Как коллаборативныйй робот UR20 открывает новые возможности паллетизации

Несмотря на то, что процесс помола сохраняет исторические традиции, упаковка и обработка продукции в компании Bob’s Red Mill реализованы с применением высоких технологий: «Наша цель — удвоить количество людей, потребляющих продукцию Bob’s Red Mill, к 2030 году. Автоматизация поможет нам достичь этой цели».

Производитель цельнозерновой продукции долгие годы искал возможность использовать коллаборативных роботов для палетизации, но не находил решений, соответствующих требованиям к скорости, грузоподъемности и радиусу действия, до появления модели UR20. Новый, более крупный кобот от Universal Robots теперь успешно справляется с требуемыми тактовыми временами на предприятии Bob’s Red Mill, высвобождая четырех операторов и способствуя росту компании.

Создавая радость с помощью полезных продуктов — таков девиз Bob’s Red Mill в Милуоки, штат Орегон. Ник Чоу, менеджер по инжинирингу и производству, указывает на кварцевые жернова, которые медленно и при низких температурах перемалывают цельное зерно. Этот процесс не только сохраняет питательные вещества, но и свежий вкус. С момента своего скромного начала в 1978 году, когда Боб Мур и его жена Чарли начали производство цельнозерновой муки и хлопьев, компания выросла до предприятия площадью около 800 000 квадратных футов с более чем 700 сотрудниками. Здесь производится более 200 различных продуктов, которые распространяются по всему миру.

Автоматизация для удвоения роста компании

Если процесс помола основан на исторических традициях, то упаковка и обработка продукции используют высокотехнологичный подход: «Наша цель — удвоить количество людей, потребляющих продукцию Bob’s Red Mill, к 2030 году. Автоматизация поможет нам достичь этой цели», — говорит Ник Чоу, который начал внедрять более крупные промышленные роботы для палетизации, когда рынок ручного труда сократился во время COVID. Это решение подходило для крупных производственных линий, но не для меньших. «Нам нужен был робот, который мог бы работать ближе к операторам в ограниченном пространстве», — объясняет менеджер. «Коллаборативные роботы заполнили нишу между традиционными промышленными роботами и ручной паллетизацией, позволяя нам работать на небольшой площади, обеспечивая безопасное взаимодействие сотрудников с системой».

Секретная встреча на выставке PACK EXPO

Изучая рынок коботов, Bob’s Red Mill не мог найти решение, соответствующее требованиям к радиусу действия, грузоподъемности и скорости их палетизационной ячейки — до тех пор, пока Ник Чоу не посетил стенд Columbia/Okura на выставке PACK EXPO в прошлом году. «Они сказали, что работают над чем-то секретным и хотели бы сотрудничать с нами», — вспоминает Чоу. Этим секретом оказался готовящийся к выпуску кобот UR20, который Columbia/Okura, партнер Universal Robots, интегрировала в свою готовую систему палетизации miniPAL+®. «Мы уже работали с Bob’s Red Mill, внедряя более крупных роботов, и знали, что UR20 идеально подойдет для их небольших ячеек», — говорит специалист по внутренним продажам Columbia/Okura Паркер Моррис-Пинсон.

Ник Чоу уже был знаком с Universal Robots. «Мы давно присматривались к их коботам. Нам нравились их кейсы — будь то загрузка станков с ЧПУ или применение в задачах, похожих на наши. Мы ценим простоту, надежную репутацию и готовые функции», — говорит он, вспоминая свой восторг, когда узнал, что скоро появится кобот UR, соответствующий их требованиям. «Мы пробовали другой кобот, но он был слишком медленным для нашего темпа производства. Мы надеялись, что UR разработает более крупного и быстрого робота, и это случилось!».

Быстроразвертываемая система miniPAL+ успевает за темпом производства

Новая система miniPAL+® от Columbia/Okura — это готовое решение для палетизации, включающее кобот UR20, сканеры безопасности, радар, ограждения, встроенные карманы для гидравлической тележки, вакуумный захват CPT от PIAB и программное обеспечение PALLY от Rocketfarm, сертифицированное через платформу UR+ для коботов Universal Robots.

