Колаборативните роботи в хранително-вкусовата промишленост
26 окт, 2020

Колаборативните роботи в хранително-вкусовата промишленост

В една индустрия, водена от сезонното търсене, изменящите се вкусове на потребителите и предизвикателствата по опазване на околната среда, колаборативните роботи са отлично решение за подобряване на качеството на продукцията, с увеличаване на точността и при нарастващ обем на производството.

Хранително-вкусовата промишленост предоставя на колаботративните роботи или коботи изключително широки възможности за автоматизация на много от характерните за тази индустрия процеси, като дозиране, преместване – вземане и поставяне, разбъркване, сортиране, подреждане и палетизиране. За целта колаборативните роботи на датския производител Universal Robots (UR), разполагат с разнообразни крайни устройства за захват – дву- и тричелюстни, както и вакуумни грипери, а освен това и цял арсенал от съвместима екипировка, сертифицирана за работа с коботите на платформата UR+. Такъв пример са инструментите и оборудването от канадския производител ROBOTIQ. При инсталиране и на специализираните сензори и камери, роботите UR стават и безкомпромисен помощник в контрола на качеството.

Забележителното е, че коботите от Universal Robots превъзхождат всички останали в простите, интуитивни операции. Роботизираните ръце се настройват лесно и бързо на място, за да отговорят на нови изисквания. Необходим е средно половин ден, за да се инсталира и конфигурира една роботизирана ръка, така, че да изпълнява нова задача. Друг интересен факт е, че колаботративните роботи снижават производствените разходи и повишават производителността като осигуряват непрекъснатост на производствения процес. Коботите лесно се препрограмират и пренасочват за различни задачи, без да се променя плана на производствените линии. Тази гъвкавост помага за бързо възстановяване на разходите, като коботите се изплащат за около една година.

Коботите разполагат с високи нива на повторяемост при точност от ±0.03 mm, дори при натоварване 24/7. Това гарантира кратковременност на циклите и намалени загуби от повреда или нарушаване на добрия търговски вид на хранителните продукти. Освен производствени задачи, роботизираните ръце, оборудвани със система с камера, може да извършват и задачи за качествен контрол, като 3D-измервания и тестване. Идентифицирането на продукт с дефект, или с понижено качество, или с нарушен търговски вид преди по-нататъшната обработка също снижава брака.

Екосистемата Universal Robots+ (UR+) гарантира гладка интеграция на иновативни периферни продукти от трети производители, за да отговори на най-високите изисквания за тясно специализирано приложение на робота.

Друг аспект от внедряването на колаборативни роботи в хранително-вкусовата промишленост е повишаването на ефективността и оптимизацията на работната сила. Коботите освобождават работниците от монотонни и времеемки задачи, като им дават време за дейности с по-висока добавена стойност. Докато хората реализират задачи, подходящи за техните умения, коботите могат да извършват физически тежки и опасни дейности, като защитават работниците от рискове за здравето им поради лоша ергономия, стрес от монотонност или неблагопроятни условия на труд. Така например, температурите в хранително-вкусовата промишленост са често крайни – или много високи, или много ниски. Тези условия могат бързо да окажат неблагоприятно въздействие върху човешкото здраве, но коботите не се влияят от тях. Колаборативните роботи със сертификат за работа в чисти помещения, отговарят на строгите хигиенни изисквания за производство на храни, като ги правят привлекателна възможност за автоматизиране на процеси като:

  • Вземане и поставяне: Колаборативните роботи повишават прецизността на процесите и понижават загубите на суровини при автоматизирани процеси по вземане и поставяне, което може да се осъществява и без човешко присъствие. Лекият дизайн и малкото пространство за монтаж означават, че роботизираните ръце са подходящи за работа и смяна на крайното им оборудване за разнообразни процеси и ограничени пространства.
  • Пакетиране и палетизиране: Производството на малки партиди с кратки цикли за доставка е предизвикателство за всяка пакетажна линия. Коботите увеличават гъвкавостта и производителността. В хранително-вкусовата промишленост има редица примери в  приложението на колаборативни роботи в различни фази на пакетирането:
    • Първично пакетиране — Индивидуално пакетиране на продукти. Например, захващащ кобот пълни бонбони в кутии.
    • Вторично пакетиране — Отделните кутии се групират заедно. Например, захващащ кобот подрежда пълните кутии в кашон.
    • Третично пакетиране — кашоните от вторичното пакетиране се подреждат за експедиция. Например, кобот нарежда много кашони върху палет.

