Automatyczna paletyzacja, owijanie i transport w jednej linii
Automatyczna paletyzacja polega na układaniu produktów na palecie przez robota zgodnie z ustalonym wzorem. To pierwszy etap. Kolejne to stabilizacja ładunku, oznaczenie palety i przekazanie jej do transportu wewnętrznego. Dopiero połączenie tych operacji pozwala usprawnić cały koniec linii produkcyjnej.
Podczas Dni Otwartych POLPACK ZEUS pokazaliśmy rozwiązanie przygotowane wspólnie z partnerami technologicznymi: robot paletyzujący KAWASAKI, produkowana przez nas owijarka Wrapper VO, sekcja spinania, etykietowanie, przenośniki oraz autonomiczny robot mobilny AGILOX. Projekt objął koncepcję, integrację i uruchomienie.
W tej realizacji paletyzowane są kartony o masie 20 kg, po 15 sztuk w warstwie i w 3 warstwach. Daje to 45 kartonów oraz 900 kg produktu na palecie. Masa 900 kg nie obejmuje masy samej palety ani dodatkowych materiałów zabezpieczających.
Urządzenia w naszej ofercie: robotyzacja i stanowiska paletyzacji, przenośniki rolkowe i windy do palet oraz automatyczna owijarka Wrapper VO.
Dane dotyczą opisanej realizacji. Wydajność kolejnej linii ustalamy dla konkretnego produktu, układu warstw, programu zabezpieczenia i sposobu odbioru palet. Praca w systemie 24/7 wymaga zaplanowania obsługi, uzupełniania materiałów, przeglądów i ładowania robotów mobilnych.
Jak działa linia paletyzacji i zabezpieczania palet?
Każde stanowisko realizuje inne zadanie. Integracja obejmuje również przekazywanie informacji o gotowości urządzeń, zajętości stanowisk i możliwości przyjęcia kolejnej palety.
| Etap | Urządzenie | Zadanie w procesie |
|---|---|---|
| 1. Paletyzacja | Robot KAWASAKI z chwytakiem pneumatycznym | Powtarzalne układanie produktów w zaprogramowanych warstwach. |
| 2. Owijanie | Automatyczna owijarka Wrapper VO | Zabezpieczenie ładunku folią stretch według dobranego programu. |
| 3. Spinanie | Automatyczna sekcja wiązania taśmą poliestrową | Dodatkowe zabezpieczenie ładunku, gdy wymaga tego produkt i transport. |
| 4. Przemieszczanie | Przenośniki rolkowe i przenośnik unoszący POLPACK ZEUS | Przekazywanie palety pomiędzy stanowiskami i przygotowanie jej do odbioru. |
| 5. Oznakowanie | Etykieciarka do palet | Naniesienie uzgodnionych informacji logistycznych po owinięciu. |
| 6. Odbiór | Autonomiczny robot mobilny AMR AGILOX | Przewiezienie gotowej palety na uzgodnione miejsce w zakładzie. |
Robot paletyzujący układa produkty. AMR przewozi paletę.
Robot paletyzujący i robot mobilny pełnią różne role. KAWASAKI pracuje przy tworzeniu ładunku, a AGILOX obsługuje jego transport. Dobór chwytaka wynika z kształtu, masy i sposobu pobierania produktu. Dobór AMR wymaga z kolei uwzględnienia palety, masy całego ładunku i warunków przejazdu.
Więcej o tym etapie: roboty i stanowiska paletyzacji.
Owijanie, spinanie i folia od góry — dobór do ładunku
Automatyczna owijarka do palet Wrapper VO jest elementem linii produkowanym przez POLPACK ZEUS. Program owijania i parametry folii dobieramy do wysokości, masy oraz stabilności towaru. Celem jest powtarzalne zabezpieczenie palety przy uzasadnionym zużyciu materiału.
Sekcja spinania taśmą poliestrową uzupełnia owijanie tam, gdzie potrzebne jest dodatkowe związanie ładunku. Zależnie od wymagań projekt może obejmować także nakładanie arkusza folii od góry, aby ograniczyć kontakt towaru z zabrudzeniami i wilgocią. Tę opcję dobieramy do sposobu magazynowania i transportu.
Nie każda paleta potrzebuje wszystkich operacji. Właściwy projekt uwzględnia wymagany efekt zabezpieczenia, czas cyklu oraz koszt materiałów. Pomagamy dobrać folię stretch do maszynowego owijania palet i ustawienia urządzenia.
