Що насправді таке роботизоване палетування -, а чим воно не є
Роботизоване палетуваннянайкраще розуміти не як машину, а як систему - скоординований набір частин, який знімає сипучі продукти з вашої лінії та доставляє стабільну загорнуту палету, готову до відправлення. Ця різниця не є академічною. Усе, що далі в цьому посібнику - вартість, пропускна здатність, безпека - випливає з нього. Отже, корисне питання полягає не в тому, "який робот мені потрібен?" але "що включає ця система і де вона закінчується?"
Що охоплює цей посібник:палетування готових ящиків і мішків - запечатаних однорідних вантажів, які складають більшу частину--упаковки лінії. Це робитьніохоплюють сортування окремої-штуки або змішане{1}}замовлення (кожного) комплектування. Це різні проблеми з різною економікою, і розглядати їх як одне й те саме – це те, з чого починається багато поганих цитат.
5 етапів стандартного циклу палетування
Один повнийцикл палетуванняпроходить продукт через п'ять етапів:
Подача- Ящики або сумки надходять з виробничої лінії конвеєром одна за одною.
Поділ смуг / орієнтування- Продукт відокремлюється, розміщується в квадраті та обертається в потрібному для візерунка напрямку. Цей етап тихо встановлює максимальну швидкість - ми повернемося до того, чому в розділі пропускної здатності.
Виберіть- Робот захоплює одну або кілька одиниць своїм--інструментом на кінці руки.
Розмістити за шаблоном- Кожна одиниця встановлюється відповідно до запрограмованого шаблону укладання, шар за шаром.
Зміна піддону / обгортка- Готовий піддон вивозиться, порожній розміщується, а вантаж загортається в еластичну-пакет. У цьому передачі фактично зупиняються багато рядків, а не сам робот.
Укладка на піддони ≠ просто рука робота: що включає в себе повна камера палетування
Ви думаєте, що купуєте робота. Ви купуєте aосередок палетування. Цекомпоненти системи палетуванняви насправді платите за - і, що не менш важливо, хто має постачати кожну з них:
|
компонент |
Що воно робить |
Хто надає (зазвичай) |
||
|
Робот/рука палетування |
Вибирає та розміщує продукт |
Творець роботів |
||
|
Кінець--інструмента для руки (захват) |
Захопленнявашконкретний футляр або сумка |
Інтегратор (для-програми) |
||
|
Завантажувальний конвеєр і орієнтація |
Подає, квадратує та орієнтує продукт |
Інтегратор |
||
|
Палетний журнал / дозатор |
Зберігає та подає порожні піддони |
Інтеграторабоіншими |
||
|
Запобіжні огорожі / сканери території |
Охороняє робочу зону |
Інтеграторабоіншими |
||
|
Стрейч-обгортка та інтерфейс |
Обертає готовий вантаж |
частоіншими(окрема машина) |
||
|
Програмне забезпечення для елементів керування та шаблонів |
Виконує послідовність і шаблони укладання |
Виробник / інтегратор роботів |
||
|
Монтаж і введення в експлуатацію |
Запускає його на підлозі |
Інтегратор |
Суперечки про ціни майже завжди виникають у трьох місцях: магазин піддонів, захисна огорожа та інтерфейс еластичної-обгортки - предметів, які кожна сторона тихо припускає, що покриває інша.
Порада: запитуйте у кожного постачальника письмовий обсяг поставки та вимагайте, щоб кожен рядок був позначений постачальником або іншими. Він перетворює приховані припущення на підписаний список -, і це найдешевша страховка, яку ви можете купити в усьому цьому проекті.
