主要食物处理任务的机器人

几十年来,我们见证了机器人越来越多地用于生产线末端的码垛任务,最近,它们成功地用于二次包装操作。在这篇文章中,我们将探讨机器人在食品部门的“圣杯”,即它们用于初级食品处理和包装是否终于成熟了。

当涉及到主要的食品处理和包装任务时,机器人的应用比其他应用要慢得多,这被归因于许多因素。这些问题不分先后,包括:缺乏处理不同产品类型和小批量运行的灵活性,高资本成本,机器人的清洁度和适合高护理操作,缺乏编程或维护机器人的现场技能,等等。在这篇文章的后面,我们将更详细地讨论这些所谓的采用障碍,看看在2020年,当涉及到食品处理机器人时,这些障碍是有效的,还是只是一个神话。然而,首先让我们看看采用的好处初级食品处理机器人会给食品制造商带来好处。

机器人在初级食品处理中的好处

我们现在必须意识到许多食品制造商面临劳动力短缺预计未来十年,这种情况不仅会持续,还会增加。在大多数生产过程中,主要的搬运和包装任务是大部分劳动力的部署。因此,采用机器人来执行主要任务将释放现有的资源,其中一些可以被重新训练来执行其他任务,如线管员和质量检验员。

关注的原因

当人力资源用于主要任务时,引起关注的一个主要领域是缺乏产品一致性或一致性。机器人非常精确,将以非常有组织的方式组装或处理产品,从而提高成品的一致性或一致性。甚至在有些情况下,程序被创建来模拟“手工完成”的外观,以获得手工的感觉。

当自动化成功部署时,由于生产率的提高和相关的劳动力成本的降低,投资回报率(ROI)可以很快实现。我们使用“成功部署”这个词的原因是,许多自动化部署并不是非常成功,经常导致OEE下降。但是,除非在安装之前和安装后都衡量OEE,否则相关的人工成本节省可以掩盖其影响。一个真正“成功的部署”是一个OEE和线路盈利能力都得到提高的部署。提高成功部署机会的一种方法是对提议的自动化进行模拟,包括周期时间分析等。当然,还有许多其他的方法来提高成功部署的机会,包括:一个写得很好的供应文档范围,有一个在自动化风险最大的领域运行预生产试验的原则预算证明,现实的时间表和预算,一个执行良好的项目计划,一个有经验的系统集成商,在自动化到达现场之前对操作员进行培训,等等。

之前我们讨论了机器人在食品处理和包装任务中缺乏应用的原因,现在让我们更详细地看看这些原因:

缺乏灵活性

这个争论的主要原因之一不是机器人本身不能处理不同的产品,而是末端手臂工具(EOAT)不适合多种产品,需要太长时间来更换。现在可以在没有人工干预的情况下实现全自动EOAT转换,这些转换可以在不到一分钟的时间内完成。也有可能有多个EOAT被清洁,而他们不使用,这对于长期的产品运行,实际上可以提高生产力。也可以编程机器人处理多种产品类型,因此小批量运行防止没有障碍的机器人吸收。

资本成本高

食品制造商经常重申的一个主要问题是,由于与客户的合同期限短或季节性订单的大幅波动导致收入不稳定,不愿为自动化提供高初始资本准备,而通过季节性员工更容易解决这一问题。这可能是机器人应用的最大障碍之一,现在正在通过RaaS(机器人即服务)等计划来解决。这些方案允许为机器人细胞的前期成本提供资金,然后在特定的期限内分摊,这样食品制造商就可以按月支付成本,就像员工成本一样。这些方案在过去几年得到了广泛的关注,现在一些机器人制造商也提供了这些方案。

机器人的清洁度和对各种环境的适应性

有许多机器人制造商已经生产出了能够用于直接食品处理应用的机器人,包括高风险和高护理环境。在冲洗和内臂加压套件中使用的特殊涂层可以抵抗绝大多数腐蚀性化学物质,以防止细菌进入,即使是在中高压冲洗下,这只是其中的两个例子。最近的另一个进步是专业EOAT供应商的增长,他们制造“食品安全钳子”和其他与这些专业机器人使用的工具。专门研究食品处理机器人的系统集成商(SI)将能够为您的应用提供正确的机器人和EOAT建议。

缺乏编程和维护机器人的现场技能

当然,多年前为机器人编程需要专业技能,如果出了什么问题,总是需要叫来工程师。机器人制造商意识到这是接受机器人的一个障碍,他们创建了许多应用程序,使现场工作人员能够创建和修改程序,在某些情况下,从预先编程的程序列表中选择程序。尽管推广了这些“简单编程”工具,但它们主要用于简单的重复任务,所以对于复杂的任务,您可能仍然需要有经验的机器人系统集成商的帮助。关于维护机器人,现在有各种各样的选择,食品制造商谁没有经验的现场团队。这些措施包括远程机器监测和状况监测软件,系统集成商可以对这些软件进行分析,并向现场团队提供关于需要采取何种行动的精确信息。它还可以使用数据,如机器人已经运行的小时数,以确定何时应该更换部件或何时某个部件的性能开始下降。这些数据甚至可以直接发送到某些ERP系统,该系统可以自动订购这些磨损部件,该订单可以触发预先计划的日志事件,以便工程师更换部件,从而避免不必要的停机。当然,所有这些都说明,确保您的系统集成商拥有一个已建立的服务团队是明智的,该团队可以快速响应您的持续需求。

协作机器人

协作机器人(cobot)目前非常热门,一些机器人制造商已经推出了适合在食品生产设施中使用的合作机器人。展望未来,食品制造商对移动协作机器人的要求很高,因为它们将提供制造商所寻求的终极灵活性。这带来了一定的挑战,有足够的材料来创作另一篇文章,所以可以这么说,未来实际上比许多人预期的要近得多。有经验的系统集成商将能够告诉您集成协作机器人的细微差别和相关的风险评估。

结论

综上所述,很明显,就适合初级食物处理任务而言,机器人已经成熟,之前的使用障碍已基本消除。那么,食品制造商应该采取什么措施来确保他们在初级处理机器人方面的尝试获得成功呢?选择一个系统集成商,不仅要了解所有可用的机器人选项,还要了解机器人必须运行的环境,以及细胞所需的所有其他组成部分的需求,这是合乎逻辑的第一步。

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