Transport palet i współpraca z robotem mobilnym AMR
Przenośniki rolkowe oraz przenośnik unoszący palety są własnej produkcji POLPACK ZEUS. Ich układ dopasowujemy do dostępnej przestrzeni i wysokości przekazania ładunku. Zobacz przenośniki i windy do palet.
W prezentowanej realizacji gotowe palety odbiera AMR AGILOX. Automatyzacja tego odcinka może ograniczyć przejazdy klasycznych wózków widłowych pomiędzy linią a punktem odbioru. Zakres zastąpienia transportu ręcznego ustala się dla rzeczywistych tras i organizacji zakładu.
Przy projektowaniu uwzględnia się m.in. warunki posadzki, drogi przejazdu, komunikację z przenośnikami i infrastrukturą oraz miejsca ładowania. AGILOX opisuje komunikację swoich robotów z urządzeniami peryferyjnymi, w tym systemami przenośników, w dokumentacji rozwiązań AMR.
Zobacz automatyczną linię w pracy
Film pokazuje współpracę urządzeń paletyzujących, linii zabezpieczania palet i robota mobilnego.
Kiedy warto zautomatyzować paletyzację i owijanie?
Warto przeanalizować automatyzację, gdy ręczne układanie, zabezpieczanie lub odbieranie palet ogranicza rytm produkcji. Szczególnie istotne są powtarzalne produkty, regularny przepływ ładunków, praca na wielu zmianach i trudności z organizacją obsługi końca linii.
- Powtarzalność przygotowania palet. Zaprogramowany wzór układania oraz uzgodniony program owijania ułatwiają utrzymanie jednolitego sposobu zabezpieczenia.
- Mniej ręcznego przenoszenia. Robot przejmuje powtarzalne czynności związane z podnoszeniem i układaniem produktów.
- Płynniejszy przepływ. Współpraca przenośników i stanowisk pozwala dopasować odbiór palet do rytmu linii.
- Kontrola kosztu pakowania. Dobór folii, taśmy i parametrów pracy pozwala oceniać koszt zabezpieczenia jednej palety.
- Rozwój dopasowany do zakładu. Zakres automatyzacji wynika z potrzeb produkcji, warunków przestrzennych i planowanej rozbudowy.
Opłacalność oceniamy na podstawie liczby palet na zmianę, czasów operacji, udziału pracy ręcznej, zużycia materiałów i kosztu przestojów. Sama maksymalna prędkość robota nie określa wydajności całego systemu — znaczenie mają również owijanie, spinanie, oznakowanie i odbiór palet.
Jakie produkty można paletyzować i kiedy potrzebna jest wizja 3D?
Pokazana linia KAWASAKI–Wrapper VO–AGILOX ilustruje paletyzację kartonów oraz zabezpieczanie i odbiór gotowej palety. O przydatności takiego rozwiązania decyduje przede wszystkim opakowanie i rytm produkcji, a nie sama nazwa branży.
- Kartony i opakowania zbiorcze: sprawdzamy sztywność ścian, zamknięcie, powierzchnię chwytu i odporność na nacisk kolejnych warstw. Zmiana wymiarów lub masy może wymagać innego chwytaka, programu i schematu paletyzacji.
- Worki: należą do zakresu doboru stanowisk paletyzacji POLPACK ZEUS. Znaczenie mają materiał worka, wypełnienie, odkształcanie i przygotowanie do pobrania. Nie należy przenosić wydajności pokazu kartonów na worki bez prób.
- Zakłady z wieloma wariantami produktu: trzeba ustalić, czy warianty występują partiami, czy naprzemiennie, jak są rozpoznawane i ile trwa przezbrojenie. Jeden robot nie oznacza automatycznie obsługi każdego opakowania.
Udokumentowany przykład POLPACK z systemem Photoneo
Photoneo w opisie z 2 czerwca 2022 r. dokumentuje stanowisko przygotowane z POLPACK, ASTOR i Kawasaki Robotics, pokazane na Warsaw Pack 26–28 kwietnia 2022 r. Robot z chwytakiem podciśnieniowym PIAB współpracował z wizją 3D przy paletyzacji i depaletyzacji kartonów oraz z linią owijania.
Przy depaletyzacji system rozpoznawał położenie i wymiary kartonów na palecie, aby robot mógł je pobierać. Wizję 3D warto rozważyć, gdy położenie, wysokość lub układ opakowań nie są z góry znane. Przy powtarzalnym podaniu produktu do ustalonego punktu jej konieczność ocenia się osobno. To inny pokaz niż opisana tutaj linia z AGILOX — jego wyposażenia i parametrów nie należy utożsamiać.
Źródło: Photoneo: Intelligent robotic palletization and depalletization, 2.06.2022.
