Robotyzacja paletyzacji

CASE STUDY - Unilever

Unilever jest globalną firmą, która posiada ponad 400 marek w 190 krajach, zatrudnia 149 000 osób na całym świecie. W Polsce firma działa od 1991 roku, aktualnie posiada 4 zakłady produkcyjne: w Baninie koło Gdańska (produkcja lodów), Bydgoszczy (środki czystości i kosmetyki), Poznaniu (produkty kulinarne i dressingi) oraz w Katowicach (margaryny i herbaty).
W tym Case Study skupimy się na katowickim zakładzie, który obejmuje dwie hale, w których pracuje około 400 osób. W fabryce tej odbywa się proces pakowania herbaty, dostarczana jest ona w workach o wadze 25 kg. Pudełka z gotowym do sprzedaży produktem pakowane są przez pracowników do zbiorczych kartonów, które układane są na paletach przez roboty współpracujące Universal Robots.

WYZWANIE:

Z uwagi na utrzymujący się od dawna problem z utrzymaniem i pozyskaniem pracowników do zadań związanych z pakowaniem oraz paletyzacją, potrzebowano rozwiązania, które zautomatyzowałby te aplikacje. Wyzwanie stanowiło znalezienie elastycznego cobota z odpowiednim udźwigiem i zasięgiem, a do tego łatwego w obsłudze i prostego w programowaniu. Poszczególne zadania miały zostać podzielone na podprocesy, aby systematycznie automatyzować poszczególne fazy, odciążając pracowników od powtarzalnych, manualnych prac – często także uciążliwych z uwagi na gabaryty towarów, a samych ludzi przenieść do czynności przynoszących większą wartość firmie.

„Z roku na rok coraz mniej osób aplikuje na stanowiska związane z obsługą paletyzacji, a w naszym zakładzie jest to kluczowy proces, który musi być realizowany efektywnie” – wyjaśnia Dariusz Ratajczak, Automation Senior Specialist w Unilever. „Do pakowania potrzebowaliśmy robota o odpowiednim zasięgu. Jego zadaniem miało być pobieranie rozmaitych kartonów z herbatą i umieszczanie ich na palecie”.

ROZWIĄZANIE:

„Rozważaliśmy wiele rozwiązań, ale ostatecznie zdecydowaliśmy się na przetestowanie robotów Universal Robots” – mówi Dawid Mroczek, Automation Specialist w Unilever.

Do procesu pakowania herbaty wypożyczono robota UR10 wraz z chwytakiem podciśnieniowym. Ponieważ robot Universal Robots sprawdził się podczas testów, zdecydowano o wdrożeniu cobotów. Pierwsza implementacja została przeprowadzona przez integratora i zajęła ok. 3 tygodni.

„Wdrożenie pierwszego robota UR trwało około miesiąc” – wspomina Dawid Mroczek. „Obecnie może on być wdrożony już w kilka godzin. Zadaniem programisty jest zdefiniowanie punktów odbioru kartonów oraz uwzględnienie ich rozmiarów” – dodaje.

W zakładzie w Katowicach w pełni zautomatyzowano dwie linie produkcyjne, gdzie pracuje 6 robotów UR10. Wcześniej wszystkie zadania wykonywali ludzie. Operatorzy poświęcali 70% czasu na pakowanie produktu i 30% na paletyzowanie. Dzięki automatyzacji procesu paletyzacji, zostali oni odciążenia z 30% zadań. Coboty wykonują najbardziej uciążliwe prace i są przy tym wyjątkowo wydajne – umieszczają na paletach około 1100 kartonów podczas ośmiogodzinnej zmiany. W aplikacji paletyzacji każdy z kartonów układany jest na palecie przez robota według z góry określonego wzoru.

“Przed automatyzacją pracownicy wykonujący powtarzalne czynności musieli m.in. schylać się, by układać pudełka na niższych warstwach palety. Tę najcięższą czynność udało nam się całkowicie wyeliminować dzięki robotom UR” - Dariusz Ratajczak, Automation Senior Specialist.

Z uwagi na różne gabaryty opakowań kartonowych używanych na danym stanowisku, programy robotów różnią się od siebie. Jednak w każdym przypadku proces przebiega podobnie. Po osiągnięciu zakładanej przez program liczby kartoników na palecie, UR10 zaczyna kolejną warstwę. Paleta zawiera zwykle od 6 do 10 warstw i liczy od 10 do 21 pudełek w każdej warstwie. Po zakończeniu układania warstwy, robot oblicza nową wysokość i wyznacza punkt, w którym ma zacząć kolejną. W tym czasie operator, jak tylko zauważy, że robot zaczyna układać kartony na kolejnej palecie, odjeżdża z załadowanym towarem. Ułożenie całej palety zajmuje cobotowi od 20 do 30 minut.

„Moje pierwsze doświadczenia w programowaniu robota zdobyłem w internetowej Akademii UR. W naszym zespole wymieniamy się doświadczeniami, systematycznie zwiększamy złożoność stosowanych funkcji i wykorzystujemy bardziej zaawansowane programowanie z użyciem skryptów” – mówi Dawid Mroczek. „Programowanie na poziomie podstawowym jest wyjątkowo intuicyjne. Obecnie stosujemy głównie zaawansowane programowanie skryptowe, bo pozwala ono przyspieszyć i ujednolicić proces tworzenia software dzięki definiowaniu najazdów i rozmiarów pudełek”.

Zanim Unilever zdecydował się na coboty Universal Robots, brane było pod uwagę gotowe rozwiązanie w postaci robotów dedykowanych do paletyzacji. Zdecydowano się jednak na roboty UR, które są bardziej elastyczne i prostsze w zastosowaniu oraz dają szybszy zwrot z poniesionej inwestycji. „Zastosowanie cobotów UR10 pozwoliło nam zredukować czas pakowania i jednocześnie poprawić ergonomię pracy. Przed automatyzacją pracownicy wykonujący powtarzalne czynności musieli m.in. schylać się, by układać pudełka na niższych warstwach palety. Tę najcięższą czynność udało nam się całkowicie wyeliminować dzięki robotom UR” – mówi Dariusz Ratajczak, dodając, że szacowany zwrot z inwestycji w robota współpracującego UR to około 12 miesięcy.

Inne zakłady Unilever również rozważają możliwość automatyzacji przy wykorzystaniu robotów Universal Robots. Automatycy z katowickiej fabryki chętnie dzielą się swoimi doświadczeniami z cobotami i opisują jak udało im się przy ich pomocy rozwiązać problem paletyzacji. Pracują również na zautomatyzowaniem depaletyzacji, gdzie robot UR pobierałby z palet materiały do produkcji.

Źródło https://www.universal-robots.com/pl/studia-przypadk%C3%B3w/unilever/