Следва да изтъкнем, че колаборативните роботи са оборудвани със системи за сигурност и безопасност, сертифицирани от TUV, за мигновено изключване в случай на сблъсък или препречване. Това означава, че те могат да работят паралелно с работниците, без необходимост от контрол на безопасността след оценката на риска.

 Познати са множество конкретни успешни проекти, в които колаборативни роботи не само са внедрени в различни индустриални процеси от хранително-вкусовата промишленост, но и добавят стойност за предприятията, като съкращават време, оптимизират процеси, минимизират загуби и брак и увеличават гъвкавостта на производствените линии. Например Atria Scandinavia - водещ производител на полуфабрикати и изделия за гурме-културата, прави доставки до търговците на едро денонощно. Фирмата пакетира, етикетира и палетизира маслини, артишок, сушени домати, чесън и други специалитети всеки ден. Компанията решава да снижи престоите максимално, за да осигури свежи продукти на конкурентна цена. Така внедрява два робота UR5 и един UR10, работещи във взаимодействие, които постигат подготовката на средно 228 доставки на час. В допълнение разходът на материали в пакетажния цех бил оптимизиран с 25% по-малко отпадък, благодарение на колаботративните роботи. “Отнемаше ни 6 часа за пренастройка към даден продукт. Сега ни отнема само 20 минути, като използваме роботите на UR.” Споделя Джони Янсон, Технически директор.

Приложение на роботите от Universal Robots в Atria. © Universal Robots


Друг пример е един от най-успешните земеделски кооперативи в Испания – Covap. Той произвежда и търгува с голямо разнообразие от млечни и месни храни, както и с храни за домашни любимци. Covap инсталира един UR10 за разполагане на пластмасови табли на пакетажната линия със задача за вземане и поставяне. Коботът лесно се интегрира на линията и ускорява процеса на пакетиране, без това да се отрази на качеството или да повлияе неблагоприятно на работната среда. Също така, служителите работят безопасно в ограниченото пространство заедно с UR10, като виртуалните ограничители за сигурност контролират скоростта на движенията на робота. Инвестицията се е изплатила само за 16 месеца. Компанията се възползва основно от новото ниво на гъвкавост и подобрените условия на труд.

Cascina Italia е още един пример - фирмата обработва милиони яйца дневно за безмилостно конкурентен пазар. Тя търси допълнитлена гъвкавост за да отговори на пазарните изисквания. Оптимизацията на производствените процеси за освобождаване на вътрешни ресурси е постоянно предизвикателство. Инвестирането в конвенционални роботизирани решения би изчерпало напълно финансовите ресурси на компанията, а инсталирането им би било трудно предвид ограничените площи в предприятието.

Решението идва с един кобот UR5 е инсталиран в края на производствените линии – общо 24, където подготвя кашони за транспортиране и пакетира 144 кутии с по 10 яйца всяка, в кашони, като се справя с милион и половина яйца всекидневно.

Приложение на роботите от Universal Robots в Cascina Italia. © Universal Robots


“Колаборативните роботизирани решения са благодатни за компании като нашата, с ограничени производствени пространства и инвестиционни бюджети.” Казва Руджеро Морети, ръководител производство.

Можем да обобщим, че коботите могат да предоставят неподозирани решения за предприятията в хранително-вкусовата промишленост, независимо от големината им. Икономиите и рационализирането на голяма част от производствените процеси са извън всяко съмнение, а един такъв робот, ако е натоварен оптимално, се изплаща за около година.

Още новини
Siemens с нова Програма за безплатни Solid Edge CAD и CAM лицензи за фирми на по-малко от 3 години Уебинар за дизайн и моделиране на шприцформи в Siemens NX през ноември