Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Článek popisuje automatizaci paletizace potravinářského zboží v závodě firmy Unilever v Katovicích s použitím kolaborativních robotů UR10. Roboty pomáhají snížit náročnost na lidskou práci a zvyšují rychlost i kvalitu balení. Odhadovaná doba návratnosti investice je přibližně dvanáct měsíců.
Kolaborativní roboty podporují automatizaci mnoha procesů v potravinářském průmyslu. Mezi jejich nejčastější využití patří balení výrobků, paletizace, obsluha strojů, úlohy pick and place a kontrola kvality. Kolaborativní roboty zaručují opakovatelnost procesů, přesnost, zvýšení efektivity výroby a zlepšení výrobních standardů. Je možné je implementovat pro práci na výrobní lince a pro spolupráci s dalšími stroji v intralogistických systémech. Na rozdíl od tradičních průmyslových robotů však kolaborativní roboty nevyžadují „oplocení“ – jejich bezpečnostní systém jim umožňuje pracovat společně s člověkem.
Polsko jako potravinářská velmoc
Robotizace v potravinářském průmyslu v Polsku je stále intenzivnější. Podle údajů Mezinárodní federace robotiky (IFR) činil v období 2015 až 2020 průměrný nárůst počtu robotů v potravinářském a nápojovém průmyslu v zemi 20 %. Celkově se v roce 2020 potravinářský průmysl podílel 9 % na všech instalacích průmyslových robotů v Polsku a poptávka po robotech v potravinářském a nápojovém průmyslu vzrostla o 36 %. Podniky instalovaly celkem 184 nových jednotek.
Kolaborativní roboty jako řešení při nedostatku zaměstnanců
Společnost Unilever je jedním z největších světových výrobců v oblasti rychloobrátkového zboží. Vlastní přibližně 400 značek dodávaných do 190 zemí světa. V Polsku má Unilever čtyři výrobní závody. Jeden z nich, v Katovicích, zajišťuje balení čaje, který je do továrny dodáván v 25kg pytlích. Společnost se dlouhodobě potýká s nedostatkem zaměstnanců; to ji vedlo k zavedení kolaborativních robotů do výroby (obr. 1).
Po implementaci kolaborativních robotů UR10, dodaných společností Universal Robots, umožnila úplná automatizace procesu paletizace v závodě Unilever v Katovicích zvýšit efektivitu výroby a převést zaměstnance na jiné úkoly. Krabice s výrobky připravenými k prodeji stohuje na palety šest kolaborativních robotů. Využití robotizace zkrátilo dobu paletizace, optimalizovalo ergonomii práce a zbavilo zaměstnance nejnamáhavějších úkolů. Odhadovaná doba návratnosti investice do kolaborativních robotů UR v továrně Unilever v Katovicích je přibližně dvanáct měsíců.
Dvě výrobní linky v závodech společnosti Unilever v Katovicích tak byly plně automatizovány. Před automatizací všechny úkoly vykonávali lidé. Obsluha na pracovišti trávila přibližně 70 % času balením a 30 % času paletizací. Kompletní zautomatizování paletizace pomocí kolaborativních robotů tedy zbavilo obsluhu 30 % jejích úkolů. Roboty vykonávají nejnamáhavější práci a zároveň jsou mimořádně efektivní. V současné době tyto stroje paletizují přibližně 1 100 kartonů během osmihodinové směny. V procesu paletizace je každý karton robotem umístěn na paletu podle předem stanoveného vzoru.
Programování robotů je intuitivní a snadné
Programování robotů v továrně Unilever v Katovicích vyžadovalo přizpůsobení činnosti robotů tvaru a velikosti kartonových obalů používaných na dané výrobní stanici. Postup byl však v každém případě podobný: po dosažení určeného počtu krabic na paletě robot spustí další vrstvu. Obvykle se paleta skládá ze šesti až deseti vrstev a v každé vrstvě je deset až jednadvacet krabic. Jakmile je vrstva dokončena, robot vypočítá novou výšku a nastaví bod, ve kterém má začít další vrstvu. Mezitím obsluha, jakmile si všimne, že robot začíná skládat kartony na další paletu, odjede s naloženým zbožím. Naplnit celou paletu robotu trvá 20 až 30 min.
Široká škála využití kolaborativních robotů v potravinářském a nápojovém průmyslu
Kolaborativní roboty se používají v potravinářských závodech v mnoha rozličných procesech. Mohou vykonávat úkoly v takových podmínkách, jako je velká vlhkost nebo nízké či vysoké teploty, a ulehčit tak zaměstnancům namáhavé úkoly vykonávané v prostředí pro člověka nepříjemném nebo škodlivém. Díky vestavěným průvodcům paletizací je uvedení do provozu snadné. Průvodce umožňují i splnění specifických požadavků zákazníků na vzory palet a značení, které jsou často vyžadovány při distribuci potravin a nápojů. Široká škála chapadel typu plug-and-play znamená, že kolaborativní roboty mohou snadno manipulovat s křehkými a nepravidelně tvarovanými předměty.
Kolaborativní roboty jsou ideální pro procesy s vysokými požadavky na hygienu. Jejich výhodou je schopnost pracovat nepřetržitě, bez přestávek. Je to dobré řešení pro zvládání sezonních špiček, kdy tyto roboty zvýší efektivitu bez nutnosti najímat brigádníky. Snadné programování a možnost přepnout kolaborativní roboty na jiné úkoly umožňuje jejich bezproblémové využití na nových výrobních linkách nebo v jiných procesech podle požadavků podniku.
Více informací zájemci najdou na https://www.universal-robots.com/industries/food-and-beverage/.
(Universal Robots)
Obr. 1. Kolaborativní roboty UR10 paletizují balení čaje v závodě Unilever v Katovicích