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國(guó)際零食巨頭產(chǎn)線改造記 : 人工節(jié)省三分之二，超高投資回報(bào)率

來源: 上海節(jié)卡機(jī)器人科技有限公司作者: 上海節(jié)卡機(jī)器人科技有限公司時(shí)間：2022-08-31 11:08:51點(diǎn)擊：1037

中國(guó)市場(chǎng)的零售環(huán)境日新月異，食品行業(yè)在近年來消費(fèi) 升級(jí)的大背景下，逐步由重“數(shù)量”向重“品質(zhì)”轉(zhuǎn)變。隨著電商的蓬勃發(fā)展，快消行業(yè)一款新品從創(chuàng)意誕生到真正擺上貨架的時(shí)間已經(jīng)從按月計(jì)算縮短到按天計(jì)算。在此背景下，食物生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)趨勢(shì)轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品生產(chǎn)線具備足夠的靈活性至關(guān)重要。

食品廠商通過引入自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)傳統(tǒng)模式生產(chǎn)工廠進(jìn)行技術(shù)改造，推動(dòng)生產(chǎn)端的自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)已成定勢(shì)。客戶是一家面向全球市場(chǎng)的零食企業(yè)，旗下擁有數(shù)十款零食品牌，在中國(guó)設(shè)有數(shù)十個(gè)生產(chǎn)基地和一百多個(gè)辦事處，引領(lǐng)著全球零食制造行業(yè)的未來。為適應(yīng)行業(yè) 發(fā)展趨勢(shì)，提高生產(chǎn)效率，客戶決定對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行改造升級(jí)。經(jīng)過多方位考察、測(cè)試、調(diào)研，最終選定節(jié)卡柔性智能產(chǎn)線改造方案，對(duì)碼垛搬運(yùn)線和包裝箱拆垛下料工序進(jìn)行了自動(dòng)化升級(jí)。

運(yùn)線

項(xiàng)目痛點(diǎn)在自動(dòng)化方面，企業(yè)工廠生產(chǎn)線老舊，自動(dòng)化程度低。

在人工方面，企業(yè)一方面人工承受著枯燥重復(fù)的動(dòng)作，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低 ; 另一方面人工需求量較大，面臨著用工成本等問題。

解決方案基于客戶的需求，節(jié)卡技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出，在原有產(chǎn)線上增加輸送設(shè)備，并部署 JAKA Zu 12 協(xié)作機(jī)器人，實(shí)在自動(dòng)搬運(yùn)和碼垛。

兩臺(tái) JAKA Zu 12 協(xié)作機(jī)器人被部署在三條輸送線之間，輸送設(shè)備將產(chǎn)品運(yùn)送至機(jī)器人碼垛區(qū)，當(dāng)其中兩條線生產(chǎn)時(shí)，兩臺(tái)機(jī)器人各負(fù)責(zé)一條生產(chǎn)線的碼垛 ;當(dāng)三條線同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，兩臺(tái)機(jī)器人各負(fù)責(zé)兩邊產(chǎn)線，同時(shí)共同負(fù)責(zé)中間產(chǎn)線碼垛任務(wù)。

為了確保產(chǎn)品輸送到位，在輸送線上布置了產(chǎn)品定位裝置及擋停裝置，確保產(chǎn)品正常運(yùn)輸和碼垛。 JAKA Zu 12 協(xié) 作機(jī)器人有效負(fù)載 12kg，臂展長(zhǎng)達(dá) 1327mm，可高效完成碼垛任務(wù)。方案中還提出，在地軌組件與機(jī)器人底座安裝增加升降組件，以適應(yīng)不同高度的垛型。

同時(shí)，為了最大化利用產(chǎn)線運(yùn)行效率，當(dāng)產(chǎn)品不足 3kg 時(shí)，機(jī)器人可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)紙箱的碼垛作業(yè)。

包裝箱拆垛下料應(yīng)用

項(xiàng)目痛點(diǎn)前期考察生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線包裝箱堆放凌亂，在這種復(fù)雜環(huán)境機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)抓取，是一個(gè)挑戰(zhàn); 同時(shí)，儲(chǔ)料區(qū)與包裝模組存在較大高度差，機(jī)器人臂展受限，需要通過有效工作半徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化升級(jí)。

解決方案人工將碼垛好的包裝箱移動(dòng)至儲(chǔ)料點(diǎn)，機(jī)器人通過碼垛指令先運(yùn)動(dòng)到抓取點(diǎn)，再通過 2D 相機(jī)糾偏定位包裝箱，機(jī)器人精準(zhǔn)抓取包裝箱后，結(jié)合升降軸將包裝箱下料至包裝模組，并通過末端夾具的剪刀將繩子剪斷，完成整個(gè) 拆垛下料。

通過在節(jié)卡自研的圖形化編程 APP 完成機(jī)器人碼垛指令，可引導(dǎo)節(jié)卡機(jī)器人到達(dá)各個(gè)抓取位置，再結(jié)合節(jié)卡 2D 視覺，完成糾偏定位，實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)抓取。

針對(duì)機(jī)器人臂展不夠的問題，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在方案中添加了由 PLC 控制的外部軸，可以實(shí)現(xiàn)抓料區(qū)與放料區(qū)的轉(zhuǎn)換，完美匹配項(xiàng)目需求。

項(xiàng)目收益

通過以上產(chǎn)線改造，實(shí)現(xiàn)碼垛、拆垛自動(dòng)化，現(xiàn)場(chǎng)工人減少了三分之二，解決了客戶招工難、用工成本高的問題。同時(shí)，助力企業(yè)生產(chǎn)效率大大提升，具有超高投資回報(bào)率。

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