Roboty wspierają producentów wyrobów mlecznych
Rynek nabiału to jeden z najbardziej atrakcyjnych sektorów produkcji spożywczej zarówno w Polsce, jak i w Europie – obszar stale rozwijający się, z ogromnym potencjałem w zakresie sprzedaży innowacyjnych produktów o wysokiej wartości dodanej. Największe sukcesy odnoszą w nim firmy, które myśląc o rozwoju produkcji, decydują się na uzupełnienie tradycji nowoczesnością. Ich sprzymierzeńcem są roboty przemysłowe, które umożliwiają zwiększenie skali produkcji i poprawienie jej rentowności, a także skrócenie czasów cykli produkcyjnych.
Innowacje w przemyśle mleczarskim stają się dziś istotnym czynnikiem sukcesu. Pozwalają producentom wyróżnić się na tle konkurencji oraz promować unikalne i atrakcyjne dla konsumentów produkty, takie jak np. sery długodojrzewające czy funkcjonalne jogurty. Relatywny wzrost zamożności społeczeństwa to dobry prognostyk dla sektora mleczarskiego. Jednak chęć zaspokajania zróżnicowanych potrzeb powoduje, że branża musi aktywnie poszukiwać sprawdzonych rozwiązań, które zapewnią efektywne zarządzanie coraz bardziej złożoną produkcją naturalnych wyrobów, zagwarantują wysoką jakość i świeżość produktów oraz pozwolą na unowocześnianie receptur, np. uwolnienie produktów od wybranych składników, takich jak laktoza, cukier czy sól.
Od producenta do konsumenta
Przykładem firmy, która ku zadowoleniu szerokiego grona klientów z powodzeniem łączy tradycję z nowoczesnością jest holenderska Grupa A-Ware Food. Firma wyrosła na bazie lokalnych manufaktur sera założonych w latach 60. Od lat blisko współpracując z hodowcami bydła mlecznego, kompleksowo organizuje łańcuch produkcji wyrobów mlecznych i sera – od pakowania po cięcie, dojrzewanie i przetwarzanie, by ściśle dostosować się do preferencji odbiorców. Takie podejście do produkcji zapewnia osiąganie najlepszej jakości w najbardziej efektywny i zrównoważony sposób, a także pozwala firmie cieszyć się wizerunkiem elastycznego gracza rynkowego. Grupa w każdym tygodniu wytwarza miliony produktów, w pełni dostosowanych do potrzeb i oczekiwań konsumentów i spełnia najwyższe standardy jakości w branży, co potwierdzają certyfikaty BRC, Skal i HACCP. W realizacji imponujących planów produkcyjnych firmę wspiera innowacyjna technologia. Zakład Royal A-ware jest wyposażony m.in. w kilka różnych linii pakujących, stworzonych z myślą o pakowaniu i etykietowaniu serów, świeżych produktów mlecznych i śmietany.
Roboty FANUC pakują 120 kawałków sera na minutę
W zakładzie produkcyjnym w Zeewolde tysiące holenderskich serów dojrzewa w optymalnie kondycjonowanych magazynach. Firma używa najnowocześniejszych technologii, by osiągnąć najwyższą możliwą jakość. Proces dojrzewania nadaje serowi wyjątkową jędrność i określa smak. Sery są regularnie obracane i za każdym razem wyposażane w nową powłokę, która zapewnia delikatnemu produktowi odpowiednią ochronę. Wkolejnych etapach produkcji okrągłe, dojrzewające sery są cięte na kawałki zgodnie z gramaturą (E-code), przez siedem dni w tygodniu, na 3–5 zmianach, i pakowane. Odbywa się to na 15 liniach, przy czym na czterech znich pracują roboty japońskiej marki FANUC.
