چگونه پالت سازهای رباتیک اتوماتیک هزینه های کار را تا 60٪ در کارخانه های جعبه کاهش می دهند

استقرارسیستم های ربات پالت سازیبه کارخانه‌های جعبه‌سازی اجازه می‌دهد تا با جایگزین کردن تیم‌های انباشته دستی چند کارگری با رباتیک انتهایی خودکار-خط-خط‌های بسته‌بندی تا 60% یا بیشتر، هزینه‌های نیروی کار مستقیم را کاهش دهند. خودکارسازی فرآیند جابجایی مواد، هزینه‌های استخدام مرتبط-را حذف می‌کند، ادعای غرامت پرهزینه کارگران ارگونومی را به حداقل می‌رساند، و توان عملیاتی انباشته پالت‌ها را ایجاد می‌کند که انبارداری پایین دستی را بهینه می‌کند.

کارخانه‌های بسته‌بندی راه راه با فشارهای عملیاتی فزاینده‌ای مواجه هستند که ناشی از تغییر جمعیت‌شناسی نیروی کار، افزایش حداقل دستمزدها، و افزایش انتظارات توان عملیاتی-تجهیزات تکمیلی با سرعت بالا است. در حالی که ماشین‌آلات بالادستی-مانند چسب‌های پوشه فلکسو، قالب‌های دوار و چسب‌کننده‌های پوشه-برای پردازش هزاران قطعه خالی در ساعت تکامل یافته‌اند، پالت‌سازی انتهای خط اغلب یک تنگنای کار-فشرده است.

پالت‌سازی دستی به کارگران نیاز دارد که بسته‌های موجدار را به‌طور پیوسته در طول یک شیفت{0}8 ساعته بلند کرده، بچرخانند و روی هم بگذارند. یک خط پایان راه راه استاندارد که 10000 جعبه موجدار در ساعت تولید می کند، بار فیزیکی سنگینی ایجاد می کند. کارگران هر چند ثانیه یکبار دسته هایی با وزن بین 10 تا 25 کیلوگرم را حمل می کنند. طی یک شیفت کامل، یک تیم انباشته دستی، متریک تن مواد را جابجا می کند.

تاثیر عملیاتی انباشتن دستی

• گردش مالی بالای کارکنان:انباشتن بسته‌های دستی یکی از سخت‌ترین کارهای فیزیکی در یک کارخانه بسته‌بندی است. کارخانه‌های جعبه‌ای نرخ گردش مالی سالانه بیش از 40% تا 60% را در موقعیت‌های دستی انتهایی--خط گزارش می‌دهند.

• ادعاهای ارگونومیک و ایمنی:خم شدن، پیچش مکرر و بلند کردن اجسام سنگین منجر به اختلالات اسکلتی عضلانی مزمن می شود. صدمات کمر و شانه ناشی از پالت سازی دستی هزینه های جبرانی قابل توجهی را برای کارگران در عملیات تبدیل ایجاد می کند.

• سرعت خط ناسازگار:خستگی فیزیکی انسان باعث کاهش سرعت عملیات در نیمه دوم شیفت ها می شود و مدیران کارخانه را مجبور می کند که سرعت چاپ و تبدیل تجهیزات بالادستی را کاهش دهند.

• مشکلات کیفیت پالت:هم ترازی متغیر انباشته توسط کارگران خسته منجر به بارهای ناپایدار پالت می شود که منجر به آسیب حمل و نقل، رد مشتری و ناکارآمدی ذخیره سازی انبار می شود.

یکپارچه سازی اختصاصیپالت ساز کیسیا بازوی ربات مفصلی صنعتی مستقیماً در تخلیه خط پایان کار دستی را با اتوماسیون قابل اعتماد جایگزین می کند.

دستیابی به کاهش 60 درصدی در پایان--هزینه‌های نیروی کار، ریشه در بهینه‌سازی تعداد کارمندان و کارایی پوشش شیفت دارد. در یک کارخانه بسته بندی دستی سنتی، راه اندازی یک خط تبدیل با سرعت بالا در چندین شیفت کاری به پرسنل دستی اختصاصی در هر نقطه تخلیه نیاز دارد.

