اگر در پنج سال گذشته از طریق یک مرکز توزیع مدرن، کارخانه تنقلات، یا مرکز تحقق تجارت الکترونیک قدم زده اید، احتمالاً یک ربات پالت سازی را در محل کار خود دیده اید، حتی اگر آن را نمی دانستید. این ماشین‌ها فقط جعبه‌ها را روی پالت‌ها قرار نمی‌دهند. آنها کاری را ساده می کنند که زمانی کار فشرده، ناسازگار و مستعد صدمات در محل کار بود، همه اینها در حالی که با جدول زمانی سختی که مصرف کنندگان و کسب و کارها انتظار دارند پیش می روند. به‌عنوان یک تامین‌کننده ربات‌های پالت‌سازی، هزاران ساعت را صرف راه رفتن در کنار تیم‌های کارخانه، عیب‌یابی سکسکه‌های خط، و اصلاح نحوه انجام این سیستم‌ها در هر مرحله از بارگیری و تخلیه محصولات، از کیسه‌های اسنک کوچک گرفته تا مصالح ساختمانی سنگین، کرده‌ام. امروز، من می‌خواهم دقیقاً نحوه انجام کار این ربات‌ها را توضیح دهم - بدون اصطلاحات فنی بیش از حد، فقط کارهای روزمره در دنیای واقعی که عملکردها را روان نگه می‌دارد.
پالت سازی در هسته خود یک کار تکراری و دقیق است: برداشتن تک تک محصولات (بسته ها، کیسه ها، کیسه ها یا سینی ها) از یک نوار نقاله، چیدمان آنها در یک الگوی خاص روی یک پالت و ایمن سازی آن پالت برای حمل و نقل. اما بخش "ساده" فقط نتیجه نهایی است. کار واقعی در سه مرحله به هم پیوسته اتفاق می افتد: شناسایی و جابجایی محصول، برنامه ریزی و قرار دادن الگو، و تخلیه و انتقال به انبار. هر مرحله متکی به ابزارهای تخصصی، برنامه نویسی و سخت افزار است که من مشاهده کرده ام که با تغییر نیازهای مشتری تکامل می یابند. بیایید با بخشی شروع کنیم که اکثر مردم ابتدا نمی‌دانند که چگونه ربات «می‌داند» چه چیزی را بلند می‌کند، زیرا اشتباه کردن آن منجر به ناهماهنگی پالت‌ها، افتادن محصولات یا حتی خاموش شدن خطوط می‌شود.
اولین مرحله در فرآیند بارگذاری، ورود محصول به سلول است و سیستم ربات قبل از اینکه بتواند اقدام کند باید آن را ثبت کند. بیشتر تنظیمات پالت‌سازی مدرن از ترکیبی از حسگرهای نصب‌شده بر روی نوار نقاله و سیستم‌های بینایی برای جمع‌آوری داده‌ها استفاده می‌کنند: ابعاد محصول، وزن، شکل و حتی جزئیات بارکد یا کد QR که دقیقاً به ربات می‌گوید که با چه چیزی کار می‌کند. به عنوان مثال، یک کیسه 20 پوندی از مواد شوینده لباسشویی به چسبندگی و قرارگیری متفاوتی نسبت به یک کیسه 1 اونس چیپس سیب زمینی نیاز دارد و سیستم های بینایی این موضوع را در چند میلی ثانیه تشخیص می دهند که نیازی به نیروی انسانی نیست. اینجاست که انتخاب مدل ربات مناسب تفاوت را ایجاد می‌کند، و هر کار پالت‌سازی یک کار مناسب برای همه نیست.
