Roboty pick and place – sposób na poprawę wydajności powtarzalnych operacji

Pojęcie pick and place funkcjonuje w wielu obszarach logistyki produkcyjno-magazynowej. Odnosi się do dwóch rutynowych czynności wykonywanych we wszystkich zakładach produkcyjnych czy przemysłowych. 

Prace tego typu są zazwyczaj monotonne, a przez to bardzo wycieńczające. W erze logistyki 4.0 i przemysłu 4.0 przedsiębiorstwa coraz częściej skłaniają się ku robotyzacji, aby zwiększyć wydajność operacyjną w tym zakresie. To pozwala zaoszczędzić czas i oddelegować personel do bardziej produktywnych zadań.

W niniejszym artykule opowiemy więcej o robotach pick and place oraz ich zastosowaniach i zaletach wraz z przykładami wdrożeń w firmach reprezentujących różne branże.

Definicja pick and place

Metoda pick and place, wykorzystywana powszechnie w firmach z branży m.in. spożywczej, motoryzacyjnej czy farmaceutycznej, dotyczy czynności polegającej na pobieraniu elementów i umieszczaniu ich w wyznaczonym miejscu. Choć praca jest stosunkowo prosta, jej jednostajny charakter może skutkować obniżeniem poziomu skupienia oraz spadkiem wydajności.

W obliczu zawrotnego tempa produkcji usprawnienie i przyspieszenie operacji pick and place stało się kwestią priorytetową. Tu właśnie z pomocą przychodzi automatyzacja. Technologia projektowania i budowy robotów do automatycznego pakowania produktów poczyniła w ostatnich latach znaczne postępy. Wiele przedsiębiorstw zdecydowało się wdrożyć tego typu rozwiązania w swoich zakładach, aby przyspieszyć pracę i praktycznie wyeliminować ryzyko pomyłki. Co więcej – dzięki zastosowaniu robotów pracownicy, którzy do tej pory wykonywali operacje pick and place, mogą zająć się bardziej kreatywnymi zadaniami przynoszącymi więcej satysfakcji.

Roboty można wykorzystać także do kompletacji zamówień. Firma Nupik Internacional zajmująca się produkcją naczyń jednorazowych stosuje tego rodzaju rozwiązanie w wyposażonych przez Mecalux obiektach logistycznych w Barcelonie. Pracujący tam robot antropomorficzny (przegubowy) może przygotować 1000 paczek w ciągu godziny.

Działanie robota pick and place

Choć pobranie produktu i umieszczenie go w wyznaczonym miejscu nie jest skomplikowaną czynnością dla człowieka, w przypadku robota niezbędna jest prawidłowa koordynacja kilku komponentów. Robot typu pick and place musi być wyposażony w trzy podstawowe elementy:

• System wizyjny umożliwiający identyfikację produktu i rozpoznanie jego położenia.
• Chwytak do pobierania i przenoszenia produktu w wyznaczone miejsce przy użyciu sprężonego powietrza (prosta i szybka metoda) lub za pomocą elementów mechanicznych (dokładniejsza, ale też wolniejsza manipulacja).
• Układ sterowania – programowalny sterownik PLC (od angielskiej nazwy Programmable Logic Controller oznaczającej komputer nadzorujący procesy elektromechaniczne w magazynie) zawiera program niezbędny do prawidłowej pracy robota (np. opisujący tory ruchu przy wykonywaniu dedykowanych czynności).

Mimo iż zasadniczo roboty typu pick and place są dość uniwersalne, przed podjęciem decyzji o ich wdrożeniu należy rozważyć kilka istotnych czynników, m.in. wymaganą liczbę cykli na minutę (ile produktów robot powinien obsłużyć w ciągu minuty), maksymalny udźwig chwytaka (zależny od masy produktów), miejsce zajmowane przez robota oraz rodzaj systemu rozpoznawania (czujniki, kamery).

Zastosowanie robotów pick and place

Pick and place to standardowe operacje w wielu gałęziach przemysłu, a przedsiębiorstwa, które zdecydowały się na ich usprawnienie przy użyciu robotów współpracujących, zyskały istotną przewagę konkurencyjną.

Wydajne pakowanie produktów pozwala zwiększyć konkurencyjność całego łańcucha dostaw. W firmach z branży motoryzacyjnej tego rodzaju rozwiązania pozwalają usprawnić montaż i mocowanie części. Z kolei w przedsiębiorstwach z sektora spożywczego roboty wykorzystuje się do szybkiego i ciągłego pakowania owoców, warzyw czy słodyczy.

Na inne ciekawe rozwiązanie postawił producent mebli Éurequip w wyposażonym przez Mecalux magazynie w Lambres-lez-Douai (Francja). Zastosowanie robota antropomorficznego, który sortuje i układa płyty meblowe, zapewniło wsparcie w montażu wyrobów. Jest to o tyle istotna czynność, że jakiekolwiek jej opóźnienie może oznaczać przestój w produkcji.

Roboty nie tylko potrafią szybko i bezbłędnie przenosić produkty, ale również je rozpoznawać i odmiennie traktować. Poza tym mogą też zajmować się kontrolą jakości. Dobrym przykładem są urządzenia do pakowania owoców i warzyw, które pobierają tylko produkty spełniające określone wymagania co do rozmiaru lub wyglądu.

Korzyści z robotyzacji operacji pick and place

Pick and place to monotonna i uciążliwa praca, dlatego warto pomyśleć o jej automatyzacji, gdyż może to przynieść wiele wymiernych korzyści. Pierwszą z nich jest możliwość utrzymania produkcji 24 godziny na dobę przez 365 dni w roku.

Robot sprawnie wykonujący powierzone mu zadania pozwala odciążyć załogę i poprawić jakość oraz wydajność pracy. Zwiększa on także bezpieczeństwo pracowników, którzynie muszą wchodzić w interakcję z mogącymi stanowić zagrożenie maszynami i urządzeniami. 

Ponadto roboty pick and place są dość elastyczne, dzięki czemu można dostosować je od specyfiki zakładu produkcyjnego. Mogą z łatwością wpasować się w dostępną przestrzeń lub dostroić do obsługi konkretnego produktu, optymalizując cały proces. 

Robotyzacja zapewnia bezpieczniejsze zarządzanie towarem. Chwytak robota jest specjalnie zaprojektowany do stabilnego przenoszenia produktów. Automatyzacja pozwala uniknąć błędów w procesie kompletacji i utrzymać wyższy poziom higieny, co jest szczególnie istotne w przypadku produktów spożywczych.

Roboty pick and place to jedno z wielu nowoczesnych rozwiązań stosowanych w przemyśle 4.0, które ma szansę wpisać się na stałe w krajobraz automatycznej produkcji. Już obecnie w magazynach często spotyka się systemy automatycznej kompletacji, jak np. ramiona przegubowe czy dwu- i trójosiowe manipulatory. Wybór odpowiedniego rozwiązania zależy od wymaganej liczby cykli roboczych i obsługiwanych zamówień.

Zautomatyzuj swój łańcuch dostaw i popraw wydajność pracy magazynu, kontaktując się z firmą Mecalux. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w projektowaniu i wdrażaniu automatycznych rozwiązań pomożemy Ci usprawnić procesy wykonywane w Twoim przedsiębiorstwie.