سلول پالت سازی دستی سنتی

یک خط بسته بندی دستی استاندارد که بر اساس برنامه زمانی دو شیفت کار می کند، به چهار تا شش اپراتور اختصاصی انباشته در روز نیاز دارد. در شیفت 1، دو اپراتور پالت‌های چوبی خالی را قرار می‌دهند، بسته‌ها را از نوار نقاله خروجی می‌گیرند، ورق‌های کراوات-را تراز می‌کنند و با دست-تا ارتفاع 2 متری روی هم می‌چینند. در Shift 2، دو اپراتور اضافی وظایف دستی یکسانی را انجام می دهند. با وجود یک کارگر شناور برای پوشش استراحت، دوره‌های ناهار و نوبت‌های کاری، این مرکز باید تعداد کل پنج کارگر اختصاصی را اختصاص دهد.

سلول پالت سازی رباتیک

جایگزینی عملیات دستی با بازوی رباتیک، نیاز به نیروی کار را از بلند کردن فعال فیزیکی به نظارت دوره‌ای نظارتی تغییر می‌دهد. در Shift 1، یک اپراتور تک خط، چسب پوشه بالادست را در حین نظارت بر سلول رباتیک، با یک راننده لیفتراک که پالت های تمام شده را به صورت دوره ای جایگزین می کند، مدیریت می کند. Shift 2 تحت همین ساختار عمل می کند. مجموع تعداد کارمندان اختصاصی انباشته به صفر می رسد، زیرا یک اپراتور شناور تکمیل مواد را در چندین خط خودکار پوشش می دهد.

با تغییر نیروی انسانی از بلند کردن دستی به نقش‌های نظارتی در چندین خط، تسهیلات، چهار موقعیت از پنج موقعیت اختصاصی انباشته را حذف می‌کنند و باعث صرفه‌جویی مستقیم 60 تا 80 درصدی کار در هر خط پایان می‌شود.

ارزیابی ساختار هزینه کل عملیات پایانی--خط مستلزم بررسی دستمزدهای مستقیم، سربار اشتغال غیرمستقیم، تعمیر و نگهداری تجهیزات و هزینه سرمایه در یک افق عملیاتی پنج ساله-است.

هنگام ارزیابیپالت سازی دستی در مقابل رباتدر جریان کار، مدیران کارخانه باید هزینه‌های سربار پنهان مرتبط با نیروی انسانی، از جمله بیمه پزشکی، مالیات حقوق، هزینه‌های استخدام، هزینه‌های آموزشی و تجهیزات ایمنی را در نظر بگیرند.

داده‌های مالی تأیید می‌کنند که در حالی که انباشته کردن دستی هزینه‌های سرمایه اولیه صفر را به همراه دارد، هزینه‌های عملیاتی مداوم آن به صورت خطی با نرخ نیروی کار و نیازهای تعداد کار مقیاس می‌شود. یک سلول رباتیک هزینه سرمایه اولیه خود را ظرف 12 تا 18 ماه از کار تمام وقت- مستهلک می کند.

مدرنسیستم های ربات پالت سازیمهندسی شده برای کارخانه های بسته بندی راه راه شامل سیستم های مکانیکی، الکتریکی و نوری همگام شده-می باشد که برای پردازش ابعاد مختلف جعبه بدون دخالت انسان طراحی شده اند.

1. بازوی ربات صنعتی مفصلی

مولفه حرکت مرکزی معمولاً یک بازوی ربات مفصلی صنعتی 4 محوری یا 6 محوری است که برای بارهای بین 110 کیلوگرم تا 300 کیلوگرم تعیین شده است. چهار ربات محوری استاندارد برای پالت‌سازی هستند، زیرا آنها ابزار انتهای بازو را موازی با سطح کف در سرتاسر پاکت کاری خود نگه می‌دارند، منطق کنترل حرکت را ساده می‌کنند و نرخ‌های چرخه با سرعت بالا را ارائه می‌دهند.

2. پایان تخصصی-از-ابزار بازویی (EOAT)

EOAT (یا گریپر) مستقیماً با تخته موجدار ارتباط دارد. گیره‌های شبکه خلاء از-دمنده‌های خلاء با حجم بالا همراه با تشک‌های آب‌بند فوم یا فنجان‌های مکنده انتخابی-استفاده می‌کنند که آنها را برای چیدن بسته‌های راه راه صاف یا کارتن‌های حمل بسته بدون خرد کردن فلوت‌های شکننده ایده‌آل می‌کند. گیره‌های مکانیکی{4}}گیره گیر از صفحات جانبی بادی بادی استفاده می‌کنند تا دسته‌ها را به‌طور ایمن از کناره‌ها محکم کنند، که دارای انگشت‌های نگهدارنده پایینی است که در طول سفر با سرعت بالا زیر بار کشیده می‌شوند. گیره های ترکیبی دارای فنجان های خلاء یکپارچه برای قرار دادن کراوات-و چنگال های پنوماتیکی برای برداشتن پالت های چوبی خالی از تلگراف مجاور هستند.

