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食品托盤包裝數字化
榮格 · 2018-04-12 15:25:08 3017 次瀏覽
摘要:新技術正在使食品包裝改頭換面

在過去二十年間,核心家庭的數量不斷下降,與此同時,全球單身私人住戶量呈上升趨勢。英國國家統計局(ONS)于 2014 年開展了一項研究,相關研究結果表明,在英國有 28% 的家庭只有一名成員。同樣,勞動力調查(LFS)結果指出,有三分之一的歐洲住家戶為單身人士,同時自二十世紀二十年代起,美國一直處于單身家庭數量激增的狀態。


這種增長趨勢,導致對食品行業單人份量的預加工食品和預包裝食品有了更高的需求,這使得包裝和托盤包裝加工的流水線順暢程度大不如前。與此同時,隨著近年來經濟局勢的起起落落,涌現出了新一代的精明顧客。他們期望零售商定期供應特惠商品和促銷產品等,這一現象使得托盤包裝流程變得更為復雜化。這一形勢促使制造商必須迅速改變托盤包裝模式,并在有效節約成本的條件下滿足顧客的需求。

為跟上日新月異的顧客需求,工廠經理和工藝工程師們必須保證托盤包裝流程的效率和有效性。這也就意味著工廠必須在將停工期、滯工風險降到最低的同時,還要不斷維護系統,保證最先進的托盤包裝模式。

為了便于管理這些流程,工廠經理越來越傾向于使用新技術解決方案;這些方案比早期優化工業性能的傳統自動化系統或設備要高級得多。進入二十一世紀后,數字化技術和軟件愈加證明了,它們是當代工廠經理打破桎梏的盟友。

虛擬調試

自二十世紀八十年代以來,機器人成為了食品行業的標配,大多數企業為生產線的某些流水環節配置了至少一套機器人系統。事實證明,托盤包裝機器人不僅起到了提高生產力、改善工作條件的作用,還能夠輕松并入現有生產系統中,這種種優勢使得機器人深受工廠工程師歡迎。

然而,整合托盤機器人的操作流程通常需要有計算機輔助設計(CAD)圖紙以及大量的預測工作。食品工廠經理僅需將機器人的大致規格提供給機器人制造商,而其他細節全由制造商把控,機器人制造商將會在現場安裝前,在其自有設備上測試產品的性能。

盡管這套方法對于某些業務來說是行之有效的,但也暴露了幾個性能方面的問題。比如說,僅憑 CAD 圖紙無法準確地呈現作業環境。因此,機器人安裝完成后,仍需進行編程設置,以便配合新裝機器人的布置和編程等事宜,從而使非生產性停機時間大大延長。

為最大限度縮短非生產性停機時間,虛擬調試流程越來越受到工廠經理們的青睞,其中經常采用 ABB 的創新虛擬調試工具套件。該工藝以 3D 形式建模,提供精準的可視化工廠布局圖,取代了使用 CAD 的圖紙,以及外部環境中的開發機器人工作。由此,可以通過數字化顯示,讓工廠工程師們觀察到機器人在流程中的集成和移動過程,同時還能幫助他們趕在發生技術問題之前,提前發現潛在的技術隱患,并加以解決,最終使調試時間縮短 25 %。

例如,造成托盤機器人損壞的常見原因之一,就是在作業期間機器人與電池支撐柱頻繁碰撞。這些碰撞情況完全可以通過使用如 ABB's RobotStudio? 等此類虛擬調試平臺,在電腦上采用既省時又節約成本的方法去發現并解決問題。這么做有利于把實際物理調試工量降到最低。

遠程狀態監控

一經完成調試,機器人便如其他機器設備一樣,自身零件將隨著工作時間延長而受到磨損。因此,需要對機器人進行定期維護,確保一切高效且安全的運轉。

這對于產業物聯網(IIoT)網絡上那些走在前列的工廠來說并不算多大的問題。IIoT 允許工程師們通過對云數據進行評估,遠程判斷機械設備的性能,并安排相應的維護工作。ABB 制定了一套連接服務,24/7 全天候提供服務。服務項目包括狀態監測與診斷、備份管理、遠程訪問、機組評估以及資產優化。

靈活的機器人編程選項,有助于制造商對消費者需求作出快速響應。

在需要服務時,該級別的信息將事先通知到工廠的工程師們。工廠經理即可在發生故障或非生產性停機前,通過維護工作,避免此類問題發生。


實時離線編程

雖然有虛擬調試和遠程監控兩項技術為工廠正常運轉護航,但仍需開發離線編程軟件,才能幫助工廠經理們提高效率與收益。該軟件應能夠在不妨礙正常生產的情況下,對托盤機器人進行遠程編程。

比方說,如果零售商經常要求四罐裝罐頭湯,同時又決定在一段時間內提供免費增量 50% 的額外優惠,那么此時就應根據需求對托盤包裝機器人的托盤包裝模式作出相應的調整。若無法有效地達到包裝需求,那么很可能會導致些企業無法向零售商供應足量的產品,造成錯失合同訂單的后果,或是要承擔支付供應商巨額罰金的風險。

工廠經理可以通過運用如 ABB 的 RobotStudio 等離線編程軟件對托盤包裝機器人進行數字化再編程,該方法可采用標準 PC 訪問機器人程序,調整托盤包裝模式。此方法不僅縮短了調整所花費的時長,還提高了整體生產力,確保產量滿足客戶需求。

在十九世紀和二十世紀,汽車行業是技術最先進、適應力最強的行業之一。如果過去的十年是值得超越的目標,那么食品業正在快速樹立起同樣的聲譽。通過在生產問題上,更多的考慮數字化解決方案,工廠經理可以推動食品加工業蛻變成為新時代的汽車行業,輕松應對核心家庭和單身住戶的需求。

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