Klient zgłosił potrzebę opracowania rozwiązania usprawniającego proces przepakowania produktów z palet EUR na pół-palety (DHP).
Poza zmianą jednostki logistycznej, kluczowym punktem w tym procesie była możliwość tworzenia gotowych palet złożonych z różnych rodzajów piwa oraz tworzenie dowolnego układu produktów na każdej warstwie. Dotychczas cały proces realizowany był ręcznie przez pracowników fizycznych zatrudnianych za pośrednictwem agencji pracy tymczasowej.
Konieczność wdrożenia robotyzacji procesu przepakowania wynikała z dwóch powodów. Pierwszym z nich było założenie poprawienia wydajność samego procesu. Ręczne przepakowanie polegało na czasochłonnym zdejmowaniu i przenoszeniu ciężkich kartonów (maksymalna waga kartonu to średnio 20 kg), przez co proces słusznie określano jako nieergonomiczny. Dodatkowo pracownicy nieustannie musieli koncentrować się na poprawności wykonywanych czynności, aby nie pomylić układu produktów na palecie oraz nie zniszczyć żadnego z kartonów. Gotowa paleta była przewożona do owinięcia i dodatkowo ręcznie etykietowana.
Braki kadrowe wpływające na jakość i szybkość realizacji zleceń.
Drugi powód dotyczył dostępności pracowników tymczasowych. Dynamicznie zmieniające się wielkości zamówień oraz elastyczny czas realizacji zamówień przez Klienta powodował problemy związane z brakami kadrowymi wpływającymi na jakość i szybkość realizacji zleceń.
Prace nad rozwiązaniem rozpoczęto od analizy potrzeb Klienta oraz szczegółowego omówienia całego procesu przepakowania, następnie określone zostały wszystkie warunki jakie miało spełnić nowe stanowisko.
Oczekiwaniem Klienta była możliwość obsługi jak największej ilości produktów, dlatego już na początkowym etapie rozmów, zespół inżynierów firmy Hitmark przeprowadził pierwsze testy na produktach Klienta. Ideą testów było dobranie uniwersalnego narzędzia chwytającego, niewpływającego na jakość produktu i dostosowanego do wszystkich rodzajów i wymiarów opakowań zbiorczych używanych przez Klienta (perforowane kartony z butelkami, skrzynki z butelkami, tacki z puszkami, tacki z butelkami zgrzewki z puszkami itp.).
Określenie maksymalnej wydajności stanowiska.
Kolejnym etapem było określenie i deklaracja maksymalnej wydajności stanowiska oraz przedstawienie możliwości tworzenia różnych układów na palecie przez robota. Do tego celu, w siedzibie firmy przeprowadzono pokaz w obecności Klienta. W czasie prezentacji odwzorowano pełen proces paletyzacji robotem z użyciem koncepcyjnego chwytaka, osiągając docelową wydajność, która była 2,5-krotnie większa niż dotychczasowa, osiągana przez pięciu pracowników fizycznych.
Wyzwaniem było stworzenie stanowiska, które wkomponuje się w przestrzeń udostępnioną przez Klienta. Aplikacja miała zostać wdrożona w Magazynie Wyrobów Gotowych, gdzie wykorzystanie każdego metra kwadratowego musi zostać uzasadnione. Dlatego poszczególne elementy stanowiska zostały dostosowane do odpowiednich rozmiarów i zamontowane w miejscach łatwo dostępnych dla serwisu.
Klient na wstępnym etapie zaznaczył, że stanowisko ma posiadać możliwość elastycznej rozbudowy o dodatkowe funkcjonalności w przyszłości, takie jak: zwiększenie oferowanej wydajności, zwiększenie liczby rodzajów produktów używanych do przepakowania oraz automatyzacji procesu depaletyzacji produktów wejściowych. Z tego powodu konstruktorzy projektujący aplikację musieli wziąć pod uwagę wszystkie zmienne wynikające z ewentualnej przyszłej rozbudowy stanowiska. Zaproponowane Klientowi rozwiązanie i jego funkcjonalności, można podzielić na trzy procesy.
Depaletyzacja produktów wejściowych
– zwiększenie wydajność i poprawa ergonomii pracy, poprzez zastosowanie automatycznie sterowanych stołów podnośnych, na których umieszczane są palety z produktem wejściowym oraz dzięki specjalnie zaprojektowanym podestom operatorskim. Dzięki takiemu połączeniu produkty zdejmowane z palety na transporter prowadzący do robota, znajdują się zawsze na tej samej, wygodnej dla pracownika wysokości. Dopełnieniem tego procesu była instalacja monitora wyświetlającego informacje jaki produkt należy wyłożyć na transporter prowadzący pod robota. Rozwiązanie to wyeliminowało błędy ludzkie wynikające z monotonnej pracy oraz dekoncentracji.