Eric van Houwelingen, kierownik projektu w firmie Royal A-ware, podkreśla, że w zakładzie instalowano już różne roboty, ale doświadczenie pokazuje, że nie należy łączyć urządzeń zbyt wielu marek. Wszystko musi bezproblemowo ze sobą współpracować. – Dlatego naszą linię o długości 37 m obsługuje pięciu dostawców. Są na niej części, które wymagają mniejszej i większej uwagi, a najważniejsze jest to, by maszyny potrafiły się ze sobą komunikować. Współpraca z robotami tej samej marki oferuje wiele korzyści – pozwala pogłębiać wiedzę i ułatwia konserwację linii – podkreśla Eric van Houwelingen.
Pierwsze roboty marki FANUC zostały wdrożone na linii pakowania serów w ostatnich dwóch latach. Oba od początku pracowały w trybie autonomicznym. Zwiększony popyt i konieczność poszerzenia zakresu modernizacji zakładu w połączeniu z dobrymi efektami pracy robotów zadecydowały o kolejnych inwestycjach. Dwie jednostki FANUC M-3iA/6S stanowią kluczowy element systemu ładowania serów, stworzonego przez firmę Robertpack, wspierającą producenta w procesie automatyzacji produkcji. Ładowarka opakowań składa się z dwóch szybkich robotów ładujących pudełka, podajnika pudełek, zamykacza krawędzi tacki i urządzenia ustawiającego pokrywki. – Poszliśmy o krok dalej i zainstalowaliśmy roboty w maszynie pakującej. Dzięki temu możemy uzyskać skomplikowane ruchy maszyn. W firmie Royal A-ware jest to konieczne ze względu na wymaganą dużą szybkość. Sporą rolę odgrywa system wizyjny i możliwość śledzenia linii, dlatego wybraliśmy firmę FANUC – mówi Bertus Visch z firmy Robertpack.
Dwa roboty FANUC M-3iA/6S pakują uformowane kawałki sera na dwa przenośniki taśmowe. Proces odbywa się z dużą prędkością (120 kawałków na minutę), a ser przez cały czas jest przemieszczany w specjalnie uformowanym opakowaniu. Następnie opakowanie jest zamykane. Na końcu linii autonomiczny robot FANUC M-710iC/70 paletyzuje pudełka.
Zakład działający na tak dużą skalę nie może pozwolić sobie na przestoje. Dlatego przeszkolono wewnętrzny personel serwisowy firmy, tak by pracownicy mieli podstawową wiedzę z zakresu obsługi robotów i mogli samodzielnie rozwiązywać ewentualne problemy. Zdaniem przedstawicieli firmy Robertpack, wiedza gromadzona w firmie A-ware stanowi o jej sile. Również Robert van Dien, dyrektor TD z Royal A-ware zauważa, że personel zarządzający produkcją może komunikować się z pracownikami znacznie bardziej efektywnie, a czynności konserwacyjne ograniczyć do minimum.
Wprowadzając zaawansowany system zrobotyzowany, firma Royal A-ware osiągnęła imponujące wyniki produkcyjne. Roboty FANUC, odpowiedzialne za wszystkie etapy, począwszy od dokładnego ważenia i cięcia kawałków sera, aż po szybkie pakowanie i paletyzowanie, w ściśle kontrolowanych warunkach wymaganych w procesach produkcji żywności, przyczyniły się do znacznej poprawy czasów cyklu. Wydłużona praca iwysoka niezawodność robotów pozytywnie wpłynęły na konkurencyjność firmy na rynku lokalnym i międzynarodowym, na który trafiają holenderskie sery.
Nowoczesna produkcja nabiału w polskim wydaniu
Nie tylko na świecie przedsiębiorstwa proaktywnie myślą o rozwoju. Na polskim rynku również można znaleźć kreatywne firmy, które otwierają się na nowe technologie. Jedną z nich jest Okręgowa Spółdzielnia Mleczarska w Piątnicy, która w bardzo przemyślany sposób dostosowuje się do potrzeb konsumentów i rozwija nowe produkty w oparciu o roboty przemysłowe. – Stawiamy na ciągły rozwój, umożliwiający konkurowanie z najlepszymi firmami na rynku mleczarstwa nie tylko w Polsce, ale i na świecie. Jednym z naszych głównych celów jest udoskonalanie produkowanych wyrobów oraz wprowadzanie nowości. Priorytetem zawsze jest ich jakość i naturalność – mówi Andrzej Jacak, kierownik działu automatyki OSM Piątnica.
