Balit a paletizovat robotem lze napříč všemi průmyslovými segmenty. Rozsah automatizace se hodně liší podle průmyslových segmentů. V automotive, elektrotechnice a například chemickém průmyslu je stupeň automatizace poměrně vysoký, ale naopak v potravinářství stále převládá manuální práce. „Problémem potravinářského průmyslu je nedostatek zkušeností s robotickou automatizací, nižší mzdy – tj. delší návratnosti, ale také rozmanitější výroba, respektive kratší výrobní série proti západní Evropě,“ myslí si Richard Lukeš, account manager společnosti ABB Robotics.

Roboti v potravinářství

Ale i v potravinářské branži se blýská na lepší časy. „V posledních dvou letech registrujeme zvýšený zájem především o aplikace v potravinářství,“ potvrzuje Radek Velebil, senior sales engineer společnosti KUKA Roboter CEE. Nejčastěji se v obalovém průmyslu setkáme s dvěma robotickými aplikacemi. Vkládáním jednotlivých produktů do skupinových obalů, většinou do lepenkových boxů nebo tragů. Druhou aplikací je robotická depaletizace/paletizace. „Nejčastějšími aplikacemi v potravinářství jsou především manipulace s primárními a sekundárními obaly a následná paletizace,“ doplňuje Radek Velebil. S roboty KUKA se lze setkat například v pivovarech, mlékárnách, ale také ve výrobě vstupních surovin pro potravinářský průmysl.“

Technologie používané v balicích strojích prodělaly za posledních 15 let velké inovace. „Software a elektronika získaly enormním způsobem na významu a tento trend dále pokračuje. Celkové pojetí vývoje a stavby balicích strojů lze nazývat mechatronickým procesem,“ říká Jana Vránová, marketing a logistik společnosti B+R automatizace.

Trendy na straně spotřebitelů a rychloobrátkového marketingu začaly určovat tempo inovací v balicím průmyslu. Lídři na trhu balicích technologií proto nabízejí řešení výrazně snižující čas potřebný pro uvedení nového produktu na trh. „Například naše technologie POWERLINK, open SAFETY, multitouch operátorské panely, mobilní panely a další hardwary společně s jednotným vývojovým nástrojem Automation Studio jsou významnými hráči na trhu schopnými uspokojovat požadavky zákazníků.“ Jako příklad uvádí technologii s realtime protokolem Ethernet POWERLINK a širokým portfoliem řešení pro řízení pohybu, díky čemuž mohou být výrobní linky provozovány s výkonem v řádu až tisíců produktů za minutu. „Pomocí POWERLINKU a B&R Generic Motion Control (GMC) je jednoduché integrovat a synchronizovat roboty s automatizačním řešením. U rychlých balicích strojů mohou být rychle a jednoduše synchronizovány standardní systémy pro řízení pohybů a všechny druhy robotických kinematik – portal, delta, SCARA, pohyblivá ramena nebo i speciální kinematiky. To vše v jednom řídicím systému na jedné hardwarové platformě,“ vysvětluje Jana Vránová.

Efektivita, přesnost a nižší kazovost

Výhodou nasazení robotů jsou nižší provozní náklady proti lidské síle, vyšší výkon, vyšší přesnost, eliminace lidského omylu a podstatnou výhodou může být i snadnější dodržování hygienických norem. V některých případech robot přináší značné snížení bezpečnostních rizik a zlepšení pracovních podmínek. „Automatizace balení nemá jen ekonomické výhody, ale i zkvalitnění balení paletové jednotky či skupiny výrobků. Hlavními přínosy jsou vysoká efektivita a přesnost i nižší kazovost. Kvalitní zabalení předchází pozdějším problémům při přepravě a následným reklamacím u koncových spotřebitelů,“ připomíná Adam Kratochvíl, jednatel společnosti Packung.

Mezinárodní federace robotiky dokonce nechala udělat průzkum a na základě tohoto průzkumu vytvořila společnost ABB příručku deseti hlavních důvodů, založených na případových studiích z různých společností, proč investovat do robotů. Nechybí zde již zmíněné snížení provozních nákladů, zlepšení opakované kvality a úrovně výrobků, zvýšení produkce za jednotku času, lepší pracovní podmínky, snížení odpadů materiálu, ale také například lepší flexibilita výrobních linek a s ní spojené navýšení výtěžnosti a zisku.

