Проблемы, решаемые роботизированными системами паллетизации

Реальная стоимость ручной паллетизации

Ручная линия паллетизации, на которой работают два сотрудника в смену в течение трех смен, связана с расходами, распределенными между заработной платой, сверхурочными часами, компенсациями по травмам и потерями качества — это не одна строка в отчете о прибылях и убытках. Когда работник поднимает ящики весом 50 фунтов (около 22,7 кг) 400 раз за смену, совокупная нагрузка на позвоночник превышает безопасные эргономические пределы уже через два часа. Реальная стоимость заключается не в почасовой оплате труда, а в частоте заболеваний опорно-двигательного аппарата, в 15%-ной нестабильности укладки, из-за которой паллеты опрокидываются при транспортировке, и в потолке производительности, который невозможно повысить без добавления новых смен, для которых на рынке труда просто нет достаточного количества работников.

Дефицит рабочей силы, уровень травматизма и нестабильность процесса

Годовой уровень текучести кадров на ручных операциях паллетизации на складах и в производственных цехах составляет от 30% до 50%. Один случай травмы спины может обойтись в прямые затраты от 40 000 до 80 000 долларов США — а потери производительности из-за ограничений по выполнению трудовых обязанностей продолжаются значительно дольше. Нестабильность укладки — смещенные ящики, выступы, неустойчивые схемы взаимного блокирования — вызывает обрушение груза при транспортировке. А роботизированная система паллетизации решает все три проблемы: робот не получает травм, не увольняется и укладывает каждый поддон по запрограммированному шаблону с повторяемостью менее одного миллиметра.

Практический кейс — производитель пищевой продукции автоматизирует конечный участок линии

Финский производитель зерновых продуктов эксплуатировал ручную линию паллетизации, обрабатывающую мешки весом от 1 до 25 кг по нескольким артикулам с частой сменой номенклатуры. Два оператора на смену постоянно поднимали тяжёлые мешки. Уровень травматизма превышал средний показатель, а в летние каникулы возникали трудности с обеспечением персоналом. Была внедрена роботизированная система паллетизации коллаборативная роботизированная система с индивидуальным захватным устройством на конечном участке линии, способная обрабатывать все три размера мешков без замены инструмента. Система полностью исключила наиболее тяжёлые физические задачи. Производительность выросла на 25 %, а удержание персонала улучшилось благодаря переводу операторов на более квалифицированные должности. Окупаемость составила менее 18 месяцев только за счёт экономии на оплате труда и снижения затрат, связанных с травмами.

Как роботизированная система паллетизации решает ключевые задачи

Производительность, эргономика, точность и занимаемая площадь

А роботизированная система паллетизации обрабатывает от 8 до 15 ящиков в минуту стабильно в течение всех трёх смен, тогда как при ручной укладке производительность снижается на 15–20 % за восемь часов из-за усталости. Риски для эргономики полностью устранены — человек не поднимает, не поворачивается и не наклоняется. Точность штабелирования повышается: при ручной укладке допуск составляет от 5 до 15 мм, а повторяемость робота — менее одного миллиметра, что снижает повреждения грузов при транспортировке. Смена артикула (SKU), которая занимает у ручной линии 20 минут, выполняется роботом за несколько секунд посредством программного вызова новой конфигурации. Использование площади пола становится эффективнее, поскольку роботы могут достигать позиций над и рядом с собой, формируя более высокие и плотные штабеля в том же пространстве.

Типы конфигураций роботизированных систем паллетизации

Системы с единичным захватом, множественным захватом и захватом целого слоя

Единичный захват роботизированная система паллетизации — один ящик за цикл — подходит для линий с низкой пропускной способностью (4–8 ящиков в минуту). Системы многоместного захвата — одновременный захват ряда ящиков — применяются на линиях со средней пропускной способностью (10–20 ящиков в минуту). Паллетайзеры полного слоя — формирование целого слоя на сборочном столе и его установка одним движением — обеспечивают высокую производительность при скорости свыше 30 ящиков в минуту. Выбор конфигурации зависит от требуемой пропускной способности, ассортимента продукции и капитальных затрат. Ячейка одиночного захвата с шестизвенным роботом является наиболее гибким и экономичным решением для старта; система полного слоя обеспечивает максимальную скорость, однако требует стабильных габаритов ящиков.

Оценка роботизированной системы паллетизации

Пять вопросов перед инвестицией

Во-первых, какова пиковая пропускная способность и сколько артикулов (SKU) обрабатывается за одну смену? A роботизированная система паллетизации должен обрабатывать SKU с самой высокой потребностью при пиковой скорости с запасом мощности для сезонного роста объемов. Во-вторых, каковы габариты коробок, их вес и характеристики поверхности? Захватное устройство на конце манипулятора — вакуумное, зажимное или вилочное — должно надежно удерживать каждую коробку. В-третьих, какова доступная площадь пола и высота потолков? Коллаборативные роботы требуют меньшего количества ограждений; промышленные роботы нуждаются в системах безопасности с ограждениями. В-четвертых, каков текущий уровень травматизма и связанные с ним затраты? Одна только эта цифра зачастую оправдывает инвестиции. В-пятых, какой срок интеграции и план перераспределения операторов? Наиболее успешные внедрения предусматривают перевод сотрудников на более высокооплачиваемые должности, что способствует удержанию персонала.

Часто задаваемые вопросы

Что такое роботизированная система паллетизации?

А роботизированная система паллетизации использует роботизированную руку со специализированным захватным устройством на конце манипулятора для забора продукции с конвейера и укладки ее на поддоны по заранее заданным схемам, автоматизируя повторяющуюся и физически трудоемкую задачу формирования поддонов в конце производственной линии.

Сколько стоит роботизированная система паллетизации?

Начального уровня роботизированная система паллетизации стоимость ячеек начинается примерно от 60 000 до 100 000 долларов США для конфигураций совместных роботов с одиночным захватом. Системы высокоскоростной укладки на полный слой стоят от 200 000 до 500 000 долларов США. Окупаемость, как правило, наступает через 12–24 месяца за счёт совокупной экономии на заработной плате, предотвращении травм и снижении ущерба.

Какие продукты может обрабатывать роботизированный паллетайзер?

А роботизированная система паллетизации обрабатывает коробки, мешки, вёдра, лотки и связки массой от 1 кг до более чем 100 кг в зависимости от грузоподъёмности робота и конструкции захватного устройства. Индивидуальные инструменты на конце руки позволяют обрабатывать изделия нестандартной формы, коробки с открытым верхом и выполнять чередование подложек.

Как роботизированная паллетизация повышает безопасность на рабочем месте?

А роботизированная система паллетизации исключает повторяющиеся операции подъёма, поворота и наклона, вызывающие заболевания опорно-двигательного аппарата. Устранение работников из физически тяжёлых задач снижает частоту травм, количество страховых выплат и скрытые издержки, связанные с текучестью кадров.

Может ли одна система обрабатывать несколько артикулов?

Да. Пластиковый контейнер для хранения роботизированная система паллетизации хранит несколько шаблонов паллет в своем контроллере. Смена артикула (SKU) выполняется программным вызовом — без ручного переобучения — за считанные секунды. Системы технического зрения могут автоматически распознавать товары и выбирать соответствующий шаблон без вмешательства оператора.

Каков типичный срок окупаемости инвестиций (ROI)?

Большинство роботизированная система паллетизации установки окупаются в течение 12–24 месяцев. Прибыль обеспечивается за счёт снижения затрат на прямой труд, устранения страховых претензий, связанных с паллетизацией, и сокращения повреждений продукции благодаря стабильно точной укладке.