Поширені помилки та ключові відмінності
Кілька термінів використовуються як синоніми, але описують різні речі. Ця таблиця визначає лише відмінності - який варіант насправді підходить для вашого рядка, це завдання наступного розділу.
|
термін |
Визначення одного-речення |
Ключова відмінність |
Типовий сценарій |
|
Палетування |
Складання завантаженого піддону з окремих одиниць |
Збирає вантажі |
Кінець пакувальної лінії |
|
Депалетування |
Розбивання завантаженого піддону на окремі одиниці |
У протилежний спосіб палетування - потрібна логіка виявлення завантаження та-укладання штабеля, а не просто розміщення, тому це рідко є простою роботою «запустити робота назад» |
Приймальні доки, лінія подачі, подача сировини у виробництво |
|
Робот-палетувальник |
Шарнірна або портальна рука, яка укладається за запрограмованою схемою |
Обробляє окремі блоки за гнучким шаблоном, який можна перепрограмувати |
Різноманітні SKU та моделі, які змінюються |
|
Палетайзер шарів |
Машина, яка формує повний шар і відразу опускає його на піддон |
Переміщує цілі шари, а не окремі одиниці |
Висока-швидкість, один-рядок SKU |
|
Спільне палетування |
Кобот-палетизатор, який працює без жорсткого захисту |
Працює повільніше, але ділить простір з людьми |
Низька -швидкість ліній, вузькі сліди |
Звичайний проти промислового робота проти Cobot Палетизатор
Вибір маршруту в основному визначається трьома змінними:пропускна спроможність, кількість артикулів і те, наскільки складною інтеграцією ви готові володіти.Зробіть ці три прямо, і поле швидко звужується. Більшість покупців приходять впевнені, що їм потрібен робот; чимало залишають цю секцію, усвідомлюючи, що межа проходить десь, чого вони не очікували. Це та частина, детипи палетайзерівперестаньте бути каталогом і почніть бути фільтром - і де справжнє запитання, кобот-палетизатор проти промислового робота, виявляється неправильним першим запитанням. Перша форка полягає в тому, чи належите ви взагалі до робота.
Звичайний багатошаровий палетатор: оптимальна-вартість для високошвидкісних-ліній з одним-кодом
Механічнийшаровий палетизаторце не застарілий варіант, який ви терпите, доки не зможете дозволити собі робота - для одного продукту, що працює швидко, це все одно машина, яка виграє за ціною за випадок. Він створює повний шар, а потім встановлює його, тому його швидкість залежить від розміру шару, а не від кількості виборів.
Розділ, який має значення, — це висота подачі.
Низький{0}}рівень подачіутворює шар біля підлоги та піднімає його - простий, доступний, але обмежений приблизно 1–3 шарами/хв, тобто реально 15–40 випадків/хв.
Високий{0}}рівень подачіформує накладний шар і опускає його на піддон, що спускається; короткий хід вниз-усуває поразку підйому за-цикл, натискаючи 5–10 шарів/хв і 100–180 випадків/хв.
Емпіричне правило: вище ~40–50 випадків/хв у стабільному форматі, високий-рівень є чітким інженерним вибором. Точні цифри залежать від розміру корпусу та кількості шарів.
Ось суперечлива частина: якщо ваша лінія працює з одним артикулом на рік-понад ~60 випадків/хв, робот - навіть із багато-підбирачем або повношаровим-захватом - зазвичайі повільніше, і дорожченіж шароутворювач. Гнучкість, якою ви не користуєтеся, — це лише вартість, яку ви несете. Що багатошаровий палетоукладач програє, так це момент, коли вам потрібно часто змінювати візерунок або SKU: механічне перемикання триває 30–120 хвилин.
Промисловий робот для палетування: гнучкість-плюс-швидкість середня
Індустріальнийробот для палетуванняперемагає в найширшому діапазоні: змішані SKU із середнім-–-високим показником. Одна рука зазвичай працює зі швидкістю 8–12 захватів/хв, або приблизно 20–35 випадків/хв, і це число збільшується, коли ви встановлюєте рядний або повношаровий захват. Корисне навантаження – це те, де він повністю відділяється від коботів: від 50 кг до 800 кг, що робить 25-кілограмові мішки, барабани та повні шари життєздатними з однієї установки. Нові шаблони – це зміна програмного забезпечення, а не переробка, тому час переходу скорочується до 15–60 хвилин.
