Què és realment la paletització robòtica - i què no
Paletització robòticas'entén millor no com una màquina, sinó com un sistema - un conjunt coordinat de peces que treu el producte solt de la vostra línia i ofereix un palet estable i embolicat a punt per enviar-lo. Aquesta distinció no és acadèmica. Tot el que hi ha més endavant en aquesta guia - cost, rendiment, seguretat - se'n desprèn. Així que la pregunta útil no és "quin robot necessito?" però "què inclou aquest sistema i on s'atura?"
Què cobreix aquesta guia:paletització de caixes i bosses acabades - les càrregues uniformes i segellades que constitueixen la majoria d'envasos-de-de final de línia. Ho fanocobreix l'ordenació-peça única o la selecció-per ordre mixta (cada) Són problemes diferents amb economia diferent, i tractar-los com el mateix és on comencen moltes cites dolentes.
Les 5 etapes d'un cicle estàndard de paletització
Un plecicle de paletitzaciómou el producte a través de cinc etapes:
Alimentació- Les caixes o bosses arriben des de la línia de producció en una cinta transportadora, una darrere l'altra.
Divisió de carril / orientació- El producte es separa, es quadrat i gira en l'orientació que necessita el patró. Aquesta etapa estableix de manera silenciosa la vostra velocitat màxima - tornem al perquè a la secció de rendiment.
Tria- El robot agafa una o més unitats amb la seva eina d'extrem-de-braç.
Col·loca per patró- Cada unitat s'estableix segons el patró d'apilament programat, capa per capa.
Canvi de palet / embolcall- El palet acabat s'extreu, un de buit s'escenifica i la càrrega s'embolcalla-. Aquest lliurament és on moltes línies realment s'aturen, no el robot en si.
Paletització ≠ només un braç robot: què inclou una cèl·lula de paletització completa
Creus que estàs comprant un robot. Estàs comprant uncèl·lula de paletització. Aquests són elscomponents del sistema de paletitzaciórealment esteu pagant per - i, igual d'important, qui s'espera que els proporcioni cadascun:
|
Component |
Què fa |
Qui ho proporciona (normalment) |
||
|
Robot / braç paletitzador |
Tria i col·loca el producte |
Fabricant de robots |
||
|
Eina-de-braç (pinça) |
Agafesteucas o bossa específics |
Integrador (específic de l'aplicació-) |
||
|
Transportador d'alimentació i orientació |
Alimenta, quadra i orienta el producte |
Integrador |
||
|
Revista / dispensador de palets |
Emmagatzema i alimenta palets buits |
Integradoroper altres |
||
|
Tanca de seguretat / escàners d'àrea |
Guarda la zona de treball |
Integradoroper altres |
||
|
Embolcall i interfície estirades |
Embolcalla la càrrega acabada |
Sovintper altres(màquina separada) |
||
|
Programari de controls i patrons |
Executa la seqüència i els patrons d'apilament |
Creador/integrador de robots |
||
|
Instal·lació i posada en marxa |
Fa que funcioni al teu pis |
Integrador |
Les disputes de cotitzacions gairebé sempre arriben a tres llocs: el carregador de palets, la tanca de seguretat i els elements de la interfície d'embolcall-estirable - que cada part assumeix en silenci que cobreix l'altra.
Consell: demaneu a cada proveïdor un abast de subministrament per escrit i demaneu que cada línia estigui marcada pel proveïdor o per altres. Converteix supòsits ocults en una llista signada - i és l'assegurança més barata que compraràs en tot aquest projecte.