Stałe zwiększanie produkcji niesie jednak za sobą konieczność rozbudowy zakładu i wprowadzania bardziej efektywnych metod. OSM Piątnica zawsze mogła pochwalić się nowoczesnymi urządzeniami i liniami produkcyjnymi niemal na każdym etapie produkcji. Z czasem konieczne jednak stało się udoskonalenie procesu odbierania i paletyzacji gotowych wyrobów, tak by można było sprostać coraz bardziej wydajnym maszynom pakującym. Skala projektu i zakładana wydajność od początku wykluczały siłę ludzką jako czynnik, który mógłby temu zadaniu podołać. Oczywistym wyborem stała się implementacja robotów – maszyn, które zpowodzeniem mogłyby zastąpić pracowników przy wykonywaniu najbardziej uciążliwych i żmudnych zadań. Dodatkowymi atutami robotów były: szybkość, duży udźwig, powtarzalność i oczywiście dokładność. – Osłuszności naszych przemyśleń utwierdziły nas konsultacje z firmami oferującymi roboty. Ostateczną decyzję o zakupie robotów podjęliśmy właśnie na podstawie wielu spotkań i analiz przeprowadzonych wspólnie z tymi firmami – zaznacza Andrzej Jacak.
W OSM Piątnica wdrożono standardowe wersje robotów FANUC M-410iB przeznaczone do paletyzowania. Obecnie pracują cztery takie maszyny. Złożoność układu linii paletyzujących w zakładzie wymagała jednak uprzedniego przystosowania robotów do pracy, m.in. wyposażenia ich w odpowiednio skonstruowane chwytaki. Niezbędne były też prace integrujące, polegające na właściwym skomunikowaniu z innymi urządzeniami systemu. Roboty wymagały również odpowiedniego zaprogramowania trajektorii ruchu chwytaka, która jest ustalana indywidualnie dla każdej aplikacji. Do tego doszły sprawy bezpieczeństwa, jak np. ustalenie strefy zasięgu robota.
Wdrożenie robotów wymagało również odpowiedniego przeszkolenia pracowników zakładu, głównie z zakresu obsługi urządzeń. Operatorzy obsługujący linie, a więc i roboty, odbyli odpowiednie szkolenia podczas prac uruchomieniowych gotowej instalacji. Dodatkowo byli obecni podczas montażu. W podobny sposób szkoliły się też służby techniczne, a dwie osoby zostały wysłane na specjalistyczne szkolenie z zakresu obsługi iprogramowania robotów do firmy FANUC Polska.
Robotyzacja przynosi korzyści
Przedsiębiorstwo zyskało wydajne i nowoczesne urządzenia. Dzięki nim wciąż zwiększa wydajność produkcji. Do tego dochodzi większa precyzja i powtarzalność wykonanej pracy – dobrze zaprogramowany robot nie popełnia błędów. Zdaniem zarządzających produkcją bardzo ważny jest też aspekt ekonomiczny – jeden robot wykonuje pracę kilkunastu, a może nawet kilkudziesięciu ludzi, i to pracę najbardziej nielubianą, związaną zdużym wysiłkiem i monotonią. Przed wprowadzeniem robotów linie paletyzujące w zakładzie były dużo prostsze, siła ludzkich rąk była więc wystarczająca. Dzięki robotom OSM Piątnica osiągnęła wydajność rzędu kilkudziesięciu palet na godzinę. Pracownicy nie byliby w stanie osiągnąć takiej prędkości. Nie da się bowiem zsynchronizować pracy wysoce wydajnych maszyn pakujących z pracą ludzi przy odbieraniu gotowych produktów i z zachowaniem szybkiego tempa pracy. Obecnie do obsługi każdej linii paletyzacyjnej w firmie wystarczy jeden operator. Po wdrożeniu robotów osoby, które do tej pory były zatrudnione w działach paletyzacji, zostały przesunięte do działów, w których praca jest znacznie łatwiejsza pod względem fizycznym, np. do konfekcjonowania wyrobów.
