.

Колаборативните роботи често са силно подходящи за линии с ниска до средна производителност, смесени продуктови серии и приложения, където пространството или достъпът на оператора са от значение. Те са по-малко подходящи, когато процесът изисква много високи, непрекъснати скорости с тежки продукти и дълги обсеги. В тези случаи, специализирано високоскоростно оборудване за палетизиране може да осигури по-икономично решение, дори ако първоначалната му цена е по-висока.

Това не е слабост, която трябва да се прикрива. Правилно оразмереното решение за палетизиране 20 kg cobot може да осигури предвидима производителност и по-бърз път на внедряване. Несъответстващото решение може да се превърне в пречка, която операторите трябва непрекъснато да поддържат.

Безопасността е проектирана в клетката, а не се предполага

cobot не премахва необходимостта от правилна оценка на риска. Движещ се полезен товар 20 kg има значителна кинетична енергия, а приложението за палетизиране въвежда точки на прищипване около конвейери, палетни товари и инструменти. Безопасната работа зависи от цялостната работна станция, нейните скорости, маршрути за достъп, устройства за откриване и логика за управление.

В някои конфигурации, съвместната работа с намалена скорост може да позволи на хората да зареждат консумативи или да премахват готови палети наблизо. В други, защитената работа със скенери, заключени врати или контролиран достъп ще бъде по-добрият вариант. Отговорът зависи от задачата и оценката на риска, а не от етикета на робота.

Проектирането на ролята на оператора е също толкова важно. Ако операторът трябва да се наведе в клетката, за да постави палети, да отстрани дефекти или да попълни листове, проектът може просто да премести ергономичния проблем. Добрият дизайн на работното място взема предвид доставката на палети, достъпа с мотокар, сканирането на етикети, попълването на материали и отстраняването на дефекти от самото начало.

Изградете ROI около реалния оперативен модел

Бизнес казусът не трябва да разчита единствено на заместване на персонала. Палетизирането често е трудно за осигуряване на постоянен персонал, особено при късни смени, повтарящи се операции по опаковане или сезонни пикове. Стойността може да дойде от стабилизиране на производството, намаляване на експозицията на ръчно боравене и позволяване на квалифицирани оператори да се съсредоточат върху проверките на качеството, обслужването на машините или смяната на продуктите.

Полезен ROI модел включва покритие на труда по смени, действителни работни часове, очаквано време на работа, отпадъци от опаковки, причинени от лошо подреждане, промени в площта на пода, разходи за интеграция и планирана поддръжка. Той трябва да включва и разходите за ръчно възстановяване по време на дефекти и смяна на продукти. Честното моделиране води до по-достоверна възвръщаемост, отколкото оптимистична цифра за спестяване на труд.

За операции с чести SKU промени, спестяванията могат да зависят силно от това колко бързо персоналът може да избере нова рецепта за палети. Практичният интерфейс трябва да направи това контролирано и повторяемо, със защитени параметри за критични за безопасността настройки. Операторите не трябва да е необходимо да редактират пътищата на роботите, за да преминават от един одобрен модел на палети към друг.

Разумен път от идеята до внедряването

Започнете с кратко проучване на приложението, използвайки действителни кашони, палети и производствени данни. Измерете най-тежкия продукт, размерите в най-лошия случай и истинската скорост на линията, а не целевата скорост. След това оценете обхвата, масата на инструмента, геометрията на стека, изискванията за безопасност и очаквания процес на смяна на палети.

Където е възможно, тествайте захващащото устройство и последователността на движение с реални опаковки, преди да се пристъпи към работна станция. FAIRINO Europe може да помогне чрез техническа оценка на осъществимостта, тестове в шоурума, изчисляване на ROI и проектиране на работната станция, като помогне на екипите да установят дали клетка, базирана на FR20 е подходяща, преди да започне интеграцията.

Окончателният дизайн трябва да оставя място за нормални производствени вариации. Той трябва да толерира малки разлики в състоянието на кашона, да се справя с планираните смени и да осигурява ясен метод за възстановяване от спряла линия. Целта не е впечатляващ демонстрационен цикъл. Това е клетка, която продължава да палетизира надеждно в обикновен сряда следобед.

Проект за палетизиране на 20 kg cobot се отплаща, когато маржът на полезния товар, обхватът, времето на цикъла и работният процес на оператора са в съответствие. Включете реалния продукт и реалните производствени данни в оценката рано и получената система е много по-вероятно да си спечели мястото на линията.