Когда система miniPAL+ поступила на производство Bob’s Red Mill, потребовалось всего несколько часов, чтобы распаковать и собрать все компоненты. «По сравнению с недельной установкой традиционного промышленного робота, внедрение UR20 происходит значительно быстрее», — отмечает Чоу. Система способна обрабатывать до 14 коробов в минуту. «Наше текущее производство требует 7–8 коробов в минуту, но мы стремимся к 10–12. Запас по производительности позволяет учесть время на добавление листов между слоями и возможность “нагнать” темп при необходимости», — объясняет он, добавляя, что грузоподъемность UR20 в 20 кг позволяет захватывать по две коробки весом от 4 до 10 фунтов каждая.

Отпала необходимость в 7-й оси

Ник Чоу ожидал увидеть крупный кобот, но был поражен, когда впервые увидел вытянутую руку UR20 с радиусом действия 1750 мм. «Это мощный кобот, который внушил нам уверенность в его надежности», — говорит он, подчеркивая, что дополнительный радиус действия устранил необходимость в вертикальной 7-й оси, часто используемой в небольших коботах-паллетайзерах для подъема и опускания манипулятора: «Наши паллеты высотой 81 дюйм чуть выше среднего, но UR20 легко достает до задних углов, без необходимости поднимать его с помощью 7-й оси, что замедлило бы процесс. Теперь мы можем быстро занимать нужное положение».

Безопасность и скорость в оптимизированном пространстве

Система miniPAL+ ограждена с трех сторон, с небольшим отверстием для подающего конвейера сзади. Открытая передняя часть позволяет взаимодействовать с ячейкой: когда работник или погрузчик попадает в рабочую зону кобота, сканер обнаруживает движение и снижает скорость кобота с 2500 мм/с до 250 мм/с. В случае столкновения со встроенными датчиками силы и мощности UR20 мгновенно останавливается, предотвращая травмы.

Все программирование осуществляется через программное обеспечение PALLY непосредственно на Teach Pendant UR20. «Нужно освоить несколько аспектов, таких как дизайн схемы паллетирования, размеры коробов и компоновка, но это довольно просто», — говорит Паркер Моррис-Пинсон, который обучил все четыре смены сотрудников обслуживания Bob’s Red Mill. «Обучение заняло около 45–60 минут для различных сценариев», — отмечает Ник Чоу, ожидая сотен смен продуктов на системе miniPAL+: «Сегодня мы упаковываем порошки, но можем переключиться на гранулированные продукты за считанные минуты».

Онлайн-обучение в Академии UR

Первое обучение Чоу в Академии UR прошло шесть лет назад, когда он прошел бесплатные онлайн-модули. «Мы хотели проверить, действительно ли интерфейс так хорош, как мы думали. Когда мы рассматривали все варианты использования коботов, Академия UR стала важным фактором в нашем решении», — объясняет он, листая модуль об управлении конвейерами. «Обучение простое и продуманное. Любой сотрудник, начиная с оператора, может научиться работать с роботами Universal Robots».

Четыре оператора освобождены от “скучных задач”

Bob’s Red Mill — компания, принадлежащая сотрудникам, что, по словам Чоу, способствует принятию новых технологий: «Сотрудники были рады внедрению этой технологии на своих производственных линиях. Если компания работает успешно, мы все получаем долю прибыли. Автоматизация помогает нам расти и делиться прибылью, а также снижает травматизм, чтобы каждый возвращался домой безопасно». Решение miniPAL+ позволило высвободить четырех операторов в рамках четырех смен на предприятии с круглосуточным режимом работы. «Вместо того чтобы целый день складывать коробки на паллеты, операторы теперь могут сосредоточиться на более ценных задачах, например, контроле качества, вместо монотонной работы», — с улыбкой заключает Чоу.