3. نقاله های مربع سازی و مرکز دهی تغذیه

بسته‌هایی که از چسب پوشه یا تسمه‌گیر پوشه خارج می‌شوند، اغلب تغییرات کوچکی در تراز نشان می‌دهند. قبل از اینکه ربات باری را انتخاب کند، نوار نقاله تغذیه با استفاده از راهنماهای جانبی موتوری، بسته را در مرکز قرار داده و مربع می کند. موقعیت‌یابی دقیق تغذیه برای کنترلر ربات برای محاسبه مختصات انتخاب-و{3}}دقیق ضروری است.

4. کراوات خودکار-ورق و لغزش-ورق پخش

پشته های پالت ناپایدار یا بلند نیاز به صفحات فیبر جامد یا کراوات{0}}راه راه دارند که هر چند لایه قرار می گیرند تا بار روی هم قفل شود. ورق‌پاش‌های خودکار کراوات-از فنجان‌های مکنده خلاء اختصاصی برای برداشتن ورق از قفسه ذخیره‌سازی و قرار دادن آن بر روی پشته پالت در حال توسعه بین چرخه‌های انتخاب ربات استفاده می‌کنند.

5. توزیع کننده پالت خالی خودکار و نوار نقاله های خروجی

برای از بین بردن تمام بلند کردن دستی، یک پالت پخش خودکار حداکثر 15 پالت خالی را ذخیره می کند و آنها را یکی یکی روی یک نوار نقاله غلتکی توزیع می کند. هنگامی که یک پالت به ارتفاع پشته برنامه ریزی شده خود می رسد، -نقاله خروجی با نیروی کار سنگین، بار تمام شده را از سلول به یک لفاف کش اتوماتیک منتقل می کند در حالی که یک پالت خالی جدید بلافاصله وارد منطقه چیدن می شود.

محاسبه امکان سنجی مالی نصب یک پالت ساز خودکار مستلزم ارزیابی هزینه سرمایه در برابر هزینه های عملیاتی در طول عمر مورد انتظار تجهیزات است.

دوره بازپرداخت در سال با تقسیم کل سرمایه گذاری بر خالص صرفه جویی در هزینه سالانه تولید شده توسط سیستم اتوماسیون محاسبه می شود. کل سرمایه گذاری شامل قیمت پایه ماشین،-پایان-ابزار بازویی، محفظه ایمنی، نیروی کار نصب، حمل و نقل و راه اندازی است. صرفه جویی در هزینه خالص سالانه با کم کردن هزینه های عملیاتی سالانه جدید-مانند مصرف برق و تعمیر و نگهداری معمول- از پس انداز سالانه نیروی کار و کاهش هزینه های غرامت کارگران تعیین می شود.

در یک کاربرد عملی نماینده، اگر مجموع سرمایه گذاری ماشین آلات، ابزارآلات، حمل و نقل و نصب بالغ بر 200000 دلار باشد و جایگزینی چهار کارگر انباشته دستی در دو شیفت کاری 180000 دلار صرفه جویی در نیروی کار سالانه به همراه دارد در حالی که متحمل 8000 دلار هزینه برق و تعمیرات سالانه، پس انداز خالص سالانه برابر با 1700 دلار است. تقسیم 200000 دلار سرمایه اولیه بر 172000 دلار پس انداز خالص سالانه، دوره بازگشت سرمایه 1.16 سال یا تقریباً 14 ماه را به همراه دارد.

پس از عبور از آستانه بازپرداخت 14 ماهه، سلول سالانه 172000 دلار جریان نقدی مثبت خالص برای باقیمانده عمر مکانیکی 10 تا 15 ساله خود تولید می کند.

انتخاب شریک تجهیزات مناسب نیاز به ارزیابی کیفیت ساخت سازه، معماری سیستم کنترل و پشتیبانی فنی بلند مدت دارد. تیم‌های تدارکات معمولاً هنگام ارزیابی کل هزینه‌های پروژه، ادغام‌کنندگان داخلی را در برابر تولیدکنندگان تخصصی خارج از کشور می‌سنجید.

