Automatyzacja wszelkich procesów w sekwencji produkcyjnej może uprościć produkcję oraz poprawić wydajność i jakość. Dział automatyki przemysłowej firmy Yamaha Motor Robotics wspiera firmy z różnych sektorów przemysłu spożywczego w uzyskaniu tych korzyści poprzez zastosowanie robotów do pakowania i etykietowania.
Jeden z klientów firmy Yamaha z branży spożywczej, znany producent ciastek z ponad stuletnią tradycją, zainstalował ostatnio serię robotów SCARA, aby zoptymalizować wydajność produkcji podczas pakowania słodyczy do pudełek o różnych rozmiarach.
W przypadku tradycyjnego, ręcznego pakowania na obszarze produkcyjnym w każdej chwili potrzebna jest inna liczba pracowników, w zależności od liczby zamawianych pudełek i ilości słodyczy do zapakowania. Rysunek 1 przedstawia stacje robocze w obszarze produkcyjnym. Tabela pokazuje, jak zmienia się optymalna liczba pracowników w zależności od celu produkcji. Stanowi to wyzwanie dla menedżerów, którzy muszą dbać o to, by każdego dnia w pracy obecna była tylko wymagana liczba pracowników.
„Nasz zespół przeanalizował przepływ pracy w obszarze pakowania i zaproponował zestaw ośmiu robotów YK400XE SCARA, połączonych za pomocą modułów przenośnika liniowego LCMR200”, wyjaśnia Jumpei Ninomiya, menedżer ds. sprzedaży z działu automatyki przemysłowej firmy Yamaha Motor Europe Robotics. „Do nadzorowania robotów potrzebny jest tylko jeden pracownik, co ułatwia zarządzanie zasobami ludzkimi i stabilizuje produkcję, zapewniając sprawną realizację wszystkich zamówień”.
Dzięki długości ramienia 400 mm i ładowności 4 kg, YK400XE to najmniejszy robot z wysokowydajnej, niedrogiej serii YK-XE. Jest idealny do paletyzacji, załadunku/rozładunku, montażu i kontroli. Łatwo go podłączyć do kontrolera RCX340 Yamaha, aby wyzwolić pełen potencjał jego funkcji. Obejmują one automatyczną optymalizację przyspieszania i zwalniania, co zwiększa kontrolę, zwłaszcza podczas przemieszczania ciężkich ładunków, a także optymalizuje niezawodność i minimalizuje drgania.
Kolejnym usprawnieniem w zastosowaniu do pakowania słodyczy było zintegrowanie systemu wizyjnego RCXiVY2+, który umożliwił każdej maszynie YK400XE sprawdzenie orientacji i pozycji każdego pojedynczego pakowanego elementu. Zmodernizowany obszar produkcyjny (rysunek 2) może teraz działać nieprzerwanie przez 24 godziny na dobę, a pracownicy nadzoru pracują na ośmiogodzinnych zmianach. Moduły przenośnika LCMR200 umożliwiają szybkie dostosowanie pozycji zatrzymania przenośnika do obsługi pudełek o różnych rozmiarach.
„Oprócz spodziewanych oszczędności na kosztach pracy, nasze nowe roboty SCARA Yamaha zwiększyły produktywność, obniżyły koszty i zredukowały ilość popełnianych przez ludzi pomyłek, podnosząc tym samym jakość. Dzięki nim możemy pielęgnować naszą historię i tradycję, jednocześnie unowocześniając nasze procesy oraz dostarczając naszym klientom jeszcze więcej pysznych ciastek” – dodaje rzecznik firmy.
Przedsiębiorstwa zajmujące się przetwarzaniem żywności, np. produktów mięsnych, mogą stanąć przed zupełnie innym wyzwaniem. Temperatura otoczenia, w którym odbywa się obróbka mięsa, musi być utrzymywana na stałym poziomie 4°C. Człowiek nie może bezpiecznie pracować w takich warunkach przez dłuższy czas.
