Universal Robots-anvendelser: Pakning og palletering

En menneskelig operatør, der manuelt palleterer 15-kilos kasser, flytter over tre ton materiale på hver eneste vagt. Vi bruger Universal Robots til at overtage disse fysisk krævende opgaver ved linjeafslutningen-nærmere bestemt palletering, kassepakning og sortering. Ved at erstatte manuel stabling med en samarbejdende automationscelle fjerner produktionsfaciliteter med det samme en væsentlig kilde til arbejdsskader, samtidig med at de fastlåser et konstant, forudsigeligt gennemløb.

Universal Robots håndterer typisk nyttelaster mellem 3 og 30 kilo, hvilket dækker 90 % af standardopgaver med bølgepap. Samarbejdende robotter arbejder sikkert side om side med menneskelige medarbejdere uden tunge stålhegn og reducerer det nødvendige gulvareal med op til 50 % sammenlignet med traditionelle industrielle opsætninger. Ud fra vores erfaring med at konfigurere disse systemer siden 2019 øger en udskiftning af manuel palletering med en automatiseret samarbejdende celle det daglige gennemløb med 15 % til 22 % alene ved at fjerne træthedsrelaterede opbremsninger sidst på en vagt.

Den økonomiske og ergonomiske effekt af at automatisere linjeafslutningen

Når vi gennemgår produktionsgulve i 1. kvartal 2024, fremhæver driftsansvarlige som regel to umiddelbare bekymringer: hvor hurtigt investeringen tjener sig hjem, og de stigende omkostninger ved arbejdsskader. Pakning ved linjeafslutning er berygtet for at være hård ved menneskelige led. De gentagne løft, vrid og placeringer, der kræves for at bygge en palle, fører uvægerligt til belastningsskader.

"Arbejdsrelaterede muskel- og skeletbesvær udgør 30 % af alle udgifter til arbejdsskadeerstatning." - Bureau of Labor Statistics, 2020

Vi designer vores robotceller, så netop den risiko elimineres. Ved at fjerne menneskelige medarbejdere fra de tungeste løftestationer kan du omplacere dem til kvalitetskontrol, maskinbetjening eller linjeledelse-roller, der tilfører produktet reel værdi. For at forstå de præcise nyttelastgrænser i disse anvendelser anbefaler vi at gennemgå Universal Robots' tekniske kapaciteter, så du matcher dit tungeste produkt med den rette arm.

Den økonomiske tilbagebetaling på disse samarbejdende enheder afhænger i høj grad af din skiftestruktur. Baseret på de installationer, vi overvåger i Odense og på det bredere europæiske marked, giver drift af en robot på en enkelt daglig vagt en tilbagebetalingstid på cirka 24 til 36 måneder. Køres den samme robot på to eller tre vagter, accelererer afkastet drastisk.

Tre centrale Universal Robots-anvendelser, vi sætter i drift

Selvom en samarbejdende arm i teorien kan udføre tusindvis af forskellige bevægelser, ser vi det hurtigste afkast, når vi anvender dem til logistik ved linjeafslutningen. Målet er altid at ramme de flaskehalse, der bremser resten af din produktionslinje.

1. Palletering og depalletering i stort omfang. At stable færdige kasser på paller er den mest udbredte anvendelse, vi integrerer. Kraftige modeller som UR20 og UR30 er bygget specifikt til dette. UR20 har en rækkevidde på 1.750 millimeter og en nyttelast på 20 kilo, så den uden besvær kan stable en standard europalle til maksimal højde. Vi parrer ofte disse arme med vores egenudviklede SmartPack-Nordic-software, der beregner optimal kasseplacering i realtid. Det gør robotten i stand til at håndtere mix-palleteringsopgaver, hvor kassestørrelserne varierer-en opgave, der historisk krævede menneskelig dømmekraft.
2. Rejsning af kasser og bakker. Før du kan pakke et produkt, har du brug for en beholder. At lade en operatør stå ved en station og trække flade papemner, folde de små og store flapper og påføre tape er en dårlig udnyttelse af menneskelig arbejdskraft. Vi bruger mellemstore samarbejdende arme som UR5e eller UR10e til at trække emner fra et tyngdekraftsmagasin, føre dem gennem en formeplov og skubbe dem forbi et tapehoved. Robotten arbejder i et konstant tempo og sikrer, at pakkelinjen aldrig løber tør for tomme kasser.
3. Kassepakning ved linjeafslutning. Når kassen er rejst, plukker robotten de færdige produkter fra et transportbånd og placerer dem inde i kassen. Til lette nyttelaster under et par kilo er en kraftig arm overkill. Mens Universal Robots klarer de tunge løft, råder vi ofte faciliteter med lettere behov for hurtig sortering til at se på industrielle Dobot-specifikationer for alternative opsætninger, der måske passer til et mindre budget eller en mere begrænset plads.