Заковика в тому, що оточує руку. Огорожа, сканери площі та (для важчих озброєнь) посилений фундамент не є необов’язковими-додатками - вони становлять суттєву частку загальної вартості клітини, і велика частина того, чому промислова камера приземляється набагато дорожче кобота за ціною.
Перегляньте Роботи для палетування →
Кобот палетування: низький бар'єр, пересувний
Це питання про те, що продаєтьсякобот палетування, і чесна відповідь полягає в тому, що кобот-палетизатор має справжню цінність - він просто розташований не там, де вказує маркетинг. «Без огорожі, підключай-і-грай» вірно до трьох жорстких меж, і кожен серйозний покупець повинен оцінити всі три перед підписанням.
Один - корисний вантаж після захвату.Номінальне корисне навантаження (зазвичай 10–25 кг, деякі до 30 кг).нівага вашого корпусу. Кінцевий-інструмент-рука в’їдається в це: вакуумна головка з-рукавою пластиною може важити 15–20 кг сама по собі, тому 25-кілограмова-номінальна рука часто залишає ~18 кг на фактичний підйом. Щоб отримати максимальну швидкість, плануйте залишатися нижче приблизно половини рейтингу.
Два - циклу стелі.Реальний-світспільне палетуванняпрацює 4–12 випадків/хв, а верхня частина цієї смуги передбачає легкі випадки та прості візерунки.
Три - швидкість, яку ви насправді отримуєте.Показники циклу постачальника зазвичай не-співпраця (захищена, повна-швидкість). У той момент, коли оцінка ризику потребує-обмеженої роботи поблизу людей, рука сповільнюється -, і стандартна порівняно з-обмеженою пропускною здатністю може значно відрізнятися, непомітно перетворюючи специфікацію «12/хв» на набагато меншу на вашому підлозі. Пов’язане: колона підйому / 7-ма вісь для досягнення повної висоти піддона є майже-стандартною конфігурацією, не{10}}недобре-закладати - це в бюджет.
І основна поправка:чи потрібна вам охорона залежить від оцінки ризику, а не від слова "кобот".Спільна рука, яка розмахує важким ящиком на швидкості, може потребувати захисних заходів.
Практичний тест: під час перевірки--концепції запустіть демонстрацію постачальника на повній-швидкості з вашими реальними випадками та вашою реальною моделлю - а не циклом торгових-виставок.
Переглянути Palletizing Cobots →
Гібридна та багато-станція: один робот, кілька ліній
Індустріальнийробот для палетуванняперемагає в найширшому діапазоні: змішані SKU із середнім-–-високим показником. Одна рука зазвичай працює зі швидкістю 8–12 захватів/хв, або приблизно 20–35 випадків/хв, і це число збільшується, коли ви встановлюєте рядний або повношаровий захват. Корисне навантаження – це те, де він повністю відділяється від коботів: від 50 кг до 800 кг, що робить 25-кілограмові мішки, барабани та повні шари життєздатними з однієї установки. Нові шаблони – це зміна програмного забезпечення, а не переробка, тому час переходу скорочується до 15–60 хвилин.
Заковика в тому, що оточує руку. Огорожа, сканери площі та (для важчих озброєнь) посилений фундамент не є необов’язковими-додатками - вони становлять суттєву частку загальної вартості клітини, і велика частина того, чому промислова камера приземляється набагато дорожче кобота за ціною.
Три-матриця порівняння маршрутів
Прочитайте його зліва направо, і він подвоюється як фільтр - кожен рядок, який виключає вас із стовпця, звужує поле.
