Witajcie na kanale Automatyzacja w Produkcji. Ja nazywam się Arkadiusz Pietrowiak. Jestem CEO firmy Nixal. Na swoim kanale omawiam zagadnienia związane właśnie z automatyzacją i robotyzacją produkcji w możliwie prosty i zrozumiały sposób.
Zapraszam do subskrybowania kanału i oglądania (lub słuchania) dzisiejszego odcinka.
Specjalnie nie przedłużając przejdźmy do części merytorycznej dzisiejszego odcinka.
Jak to zpaletyzować – cz.2 i póki co ostatnia.
Ostatnio zrobiliśmy sobie mocne podstawy teoretyczne. Opisałem Wam podstawowe rozwiązania techniczne stosowane w procesie automatycznej paletyzacji. Nawet te mniej popularne starałem się opisać możliwie szczegółowo, ale jednak na tyle by Was nie zanudzać. Dziś pójdziemy jeszcze dalej czyli… do kasy i konkretnych przypadków. Czyli ile to wszystko kosztuje i które rozwiązania najlepiej pasują do konkretnych przypadków.
Do tej pory opisałem większość znanych mi rozwiązań technicznych na automatyzację procesu paletyzacji. Do dalszych rozważań przyjąłbym pewien porządek – mamy więc następujące możliwości:
- Paletyzator płytowy
- Manipulator
- Robot 4-osiowy
- Robot 6-osiowy
- Cobot
W jakich okolicznościach dane rozwiązanie będzie najlepsze lub najtańsze? Rozważmy kilka przypadków.
- 5 kilowy kartonik wielkości laptopa z wydajności 3-4 sztuk/min – w tym wypadku dobrym rozwiązaniem będzie cobot jeśli mamy mało miejsca albo wymaga się mobilności rozwiązania albo manipulator, jeśli proces będzie odbywał się w tym samym miejscu i przez względnie długi czas (min 1-2 lata) w ten sam sposób. Wtedy te rozwiązania będą zbliżone do siebie kosztowo,
- Jeśli masa kartonu wzrośnie pow 10-15kg przy niezmiennej wydajności to na polu bitwy pozostanie raczej tylko manipulator, bo robot 4-osiowy nie będzie wykorzystywał w pełni swojej wydajności a jednocześnie będzie droższy,
- Jeśli zostawimy 5kg karton, a podniesiemy wydajność od 8-10 sztuk/min to odpadnie nam z rywalizacji cobot. Jest spora szansa, że niezbędnym będzie przenoszenie na chwytaku więcej niż jednego opakowania. Manipulator i robot 4-osiowy będą dawały podobne korzyści i zbliżone koszty wdrożenia, choć w dalszym ciągu manipulator może (choć nie musi) być tańszy. Robot pewnie będzie szybszy we wdrożeniu
- Kolejna sytuacja to karton powyżej 15kg i wydajność od 8-10 sztuk/min. Tu już zapewne odpadnie i manipulator, choć sporo zależy od jego konstrukcji. Jest bowiem pewne niebezpieczeństwo, że niektóre konstrukcje nie wytrzymają tego tempa ze względu na sztywność i pojawia się problemy z powtarzalnością i dokładnością. Robot 4-osiowy będzie wymagał kilku, min. 2 miejsc na chwytaku, aby mieć jakikolwiek zapas wydajności. W dalszym ciągu jest to jednak obszar, w którym robot 4-osiowy będzie prawdopodobnie najlepszym rozwiązaniem.
- Jeśli jednak pójdziemy w górę z masą lub wydajnością to zaczną dziać się ciekawe rzeczy. Dla kartonów od 20-25kg i więcej LUB większej wydajności będzie należało zacząć rozpatrywać opcję z paletyzatorem płytowym. Jeśli masa kartonu będzie wynosić powiedzmy 50kg przy wydajność 10 szt/min to trzeba będzie zwiększyć udźwig (a tym samym koszt robota). Zapewne jeszcze da radę.
