Automatizovaná robotická linka na ořez kartonových krabic pro Jusda Europe
Plně automatizovaná robotická linka včetně dopravníku, polohového snímání a vážicího systému pro ořez kartónových krabic.
O zákazníkovi
Na základě požadavku od svého klíčového zákazníka dostala společnost Jusda Europe požadavek na segmentaci materiálu prostřednictvím kartonových krabic již s odřezaným vrchním víkem, aby se výroba na straně zákazníka maximálně zefektivnila. Z důvodu manuální náročnosti a vysokého rizika pracovního úrazu jsme vymysleli sofistikované řešení na klíč - automatizovanou robotickou linku pro ořez kartónů.
Společnost Jusda je celosvětovým přepravcem zboží pro více než 3 000 světově uznávaných značek. Poskytuje komplexní logistické služby v oblasti skladování včetně řešení na míru. Po celém světě má Jusda 60 logistických center, která pokrývají 2 miliony metrů čtverečních skladových prostor.
V Evropě Jusda operuje zejména v Pardubickém kraji, kde disponuje čtyřmi sklady. Sklad CB1 s 30 skladníky na směně a rozlohou přes 20 000 m2 nabízí aktuálně 18 000 paletových pozic. Ve špičce je sklad schopen přijmout a odbavit téměř 3 000 palet.
Situace před implementací
Jusda Europe dostala od svého klíčového zákazníka požadavek na segmentaci materiálu prostřednictvím KLT přepravek s kartonovými krabicemi, které by v rámci procesu přípravy materiálu měly mít již odejmuté vrchní víko, aby se výroba na straně zákazníka maximálně zefektivnila. Manuální ořez kartonových krabic byl pro operátory náročný navíc spojený s vysokým rizikem pracovního úrazu. Tento proces přípravy materiálu provázela značná míra neefektivity spojená také s plýtváním materiálu.
V tomto momentě vznikla myšlenka na automatizaci. Jusda se rozhodla hledat vhodné automatizační řešení, ale nikomu na trhu se nepodařilo nabídnout sofistikované řešení až na společnost Kodys. Díky předchozí spolupráci a dlouhodobým zkušenostem v oblasti automatizace se Jusda rozhodla spolupracovat se systémovým integrátorem společností Kodys.
Zákazník požadoval najít řešení, které nahradí manuální ořez kartonových krabic a zvýší efektivitu, a především bezpečnost zaměstnanců. Hlavní naše myšlenky směřovaly na využití robota s vhodným způsobem řezu. Jako nejlepší možnost jsme vybrali technologii ultrasonického nože, která společně s robotem zajistí plynulé odříznutí víka. Jedná se o unikátní koncept technologií, kterými jsme dosáhli vysoké kvality automatizace. Návrh řešení jsme ještě navíc rozšířili o možnost automatického odstranění víka z odříznuté krabice.
Klíčové výzvy projektu
Hned v úvodu se Kodys musel vypořádat s několika výzvami najednou – variabilitou materiálu, rozměrů a hmotností jednotlivých krabic plus samotné uchycení krabice. Z tohoto důvodu proběhla hloubková kontrola všech kartónů, kde se zjistil výskyt kovových spon, které by měly za následek fatální poškození nože pro ořez.
- Kvalita krabic zásadně ovlivňuje úspěšnost řezu a tím efektivitu linky. Do procesu ořezu vstupují takové faktory, jako rovinatost povrchu, tuhost kartonu, který je většinou závislý na rozměru balení a jeho síle, ale také hmotnost balení a těžiště, které ovlivňují případné poškození při manipulaci.
- Uchycení krabic bylo dvakrát redesignováno z důvodu nedostatečné fixace krabic. Podmínkou bylo použití neinvazivní metodu, která nezanechá na krabici mechanické stopy, což si vyžádalo zvětšení kontaktních ploch a použití vhodného povrchu pro zvýšení adheze a zajištění tak pevného uchopení krabice.