|
Фактор рішення |
Звичайний багатошаровий палетизатор |
Промисловий робот |
Палетайзер Cobot |
|
Пропускна здатність |
Високий-рівень 100–180/хв; низький-рівень 15–40 випадків/хв |
20–35 випадків/хв; більше з захватом рядків/шарів |
4–12 випадків/хв; менше одного разу примусово-обмежено |
|
Корисне навантаження / вага одиниці |
Ящики або мішки до ~50–100 кг |
50–800 кг; мішки, барабани, несучі – все життєздатне |
Номінальна вага 10–25 кг; ~18 кг на підйом після EOAT |
|
SKU / заміна |
1–2 SKU; 30–120 хв механічне переоснащення |
Багато SKU; зміна ПЗ 15–60 хв |
Необмежена кількість шаблонів; зміна планшета за лічені хвилини |
|
Площа і чиста висота |
Великі, 20–50 м²; високий-рівень потребує 4–5 м |
Середній, 15–30 м²; стандартна стеля |
Маленький, 3–6 м²; потрібна чиста висота ~3,5 м |
|
Вимога безпеки |
Повна охорона; зріла, фіксована машина |
Потрібна огорожа + сканери; додає реальну вартість |
Охорону встановлюють за оцінкою ризику, а не за типом руки |
|
Час розгортання |
довгий; будівельні/будівельні роботи, тижнів |
тижні; огорожа, фундамент, введення в експлуатацію |
швидкий; годин до кількох днів |
|
Пересувний |
Немає - фактично постійно |
важко; анкерний, огороджений встан |
Так - часто на колісній базі |
|
Технічне обслуговування |
Механічний, багато рухомих частин; кваліфікований |
міцний; кваліфіковані, але добре{0}}підтримані |
Низький; значною мірою оператор-обслуговується |
|
Найкраще підходить |
Один SKU, дуже висока швидкість, стабільний формат |
Змішані артикули, середньо-висока швидкість, великі навантаження |
1–3 рядки, менше або дорівнює ~10/хв, коробки/легкі мішки |
|
Де це не той інструмент |
Часта зміна SKU або шаблону; низька гучність |
Над-високий єдиний-SKU (виграє шар); невеликий бюджет |
>12–15/хв або великі навантаження - це стає вузьким місцем |
Коли НЕ варто купувати роботизований палетизатор
Ви використовуєте один SKU зі швидкістю 60+ випадків/хв, -цілий рік. → Робот, навіть багато-відбір, не може зрівнятися зі швидкістю формування пластів і коштує більше за один випадок. → Придбайте-високорівневий палетоукладач.
Ви палетуєте кілька піддонів на день, нерегулярно. → Capital plus інтеграція не окупить цей обсяг; Рентабельність інвестицій перевищує будь-яке розумне вікно. → Зберігайте його вручну за допомогою підйомника-або ергономічної-вакуумної трубки.
Ваш продукт нестійкий, мокрий або має незвичайну-форму, а формат часто змінюється. → EOAT для-формату та ре-реінжиніринг шаблонів забезпечує точну гнучкість, за яку ви платите. → Спершу стабілізуйте пакування на початку виробництва; залишайтеся ручними + ергономічними, доки формати не встановляться.
Ви бажаєте швидкість кобота, але «без огорожі» — це вся причина, чому ви купуєте. → Якщо оцінка ризику вимагає-обмеженої швидкості, огороджена промислова камера є швидшоюідешевше за футляр. → Придбайте промислового робота та сплануйте охорону - або пере-збільште пропускну здатність.
Як розрахувати тривалість циклу палетизатора та узгодити пропускну здатність лінії
У попередньому розділі ви вибрали архітектуру робота. Тепер постає питання, яке фактично вирішує, чи виживе цей вибір у контакті з вашою лінією: чи може він потрапити вчас циклу палетизатораваші вимоги процесу видобутку щодня - не лише на демонстраційному ролику постачальника?
Від пропускної здатності лінії до обов’язкової кількості відбирань за хвилину
Почніть зі швидкості вашої лінії, а не зі специфікації робота. Усе інше походить від нього.
