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自动化带动质量与效率双提升

来源:国际食品加工及包装商情 发布时间:2022-07-06 579
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——拾放机器人如何实现食品行业生产线的自动化

机器人在当今工业场景中不可或缺,并在许多生产过程中发挥着重要作用。特别是食品制造商近年来已经认识到自动化助手的竞争优势,并加大了对拾放机器人等解决方案的投资力度。对于包装行业而言,目标是增强生产灵活性和提高效率,同时确保产品的最高质量。

自动化大趋势多年来一直在塑造着包装行业,并在新冠肺炎大流行期间获得了进一步发展。机器人已成为许多行业中不可或缺的一部分。根据国际机器人联合会(IFR)  的数据,在过去十年中,全球工业机器人的数量增加了两倍多。此外,机器人还稳步占领了食品行业等新市场。在这些行业中,拾放机器人已成为一种关键的自动化解决方案,也是增长最快的机器人细分领域, 市场份额达到了 40%。


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在基于摄像头的集成视觉控制系统的帮助下,机器人可用于处理初级和次级包装中的多个产品流。


专家预测,拾放机器人的市场将在未来十年内增加两倍。  这种快速发展的原因显而易见:集成机器人解决方案为食品制造商提供了迫切需要的竞争优势,例如交付可靠性、更高的生产力和食品安全性。机器人之所以能够实现这些优势,是因为它们同时适应了这个对价格敏感的行业的三个趋势:灵活性、效率和质量。

灵活性更高,满足不断变化的市场需求


市场迎来了最变幻莫测的阶段,产品周期越来越短。为了保持竞争力,制造商必须在更短的时间内将各种包装样式和尺寸的各种产品推向市场。这些频繁的变化增加了生产过程所面临的压力。拾放机器人能够提高所需的灵活性:在包装线中执行产品或规格更改,通常只需更改机器人臂端(EoA)工具即可实现。这样一来便可以在同一条生产线上包装不同规格的不同产品,而无需长时间停机。具有相应臂端工具的机器人甚至可以处理易碎产品,例如饼干、薯条、糖排或烘焙食品。配备能够在装载过程中倾斜纸箱的特殊模块,机器人便可以将产品以平坦或直立位置包装,就像星德科 Sigpack TTMD Topload 装盒包装机以及新型机器人拾放平台(RPP) 那样。


随着需求的增加,机器人解决方案的另一个优势也彰显了它的价值:可扩展性。食品制造商可以从一开始便选择全自动包装线,并使用机器人进行自动进料、处理和装载产品。或者,通过将生产任务一个接一个地交给机器人,便可以逐步实现现有生产线的自动化。这为利用新技术所带来的优势开辟了更多选择,特别是对于中型企业而言。例如,RPP 的模块化概念使食品制造商可以在后期向包装线添置额外的机器人,从而逐步提高产量。

通过智能分工提高效率


拾放机器人集成到包装线后,便可以快速、可靠且不间断地工作。与人类不同,即使经过很长时间的重复性工作,它们也不会表现出疲劳的迹象。相反:机器人注定要执行单调的工作流程,即使是需要在高速操作下保证可靠性和精确度的工作流程同样可以完成。集成拾放型机器人可以帮助员工减轻体力负担较重的任务,例如人工装载纸箱或将产品送入包装线。这样一来,这些员工便可以承担更为复杂的流程和任务,例如规格更改、清洁和监督生产线。


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星德科最新的装盒包装机 Sigpack TTMD 具有无缝集成的机器人单元,可以灵活包装不同的产品。


制造商对生产中员工和机器之间的任务分配优化越好,享受到的裨益就越多。在视觉控制系统的支持下,机器人可在生产过程中检测出缺陷产品并立即将其弹出。这样可以防止缺陷产品进入市场,对品牌造成不必要的经济或形象损害。同时,机器人解决方案提高了可规划性,因为可以灵活地安排停机时间。生产能力得到最佳利用,特别是在小批量生产的过程中。

质量更高、污染风险更低、清洁速度更快


在质量方面,机器人解决方案具有决定性的优势:减少生产人员与产品之间的接触次数,从而降低污染风险。当然,在食品尚未包装到其保护性初级包装中时,这种风险特别高。在处理和进料区域集成拾放型机器人是一种安全的替代方案。例如,在生产三明治饼干的过程中,RPP 中的机器人小心地将饼干的上半部分放在下半部分的奶油层上,将成品从传送带上拾起并放入托盘中。所有这一切都通过产品和机器之间的唯一接触点(即易于清洁的机械手)操作。


如果要组装不同类别的包装,视觉系统会识别传送带上各种未分类产品,并确保机器人可以根据人机界面(HMI)中设定的规格将其放入盒子或托盘中。编程后,这些进程便可自动运行。此外,机器人可在生产过程中检测出缺陷产品并立即将其弹出。


为了进一步降低污染风险,可将机器人手臂集成在表面特别易于清洁的不锈钢单元中。与涂漆单元不同,不锈钢消除了油漆剥落的风险以及本身成为污染源的风险。根据 IP65 卫生标准,星德科 RPP 的单元设计没有死角。表面呈角度,因此具有自排水功能,保证最佳卫生效果。

迈向未来工厂


拾放机器人在现代生产环境中发挥了关键作用。制造商如果成功将这些自动化助手有效地集成到新的或现有的包装线中,便有能力满足不断变化的食品市场的需求。未来几年,机器人和自动化的进一步发展将继续为制造商提供更多的竞争优势。因此,为了开发适合未来自动化趋势的自动化解决方案,星德科的开发人员已经在遵循一种基于人机交互设计(UX)的整体方法。


来源:荣格-《国际食品加工及包装商情》

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