برای بسته‌های میان‌وعده‌های سبک‌تر و پرسرعت مانند محصولات یا سینی‌های دارویی، ربات‌های موازی انعطاف‌پذیر و سریع الحرکات پیشنهادی هستند. این ربات ها که اغلب به عنوان ربات های دلتا شناخته می شوند، برای حرکات سریع و دقیق در فضاهای تنگ طراحی شده اند و برای خطوطی که هزاران مورد کوچک را در ساعت پردازش می کنند، ایده آل هستند. برخی از محبوب‌ترین گزینه‌های ما در این دسته عبارتند از ربات موازی چهار محوره و ربات دلتا مونتاژ سریع، که هر دو برای انجام وظایف با توان بالا بدون کاهش دقت ساخته شده‌اند. من دیده‌ام که این روبات‌ها بیش از 150 کیس در دقیقه را در یک کارخانه کوکی‌سازی پردازش می‌کنند و سینی‌های اسنک را با دقت کافی روی هم می‌چینند که هر پالت از اولین لایه تا آخرین لایه کاملاً در یک راستا قرار می‌گیرد. طراحی موازی به آنها اجازه می‌دهد تا بدون اضافه کردن وزن اضافی به سطح وسیعی برسند، بنابراین برای امکاناتی که نیاز به حداکثر کردن فضای کف در خطوط تولید خود دارند، عالی هستند.
برای محصولات سنگین‌تر و حجیم‌تر، ما به نوع متفاوتی از ربات‌ها روی می‌آوریم: ربات انعطاف‌پذیر انباشته صنعتی چهار محوره، که برای تحمل بارهای تا 50 کیلوگرم یا بیشتر ساخته شده است. این ربات‌ها بازوی محکم‌تری دارند و ظرفیت بار بالاتری دارند، که آنها را برای انبارهای تامین ساختمان، مراکز توزیع نوشیدنی و کارخانه‌های قطعات خودرو ایده‌آل می‌کند. من سال گذشته با یک تامین کننده سخت افزار کار کردم که به صورت دستی کیسه های 50 پوندی مخلوط بتن را روی هم چیده بود، کاری که منجر به مصدومیت 2-3 کارگر در ماه می شد. پس از نصب ربات چهار محوره انعطاف‌پذیر ما، آنها این آسیب‌ها را به صفر رساندند و نرخ پالت‌سازی آنها را تا 40 درصد افزایش دادند، زیرا ربات هرگز خسته نمی‌شود یا برای رسیدن به ضرب‌الاجل عجله نمی‌کند.
هنگامی که ربات محصول را شناسایی کرد، بخش بعدی بارگذاری، برداشتن آن است، مرحله ای که اغلب نادیده گرفته می شود، اما برای جلوگیری از آسیب بسیار مهم است. گیره ها برای هر نوع محصول سفارشی شده اند و چیزی به نام راه حل "یک گیره برای همه" وجود ندارد. برای کیس‌های تخت، ما از گیره‌های خلاء استفاده می‌کنیم که به بالای کیس می‌بندند و آن را بدون برجای گذاشتن علامت بلند می‌کنند، که برای برندهایی که نیاز به بسته‌بندی خود دارند تا برای قفسه‌های خرده‌فروشی عالی به نظر برسند، ضروری است. برای کیسه‌ها یا وسایلی که شکل نامنظم دارند، گیره‌های مکانیکی با انگشتان قابل تنظیم به اندازه‌ای محکم دور محصول می‌پیچند تا از لیز خوردن جلوگیری کنند، اما نه آنقدر محکم که پاره شود. برنامه‌ریزی ربات فشار گرفتن را به‌طور خودکار بر اساس داده‌های سیستم بینایی تنظیم می‌کند: یک بطری شیشه‌ای شکننده نسبت به جعبه ابزار فلزی سنگین، چسبندگی سبک‌تری دارد، که به معنای محصولات آسیب‌دیده کمتر و ضایعات کمتری برای مشتریان است.