Robotyzacja wiąże się również z innymi korzyściami. OSM Piątnica co roku odnotowuje wzrost sprzedaży. – Na pewno procentuje w tym przypadku dbałość o najwyższą jakość wyrobów, ale duże znaczenie ma również fakt, że stale poszerzamy asortyment produkcji. Bez robotów wzrost produkcji, a w szczególności produkcji nowych wyrobów, byłby znacznie trudniejszy – mówi Andrzej Jacak.
Wprowadzanie nowych produktów powoduje konieczność rozbudowy firmy, a tym samym wzrost zatrudnienia. Dzięki robotyzacji wzrósł też poziom bezpieczeństwa pracy. Ludzie zostali zastąpieni przez roboty na stanowiskach, na których praca była najcięższa, a ryzyko wypadku największe. Zatrudnieni, którzy pracowali już wcześniej, chwalą sobie ogólną poprawę warunków pracy. Obsługa robotów jest dość prosta – operator wzasadzie nie obsługuje samego robota, lecz całą linię paletyzującą. Do obsługi robota przeznaczony jest specjalny panel operatorski, z którego korzysta się jednak rzadko i robią to wyłącznie służby utrzymania ruchu.
Często niedocenianą cechą robotów jest ich niezawodność. - Bazując na doświaczeniach naszego zakładu, mogę powiedzieć, że poza standardowymi przeglądami, podczas których wymieniany był tylko smar i baterie podtrzymujące pamięć robota, nic jak dotąd nie wymagało dodatkowej obsługi. Nie mieliśmy żadnej awarii. Na pewno jest to dodatkowy atut ekonomiczny, z którego nie zdawaliśmy sobie wcześniej sprawy. Sądziliśmy, że koszty utrzymania robotów będą wyższe. Jak się okazało - myliliśmy się – stwierdza kierownik działu automatyki OSM Piątnica. Nie bez znaczenia jest też aspekt marketingowy. Dzięki znaczącym inwestycjom w park maszynowy mleczarnia postrzegana jest jako zakład nowoczesny i mogący konkurować z najlepszymi na rynku.
Zrobotyzowana przyszłość branży
Liderzy branży, do grona których z pewnością należą wspomniani producenci, wiążą przyszłość swoich zakładów z robotami, o czym świadczą kolejne inwestycje w tę innowacyjną technologię.
Na pytanie o plany dotyczące zwiększania konkurencyjności przedsiębiorstwa przez wdrażanie kolejnych robotów kierownik działu automatyki w OSM Piątnica odpowiada. – Oczywiście – dalszy rozwój firmy również będzie kontynuowany w oparciu o roboty. W tej chwili jesteśmy w trakcie rozbudowy dużej linii paletyzującej. Pracujący tam do tej pory robot będzie miał towarzysza – oczywiście kolejną maszynę firmy FANUC. Moim zdaniem z rywalizacji dwóch zakładów o podobnym profilu produkcji zwycięsko wyjdzie ten, który postawi na efektywność i jakość. Do uzyskania wysokich poziomów tych parametrów w wielu branżach roboty są wręcz niezbędne. Wydajność, jaką dzisiaj zapewniają, jest znacznie większa od tej, którą możemy osiągnąć dzięki sile pracy ludzkiej – podsumowuje Andrzej Jacak.
FANUC POLSKA Sp. z o.o.
ul. T. Wendy 2
52-407 Wrocław
tel. 71 776 61 60
www.fanuc.pl
source: Automatyka 7/8 2018