Concepcions errònies comunes i diferències clau
Alguns termes s'utilitzen indistintament però descriuen coses diferents. Aquesta taula defineix les diferències només - quina opció s'adapta realment a la vostra línia és el treball de la secció següent.
|
Terme |
Definició d'una-oració |
Diferència clau |
Escenari típic |
|
Paletització |
Construcció d'un palet carregat a partir d'unitats individuals |
Munta càrregues |
Final d'una línia d'envasament |
|
Despaletització |
Tornar a trencar un palet carregat en unitats individuals |
A l'inrevés de la paletització - necessita detecció de càrrega i lògica d'apilament-, no només col·locació, de manera que poques vegades es tracta d'un simple treball de "executar el robot cap enrere". |
Molls de recepció, alimentació de línia, alimentació de matèria primera en producció |
|
Robot paletitzador |
Un braç articulat o de pòrtic que s'apila segons un patró programat |
Maneja unitats individuals contra un patró flexible i reprogramable |
SKU i patrons variats que canvien |
|
Paletitzador de capes |
Una màquina que forma una capa completa i la baixa sobre el palet alhora |
Mou capes senceres en lloc d'unitats individuals |
Línies de-SKU úniques-altas |
|
Paletització col·laborativa |
Un paletitzador cobot que funciona sense una protecció dura |
Funciona més lent però comparteix espai amb la gent |
Línies-baix, petjades ajustades |
Robot convencional vs industrial vs paletitzador Cobot
L'elecció de la ruta es decideix essencialment per tres variables:rendiment, recompte de SKU i quanta complexitat d'integració esteu disposats a tenir.Posa aquests tres rectes i el camp s'estreny ràpidament. La majoria de compradors arriben convençuts que necessiten un robot; un bon nombre deixen aquesta secció adonant-se que el límit corre per un lloc que no s'esperaven. Aquesta és la part ontipus de paletitzadorsdeixa de ser un catàleg i comença a ser un filtre - i on la pregunta real, paletitzador cobot vs robot industrial, resulta ser la primera pregunta equivocada. La primera bifurcació és si pertanys a un robot.
Paletitzador de capes convencionals: la resposta òptima de cost-per a línies SKU simples-d'alta-velocitat
El mecànicpaletitzador de capesno és l'opció heretada que tolereu fins que no us podeu permetre un robot - per a un producte que funcioni ràpidament, encara és la màquina que guanya pel cost per cas. Construeix una capa completa i després la posa, de manera que la seva velocitat s'escala amb la mida de la capa, no amb el recompte de selecció.
La divisió que importa és l'alçada d'alimentació.
Alimentació de baix-nivellforma la capa a prop del terra i l'aixeca - senzill, accessible, però amb un límit aproximadament d'1 a 3 capes/min, de manera que, de manera realista, 15-40 casos/min.
Font d'-alt nivellforma la capa per sobre i la baixa sobre un palet descendent; el traç curt de baixa-elimina la penalització d'aixecament per-cicle, empenyent 5-10 capes/min i 100-180 casos/min.
La regla general: per sobre de ~40-50 casos/min en un format estable, l'alt-nivell és l'opció d'enginyeria clara. Els números exactes depenen de la mida de la caixa i del nombre de capes.
Aquesta és la part contraria a la intuïció: si la vostra línia funciona un sol any SKU-per sobre de ~60 casos/min, un robot - fins i tot amb una pinça de múltiples-pinza-capa completa - sol sertant més lents com més carsque un formador de capa. La flexibilitat que no utilitzeu és només el cost que porteu. On perd el paletitzador de capes és el moment en què necessiteu canvis freqüents de patró o SKU: el canvi mecànic dura entre 30 i 120 minuts.
Paletització de robots industrials: la flexibilitat-més-velocitat mitjana
La industrialrobot paletitzadorguanya la banda més àmplia: SKU mixtes a un ritme mitjà-a-alt. Normalment, un sol braç fa entre 8 i 12 pinces/min, o aproximadament entre 20 i 35 casos/min, i aquest nombre es multiplica quan s'ajusta una pinça de fila o-capa completa. La càrrega útil és on es separa dels cobots directament: de 50 kg a 800 kg, que és el que fa que les bosses, bidons i capes completes de 25 kg siguin viables des d'una instal·lació. Els nous patrons són un canvi de programari, no una reeina, de manera que el canvi cau entre 15 i 60 minuts.
La presa és el que envolta el braç. Les tanques, els escàners d'àrea i (per als braços més pesats) una base reforçada no són complements opcionals--, sinó que són una part material del cost total de la cèl·lula i una gran part del motiu pel qual una cèl·lula industrial aterra molt per sobre d'un cobot en el preu.