Paletyzacja produktów
– do tego procesu wybrany został robot przemysłowy FANUC serii M410. Jest to dedykowane do tego typu zadań ramię, cechujące się dużą szybkością i zasięgiem oraz niewiarygodną powtarzalnością ruchów (tolerancja odłożenia produktu w danym punkcie w przestrzeni jest mniejsza niż 0,5 mm). Chwytak dostosowano do pobierania dwóch produktów na raz, co podniosło wydajność robota i przede wszystkim umożliwiło pobieranie niezależnie dwóch różnych produktów, dzięki czemu robot może stworzyć dowolny układ produktów na warstwie.
Na etapie szczegółowych rozmów z Klientem, ustalone zostało również, że stanowisko powinno umożliwiać tworzenie dowolnych układów produktów nie tylko na pół-paletach (DHP), ale również na paletach EUR, dlatego zastosowano automatyczny magazyn palet dostosowany do dwóch wymiarów palet (1200 mm x 800 mm oraz 600 mm x 800 mm). Dodatkowym elementem wymaganym przez Klienta, była możliwość zastosowania kartonowych przekładek na układanych paletach. W tym celu zaprojektowano magazynek przekładek w formie szuflady wysuwanej na zewnątrz stanowiska. Magazynek obsługuje przekładki dla palet EUR oraz palet DHP, a jego uzupełnienie nie wymaga wejścia do wnętrza stanowiska.
Foliowanie, etykietowanie i odbiór gotowych palet
– system automatycznego owijania i etykietowania logistycznego palet został dobrany zgodnie ze standardami Klienta oraz tak aby nie tworzył „wąskiego gardła” przy rozbudowie stanowiska. Zapas wydajności na tych dwóch urządzeniach, w wersji bazowej stanowiska, został wykorzystany tak by Klient mógł niezależnie od pracy robota wstawić, owinąć i oznaczyć etykietą palety z innych linii produkcyjnych (np. podczas prac serwisowych owijarki na innej linii). Proces etykietowania został połączony z centralnym systemem zarządzania produkcją Klienta (z ang. MES – Manufacturing Execution System), co dało możliwość monitorowania i kontroli procesu. Pole odbiorcze zaadaptowano do odbioru wózkiem widłowym 4 pół-palet lub 2 palet EUR, co zmniejszyło liczbę operacji przy stanowisku.
Wysłanie zleceń, które miał realizować robot, wymagało innowacyjnego podejścia. Dotychczas pracownicy otrzymywali kartkę z rysunkiem układu produktów na palecie i ilością palet do ułożenia. W celu usprawnienia tego procesu, napisana została spersonalizowana pod Klienta aplikacja, dostępna z poziomu przeglądarki internetowej, która umożliwia: monitorowanie pracy stanowiska, konfigurowanie nowych zleceń i wysyłanie ich bezpośrednio do robota, dodawanie nowych produktów oraz grafik wyświetlanych na monitorach w strefie depaletyzacji, a to wszystko dzięki intuicyjnemu interfejsowi i bez wychodzenia zza biurka.
Wdrożenie tak dużej aplikacji wymagało szczegółowego zaplanowania wszystkich etapów, począwszy od dostawy elementów składowych do Klienta, przez instalacje mechaniczną i elektryczną, po implementację i walidację programu sterującego wszystkimi procesami. Ważnym punktem w harmonogramie realizacji było przetestowanie działania głównych funkcji stanowiska w realiach produkcyjnych, dzięki czemu zauważono i poprawiono wszelkie nieprawidłowości przed końcowymi odbiorami przez Klienta.
Szkolenie dla operatorów stanowiska oraz pracowników utrzymania ruchu.
Zwieńczeniem instalacji było przeprowadzenie szkoleń dla operatorów stanowiska oraz pracowników utrzymania ruchu, na których omówiono szczegółowo zasady działania i obsługi stanowiska, jak i procedury serwisowo-konserwacyjne.
Hitmark jako firma od lat działająca w przemyśle, kładzie ogromny nacisk na podnoszenie kompetencji nie tylko swoich pracowników, ale również naszych Klientów. Dlatego w ramach tego projektu wyznaczeni przez Klienta automatycy, zostali wysłani na certyfikowane szkolenie do FANUC Polska, na którym zgłębili zagadnienia m.in. z poruszania robotem w trybie manualnym, diagnostyki i metodologii postępowania w razie wystąpienia błędów, czy masteringu i kalibracji robota.
Wdrożenie zrobotyzowanego stanowiska do miksowania produktów na paletach w Browarze Okocim przyniosło Klientowi szereg wymiernych korzyści, takich jak:
✓ 2,5-krotne zwiększenie wydajności;
✓ Skrócenie czasu realizacji zamówień;
✓ Redukcja o 60% liczby operatorów potrzebnych do procesu produkcyjnego;
✓ Poprawa jakości gotowych produktów;
✓ Podniesienie przewagi konkurencyjnej na rynku polskim;
✓ Możliwość elastycznej rozbudowy stanowiska o nowe funkcjonalności;
✓ Poprawa komfortu pracy i podniesienie kwalifikacji pracowników.
Autor:
Tomasz Rajkowski- Kierownik projektu
Klient: Carlsberg Supply Company Polska S.A
Lokalizacja: Browar Okocim w Brzesku
Przejdź do zakładki dostawcy na platformie Food Industry Support i skorzystaj z bezpłatnych konsultacji: TUTAJ