- Jeśli jednak zwiększymy prędkość I przekroczy 10 sztuk/min, a waga nie spadnie poniżej 20-25kg to robot będzie musiał mieć już maksymalny możliwy udźwig i będzie musiał nosić całą warstwę – co dodatkowo zwiększa zapotrzebowanie na udźwig. Może już nie dać rady. W takim wypadku, najsensowniejszym rozwiązaniem stanie się paletyzator płytowy, który raczej spokojnie poradzi sobie z tym wyzwaniem i będzie przy tym najkorzystniejszy cenowo
Myślę, że można spokojnie przyjąć stwierdzenie, że tego typu założenia jeśli chodzi o masę i wydajność będą adekwatne również w sytuacji, w której karton zostanie zastąpiony workiem. Jednak, im bardziej kapryśmy worek i większa wydajność tym bardziej idealne rozwiązanie będzie przybliżało się do paletyzatora płytowego. Worki z produktem mają nierzadko to do siebie, że mają inny kształt leżąc, a inny stojąc, gdyż produkt względnie swobodnie przesypuje się w środku. Często zdarza się też sytuacja, że do jednego rozmiaru worka wsypuje się produkty o różnych gęstościach. Taki worek, żeby dobrze się ułożył na palecie trzeba trochę „rozmasować”. Przy dużych wydajnościach robotowi może nie starczyć czasu na takie zabawy. Paletyzator płytowy za to wszystko odpowiednio ściśnie i dobije za każdym razem tak samo – warstwa po warstwie. To jest zapewne powód dlaczego jest ona tak często stosowany w całym przemyśle okołorolniczym.
Świadomie nie podaje tu konkretnych cen, ponieważ zależy to od zbyt wielu czynników i dodatkowych funkcjonalności. Wyłaniając najlepsze rozwiązania przy poszczególnych kryteriach sugeruje się jednak zawsze, przede wszystkim cenom, która bezpośrednio przekłada się na czas zwrotu z takiej inwestycji – a przecież o to chodzi by był on jak najkrótszy.
Pokuśmy się jednak o podanie pewnych wartości. By to jednak zrobić musimy przyjąć pewne założenie. Załóżmy, że paletyzujemy właśnie, wspomniane na początku, kartony 5kg, które możemy przenosić przyssawką.
Załóżmy, że palety pojedynczo dostarcza i odbiera człowiek na jedno tylko stanowisko. Nie ma żadnych przekładek, stretchowania, a stanowisko układa tylko jeden produkt.
Manipulator zamknie się w koszcie pewnie 150 tyś. PLN.
Cobot podobnie, ale zależnie od marki może to być przedział od 130 do nawet 200 tyś. PLN za stanowisko.
Robot 4-osiowy będzie w dalszym ciągu wymagał wygrodzenie więc zapewne dobije do 220-250 tyś. PLN. Robot 6-osiowy podobnie.
Paletyzator płytowy niezbyt uzależnia cenę od przyjętych czynników więcej dalej będzie kosztów od 400 tyś w górę.
Podaje tu oczywiście ceny zakupu urządzenia. Nie zawsze muszą one zawierać w sobie koszty wdrożenia – szczególnie gdy wymaga ono większych prac na obiekcie klienta.
Dodatkowo będzie należało też doliczyć koszty umowy serwisowej, która jednak najczęściej nie jest obligatoryjna. Najpewniej jednak koszty uruchomienia i serwisu nie podbiją kosztu wdrożenia o więcej niż 15-20% a często raczej mniej.
Jak już powiedziałem – stacja paletyzacji może być wyposażona w kilka urządzeń dodatkowych. Teraz więc może słów kilka o tym co to może być i ile to kosztuje mniej więcej.