ارزیابی منابع جهانی و گزینه های تدارکات

منبع یابی الفربات پالت سازی چینتامین کننده OEM صرفه جویی قابل توجهی در سرمایه ارائه می دهد، مشروط بر اینکه ماشین آلات مطابق با استانداردهای الکتریکی و ایمنی منطقه ای باشند. کارخانه‌های بسته‌بندی که سازندگان بین‌المللی را ارزیابی می‌کنند باید تأیید کنند که دستگاه از پلت‌فرم‌های استاندارد جهانی PLC (مانند زیمنس یا راکول اتوماسیون) و بازوهای روباتیک استاندارد (مانند FANUC، ABB، KUKA یا Yaskawa) برای تضمین در دسترس بودن قطعات یدکی محلی استفاده می‌کند. علاوه بر این، بررسی کنید که سلول رباتیک با ISO 10218-1/2 برای ایمنی ربات و ISO 13849-1 برای ایمنی عملکردی مطابقت دارد. کار به طور مستقیم با تاسیستولید کننده پالت سازکه چیدمان های سلولی ماژولار و از پیش پیکربندی شده را فراهم می کند، نصب را ساده می کند و زمان راه اندازی در کف کارخانه را به حداقل می رساند.

درک عوامل موثر بر قیمت ربات پالت سازی

کلقیمت ربات پالت سازیبر اساس پیچیدگی مکانیکی، ظرفیت بار و سطوح اتوماسیون خط متفاوت است:

• ورودی-سلول‌های پالت‌سازی مشارکتی سطح (60,000 تا 90,000 دلار):دارای ربات‌های -کمتر (10 تا 30 کیلوگرم) بدون حصار ایمنی محیطی فیزیکی. بهترین گزینه برای خطوط کم سرعت-که 5 تا 10 پیک در دقیقه دارند.

• سلول های تک بازوی صنعتی استاندارد (130,000 تا 190,000 دلار):دارای 4-بازوهای مفصلی صنعتی محور (100 کیلوگرم تا 180 کیلوگرم محموله)، محفظه ایمنی کامل، نوار نقاله های تغذیه خودکار، و قرار دادن ورق اتصال-. طراحی شده برای خطوط پایان موجدار با سرعت بالا با سرعت 12 تا 25 پیک در دقیقه.

• سلول‌های چند خطی-سرعت بالا{{1} (220,000 تا 350 دلار،000+):دارای ربات‌های بار سنگین-(300 کیلوگرم و بالاتر)، دو منطقه{3} برداشتن پالت، توزیع‌کننده پالت خودکار، ماشین‌های شاتل خروجی موتوری، و لفاف کشی یکپارچه.

در حالی که کاهش 60 درصدی در هزینه های نیروی کار، توجیه مالی اولیه را برای تجهیزات روباتیک ایجاد می کند، سیستم های پایان خودکار خط-- مزایای عملیاتی ثانویه قابل توجهی را در سراسر کارخانه تولید ارائه می دهند.

1. خروجی خط ثابت

برخلاف اپراتورهای انسانی که سرعت کارشان به دلیل خستگی در یک شیفت کاهش می‌یابد، یک ربات صنعتی به طور مداوم با سرعت نامی 100 درصد کار می‌کند. حذف گلوگاه‌های انتهای خط--به مدیران کارخانه اجازه می‌دهد تا چسب‌های پوشه فلکسو و دایکترهای چرخشی را با حداکثر سرعت مکانیکی خود اجرا کنند و ظرفیت کلی کارخانه را بدون اضافه کردن ماشین‌آلات افزایش دهند.

2. بهینه سازی کامل مکعب پالت

سیستم‌های بینایی رباتیک و نرم‌افزار الگوی از قبل برنامه‌ریزی‌شده{{0} تضمین می‌کنند که هر بسته با قابلیت تکرارپذیری موقعیتی در سطح میلی‌متری قرار می‌گیرد. پشته های پالت کاملا مربعی، فضای انبار عمودی انبار را به حداکثر می رساند و از خم شدن پالت در حین حمل و نقل جلوگیری می کند.

