Применение роботов-манипуляторов для автоматизации нанесения этикеток

Тематика повышения производительности труда за счёт оптимизации производственных процессов и внутрипроизводственной логистики очень актуальна в настоящее время. Часто при принятии решений об инвестициях в действующее производство, к примеру, в автоматизацию процессов упаковки, нанесения этикеток, паллетирования готовой продукции владельцы бизнеса просчитывают только экономический эффект и окупаемость будущих инвестиций.

В настоящей статье Европейско-российский центр инжиниринговых компетенций (ЕвРоЦИК), созданный при Московской высшей школе инжиниринга (МВШИ), хотел бы обратить внимание на то что, автоматизация может быть выгодна не только с экономической точки зрения, но и оказать положительное влияние на ряд других факторов в текущей деятельности предприятия, на имидж компании, на общество в целом. Здесь речь идёт о применении современных технологий, отказе от непроизводительного и монотонного ручного труда, мерах по стимулированию работников к повышению квалификации и т.п.

Постараемся донести нашу мысль на примере одного из решений по автоматизации нанесения этикеток на гофрокороба с готовой продукцией на предприятиях пищевой промышленности. Типична ситуация, когда на предприятии имеется несколько рядом установленных производственных линий. Почти все процессы, следующие за этапом первичной упаковки, не автоматизированы. Работа, как правило, ведется в три смены.

Ручной труд

Широкое распространение получило применение этикеток, которые печатаются в типографии и поступают в пачках на производство. Это обусловлено меньшей стоимостью таких этикеток по сравнению с готовыми самоклеющимися этикетками "с рулона". Сделав выбор между этими двумя типами расходных материалов в пользу напечатанных в типографии или на принтере этикеток, далее на предприятии принимают решение использовать ручной труд для операции по нанесению этикеток.

На каждой линии работает минимум один человек. Работник кистью наносит клей на гофрокороб, берет из пачки типографскую этикетку и затем вручную ее приклеивает. Недостатки ручного труда известны: монотонный, низкоквалифицированный и утомительный труд, низкая точность позиционирования этикетки, низкая скорость работы, неравномерный расход клея.

.

Рис. 1. Нанесение этикеток вручную

Сотрудниками ЕвРоЦИК предлагается одно из альтернативных, возможно не известных пока в РФ, решений по автоматизации нанесения этикеток.

Применение робота для нанесения этикеток на продукцию с двух линий

ЕвРоЦИК занимается разработками решений в области оптимизации производства, поиском нестандартных, порой оригинальных, решений по внутрипроизводственной и складской логистике, автоматизации процессов. При этом обеспечивается трансфер передовых технологий в области автоматизации производства. Видео с примерами проектов можно посмотреть на нашем сайте.

ЕвРоЦИК предлагает решение по автоматизации процесса нанесения этикеток на производстве с применением промышленного манипулятора. Рабочие, обслуживающие комплекс, периодически пополняют запасы клея в бачке и этикеток в лотке. При этом рабочие не пересекают границу зоны, внутри которой функционирует робот. Система нанесения этикеток состоит из системы датчиков, исполнительных элементов и универсального промышленного робота, оснащенного специализированным захватным устройством.

Рис. 2. Условно-графическое изображение системы нанесения этикеток.   

Для аппликации этикетки требуется решить несколько задач. Готовая этикетка из пенала или из печатного устройства одиночно подаётся в центрирующее устройство, откуда посредством вакуумного захвата робота направляется к соплу распыляющего устройства, где происходит нанесение клея по внешнему периметру этикетки. Затем робот прижимает этикетку на одну из заданных сторон гофрокороба либо другой тары. Также система может быть оснащена прижимными роликовыми устройствами для более тщательного приклеивания этикетки к продукту.

Экономический и социальный аспекты автоматизации

Данная роботизированная система позволяет высвободить двоих человек в смену. Экономический эффект от внедрения предлагаемого решения будет более заметен при круглосуточной работе фабрики. Таким образом, с помощью одного робота можно заменить шесть-восемь человек в сутки.

Кроме собственно комплекса затрат на персонал следует учитывать еще и влияние человеческого фактора. Ошибки в работе человека могут привести к трудностям с идентификацией продукта на последующих этапах обработки. При наличии на этикетке штрих-кодов должным образом должна быть обеспечена возможность надежного считывания, а неаккуратные действия человека могут повлечь за собой загрязнения ответственных участков этикетки. От утомления, болезни или недостатка опыта человек может неверно позиционировать этикетку, нанести недостаточно или наоборот много клея, что в обоих случаях может привести к дополнительным издержкам и снижению прибыли.

Специалисты ЕвРоЦИК готовы помочь заинтересовавшимся предприятиям проработать варианты решений по автоматизации, просчитать окупаемость инвестиций с учетом регионального и других факторов.

Но также хотелось бы обратить внимание прогрессивно думающих и стремящихся создавать современные умные производства читателей на социальные и моральные аспекты, которые по праву должны учитываться при выборе решений в пользу автоматизации.

Значительную долю среди тех, кто занят на выполнении подобных монотонных и низкоквалифицированных операций, в том числе и в ночные смены, составляют женщины. Это значит, что матери или бабушки уделяют намного меньше времени своим семьям, воспитанию подрастающего поколения. В свою очередь, недостаток внимания сказывается в определённой мере на развитии детей, на их успеваемости в школе и соответственно в будущем на шансах стать более высококвалифицированными и востребованными специалистами.

Европейско-российский центр инжиниринговых компетенций
при Московской высшей школе инжиниринга
Россия, 119180, г. Москва, ул. Большая Якиманка, д. 21
Телефон/Факс: +7 495 374-5705
E-mail: info@mhse.ru
Web: www.mhse.ru/engineering-center