Jak obliczyć wymaganą wydajność całej linii?
Wymagana wydajność w paletach/h = liczba palet na zmianę ÷ efektywny czas pracy w godzinach. Przykładowo 120 palet w ciągu 7 godzin efektywnej pracy oznacza około 17,1 palety/h. To przykład obliczeniowy, nie pomiar opisanej realizacji. Należy dodatkowo uwzględnić szczyty dopływu produktów i uzgodnić rezerwę wydajności.
Dla potwierdzonego układu tej realizacji — 15 kartonów w warstwie × 3 warstwy = 45 kartonów na palecie — wydajność 20 palet/h odpowiada 900 kartonom/h, czyli średnio 15 kartonom/min. Oznacza to odbiór gotowej palety średnio co 180 sekund. Jest to przeliczenie dla podanej wydajności, a nie osobny pomiar czasu cyklu robota. Liczba sztuk pobieranych jednocześnie i równoległa praca stanowisk wpływają na przebieg cyklu.
| Obszar | Co ustalić przed ofertą i próbą odbiorową? |
|---|---|
| Produkt i chwytak | Minimalne i maksymalne wymiary oraz masa, liczba sztuk pobieranych jednocześnie, powierzchnia chwytu, orientacja i sposób podania. |
| Paleta z ładunkiem | Liczba sztuk i warstw, przekładki, format palety, całkowita wysokość i masa. |
| Czasy operacji | Cykl pobrania i ułożenia, wymiana palety, owijanie, spinanie, etykietowanie i odbiór. |
| Warunki pomiaru | Konkretny wariant produktu, program zabezpieczenia, czas testu, postoje, przezbrojenia i kryterium poprawnie przygotowanej palety. |
Potwierdzone dane realizacji: kartony 20 kg, 15 sztuk w warstwie, 3 warstwy — 45 kartonów i 900 kg produktu na palecie; format EURO, wydajność do 20 palet/h i założony system pracy 24/7. Wymiary kartonów, wysokość gotowego ładunku, czasy poszczególnych operacji oraz szczegółowe warunki pomiaru wymagają dodatkowego potwierdzenia. Wydajność dla innego produktu ustala się indywidualnie. Wcześniejsze 120 palet i 7 godzin to wyłącznie przykład obliczania zapotrzebowania zakładu.
Owijarka, robot paletyzujący czy kompletna linia?
| Rozwiązanie | Kiedy je rozważyć? | Co sprawdzić? |
|---|---|---|
| Automatyczna owijarka | Palety są już układane, ale ich zabezpieczanie ogranicza przepływ. | Podanie i odbiór palety, stabilność ładunku oraz czas programu owijania. |
| Robot paletyzujący | Ograniczeniem jest ręczne układanie produktów. | Chwytak, sposób podania, wzór warstw i wymiana palet. |
| Paletyzacja i owijanie | Oba etapy muszą pracować w uzgodnionym rytmie. | Bufory pomiędzy stanowiskami i wydajność najwolniejszego etapu. |
| Linia z transportem AMR | Automatyzacji wymaga także przewóz gotowych palet. | Trasy, ruch w hali, posadzka, punkty przekazania i ładowanie. |
Możliwa jest analiza wdrożenia etapowego z wykorzystaniem istniejących urządzeń. Ich pozostawienie wymaga sprawdzenia sterowania, wydajności i bezpiecznej współpracy z nowymi stanowiskami.
Jak obliczyć zwrot z inwestycji w automatyczną paletyzację?
Prosty okres zwrotu w latach = całkowity nakład na wdrożenie ÷ roczna oszczędność netto. Do nakładu wlicz urządzenia, chwytaki, zabezpieczenia, integrację, przygotowanie hali, uruchomienie i szkolenie. Roczna oszczędność netto to różnica porównywalnych kosztów procesu przed i po zmianie, po uwzględnieniu dodatkowych kosztów eksploatacji.
- Policz roczną liczbę palet: palety na zmianę × zmiany dziennie × dni pracy. Uwzględnij sezonowość i rzeczywiste wykorzystanie linii.
- Zmierz czas pracy ręcznej i pełny koszt godziny. Oddziel faktycznie uniknięty koszt od czasu pracowników przeniesionych do innych zadań.
- Porównaj koszt folii i taśm na prawidłowo zabezpieczoną paletę, przy tej samej wymaganej stabilności ładunku.
- Uwzględnij zmianę kosztów energii, serwisu, części, obsługi i przestojów. Nie licz tej samej korzyści jednocześnie jako oszczędności pracy i dodatkowej produkcji.
