Automatyzacja branży opakowaniowej – pakowanie, paletyzacja i robotyzacja produkcji

Automatyzacja branży opakowaniowej pozwala zwiększyć wydajność produkcji, ograniczyć pracę ręczną i poprawić powtarzalność procesów. Szczególnie duży potencjał mają procesy związane z pakowaniem, paletyzacją oraz automatyzacją końca linii produkcyjnej.

Współczesne zakłady produkujące kartony i opakowania muszą często obsługiwać wiele wariantów produktów, krótkie serie oraz zmieniające się wymagania klientów. Jednocześnie rośnie presja na wydajność i ograniczanie przestojów.

W takich warunkach robotyzacja produkcji opakowań może być sposobem na uporządkowanie i usprawnienie powtarzalnych procesów.

Automatyzacja produkcji opakowań – co można zautomatyzować?

Produkcja opakowań i kartonów składa się z wielu etapów. Nie każdy z nich wymaga pełnej automatyzacji, jednak część procesów można stosunkowo łatwo zrobotyzować.

Do najczęściej automatyzowanych należą:

• odbiór produktów z maszyn,
• transport produktów między stanowiskami,
• sortowanie i grupowanie,
• pakowanie produktów,
• układanie produktów w opakowania zbiorcze,
• paletyzacja kartonów,
• depaletyzacja,
• automatyczne podawanie palet,
• owijanie gotowych palet,
• kontrola jakości,
• etykietowanie i identyfikacja produktów.

W praktyce automatyzacja produkcji opakowań może obejmować pojedynczy proces albo kilka połączonych ze sobą stanowisk.

Nie zawsze konieczna jest więc przebudowa całej linii. Często największy efekt daje automatyzacja konkretnego etapu, który ogranicza wydajność całego procesu.

Automatyzacja pakowania

Automatyzacja pakowania to jeden z obszarów, w których roboty mogą przejąć dużą liczbę powtarzalnych czynności.

Robot może pobierać produkty z przenośnika, sortować je, grupować i umieszczać w opakowaniach zbiorczych. W zależności od rodzaju produktu możliwe jest również automatyczne układanie kilku elementów w określonym schemacie.

W przypadku produkcji opakowań istotne jest zachowanie odpowiedniej delikatności podczas manipulowania produktem. Dlatego kluczowym elementem stanowiska jest odpowiednio zaprojektowany chwytak.

Dobór chwytaka zależy m.in. od:

• wymiarów produktu,
• jego masy,
• kształtu,
• materiału,
• sposobu pobierania,
• wymaganej prędkości pracy.

Odpowiednio zaprojektowane stanowisko może pracować w sposób powtarzalny i dostosowany do wydajności pozostałych elementów linii.

Robotyzacja pakowania kartonów i opakowań

Robotyzacja pakowania może obejmować zarówno proste operacje typu pick & place, jak i bardziej rozbudowane stanowiska współpracujące z maszynami pakującymi i systemami transportowymi.

Przykładowy proces może wyglądać następująco:

produkt → przenośnik → system grupowania → robot → karton/opakowanie zbiorcze → transport do kolejnego etapu

Robot może wykonywać setki lub tysiące powtarzalnych cykli, zachowując określoną kolejność i sposób układania produktów.

W przypadku dużej produkcji pozwala to ograniczyć udział pracy ręcznej i zwiększyć stabilność procesu.

Automatyzacja paletyzacji kartonów

Jednym z najważniejszych zastosowań robotów w branży opakowaniowej jest paletyzacja kartonów.

Ręczne układanie kartonów na paletach jest procesem powtarzalnym i często wymaga wykonywania dużej liczby podobnych ruchów. Przy kilku zmianach produkcyjnych może to stanowić istotne obciążenie dla pracowników.

Robot do paletyzacji może automatycznie pobierać kartony z przenośnika i układać je na palecie zgodnie z określonym wzorem.

System może obsługiwać różne schematy paletyzacji oraz różne formaty produktów, jeżeli zostało to uwzględnione podczas projektowania stanowiska.

Jak działa zrobotyzowana paletyzacja?

Typowy proces może wyglądać następująco:

1. Gotowy karton trafia na przenośnik.
2. System przekazuje informację o jego pojawieniu się do układu sterowania.
3. Robot pobiera karton za pomocą chwytaka.
4. Robot transportuje produkt nad paletę.
5. Karton zostaje odłożony w określonym miejscu.
6. Kolejne produkty tworzą warstwę zgodnie z zaprogramowanym wzorem.
7. Po zakończeniu jednej warstwy robot przechodzi do kolejnej.
8. Po zapełnieniu palety system może przekazać ją do następnego etapu.

Takie rozwiązanie pozwala stworzyć automatyczne stanowisko paletyzacji, które jest częścią całej linii produkcyjnej.

Automatyzacja paletyzacji – jakie daje korzyści?

Dobrze zaprojektowana automatyzacja paletyzacji może przynieść przedsiębiorstwu szereg korzyści.

Większa wydajność

Robot może wykonywać powtarzalne operacje w stałym tempie, dopasowanym do wydajności linii.

Powtarzalność procesu

Każdy karton może być układany według tego samego schematu. Ma to znaczenie dla stabilności i bezpieczeństwa przygotowanej palety.

Ograniczenie pracy ręcznej

Pracownicy nie muszą wykonywać przez całą zmianę tych samych, często fizycznie obciążających czynności.

Mniej przestojów

Automatyzacja może ograniczyć problemy wynikające z ręcznego wykonywania powtarzalnych operacji i zapewnić bardziej stabilny przepływ produktów.