Veure Robots de paletització →
Paletització Cobot: barrera baixa, mòbil
Aquesta pregunta és el que es venpaletització cobot, i la resposta honesta és que un paletitzador cobot té un valor real - simplement no es troba on apunta el màrqueting. "Sense tanca, connectar-i-jugar" és cert fins a tres límits estrictes, i tots els compradors seriosos haurien de fixar el preu dels tres abans de signar.
Una càrrega útil de -, després de la pinça.La càrrega útil nominal (normalment de 10 a 25 kg, alguns fins a 30 kg) ésnopes del teu cas. L'eina de l'extrem-de-braç s'hi menja: un capçal d'aspirador amb un braç-de xapa lliscant pot pesar entre 15 i 20 kg per si sol, de manera que un braç de 25 kg-acostuma a deixar ~18 kg per cada elevació real. Per obtenir una velocitat màxima, planifiqueu mantenir-vos per sota de la meitat de la qualificació.
Sostre de dos - cicles.Món-realpaletització col·laborativafunciona de 4 a 12 casos/min, i la part superior d'aquesta banda assumeix casos lleugers i patrons senzills.
Tres - la velocitat que aconsegueixes realment.Les xifres del cicle de proveïdors solen ser el número no-col·laboratiu (protegit,-velocitat total). En el moment en què una avaluació de riscos requereix força-operació limitada a prop de persones, el braç s'alenteix - i el rendiment estàndard versus força-limitat pot divergir per un marge ampli, convertint en silenci una especificació de "12/min" en molt menys al vostre pis. Relacionat: una columna d'elevació/7è eix per assolir l'alçada total del palet és una configuració gairebé-estàndard, no és agradable--haver-hi - pressupostat.
I la correcció bàsica:si necessiteu protecció depèn de l'avaluació del risc, no de la paraula "cobot".Un braç col·laboratiu que balanceja una caixa pesada a gran velocitat encara pot requerir mesures de protecció.
Prova pràctica: com a prova-de-concepte, feu que la demostració del proveïdor funcioni-a tota velocitat amb els vostres casos reals i el vostre patró real - no el bucle-de la fira comercial.
Veure Cobots de paletització →
Estació híbrida i multi-: un robot, diverses línies
La industrialrobot paletitzadorguanya la banda més àmplia: SKU mixtes a un ritme mitjà-a-alt. Normalment, un sol braç fa entre 8 i 12 pinces/min, o aproximadament entre 20 i 35 casos/min, i aquest nombre es multiplica quan s'ajusta una pinça de fila o-capa completa. La càrrega útil és on es separa dels cobots directament: de 50 kg a 800 kg, que és el que fa que les bosses, bidons i capes completes de 25 kg siguin viables des d'una instal·lació. Els nous patrons són un canvi de programari, no una reeina, de manera que el canvi cau entre 15 i 60 minuts.
La presa és el que envolta el braç. Les tanques, els escàners d'àrea i (per als braços més pesats) una base reforçada no són complements opcionals--, sinó que són una part material del cost total de la cèl·lula i una gran part del motiu pel qual una cèl·lula industrial aterra molt per sobre d'un cobot en el preu.
Matriu de comparació de tres-rutes
Llegiu-lo d'esquerra a dreta i funciona com a filtre - cada fila que us descarta d'una columna redueix el camp.