Hipotetyczny przykład — nie oferta ani wynik wdrożenia POLPACK
Założenie: 100 palet/zmianę × 2 zmiany × 250 dni = 50 000 palet rocznie. Wszystkie kwoty poniżej są umowne, bez VAT; nie są cennikiem urządzeń.
| Pozycja | Założenie | Wpływ roczny |
|---|---|---|
| Praca | Uniknięcie kosztu 4000 godzin × 45 zł/h | +180 000 zł |
| Materiały | Spadek kosztu z 6,00 do 5,40 zł/paletę × 50 000 palet | +30 000 zł |
| Dodatkowa eksploatacja | Energia, serwis i części ponad koszty obecnego procesu | −30 000 zł |
| Razem | Oszczędność netto przy powyższych założeniach | 180 000 zł/rok |
Przy umownym całkowitym nakładzie 900 000 zł prosty okres zwrotu wynosi 900 000 ÷ 180 000 = 5 lat. Przy oszczędności 120 000 zł/rok byłoby to 7,5 roku, a przy 240 000 zł/rok — 3,75 roku. Jeśli koszt pracy nie zostanie faktycznie ograniczony, nie należy ujmować całych 180 000 zł jako oszczędności pieniężnej.
Przykład nie zakłada zysku z dodatkowej sprzedaży ani ograniczenia szkód i przestojów. Takie korzyści wymagają własnych danych. Prosty okres zwrotu pomija koszt finansowania, podatki, rozruch i zmianę wartości pieniądza w czasie; pełna ocena inwestycji powinna je uwzględnić.
Bezpieczeństwo, integracja i utrzymanie ruchu — co ustalić?
- Strefa robota: ocena ryzyka całego stanowiska, wygrodzenia, dostęp operatora, wymiana palet, zatrzymanie i bezpieczne ponowne uruchomienie. Zakres zabezpieczeń wynika z projektu.
- Istniejąca linia: wysokości transportowe, sygnały gotowości i awarii, identyfikacja produktu, wymiana danych, bufory oraz zachowanie po zatrzymaniu jednego urządzenia.
- Hala i media: miejsce na urządzenia, obsługę i serwis, drogi transportowe, nośność i równość posadzki, zasilanie oraz sprężone powietrze, jeśli wymaga go konfiguracja.
- Utrzymanie ruchu: harmonogram przeglądów, części krytyczne, szkolenie obsługi, wymiana rolek folii i taśmy, przekładek oraz organizacja pomocy serwisowej.
- Odbiór linii: uzgodnione produkty testowe, wydajność, jakość i stabilność palety, reakcje na zakłócenia oraz zakres dokumentacji i odpowiedzialności stron.
Wymagania dla konkretnej instalacji i warunki wsparcia ustalamy z zespołem wdrożeniowym oraz serwisem POLPACK ZEUS.
Jak dopasowujemy linię paletyzacji do Twoich potrzeb?
Punktem wyjścia jest produkt i rzeczywisty rytm pracy. Przygotuj poniższe dane, abyśmy mogli zaproponować układ stanowisk i zakres integracji.
- Produkt: rodzaj opakowania, wymiary, masa i liczba wariantów.
- Paleta: format, wysokość i masa gotowego ładunku, wzór warstw oraz ewentualne przekładki.
- Wydajność: wymagana liczba palet na godzinę, szczyty produkcji i liczba zmian.
- Zabezpieczenie: warunki transportu, rodzaj folii, potrzeba spinania lub osłony od góry.
- Miejsce instalacji: plan hali, wysokości transportowe i dostępna przestrzeń dla urządzeń, obsługi oraz serwisu.
- Integracja: sposób podawania produktów, odbioru palet, wymagane etykiety i wymiana danych z istniejącymi systemami.
Projektujemy rozwiązania dla palet EURO, palet przemysłowych i formatów niestandardowych. Wspólnie ustalamy konfigurację, przeprowadzamy uzgodnione próby i uruchamiamy linię. Wsparcie po wdrożeniu zapewnia serwis maszyn pakujących POLPACK ZEUS.
Pytania o automatyczną paletyzację
Ile kosztuje automatyczna linia do paletyzacji i owijania palet?
Cena zależy od produktu, wydajności, chwytaka, liczby stanowisk, zabezpieczeń i zakresu integracji. Do wyceny potrzebne są dane produktu i palety, liczba palet na godzinę oraz plan hali. Koszt samego robota nie jest kosztem kompletnego wdrożenia; 900 000 zł w przykładzie powyżej jest wyłącznie założeniem obliczeniowym.