Stacja paletyzacji może być więc wyposażona w:
- Przenośniki wjazdowe do produktu
- Przenośniki paletowe
- Wibratory/rozbrylacze
- Układy formujące
- Magazyn palet
- Wygrodzenie i układ bezpieczeństwa
- Podajnik przekładek z magazynem
- Owijarkę
To najbardziej popularne elementy dodatkowe choć w praktyce – często integralne z całą aplikacją. Przejdźmy je więc po kolei:
- Przenośniki wjazdowe do produktu – minimalnie wystarczy jeden. Jeśli pozwala na to produkt i konstrukcja przenośnika to z tego jednego może być zabierany produkt do paletyzacji. Często stanowisko paletyzacji jest końcówką linii i przenośniki te wydłuża się w tył aby odebrać produkt np. Z maszyny pakującej. Dla długości przenośników powyżej 5m można przyjąć, że stanowią one koszt 10-12 tysięcy za metr. Przy krótszych przenośnikach koszt stały jednostek napędowych będzie te cenę podbijał. Ale oczywiście, cena nawet długich przenośników może być nawet 2,3,4x wyższa – dużo zależy od sposobu wykonania i rodzaju przenośnika.
- Przenośniki paletowe – jeśli człowiek dostarcza i odbiera paletę z miejsca paletyzacji to nie są one w ogóle potrzebne. Najczęściej jednak jest ich od 2 do 4. Jeden pod magazynem palet, jeden do paletyzacji, jeden wyprowadzający paletę poza maszynę lub ogrodzenie i jeden, z którego paleta jest odbierana. Mogą to być 2 przenośniki, a mogą być 4 przy tej samej długości. Wszystko tu jest kwestią wygody sterowania. Koszt tych przenośników to od 5 do nawet 10 tyś. Za metr. Tu jak zawsze – dużo zależy od sposobu wykonania,
- Wibratory i rozbrylacze – urządzenia te najczęściej są niezbędne w przypadku paletyzacji worków. W tego typu aplikacjach zapewniają one powtarzalność kształtu worka i ułatwiają jego późniejsze układanie. Istnieją dziesiątki sposobów wykonania, ale nie należy zakładać, że to urządzenie będzie tańsze niż 25-30 tyś. PLN.
- Układy formujące – mam tu na myśli wszystkie mechanizmy, które układają produkt lub pakiety produktów w kształty gotowe do pobrania i ułożenia na palecie. Najczęściej występują one na przenośniku z którego następuje pobieranie produktu chwytakiem. Dla pojedynczych produktów koszt takiego rozwiązania może się zamknąć poniżej 10 tyś. PLN. Na drugim jednak biegunie jest sytuacja, w której dla robota formowana jest pełna warstwa. Takie rozwiązanie może kosztować nawet 100 tyś. PLN a wszystko zależy od sposobu wykonania i sposobu ułożenia produktów na warstwie,
- Magazyn palet – czyli miejsce, do którego operator wkłada stos palet, a system sam sobie je wydziela do paletyzacji. Na cenę wpływają 3 czynniki. Jak zawsze, sposób wykonania, pojemność i ilość obsługiwanych wymiarów palet. Często mówię o sposobie wykonania dlatego, że np. Wykonanie urządzeń w stali kwasoodpornej i standardach spożywczych może pomnożyć kilkukrotnie podstawowy jego koszt. Standardowe magazyny palet mieszczą do 10 palet i obsługują ich jeden wymiar. Wtedy takie rozwiązanie kosztuje ok 40 tyś. PLN. Gdy jednak pojawia dodatkowy wymiar palety, tzn. Magazyn jest samoprzestawialny, koszt wzrasta o min 15. tyś. PLN.
- Wygrodzenie i układ bezpieczeństwa – niby jest to integralna część aplikacji, ale jednak zdecydowałem się ją wydzielić. W cobotach bowiem wygrodzenie bezpieczeństwa może w ogóle nie występować. Jednocześnie jego kształt bardzo mocno zależy od obiektu – od tego z ilu stron należy się odgrodzić. A każdy metr ogrodzenia to koszt – ok XXX PLN za metr. Do tego każde miejsce wejścia do strefy robota to koszty czujników i innych zabezpieczeń. Tu nie ma górnej granicy. Koszty standardowego wygrodzenia wraz ze wszystkimi czujnikami, całość wykonana w SIL 2 powinny zamknąć się w przedziale 30-50 tyś. PLN. Jeśli jest to więcej to albo stanowisko jest duże albo coś nazbyt zostało udziwnione i należy to uprościć.