Jak zvládnout půl milionů krabic denně

Aplikaci robotů v praxi představila společnost ABB na obalovém kongresu OBALKO 2. V případové studii se společností THIMM Packaging ukázala, že robotizace a automatizace při výrobě a zpracování vlnité lepenky mohou přinést nejen zvýšení výkonnosti a rychlosti, ale také zlepšení kvality stohování a zapáskování. Produkce závodu se vyšplhala na půl milionů lepenkových přířezů za den, což představuje 859 palet. Vedení společnosti se proto rozhodlo investovat do automatizovaného dopravního systému, který bude schopen zajistit nejen přepravu z výroby ke zpracovatelským strojům, ale také na výstup určený k paletizaci. Po následné analýze společnost dospěla k závěru, že zrychlení a tempo dopravního toku není možné zvládnout lidskými silami, a proto se rozhodla nahradit člověka robotem. Jenom tak mohla být kapacita výrobních strojů a automatizovaného dopravního systému maximálně využita. Navíc robotizace zajišťuje přesnější, a tudíž i kvalitnější stohování. Robot dokáže stohovat do vyšší výšky, což umožňuje na paletě přepravit vyšší počet svazků, a tím zefektivnit náklady na dopravu. Cílem investice ve výši osmi milionů Kč byla také snaha udržet krok s konkurencí a v ideálním případě snížit výrobní náklady.

Vertikál s výkonem stovek sáčků za minutu

Průkopníkem v tvorbě sáčku doypack (stojací sáček s čočkovým dnem) na vertikálních balicích strojích je česká společnost Velteko. První vertikální stroj představila již v roce 2005 na světové výstavě Interpack. „Při srovnání s horizontálním strojem je ten vertikální menší, umožní i tvorbu dalších 55 typů sáčků, a zejména – přestavba mezi jednotlivými typy sáčků je maximálně do 45 minut,“ upozorňuje David Chvojka, marketing manager společnosti VELTEKO. Sáčky stroj formuje z role fólie. Směr pohybu fólie po tubusu balicího stroje je vertikální – shora dolů. Vertikální balicí stroje pracují v krokovém nebo kontinuálním pracovním režimu a jsou konstruovány pro střední až vysoké výkony.

V současné době má výrobce ve svém výrobním programu tři série vertikálních balicích strojů HSV, přičemž každá z nich umí při vysokém výkonu tvořit až 16 variant sáčků typu doypack, ale zároveň všechny další typy sáčků charakteristické pro tento stroj, tedy sáčky polštářkové, stojací či stojací s provařenými hranami. Vertikální balicí stroj řady HSV 360 dosahuje za minutu maximální výkon 360 sáčků, které jsou vhodné pro balení potravinářských i nepotravinářských komodit a má široké spektrum typů o objemu do dvaceti litrů.

ABB robotika v loňském roce představila Integrated Vision System. Jedná se o novinku, která podstatně rozšiřuje možnosti spolupráce robotu s kamerovým systémem. Kamerou lze robotický manipulátor navigovat na produkt, který se nenachází v předem definované poloze, načítat čárové kódy, provádět inspekci obalu nebo produktu atp.

Manipulace s malými předměty

„V oboru automatizace a mechanizace obalového průmyslu je patrný již dlouhodobější trend, kdy se pozornost zákazníků, zde zejména potravinářských firem, přesouvá od manipulace s velkými předměty k manipulaci s malými objekty. To se děje zcela v souladu se snahou poskytnout konečnému uživateli, tedy nakupujícímu v supermarketu, různorodost nabídky, komfort ve spotřebě a navrch i trochu zábavy. Vznikají neustále nové způsoby praktičtějšího a nápaditějšího spotřebitelského balení vyžadující nové postupy a aplikace „chytřejších zařízení“ pro automatizaci a mechanizaci. Objekty našeho zájmu jsou nejen malé, ale také lehké, nestabilní a jejich přemísťování se obvykle děje vysokými rychlostmi. Oplývají různými fyzikálně-mechanickými vlastnostmi danými konzistencí obsahu, teplotou, vlhkostí a „faktorem X“, který vnáší jistý prvek náhody. Na rozdíl od manipulace s velkými předměty, jako jsou lepenky, lahve, pytle apod., kde se dá říci, že uvedené pole je hustě obsazeno množstvím standardních výrobců dodávajících dostatečně sofistikovaná zařízení, je vývoj nových inovativních řešení v oblasti manipulace s malými předměty mnohem „dobrodružnější“.

Milan Duda

projektový obchodní manažer

MANEX 

Adriana Weberová