پس از برداشتن محصول، ربات به مرحله قرار دادن پالت حرکت می کند، جایی که دقت آن قابل مذاکره نیست. هر محصول بر اساس دو عامل کلیدی: پایداری و کارایی حمل و نقل، در یک "الگوی پالت" خاص که از قبل برنامه ریزی شده است، چیده شده است. یک پالت پایدار در حین حمل و نقل واژگون نمی‌شود و یک الگوی کارآمد به مشتریان اجازه می‌دهد پالت‌های بیشتری را در یک کامیون یا قفسه ذخیره‌سازی انبار قرار دهند. برنامه‌نویسی این الگوها روزها طول می‌کشید، اما سیستم‌های پالت‌سازی مدرن از نرم‌افزاری استفاده می‌کنند که به تیم ما اجازه می‌دهد ابعاد پالت، اندازه محصول و محدودیت‌های وزن را وارد کند، سپس در عرض چند دقیقه یک الگوی بهینه تولید می‌کند. به عنوان مثال، یک پالت استاندارد 48×40 اینچی ممکن است 30 کیس نوشابه را در سه ردیف 10 تایی قرار دهد که هر لایه کمی فاصله دارد تا شبکه ای ایجاد کند که کل پشته را به هم قفل کند.
اینجاست که دسترسی و سرعت حرکت ربات نقش بزرگی را ایفا می کند، به خصوص برای امکاناتی با فضای کف محدود. بازوی ربات SCARA با طول بازوی بلند برای سلول‌های پالت‌سازی کوچکتر که نیاز به پوشش یک منطقه وسیع بدون حرکت دادن خود پالت دارند، مناسب است. برخلاف پالت‌سازهای بزرگ‌تر به سبک دروازه‌ای که فضای زیادی را اشغال می‌کنند، ربات‌های SCARA می‌توانند با یک حرکت بازویی از یک سر پالت به سر دیگر آن برسند و آنها را برای انبارهای شهری که هر فوت مربع در آن مهم است، ایده‌آل می‌کند. من اخیراً یک سیستم SCARA با بازوی بلند را برای یک مرکز کوچک انجام تجارت الکترونیک در شیکاگو نصب کردم که فقط یک فضای 10x12 فوت برای خط پالت سازی آنها داشت. بدون دسترسی طولانی SCARA، آنها باید امکانات خود را گسترش می دادند که 10 برابر بیشتر از خود ربات هزینه داشت.
هنگامی که پالت به طور کامل بارگیری شد، به مرحله تخلیه منتقل می شود، که اغلب نادیده گرفته می شود، اما برای حفظ عملیات در مسیر به همان اندازه مهم است. یک پالت کاملاً بارگذاری شده می تواند بیش از 1000 پوند وزن داشته باشد، بنابراین انتقال آن از سلول ربات به انبار یا خط حمل و نقل باید روان و ایمن باشد. بیشتر سیستم‌ها از پالت‌کن‌های خودکار استفاده می‌کنند که پالت‌های خالی را در شروع یک چرخه به ربات می‌آورند، و پس از پر شدن، پالت روی نوار نقاله‌ای فشار داده می‌شود که آن را به یک لفاف (برای محکم کردن بار با فیلم کششی) و سپس به یک قفسه ذخیره‌سازی یا اسکله حمل می‌کند. برای تسهیلات پرسرعت، برخی از مشتریان ربات‌های دلتا مرتب‌سازی صنعتی را در مرحله تخلیه ادغام می‌کنند، که می‌توانند پالت‌های کاملاً بارگذاری شده را بر اساس مقصد نهایی خود به مناطق مختلف تقسیم کنند. به عنوان مثال، یک مرکز توزیع که هم به سواحل غربی و هم به ساحل شرقی ارسال می‌کند، می‌تواند یک ربات مرتب‌سازی داشته باشد که پالت‌ها را به اسکله‌های جداگانه ارسال می‌کند و نیاز به مرتب‌سازی دستی را از بین می‌برد و خطاهای حمل و نقل را کاهش می‌دهد.
البته، هیچ فرآیند پالت سازی در 100% مواقع به طور کامل اجرا نمی شود، و اینجاست که نقش ما به عنوان تامین کننده فراتر از فروش تجهیزات است. من سال‌ها به مشتریان کمک کرده‌ام تا مشکلات کوچکی را که پیش می‌آیند، عیب‌یابی کنند، مانند سیستم بینایی که اندازه محصول را به دلیل نور نوار نقاله ضعیف می‌خواند، یا گیره‌ای که پس از استفاده زیاد فرسوده می‌شود. یکی از متداول‌ترین سؤالاتی که من می‌پرسم مربوط به زمان خرابی است و خبر خوب این است که روبات‌های پالت‌سازی مدرن برای حداقل وقفه طراحی شده‌اند. با نرم افزار خود عیب یاب، ربات به اپراتورها در مورد مسائل کوچک قبل از تبدیل شدن به مشکلات بزرگ هشدار می دهد و قطعات جایگزین به راحتی در کمتر از 15 دقیقه منبع و نصب می شوند.