|
Factor de decisió |
Paletitzador de capes convencional |
Robot industrial |
Paletitzador Cobot |
|
Rendiment |
Alt{0}}nivell 100-180/min; nivell-baix entre 15 i 40 casos/min |
20-35 casos/min; més amb pinça de fila/capa |
4-12 casos/min; menys un cop forçat-limitat |
|
Càrrega útil / pes unitari |
Estoigs o bosses de fins a ~50–100 kg |
50-800 kg; bosses, bidons, capes tot viable |
10-25 kg nominal; ~18 kg per aixecament després de l'EOAT |
|
SKU / canvi |
1–2 SKU; Reeina mecànica de 30 a 120 min |
Molts SKU; Canvi de programari 15–60 min |
Patrons il·limitats; Canvi de tauleta en minuts |
|
Petjada i alçada clara |
Gran, 20–50 m²; nivell-alt necessita 4-5 m |
Mitjana, 15–30 m²; sostre estàndard |
Petit, 3–6 m²; necessita ~3,5 m d'alçada lliure |
|
Requisit de seguretat |
Protecció total; màquina madura i fixa |
Es requereix tanca + escàners; afegeix un cost real |
Protecció establerta per avaluació de riscos, no per tipus de braç |
|
Temps de desplegament |
llarg; obra civil/estructural, setmanes |
Setmanes; tancament, fonamentació, posada en marxa |
ràpid; hores a uns quants dies |
|
Reubicable |
No hi ha - efectivament permanent |
Difícil; instal·lació ancorada, tancada |
Sí - sovint amb una base de rodes |
|
Manteniment |
Mecànic, moltes parts mòbils; hàbil |
Robusta; hàbil però-ben recolzat |
Baix; en gran part operable-de servei |
|
El millor ajust |
Un SKU, molt alta velocitat, format estable |
SKU mixtes, taxa mitjana-alta, càrregues pesades |
1–3 línies, inferior o igual a ~10/min, caixes/bosses lleugeres |
|
On és l'eina equivocada |
SKU o canvis de patró freqüents; volum baix |
SKU ultra-únic-alt (guany de capa); pressupost petit |
>12-15/min o càrregues pesades - es converteix en el coll d'ampolla |
Quan NO comprar un paletitzador robòtic
Teniu un SKU a 60+ casos/min, tot l'any-. → Un robot, fins i tot la selecció múltiple, no pot igualar la tarifa d'un formador de capes i costa més per caixa. → Compra un-palletitzador de capes d'alt nivell.
Paletitzes un grapat de palets al dia, de manera irregular. → El capital més la integració no pagarà aquest volum; El ROI supera qualsevol finestra raonable. → Manteniu-lo manualment amb una ajuda ergonòmica-d'elevació o de buit-.
El vostre producte té una forma-inestable, humida o estranya i el format canvia sovint. → L'EOAT per-format i la re-enginyeria de patrons consumeixen la flexibilitat exacta per la qual pagueu. → Estabilitzar primer els envasos aigües amunt; mantenir-se manual + ergonòmic fins que els formats s'estableixin.
Voleu velocitat de cobot, però "sense tanca" és la raó completa per la qual esteu comprant. → Si l'avaluació del risc obliga a forçar-una velocitat limitada, una cel·la industrial tancada és més ràpidaimés barat per caixa. → Compreu un robot industrial i pressuposteu la protecció - o modifiqueu-el rendiment.
Com calcular el temps del cicle del paletitzador i el rendiment de la línia de coincidència
Heu escollit una arquitectura de robot a la secció anterior. Ara ve la pregunta que realment decideix si aquesta elecció sobreviu al contacte amb la vostra línia: pot colpejar eltemps de cicle del paletitzadorles vostres demandes de procés amunt, dia rere dia - no només al rodet de demostració del proveïdor?
Des del rendiment de línia fins a les eleccions necessàries per minut
Comenceu amb la vostra velocitat de línia, no amb les especificacions del robot. Tota la resta se'n deriva.
Pas 1 - Converteix casos per minut (CPM) a les opcions necessàries per minut:eleccions requerides/min=línia CPM ÷ casos per selecció
Pas 2 - Converteix-ho en un pressupost de temps de cicle:temps de cicle=60 ÷ recol·lectes necessàries/min
Pas 3 - Integrar la cadena de pèrdues.El temps de cicle teòric d'un robot mai és el que s'obté a terra. Heu d'apilar quatre descomptes a sobre del nombre brut: temps amortitzat per canvis de palet, desacceleració-relacionada amb l'amortiment, disponibilitat de l'equip (el percentatge de temps programat que la màquina està en funcionament - sovint s'escurça a OEE-termes adjacents a les cotitzacions dels proveïdors) i variabilitat en la coherència amb què el producte arriba des d'aigües amunt. Com a rang de treball, dissenyeu el vostre temps de cicle objectiu amb un 15-25% d'espai per sobre del mínim teòric - Les línies més ajustades amb una alimentació estable poden situar-se a prop de l'extrem baix, les línies amb un flux d'entrada variable haurien de planificar per a la gamma alta.