3. کاهش ضایعات و خسارت کالاهای تمام شده

جابجایی دستی دسته های راه راه اغلب باعث آسیب به لبه ها، له شدن فلوت ها و پاره شدن آسترهای بیرونی زمانی می شود که کارگران بسته ها را در قالب های محکم انداخته یا مجبور می کنند. سروو{1}}گیرنده‌های خلاء کنترل‌شده، بسته‌ها را با فشار تنظیم‌شده بلند کرده و قرار می‌دهند، ضایعات مواد مربوط به حمل و نقل را حذف می‌کنند و نرخ بازگشت مشتری را کاهش می‌دهند.

حفظ حداکثر زمان کارکرد عملیاتی مستلزم درک شرایط رایج خطا و اجرای روال های نگهداری پیشگیرانه است.

انتقال خط بسته بندی جعبه راه راه از حمل دستی بهپالت سازی رباتیک خودکارنیاز به آماده سازی دقیق سایت و اجرای سیستماتیک دارد.

فاز 1: ممیزی مهندسی و طراحی سلول (هفته 1 تا 4)

محدوده کامل ابعاد جعبه نهایی، وزن بسته‌ها، ارتفاع پشته و ردپای پالت را بررسی کنید. سرعت چرخه چیدن مورد نیاز را بر اساس حداکثر خروجی خط پایان بالادست تعیین کنید و پیکربندی ردپای سلولی مناسب را انتخاب کنید.

فاز 2: تدارکات و آزمایش کارخانه (هفته 5 تا 12)

سفارشات خرید تجهیزات را با سازنده پالت ساز منتخب نهایی کنید. تست پذیرش کارخانه را در کارخانه سازنده با استفاده از نمونه‌های تولید بسته‌ها و پالت‌های راه راه، تأیید قفل‌های ایمنی، فواصل پاسخ پرده نوری و عملکردهای تغییر دستور تهیه کنید.

فاز 3: آماده سازی سایت و نصب مکانیکی (هفته 13-14)

خطوط برق فشار قوی-و خطوط هوای فشرده را تا نقطه افت سلولی اجرا کنید. پایه نصب ربات صنعتی را با استفاده از پیچ و مهره های انبساط شیمیایی سنگین-روی کف بتنی تراز کنید و لنگر بزنید، سپس حصارهای ایمنی محیطی فیزیکی، دروازه های دسترسی به هم قفل شده و حسگرهای نوری را جمع آوری کنید.

فاز 4: یکپارچه سازی و آموزش اپراتور (هفته 15 تا 16)

سیگنال های ورودی و خروجی سیم بین پانل کنترل نوار نقاله بالادست و Safety PLC. الگوهای انباشته جعبه را در نرم افزار تولید الگو برنامه ریزی کنید و آموزش جامع اپراتور را با تمرکز بر انتخاب دستور غذا، ناوبری HMI، روش های بازنشانی ایمنی، و تعمیر و نگهداری معمول روزانه انجام دهید.

خودکار کردن پایان{0}}-فرایند بسته‌بندی خط باسیستم های ربات پالت سازیامروزه یکی از موثرترین سرمایه گذاری های موجود برای تولیدکنندگان جعبه راه راه است. اتوماسیون رباتیک با پرداختن مستقیم به چالش‌های{1} گسترده صنعت افزایش هزینه‌های نیروی کار، جابجایی بالای کارکنان و خطرات ارگونومیک فیزیکی، مسیر روشنی را برای تولید پایدار فراهم می‌کند.

انتقال از انباشته شدن دستی به پالت سازی رباتیک باعث کاهش مستقیم 60 درصدی یا بیشتر در هزینه های نیروی کار خط بسته بندی می شود، هزینه های تجهیزات سرمایه ای را ظرف 12 تا 18 ماه مستهلک می کند و کیفیت محصول نهایی را بهبود می بخشد. مدیران کارخانه‌ای که پالت‌سازی خودکار را اتخاذ می‌کنند، امکانات خود را به گونه‌ای قرار می‌دهند که با سربار کمتر، توان عملیاتی بالاتر، و هزینه‌های عملیاتی بلندمدت قابل پیش‌بینی- کار کنند.

برای انتخاب th به کمک نیاز داریدپالت ساز رباتیک درست برای yگیاه جعبه خاص ما؟ برای مشاوره رایگان بر اساس اندازه جعبه واقعی و حجم تولید خود با تیم ما تماس بگیرید.