رضایت بخش ترین چیز در مورد کار در این صنعت این است که ببینیم چگونه این روبات ها نه تنها جایگزین کارگران می شوند بلکه آنها را تکمیل می کنند. به جای صرف 8 ساعت در روز برای بلند کردن کیس های سنگین، تیم های کارخانه می توانند به سمت نقش های با مهارت بالاتر مانند برنامه نویسی ربات، نظارت بر خط یا رفع مشکلات کوچکتر حرکت کنند. من سال گذشته با یک کارخانه اسنک در اوهایو کار کردم که تیمی متشکل از 12 پالت ساز دستی داشت. پس از نصب دو سیستم ربات موازی ما، آنها این کارگران را مجدداً به کنترل کیفیت و تعمیر و نگهداری خط اختصاص دادند، که نه تنها روحیه کارکنان را تقویت کرد، بلکه کیفیت محصول آنها را با توجه به مشکلات زودتر در فرآیند تولید بهبود بخشید.
به عنوان یک تامین کننده ربات پالت ساز، کار من فقط فروش یک قطعه از تجهیزات نیست - بلکه اطمینان از اینکه این تجهیزات با نیازهای خاص مشتری مطابقت دارد. یک کارخانه آبجوسازی صنایع دستی کوچک به همان ربات دلتای پرسرعتی که یک تولید کننده بزرگ نوشابه نیاز دارد، نیاز ندارد، همانطور که یک تامین کننده ساختمانی به ربات جمع و جور SCARA که برای یک مرکز انجام تجارت الکترونیک کار می کند، نیاز ندارد. به همین دلیل است که ما برای قدم زدن در تسهیلات هر مشتری، صحبت با تیم آنها و درک اهداف آنها قبل از پیشنهاد راه حل، وقت می گذاریم. چه آنها به یک خط تولید با توان بالا برای هزاران محصول کوچک، یک ربات محکم برای اقلام سنگین و یا یک سیستم فشرده برای فضای محدود کف نیاز داشته باشند، ما طیف وسیعی از گزینه های متناسب با نیازهای مختلف را داریم.
اگر عملیات شما با پالت‌سازی دستی مشکل دارد - چه هزینه‌های نیروی کار بالا، صدمات مکرر، زمان کند چرخش یا آسیب محصول باشد - بررسی اینکه چگونه یک ربات پالت‌سازی می‌تواند فرآیند شما را ساده‌تر کند، قدم بعدی است. تیم ما اینجاست تا شما را در هر مرحله راهنمایی کند، از انتخاب مدل ربات مناسب گرفته تا آموزش تیم شما و ارائه پشتیبانی مداوم. ما فقط یک ربات را نصب و ناپدید نمی کنیم. ما در موفقیت بلندمدت شما شریک هستیم و به شما کمک می کنیم تا با تغییر خطوط تولید، افزایش حجم و استانداردهای جدید صنعت سازگار شوید.
مراجع
- فدراسیون بین المللی رباتیک (2023).گزارش جهانی رباتیک: ربات های صنعتی. مطبوعات IFR.
- Automatic Barcode, Inc. (nd). راه حل های ربات صنعتی برای پالت سازی و جابجایی مواد. برگرفته از /industrial-robot/
- اداره ایمنی و بهداشت شغلی (OSHA). (2022).پیشگیری از صدمات دستی حمل مواد در انبارها. وزارت کار آمریکا
- انجمن صنایع رباتیک (2021).بهترین روش های پالت سازی ربات برای عملیات انبار و تولید. انتشارات RIA.