Możliwość obsługi różnych produktów

Odpowiednio zaprojektowane stanowisko może obsługiwać różne formaty kartonów i różne schematy paletyzacji.

Magazynek palet jako element automatyzacji

Robot paletyzujący nie jest jedynym elementem, który można wykorzystać przy automatyzacji końca linii.

Ważnym uzupełnieniem może być automatyczny magazynek palet.

Jego zadaniem jest przechowywanie określonej liczby pustych palet i automatyczne przekazywanie ich do stanowiska paletyzacji.

Dzięki temu operator nie musi regularnie dostarczać kolejnych palet ręcznie.

W połączeniu z robotem paletyzującym, przenośnikami oraz systemem sterowania pozwala to stworzyć bardziej samodzielny i płynny proces.

Automatyzacja końca linii produkcyjnej

Pakowanie i paletyzacja często są ostatnimi etapami produkcji, dlatego ich automatyzacja może znacząco wpłynąć na funkcjonowanie całej linii.

Przykładowy zautomatyzowany proces może wyglądać tak:

produkcja → odbiór produktu → pakowanie → transport → grupowanie → paletyzacja → podanie palety → owijanie → odbiór gotowej palety

W zależności od potrzeb system można rozszerzyć o:

• systemy wizyjne,
• etykietowanie,
• kontrolę jakości,
• automatyczny transport palet,
• systemy bezpieczeństwa,
• integrację z maszynami produkcyjnymi,
• komunikację z systemami nadrzędnymi.

Dzięki temu automatyzacja końca linii może obejmować nie tylko jeden robot, ale cały zestaw współpracujących ze sobą urządzeń.

Automatyzacja produkcji kartonów – na co zwrócić uwagę?

Projektowanie automatyzacji w branży opakowaniowej wymaga uwzględnienia specyfiki konkretnego procesu.

Przed wyborem robota należy przeanalizować m.in.:

• rodzaj produktów,
• wymiary i masę kartonów,
• wydajność produkcji,
• liczbę wariantów,
• liczbę zmian,
• sposób pakowania,
• sposób paletyzacji,
• dostępne miejsce,
• wymagany poziom elastyczności,
• wymagania dotyczące bezpieczeństwa.

Istotne jest również określenie, czy automatyzowane stanowisko ma pracować z jednym produktem, czy z wieloma wariantami.

To właśnie analiza procesu powinna być punktem wyjścia do wyboru robota, chwytaka, przenośników i pozostałych elementów stanowiska.

Robotyzacja branży opakowaniowej – czy każda firma jej potrzebuje?

Nie każda firma potrzebuje takiego samego poziomu automatyzacji.

W jednym zakładzie najbardziej opłacalna może być automatyzacja pakowania, w innym paletyzacja, a w jeszcze innym automatyczne podawanie palet.

Dlatego zamiast zaczynać od pytania „jakiego robota kupić?”, warto zacząć od pytania:

Który proces najbardziej ogranicza dziś wydajność produkcji?

Jeżeli jest to powtarzalne pakowanie lub ręczna paletyzacja, właśnie tam może znajdować się największy potencjał automatyzacji.

Czy automatyzacja pakowania i paletyzacji się opłaca?

Opłacalność inwestycji zależy od wielu czynników – m.in. wydajności procesu, liczby zmian, kosztów pracy, liczby wariantów produktów oraz oczekiwanego poziomu automatyzacji.

Warto jednak brać pod uwagę nie tylko bezpośrednią redukcję pracy ręcznej.

Robotyzacja może przede wszystkim zwiększyć przewidywalność procesu i umożliwić utrzymanie określonej wydajności przez cały czas produkcji.

Przed rozpoczęciem inwestycji warto wykonać analizę procesu i przygotować koncepcję stanowiska. Pozwala to określić, jakie rozwiązanie będzie rzeczywiście potrzebne i jaki może być jego wpływ na produkcję.

Jak rozpocząć automatyzację w branży opakowaniowej?

Pierwszym krokiem powinna być analiza obecnego procesu.

Warto określić:

• gdzie występują największe ograniczenia,
• które czynności są najbardziej powtarzalne,
• ile czasu pracownicy poświęcają na ręczne operacje,
• gdzie występują przestoje,
• jaka jest obecna wydajność,
• jakie są planowane zmiany produkcji,
• jakie warianty produktów powinno obsługiwać przyszłe stanowisko.

Na tej podstawie można przygotować koncepcję automatyzacji i dobrać odpowiednie rozwiązania.

Nie zawsze potrzebna jest pełna automatyzacja. Czasami jeden dobrze zaprojektowany proces może zrobić dużą różnicę.

Automatyzacja branży opakowaniowej – podsumowanie

Automatyzacja produkcji opakowań i kartonów może obejmować wiele etapów – od odbioru produktów z maszyn, przez pakowanie, aż po paletyzację i automatyczny transport gotowych palet.

Szczególnie duży potencjał mają procesy powtarzalne, wymagające dużej liczby operacji ręcznych.

Automatyzacja pakowania i paletyzacji pozwala zwiększyć powtarzalność, ograniczyć pracę ręczną i lepiej wykorzystać możliwości całej linii produkcyjnej.

Kluczem do sukcesu jest jednak nie sam wybór robota, ale właściwe zaprojektowanie całego procesu – robota, chwytaka, przenośników, systemu sterowania, bezpieczeństwa oraz pozostałych elementów stanowiska.

Planujesz automatyzację pakowania, paletyzacji lub końca linii?
Skontaktuj się z nami – wspólnie przeanalizujemy proces i dobierzemy rozwiązanie dopasowane do Twojej produkcji.