Крок 1 - Перетворіть випадки за хвилину (CPM) у необхідну вибірку за хвилину:необхідні вибірки/хв=рядок CPM ÷ випадків на вибір
Крок 2 - Перетворіть це на бюджет часу циклу:час циклу=60 ÷ необхідні підбирання/хв
Крок 3 - Побудова ланцюжка втрат.Теоретичний час циклу робота ніколи не відповідає тому, що ви отримуєте на підлозі. Вам потрібно скласти чотири знижки поверх вихідного числа: час, амортизований на зміну піддонів, уповільнення,-пов’язане з буфером, доступність обладнання (відсоток запланованого часу, протягом якого машина фактично працює - часто скорочується до OEE-суміжних термінів у котируваннях постачальників), і мінливість того, наскільки стабільно продукт надходить із вихідного потоку. Як робочий діапазон, проектуйте свій цільовий час циклу з запасом на 15–25% вище теоретичного мінімуму - щільніші лінії зі стабільною подачею можуть знаходитися біля нижнього рівня, лінії зі змінним вхідним потоком повинні плануватися для високого рівня.
Як робоче правило:
Швидкість рядка: 47 CPM
Випадки на вибір: 1 (один-вибір)
Необхідні підбирання/хв=47 ÷ 1=47 підбирання/хв
Бюджет часу циклу=60 ÷ 47=1.28 с/вибір
Доступність: 92%
Скоригована вимога=1.28 × 0.92=1.18 с/вибір - це реальне число, яке має досягти робот, а не 1,28
Піддон: 8 шарів, 6 ящиків/шар, час зміни 22 сек/піддон
Втрата перемикання за підбір=22 с ÷ (8 × 6 підборів)=0.46 с/пік
Істинний необхідний час циклу=1.18 − 0.46=0.72 с/пік
Якщо швидкість-підбирання/хв досягає приблизно 45–50 підбирань/хв для обробки одним-підбиранням, роботизоване палетування з одним-підбиранням, як правило, більше не життєздатне з такою швидкістю - перейдіть до наступного розділу про багато-підбирання та повношарові-стратегії, а не намагайтеся змусити швидшу одну-руку цикл.
Як Multi{0}}Pick і Full-Layer Picking множать пропускну здатність
Багато{0}}збір і повний{1}}збір підвищують ефективну пропускну здатність без швидшого робота -, але обидва мають передумови, а не лише переваги. Вони залежать від узгоджених розмірів ящика, обладнання для подачі наперед, яке може надійно смугувати та квадратувати продукт до того, як він досягне робота, і шаблону піддону, який геометрично дозволяє згрупувати розміщення. Якщо будь-який із цих трьох параметрів відсутній, додавання можливості кількох-виборів є негативним результатом, а не оновленням.
Існує також механічна ланцюгова реакція, яку варто відстежити, перш ніж здійснити: aбагато-підбір палетуванняабоповний збір шаруend-of-arm tool (EOAT) важчий, ніж один-захоплювач. Ця додаткова вага з’їдає номінальне корисне навантаження робота, що може змусити перейти до більшого класу робота -, що змінює площу, вартість і іноді динаміку циклу в протилежному напрямку, ніж ви вирішували.
Нагадування про вартість, яке варто взяти до уваги: вартість повного-відбору шарів зазвичай полягає не в інструментах -, а в верхній смузі та ділянці прямокутної обробки, необхідних для надійної подачі.
Залишений цикл{0}}Вбивці часу
На практиці вказаний час циклу та спостережуваний час циклу розходяться з чотирьох повторюваних причин.
Час зміни палет. Кожна заміна порожньої-палети коштує реальних секунд - зазвичай 15–25 секунд на палету. Амортизація за повну палету підбирань може коштувати 0,3–0,5 секунди за підбирання, що швидко зростає при великій кількості випадків.
Чекає обгортка. Низхідний цикл розтягування-обгортки встановлює максимальну швидкість фактичної роботи палетизатора, а не навпаки - робот, який закінчує палету до того, як обгортка очистить її, просто простоює.
Мінливість вхідного потоку. Розриви та стрибки потоку-вгорі означають, що робот не отримує постійну швидкість, тому його середній час-світового циклу завжди гірший занайкращий-випадокчас циклу, навіть із повністю працездатним роботом.
Складність візерунка. Взаємоз’єднані або перехресно{1}}штабеловані шаблони піддонів вимагають більших шляхів розміщення на ящик, ніж прості стовпчасті-шаблони - чим більше шаблон оптимізований для стабільності навантаження, тим більше він коштує в циклі.