Po jakim czasie zwraca się inwestycja?
Nie ma jednego okresu zwrotu. Podziel pełny nakład przez roczne oszczędności netto, liczone dla rzeczywistego wykorzystania linii. W hipotetycznym przykładzie 900 000 zł nakładu i 180 000 zł oszczędności rocznie daje 5 lat. Wynik zależy szczególnie od tego, czy ograniczenie pracy ręcznej rzeczywiście zmniejsza koszty.
Czy robot może paletyzować różne kartony i worki?
Możliwość obsługi kilku wariantów zależy od udźwigu, zasięgu, chwytaka, sposobu podania i programów. Karton i odkształcający się worek mogą wymagać różnych rozwiązań. Zakres produktów i przezbrojenia należy potwierdzić na próbkach, zamiast zakładać uniwersalność stanowiska.
Ile miejsca potrzeba na linię?
Powierzchnię określa plan stanowisk wraz ze strefami zabezpieczeń, buforami, miejscem wymiany palet i dostępem serwisowym. Dla AMR dochodzą trasy, punkty przekazania i ładowania. Same wymiary robota i owijarki nie wystarczą do oceny wymaganej przestrzeni.
Jak obliczyć wymaganą liczbę palet na godzinę?
Podziel liczbę palet na zmianę przez efektywny czas pracy. Dla 120 palet i 7 godzin wynik wynosi około 17,1 palety/h. Następnie sprawdź szczyty dopływu, wymiany palet i przepustowość wszystkich etapów. Wydajność robota w sztukach/min przeliczaj dla rzeczywistej liczby produktów na palecie.
Czy można zautomatyzować tylko część procesu?
Takie rozwiązanie można rozważyć, zaczynając od etapu ograniczającego wydajność — na przykład owijania już ułożonych palet. Przy późniejszej rozbudowie trzeba przewidzieć miejsce, transport i interfejsy sterowania. Zachowanie obecnych urządzeń wymaga oceny ich kompatybilności.
Jak dobrać chwytak do produktu?
Sprawdź masę i wymiary produktu, powierzchnię chwytu, sztywność i szczelność opakowania, orientację oraz liczbę sztuk pobieranych naraz. Udźwig robota musi uwzględniać także masę chwytaka i warunki ruchu. Dobór należy zweryfikować próbami na reprezentatywnych opakowaniach.
Ile trwa integracja i uruchomienie?
Termin można określić po uzgodnieniu konfiguracji, dostaw urządzeń, przygotowania hali i okna zatrzymania produkcji. Harmonogram powinien osobno obejmować projekt, wykonanie, próby, montaż, integrację, szkolenie i rozruch. Dla opisanej linii nie publikujemy niepotwierdzonego czasu wdrożenia.
Jak ograniczyć zużycie folii stretch?
Porównuj masę i koszt folii na paletę przy zachowaniu wymaganej stabilności ładunku. Dobierz folię do układu rozciągania, siłę owijania, zakładkę i liczbę owinięć do produktu. Zmianę programu należy sprawdzić na gotowym ładunku; mniejsza ilość folii sama w sobie nie dowodzi poprawnego zabezpieczenia.
Czy każda linia POLPACK ZEUS osiąga 20 palet na godzinę?
Nie. Wartość do 20 palet/h dotyczy prezentowanej realizacji. Wydajność nowej linii zależy m.in. od produktu, liczby sztuk na palecie, programu zabezpieczenia i sposobu odbioru. Parametry ustalamy indywidualnie.
Czy robot AMR zastępuje robota paletyzującego?
Nie. Robot paletyzujący układa produkty na palecie, a AMR przewozi paletę pomiędzy uzgodnionymi punktami. W jednej linii mogą współpracować, realizując kolejne etapy procesu.
Czy można zintegrować linię z istniejącą produkcją?
Taką możliwość oceniamy na podstawie układu hali, wysokości przenośników, wymagań sterowania i przepływu produktów. Projekt może obejmować połączenie nowych stanowisk z istniejącymi urządzeniami.
Czy linia obsłuży niestandardowe palety?
POLPACK ZEUS projektuje również rozwiązania pod palety przemysłowe i niestandardowe wymiary. Do doboru potrzebne są wymiary oraz masa palety z ładunkiem, wysokość towaru i opis procesu.
Od koncepcji po uruchomienie
Planujesz automatyzację końca linii?
Prześlij opis produktu, wymaganą wydajność i plan dostępnej przestrzeni. Porozmawiajmy o paletyzacji, owijaniu i transporcie dopasowanych do Twojego zakładu.