- S ohledem na délku cyklu bylo při startu řezání nutné s robotem najíždět na konkrétní souřadnice začátku řezu a dynamické měření použít až pro samotné řezání. U výchozích souřadnic probíhá jen drobná korekce vychýlení po fixaci krabice. Potřebná měření tak probíhají v předstihu na pozici před ořezem.
- Z důvodu dodržení hygienických limitů byla do linky integrována váha, která zajišťuje data pro vyhodnocení mezní zátěže operátorů na vstupu a výstupu linky.
Při řešení návrhu technologie jsme si uvědomovali možná úskalí automatizace takto specifického procesu. Zvlášť, když do něj vstupují faktory, jako je značná variabilita formátu balení, kvalita, váha, rovinatost povrchu a tuhost materiálu, které mají zásadní vliv na uchycení krabice. Limitování jsme také byli podmínkou použít neinvazivní metodu úchopu, bez možnosti perforace povrchu. Další zásadní faktor je průměrná délka cyklu. To vyžaduje, aby proces začal prakticky ihned po zastavení krabice na místě ořezu. Robot tak musí mít včas přesné informace o aktuálním balení s možností minimální korekce.
Řešení robotické linky
KODYS přišel s vysoce sofistikovaným řešením. Plně automatizovaná robotická linka, jejíž součástí je páteřní dopravníkový systém s integrovanou váhou, odpadní dopravník, robotické pracoviště a podpůrné systémy, jako měření a fixace kartonových krabic, kontrola čepele nože či jehlový uchopovač odříznutých částí.
Řízení linky je rozděleno do tří oblastí. Pohyby robota, procesy řízené PLC a komunikační rozhraní, zajišťující nejen výměnu systémových dat, ale také interakci s operátorem.
Myšlenka tohoto řešení vznikla v březnu roku 2022, v prosinci 2022 jsme podepisovali smlouvu a doručení proběhlo v červnu roku 2023. Implementace trvala déle, než jsme předpokládali, protože nás zásadním způsobem ovlivnila obrovská variabilita rozměrů krabic, aktuálně 1 200 možných kombinací. Navíc nespadáme do segmentu automotive, takže na straně dodavatelského řetězce není aplikován proces standardizace balení. Denní objemy se nyní pohybují na cirka 300 boxech s více než 80% úspěšností ořezu, což odpovídá zadání projektu.
Výsledek očima zákazníka
Pokud bychom do provozu nenasadili automatizaci, nebyli bychom schopni požadovaný způsob vychystání aplikovat na další výrobní linky zákazníka a tím bychom potenciálně mohli ztratit konkurenceschopnost. Tato aktivita by se také stala ekonomicky nepřijatelná a ztrátová. Řešení je funkční a výrazně nám pomohlo zlepšit materiálové toky. Tento technologický posun dává našim zákazníkům signál, že chceme své procesy neustále zlepšovat.
Tím, že byl projekt specifický od samého začátku, se zdálo, že chceme splnit nesplnitelné. Jedná se o první realizaci tohoto typu na českém trhu! Zároveň velkým úskalím byl omezený rozpočet a z tohoto pohledu vidím projekt jako velice úspěšný. Proto spolupráci se společností KODYS mohu jen doporučit.
Zákazník v první řadě očekával zvýšení efektivity celého provozu a snížení rizika pracovního úrazu a v neposlední řadě zásadní snížení ergonomické zátěže, což se povedlo. Řešení je plně funkční a výrazně pomohlo zlepšit materiálové toky a efektivitu provozu.
Technologie robotické linky umožnila zákazníkovi zamezit předchozímu ručnímu ořezu a zamezila tak možnosti úrazu pracovníků. Nyní je zákazník připravený i na větší objemy práce, což ho posunulo na trhu s konkurencí vpřed.
Případová studie JUSDA EUROPE
Stáhněte si případovou studii pro JUSDA EUROPE ve formátu PDF
Zaujal vás tento projekt nebo potřebujete podobné řešení?
Kontaktujte nás
Navrhneme řešení na míru.
Poradíme, jak implementovat systém ve vaší firmě.