Unilever Poland

01 VE ZKRATCE:

Unilever je jednou z největších společností na světě v sektoru rychloobrátkového spotřebního zboží (FMCG) a vlastní přibližně 400 značek dostupných ve více než 190 zemích světa. Společnost má v Polsku celkem čtyři výrobní závody. Ten největší se nachází v Katovicích a specializuje se na balení čaje, který je do továrny přivážen v pytlích o hmotnosti 25 kilogramů. Zatímco zaměstnanci balí do sáčků hotový produkt, šest kolaborativních robotů UR10 odebírá hotové krabice a vyskládává je na palety. Kolaborativní roboty zkracují čas potřebný pro paletizaci, optimalizují ergonomii na pracovišti a ulehčují zaměstnancům od namáhavé práce.

02 výzvy:

Výrobní závod společnosti Unilever v Katovicích zaměstnává přibližně 400 lidí, kteří pracují ve dvou výrobních halách. Dariusz Ratajczak, který je specialista na automatizaci v Unileveru, vysvětluje, že dlouhou dobu měla jeho společnost problém sehnat zaměstnance pro monotónní a manuální úkoly spojené s balením a paletizací. Takové úkoly jsou pro zaměstnance velice často namáhavé kvůli různým velikostem a hmotnostem expedovaných produktů. Unilever však potřeboval najít řešení, které by pomohlo automatizovat přesně tyto procesy. Hledání flexibilního robota s odpovídající nosností a dosahem, který zároveň nabízí intuitivní ovládání a programování, bylo náročné. Jednotlivé úkoly měly být rozděleny do dílčích procesů s cílem systematicky automatizovat jednotlivé fáze, zbavovat lidi fyzicky náročné práce a zapojovat je do činností, které mají vyšší přidanou hodnotu.

 “Každým rokem se nám na pracovní pozice spojených s paletizací hlásí méně lidí, přitom v našich výrobních závodech je to jeden z klíčových procesů, který musí být navíc prováděn efektivně,” vysvětluje Dariusz Ratajczak, specialista automatizace ve společnosti Unilever.” “Pro vychystávání hotových palet jsme potřebovali robota s dostatečným dosahem ramene. Úkol, pro který jsme chtěli robota využít spočíval ve vybírání různých krabic s čajem a následném umístění na paletu.”

03 ŘEŠENÍ:

 “Zvažovali jsme mnoho řešení automatizace, ale nakonec jsme se rozhodli otestovat kolaborativní roboty od Universal Robots,” říká Dawid Mroczek, a do detailu popisuje, jak distributor UR kontaktoval Unilever a ukázal jeho týmu všechny výhody kolaborativních robotů, včetně jejich nasazení v ostrém provozu a jednoduchosti programování.

Kolaborativní robot UR10 s dosahem ramene 1300 mm a užitečným zatížením 10 kg byl komplexně testován v závodě Unilever v Katovicích. Pro proces balení čaje byl použit vakuový uchopovač. Testy proběhly velmi dobře, a to do té míry, že se společnost rovnou rozhodla nasadit koboty UR10. Instalace prvního kobota byla provedena systémovým integrátorem a trvala asi 3 týdny. Základní školení pro automatizační tým Unilever týkající se programování robotů bylo poskytnuto distributorem Universal Robots, firmou Encon-Koester (přejmenovaná na ProCobot).

Unilever plně automatizoval dvě výrobní linky v Katovicích, kde nyní šest robotů UR10 řeší procesy spojené s balením čaje. Před zavedením automatizace byly všechny tyto úkoly prováděny lidskými pracovníky, přičemž přibližně 70% času zabralo balení a 30% paletizace. Díky tomu, že paletizaci nyní zastávají plně automatizovaní kolaborativní roboti, zaměstnanci byli osvobozeni od 30% úkolů. Koboty provádějí nejnamáhavější úkoly a jsou při nich také velmi efektivní - během osmihodinové směny zvládnou umístit na palety přibližně 1100 krabic. V provozu je každá krabice umístěna na paletu pomocí UR10 dle předdefinovaného vzoru.

“Instalace, zprovoznění a všechny činnosti spojené s nasazením kolaborativního robota Universal Robots v ostrém výrobním provozu trvalo přibližně 3 týdny,” vzpomíná Dawid Mroczek. “Nyní je možné každého robota přemístit na jiné pracoviště v řádu hodin. Úkolem programátora je, mimo jiné, definovat body, za které se krabice uchytí, a velikost krabice.”

Ve výrobním závodě Unilever programování robotů záleží na tvaru a velikosti balení z kartonu. Nicméně ve všech případech je takový úkol velice podobný. Po dosažení předem určeného počtu krabic na paletě začne UR10 další vrstvu. Každá paleta má přibližné 10 pater krabic s deseti až dvaceti krabicemi v každém patře. Když je patro palety hotové, kobot vypočítá potřebnou výšku a začne s novým. Když zaměstnancec zaznamená, že UR10 skládá krabice na novou paletu, odjede s tou hotovou k expedici.  Celý tento process zabere robotovi kolem 20 až 30 minut. Při paletizaci jsou používány kolaborativní a nekolaborativní módy robota. Pokud senzory zjistí, že se v blízkosti UR10 nachází lidský pracovník, robot se okamžitě přepne do kolaborativního módu pro zajištění bezpečnosti. Bezpečnostní skenery jsou umístěny na třech pozicích kolem pracovního prostoru, aby bylo možné rozpoznat objekty v dostatečné vzdálenosti.

 “Moje první zkušenost s programováním robota byla na webových stránkách UR Academy. V našem týmu jsme si předávali zkušenosti a systematicky jsme zvýšili komplexitu všech funkcí díky pokročilému skriptování a programování,” říká Dawid Mroczek. “Programování kolaborativního robota na základní úrovni je opravdu velice intuitivní. V současné době používáme při programování zejména pokročilé skriptování, protože nám to dovoluje zrychlit a sloučit vytváření programů, což si vyžaduje kalkulace vlastnosti rampy a velikost krabic v samotném programu.”

Před pořízením kobotů od Universal Robots specialisté automatizace v Unilever zvažovali použití již hotových řešení pomocí tzv. Paletizačních robotů. Po zvážení všech kladů a záporů se tým rozhodl, že automatizace pomocí kobotů přináší výhody, mezi které patří flexibilita, snadnost použití a zajištění rychlejší návratnosti investice. „Nasazení kobotů UR10 nám umožnilo zkrátit dobu balení našich produktů a výrazně zlepšit ergonomii práce. Před automatizací pracoviště museli zaměstnanci provádět monotónní úkoly, které navíc vyžadovaly neustále ohýbání zaměstnanců, aby mohli umístit krabice do spodních pater palety. Tato nejnamáhavější činnost byla zcela eliminována pomocí robotů UR, “říká Dariusz Ratajczak s tím, že odhadovaná návratnost investice do kolaborativního robota je přibližně 12 měsíců.

Implementace kolaborativních robotů se také zvažuje v dalších závodech Unilever. Odborníci na automatizaci z Katovic jsou ochotni podělit se o své zkušenosti s dalšími kolegy, což potvrzuje, že problem s automatizací paletizace byl díky kobotům úspěšně vyřešen. Katovický tým momentálně pracuje na automatizaci procesu tzv. depaletizace, což umožňuje robotům připravovat materiály pro výrobu.