Design af automationscellen omkring armen

En nøgen robotarm er ubrugelig, indtil du monterer det rette værktøj og de rette sikkerhedssystemer.

Armen er blot skelettet i automationscellen. Det er selve mekanikken i at samle et produkt op, der afgør, om anvendelsen lykkes. Pakker du skrøbelige bagværk, har du brug for en blød pneumatisk griber. Løfter du tunge, porøse papkasser, har du brug for et vakuumværktøj med høj gennemstrømning. At undersøge konkrete valg af tilbehør og gribere tidligt i designfasen forhindrer integrationsforsinkelser senere.

Vi integrerer også områdesikkerhedsscannere fra producenter som SICK eller Keyence. Selvom Universal Robots i sig selv er sikre og standser ved kontakt, gør sikkerhedsscannere det muligt for robotten at køre med maksimale industrielle hastigheder, når mennesker er langt væk, og automatisk sænke til samarbejdende hastigheder, når en operatør træder ind i læssezonen. Denne hybride tilgang maksimerer gennemløbet uden at gå på kompromis med sikkerheden.

For faciliteter, der afprøver automation for første gang eller arbejder under stramme anlægsbudgetter i 2024, er køb af helt ny hardware ikke den eneste vej. At gennemgå vores lager af brugte robotter kan reducere de indledende hardwareomkostninger i et pilotprojekt med op til 30 % og holde tilbagebetalingstiden aggressivt kort.

---

Ofte stillede spørgsmål

Hvor meget gulvareal kræver en Universal Robot-palleteringscelle?

En standard samarbejdende palleteringscelle kræver cirka 2,5 gange 3 meter gulvareal. Fordi Universal Robots arbejder uden fysiske sikkerhedsbure, kan vi installere dem direkte ved siden af dine eksisterende transportbånd og manuelle gangarealer og spare betydelig kvadratmeter sammenlignet med traditionelle indhegnede robotter.

Kræver Universal Robots specialiseret programmeringsviden?

Nej, du behøver ikke en uddannelse i datalogi for at programmere daglige opgaver. Armene har et intuitivt teach pendant, der lader dine operatører på gulvet manuelt føre armen til de ønskede positioner og gemme sekvensen, så omstilling mellem produktbatches bliver enkel.

Hvad er den maksimale nyttelast, en Universal Robot kan løfte?

Den model med størst kapacitet, der findes i dag, UR30, kan løfte 30 kilo (66 pund). Denne nyttelastgrænse omfatter vægten af værktøjet på armen, så hvis din vakuumgriber vejer 3 kilo, er den maksimale kassevægt, robotten kan håndtere, 27 kilo.

Hvor lang tid tager det at integrere en ny pakkecelle?

En standard pakke- eller palleteringscelle ved linjeafslutningen tager normalt 4 til 8 uger fra endelig designgodkendelse til idriftsættelse. Vi bygger og tester hele cellen på vores facilitet i Odense først, så selve installationen og igangsætningen på dit produktionsgulv typisk kun tager to til tre dage.

Før du investerer i hardware, så mål dit tungeste gentagne løft. Hvis en operatør på din facilitet manuelt flytter mere end 1.000 kilo materiale pr. vagt, er netop den station din primære kandidat til samarbejdende automation. Send din plantegning til vores ingeniørteam i Odense, så vi kan gennemgå dit næste automationsprojekt.