Nowy klient firmy Yamaha z branży spożywczej z powodzeniem zautomatyzował proces etykietowania w warunkach chłodniczych opakowań ze świeżym mięsem przy użyciu robotów YK-TW SCARA. Kierownicy produkcji firmy rozważali wcześniej zastosowanie robota o układzie równoległym – ta konstrukcja jest często spotykana w wielu fabrykach. Odkryli, że są to zazwyczaj duże i ciężkie maszyny, które wymagają solidnie zaprojektowanej suwnicy bramowej z kotwicami zabezpieczającymi. Uznając, że takie rozwiązanie byłoby niepraktyczne do zainstalowania w ich fabryce, zwrócili się do Yamahy w celu znalezienia lepszej opcji.
Ich nowy robot SCARA Yamaha YK-TW typu orbitalnego jest zintegrowany z systemem wizyjnym, który rozpoznaje opakowania i wykrywa pozycję do przyklejenia etykiety (rysunek 3).
Wielokierunkowy robot YK-TW zaprojektowany specjalnie do montażu na suwnicy eliminuje mankamenty typowych robotów o układzie równoległym. Stosunkowo niewielka masa i mniejsza wysokość całkowita przekładają się na znacznie mniejszą bezwładność, dzięki czemu nie ma potrzeby stosowania masywnej ramy. Ponadto jest opcjonalnie wyposażony w specjalnie zaprojektowany, oryginalny wspornik montażowy marki Yamaha, który oszczędza inżynierom pracy związanej z projektowaniem niestandardowej suwnicy bramowej.
„Ta firma nigdy wcześniej nie korzystała z robotów, więc nasz zespół pomógł im przeprowadzić wstępną ocenę YK-TW, aby potwierdzić, że ten model spełni ich wymagania” – tłumaczy Jumpei Ninomiya. „Wielu klientów wybiera robota YK-TW, ponieważ może on pracować w wąskich przestrzeniach. Oś R może przejść całkowicie pod główną jednostką, aby w pełni wykorzystać przestrzeń roboczą poniżej, a ruchome części są optymalnie wyważone, aby umożliwić wydajny ruch z dużą prędkością i stałą dokładnością.”
„Od czasu zainstalowania robotów Yamaha wzrósł popyt na nasze produkty chłodzone i mrożonki. Dzięki kompaktowej budowie YK-TW i jego montażowi, jesteśmy w stanie łatwo zmienić układ fabryki i dodać dodatkowe linie produkcyjne, aby zwiększyć wydajność” – dodaje przedstawiciel firmy.
Do produkcji żywności, jak również do wytwarzania półprzewodników, zastosowań medycznych i farmaceutycznych Yamaha oferuje również wybór czystych robotów, takich jak YK-XGC/XC SCARA, FLIP-XC – typ jednoosiowy oraz XY-XC – typu kartezjańskiego. Spełniają one uznane na całym świecie normy czystości, takie jak ISO 14644-1 klasa 3 i FED-STD-209D klasa 10. Wyróżniają się takimi cechami jak konstrukcja beztaśmowa i odsysanie powietrza, co gwarantuje niską emisję cząstek.
„Nasze roboty Yamaha SCARA umożliwiły obu klientom w tym przypadku osiągnięcie ich głównego celu, jakim było zminimalizowanie kosztów pracy. W obu sytuacjach udało się także poprawić jakość i wydajność oraz uprościć zarządzanie produkcją i zasobami. Klienci mogli również szybko zwiększyć produkcję, aby wykorzystać nowe możliwości rynkowe” – podsumowuje Jumpei Ninomiya.
Na koniec dodaje – „Dla przedsiębiorstw z branży spożywczej, a także z wielu innych branż związanych z produkcją i pakowaniem, wykonanie pierwszego, niewielkiego kroku w kierunku automatyzacji może zapoczątkować proces, który będzie przynosił coraz większe zyski dzięki ciągłym inwestycjom”.
