Автоматизация и роботизация предприятий-производителей товарного яйца – это вынужденная необходимость и один из важных шагов к созданию конкурентоспособного производства.
Конкуренция среди ведущих компаний на рынке производства товарного яйца достигает максимальных значений. Рынок требует, чтобы основными преимуществами были гибкость и оперативность.
Сегодня лидеры сегмента успешно освоили основное производственное оборудование — яйцесортировальные машины — и отлично понимают их возможности для масштабирования бизнеса. Теперь становится острым вопрос следующего этапа производства — упаковки.
По сравнению с сортировкой, которая на сегодняшний день выполняется в автоматическом режиме с помощью специализированных машин, упаковка почти на всех фабриках производится в ручном режиме. Зависимость от рабочих на этапе упаковки не дает возможности гибко реагировать на запрос рынка и оперативно выполнять переработку пиковых объемов.
Во всем мире для снижения зависимости от ручного труда используются автоматизация и роботизация произведенных процессов, и производители яйца не исключение. В России на птицефабриках запрос на роботизацию так называемых «хвостов» (операций упаковки, выполняемых на последних этапах производства продукта, где чаще всего задействовано большое количество работников) не так высок. Причин этому несколько, и помимо классических – низкая стоимость ручного труда и высокий курс валют следствием чего является высокая стоимость оборудования, – существуют причины неосведомленности о возможностях роботизированных решений. Но в последнее время стоимость труда в России неуклонно растет, также с каждым днем все более явным становится запрос работников на высокотехнологичные рабочие места.
Но даже при увеличении затрат на персонал неизменными остаются следующие негативные факторы: низкая квалификация рабочего персонала участка упаковки яйца – возможный бой при укладке; большая текучка кадров в связи с тяжелыми условиями труда – необходимость постоянного обучения; при увеличении объемов производства необходимо нанимать дополнительный рабочий персонал – увеличение фонда оплаты труда.
Понимая вынужденность такой ситуации, финальным аккордом которой стала пандемия, руководители птицефабрик приходят к решению, что роботизация «хвостов» просто необходима.
Фото 2. Робот GP50 c захватом
Анализируя текущий тренд на уход от ручного труда, официальный системный интегратор роботизированных решений на базе японских промышленных роботов Yaskawa Инженерно-технический центр «УКАВТ» (г. Челябинск) разработал автоматизированную систему групповой упаковки (АСГУ) «СПРУТ». Основные инженерные и конструкторские работы пришлись на разработку специализированного универсального захвата (на первом фото — захват, настроенный под работу с 30-штучной упаковкой). Универсальность запатентованного ИТЦ «УКАВТ» захвата заключается в возможности его работы практически с любым типом упаковки, как с классическими «десятками» и «тридцатками», так и с новыми типами упаковками на шесть, пятнадцать и двадцать яиц.
Специалистами ИТЦ «УКАВТ» были разработаны три базовые комплектации АГСУ «СПРУТ», основным отличием которых является производительность. Базово один рабочий работает на двух дорожках яйцесортировальной машины. В связи с этим типовым решением по роботизации данного рабочего места является установка промышленного манипулятора на эти две дорожки. При этом робот, как и рабочий, подает поступивший по конвейеру в его рабочую зону короб на позицию укладки, производит укладку и «сталкивает» короб на конвейер. Максимальная производительность такого решения составляет 28 000 яиц/час.
Фото 3. Планировочное решение АГСУ «СПРУТ» с одним роботом и перемещением короба роботом
Самым высокопроизводительным решением является АГСУ «СПРУТ» в комплектации с двумя роботами, каждый из которых работает со своей дорожкой. Объем яйца, перерабатываемого таким комплексом, составляет максимум 64 000 шт. яиц/час. Для достижения максимальной производительности такая роботизированная система обслуживается конвейерами подачи коробов под укладку и отвода заполненных коробов. Все решения АГСУ «СПРУТ» могут быть дополнительно оснащены камерой отслеживания недовложений и наличия маркировки, сопровождаемой конвейерной системой отвода брака.
Фото 4. Планировочное решение АГСУ «СПРУТ» с двумя роботами, конвейерными системами подвода/отвода короба и удаления брака, распознанного камерами технического зрения
Использование АГСУ «СПРУТ» позволяет сделать производство максимально гибким и эффективным, независимым от человеческого фактора. Данные системы могут универсально использоваться как для укладки яйца в короба для отгрузки заказчику, так и для укладки яйца в палеты на хранение для последующей переупаковки (если это позволяют сортировальные машины).
Следующим компонентом автоматизации является роботизация палетирования упакованных коробов, после внедрения которого вероятность потерь на этапе упаковки снижается до минимальных значений.
На сегодняшний день ИТЦ «УКАВТ» в партнерстве с Yaskawa полностью завершены испытания АГСУ «СПРУТ» на собственной площадке. Система подготовлена к пилотным внедрениям на птицефабриках России и стран СНГ и, учитывая ценовое конкурентное преимущество по сравнению с зарубежными аналогами, будет безусловно востребована производителями товарного яйца, став символом каждого успешного яичного производства.
Вместо заключения
Цифровизация закладывает основу для развития будущей автоматизации производства. Некоторые называют это «Индустрия 4.0», некоторые говорят, что это «Интернет вещей». Мы называем это i³-Mechatronics, но все эти термины относятся к захватывающей умной фабрике, состоящей из соединенных устройств, повышающей производительность и гибкость производства. Однако остается один вопрос: когда все это будет доступно? Наш ответ — сейчас! И первые шаги навстречу будущему нужно делать уже сегодня.