Com a regla general de funcionament:
Tarifa de línia: 47 CPM
Casos per selecció: 1 (-selecció única)
Seleccions necessàries/min=47 ÷ 1=47 picades/min
Pressupost de temps de cicle=60 ÷ 47=1.28 s/elecció
Disponibilitat: 92%
Requisit ajustat=1.28 × 0.92=1.18 s/elecció - aquest és el nombre real que ha de colpejar el robot, no 1,28
Palet: 8 capes, 6 estoigs/capa, temps de canvi 22 segons/palet
Pèrdua de canvi per selecció=22 s ÷ (8 × 6 seleccions)=0.46 s/selecció
Temps de cicle requerit veritable=1.18 − 0.46=0.72 s/elecció
Si el vostre treball-amb les preses necessàries/min aterra al nord d'aproximadament 45-50 pics/min per a la manipulació d'una-recollida, el paletitzat robòtic de-selecció única generalment ja no és viable a aquesta velocitat - passeu a la següent secció sobre la selecció múltiple i-completa-estratègies d'estratègies{7}{7}} d'una sola capa{8} cicle.
Com multipliquen el rendiment de la-elecció múltiple i de la-capa completa
La selecció múltiple-i la selecció-de capes completes augmenten el rendiment efectiu sense un robot més ràpid -, però totes dues comporten condicions prèvies, no només avantatges. Depenen de dimensions coherents de caixa, equips d'alimentació aigües amunt que puguin quadrar de manera fiable el producte abans que arribi al robot i un patró de palet que permet la col·locació agrupada geomètricament. Si algun d'aquests tres no està al seu lloc, afegir la capacitat de selecció múltiple-és un retorn negatiu, no una actualització.
També hi ha una reacció en cadena mecànica que val la pena rastrejar abans de cometre: apaletitzat-multipleckoselecció de capa completaL'eina d'extrem-de-braç (EOAT) és més pesada que una pinça de-pinça simple. Aquest pes afegit afecta la càrrega útil nominal del robot, cosa que pot obligar a passar a una classe de robot més gran - que canvia la petjada, el cost i, de vegades, la dinàmica del cicle en la direcció oposada a la que estaves resolent.
El recordatori de costos que val la pena internalitzar: la despesa de la-selecció de la capa completa normalment no és l'eina -, sinó la secció d'esquadra i de carril aigües amunt necessàries per alimentar-la de manera fiable.
El cicle ignorat-Assassins del temps
A la pràctica, els temps de cicle citats i els temps de cicle observats divergeixen per quatre motius repetibles.
Temps de canvi de palet. Cada-intercanvi de palets buits costa segons reals - normalment entre 15 i 25 segons per palet. Amortitzat a través del valor d'un palet complet de pics, que pot costar tranquil·lament entre 0,3 i 0,5 segons per picada, cosa que s'acumula ràpidament amb un nombre elevat de caixa.
Embolcall esperant. El cicle de l'embolcall d'estirament avall-estableix un límit a la velocitat amb què realment pot funcionar el paletitzador, i no a l'inrevés - un robot que acaba un palet abans que l'embolicador l'aclareixi.
Variabilitat del cabal entrant. Els buits de flux-aigües amunt i els augments fan que el robot no s'alimenti a un ritme constant, de manera que el seu temps de cicle real mitjà-mundial sempre és pitjor que el seumillor-castemps de cicle, fins i tot amb un robot totalment capaç.
Complexitat del patró. Els patrons de palets entrellaçats o apilats-creuats requereixen camins de col·locació més llargs per caixa que els patrons simples de columna-apilats -, com més s'optimitzi el patró per a l'estabilitat de càrrega, més costarà en temps de cicle.