- Podajnik przekładek z magazynem – w paletyzatorach wykorzystujących roboty są nakładane przekładki papierowe pomiędzy warstwami, jeśli są potrzebne, przy pomocy przyssawek dobudowanych do chwytaka. Wtedy wraz z magazynem całość zamyka się w koszcie 15-20 tyś. PLN. Może jednak dojść do sytuacji, w której robot nie daje rady wydajnościowo i taniej niż dołożyć drugiego robota jest dołożyć manipulator podający przekładki. Rozwiązanie to jest dość rzadko spotykane kosztujące w granicach 40-50 tyś. PLN.
- Owijarka to koszt od 100 tyś. W górę do dowolnych wartości. Najtańsze rozwiązania kosztują mniej więcej tyle co integracja owijarki w paletyzatorze płytowym. To jest bowiem przewaga tego rozwiązania, że przy małych wydajnościach, można zintegrować foliarkę pod stołem, dzięki czemu nie trzeba w ogóle transportować niestabilnej palety po przenośnikach.
No…
Tak mniej więcej kształtują się ceny.
Ale teraz trochę praktyki.
W paletyzatorze płytowym wszystko będzie raczej na pokładzie, a nawet jeśli nie to dołożenie magazynu palet nie zwiększy zapotrzebowania na miejsce, bo zmieści się w już istniejącym obrysie urządzenia. Jest to też urządzenia na tyle zabudowane, że nie wymaga już dodatkowych wygrodzeń. Posiada również zintegrowane przenośniki wjazdowe i wyjazdowe – a przynajmniej jeden na wjeździe produktu i wyjeździe palety.
Z kolei jeśli chcemy montować wygrodzenie lub rozbrylacze albo inne układy formujące to zapewne już możemy odpuścić sobie zastosowanie cobota – to jest po prostu bez sensu i tyle. Zwykły robot będzie w klatce tańszy niż cobot oraz będzie miał dużo większe możliwości.
I tu urwę… Uważam, że temat jest na tyle obszerny, że nie jestem w stanie poruszyć wszystkich przypadków.
Dlatego dziś spróbujemy Q&A. Tu znajdziecie formularz. Wchodząc w niego możecie zadać mi pytania. Jeśli chcesz wiedzieć co najlepiej sprawdzi się w Twojej aplikacji albo co poprawić w już istniejącym systemie by działał lepiej, napisz do mnie przez ten właśnie formularz.
Na każdą wiadomość odpowiem osobiście.
W przypadku ciekawych pytań lub gdy nazbiera się ich więcej, nagram o tym dla Was specjalny odcinek z odpowiedziami w formie konkretnych rozwiązań i przykładów.
I to tyle na dziś
Mam nadzieję, że w dzisiejszym odcinku udało mi się dać Wam konkretną informację nt. Tego Co jest najlepszym wyborem w konkretnym przypadku paletyzacji i ile kosztują wszystkie dodatkowe elementy i bajery.
Jak już wspomniałem wcześniej, jeśli macie Swoje przemyślenia na ten temat lub po prostu uważacie, że pominąłem jakiś ważny szczegół to zapraszam do pisania do mnie w tej sprawie – najlepiej na ten sam formularz. O tu.
Jeśli się Wam podobało to wiecie co zrobić. Zostawcie łapkę w górę i zasubskrybujcie mój kanał na YT, Spotify czy apple podcasts – gdzie Wam wygodnie i gdzie aktualnie tego słuchacie.
A tymczasem, życzę Wam spokojnego dnia i do usłyszenia za tydzień.
Cześć.
