Pre veľkovýrobcov v oblasti potravinárskeho a spotrebného priemyslu môže každá minúta potrebná na prestavovanie predstavovať straty rádovo v tisíckach eur v podobe nevyrobených produktov.
V prostredí veľkovýroby sa prezieraví výrobcovia snažia minimalizovať alebo úplne odstrániť potrebu prestavovania a zároveň plánovať prispôsobiteľnosť výrobných a dopravníkových systémov pre produkty vyrábané v budúcnosti.
V tomto seriáli sa bližšie pozrieme na dopravníkové zariadenia a riadenie pri riešení problému zvyšovania výkonu výrobných liniek pre rôznorodé hotové výrobky:
- dopravníkové systémy, ktoré eliminujú potrebu prestavovania,
- dopravníkové systémy a zariadenia, ktoré možno prestavovať počas chodu strojov a dopravníkov,
- technológie rýchleho prestavovania, ktoré vyžadujú odstavenie.
Chyby, ktorým treba pri prestavovaní predchádzať
Prvou skutočnosťou, ktorú si treba pri návrhu dopravníkových systémov určených pre rôznorodé produkty uvedomiť, je, že keď chceme skrátiť alebo úplne eliminovať potrebu prestavovania, musia byť vodiace lišty nastavené pre skupiny produktov. Napríklad otvorené vodiace lišty budú nastavené na rozmerovo najväčšie a rozmerovo podobné produkty budú prechádzať takisto cez tieto vodiace lišty bez potreby úpravy nastavenia líšt. Pri plánovaní vodiacich líšt použiteľných pre čo najširšie spektrum produktov treba zohľadniť aj úlohy spojené s manipuláciou s produktmi. Inak totiž vyzerá kontrola produktov, keď sa nepoužívajú úzke vodiace lišty. Medzi časté chyby, ktoré sa pri navrhovaní liniek s rôznorodými finálnymi produktmi vyskytujú, sú:
Vyvarovanie sa hromadeniu v zákrutách
Produkty sa hromadia inak, keď prechádzajú cez zákruty. Keď dopravník beží ďalej a produkty sú zastavené a hromadené, začínajú sa rôznym spôsobom natáčať. Ak sú vodiace lišty príliš široké, balíky začnú mať zlé smerovanie. Bez riadenia vodiacich líšt môže hromadenie produktov v zákrutách spôsobiť aj ich poškodenie. Zlá orientácia produktov môže spôsobiť zápchu na dopravníku alebo v plniacich zariadeniach na danej linke a často takáto situácia vyžaduje odstavenie výroby a nápravu.
Aby bolo možné naplánovať menej zmien vodiacich líšt v rámci výrobnej linky, malo by sa hromadeniu produktov v zákrutách predchádzať a nahradiť ho plynulým tokom produktov.
Príliš veľká rozmanitosť typov a veľkostí produktov
Baliace stroje umiestnené v rámci výrobnej linky môžu mať odlišné nároky na vstupe, aby dokázali zabaliť rôzne typy produktov. Dokonca aj pri linkách s podobným typom balených produktov, ale s ich rôznymi rozmermi môžu byť rozhrania stroja, nastavovanie vodiacich líšt či balené objemy príliš odlišné na to, aby sa dali procesy prestavovania vylúčiť. Pri návrhu liniek s minimálnym alebo žiadnym prestavovaním sa pokúsme nájsť také zoskupenie produktov, pri ktorom bude potrebné vykonávať len minimum prestavení.
Neriadená manipulácia pri vysokej rýchlosti
Dopravníkové systémy možno vytvoriť pre mnohé aplikácie, kde je vysoká rýchlosť; problém nastáva vtedy, keď treba produkty zastaviť. Čím rýchlejšie sa produkty pohybujú, tým majú väčší moment hybnosti a je ich ťažšie zastaviť. Manipulácia, pod ktorou rozumieme uchopovacie čeľuste, meracie zariadenia či posúvače, vyžaduje teda zastavenie. Riadiť možno rýchlosť linky aj zariadenia, takže produkt vstupuje do priestoru manipulácie plynule a kontrolovane. Ak sa vyskytne príliš veľký protitlak na vstupe manipulačného zariadenia alebo zóny, môže sa vytvoriť zápcha.
Dopravníkové zariadenia, ktoré nevyžadujú prestavovanie
Nasledujúce systémy nevyžadujú žiadne prestavovanie vodiacich líšt pri zmene veľkosti produktov. Tieto systémy sú pripravené na produkty s rôznou veľkosťou bez potreby ich odstávky alebo zastavenia výroby.
Vertikálny dopravníkový výťah
Dokáže vynášať alebo spúšťať produkty na plošinu bez potreby vodiacich líšt. Produkty sú následne posunuté alebo načasované tak, aby sa dostali na plošinu s rýchlosťou cca 30 jednotiek za minútu. Výťah dokáže prepravovať kartóny, obaly či zväzky do hmotnosti 18 kg.
Výťah možno nakladať priamo riadeným alebo pravouhlým tlačným posuvom. Plošina je na svojom mieste pri vertikálnom pohybe výťahu a stiahne sa pri spätnom pohybe nadol. Vertikálny dopravníkový výťah dokáže prepravovať škatule s akoukoľvek veľkosťou, ktoré sa zmestia na plošinu, a to bez nutnosti prestavovania. Ak je medzi škatuľami na linke veľký rozdiel, čo sa týka ich rozmerov, možno na plošinu posunúť dvojicu menších škatúľ, čo pomôže udržať požadované množstvo prepraveného tovaru.
Špirálovitý bubnový dopravník
Dokáže prepravovať jednotlivé kusy alebo skupiny produktov po stúpajúcej alebo klesajúcej špirále. Široký dopravníkový pás a mierny sklon umožňuje využiť toto zariadenie pri mnohých typoch a veľkosti produktov, ktoré sa spracú medzi jednotlivé rozstupy prepravnej špirály. Bez ohľadu na dĺžku dopravníka rotujúci bubon z nehrdzavejúcej ocele dodáva hnaciu silu na vnútornej hrane pásu, pričom vytvára veľmi nízke napnutie dopravníkového pásu. Výhodou toho je, že dĺžka pásu môže byť veľmi veľká, čím narastá aj počet úrovní špirálovitého dopravníka. Vďaka tomu možno tento typ dopravníka označiť za veľkokapacitný.
Dvojsmerný zhromažďovací stôl
Môže prepravovať produkty s rôznou veľkosťou. Kontinuálny pohyb stola je výhodou pri preprave obalov rôznych veľkostí. Dokáže prepravovať oblé obaly a fľaše. Poskytuje dočasné odkladacie miesta na odstavenie linky alebo nastavenia stroja. Len čo je linka odblokovaná alebo sa skončila údržba stroja, produkty sú opäť posunuté na hlavný dopravníkový pás pri štandardnej výrobnej rýchlosti.
Tento typ nachádza najväčšie uplatnenie pri aplikáciách s potrebou čiastočného prestavovania vzhľadom na podobné rozmery obalov. Čím väčší je obal, tým menej produktov sa zmestí na stôl, čím sa skráti čas zhromažďovania produktov počas oneskorenia výroby.
Aktivovaný valčekový dopravník
Táto technológia licencovaná spoločnosťou Intralox umožňuje aktivovať valčeky, ktoré sú spojené reťazou Intralox. Mechanizmus nachádzajúci sa pod pásom vzájomne prepája valčeky, ktoré usmerňujú tok produktov idúcich po páse. Aktivovaný valčekový dopravník (ARB) dokáže prepraviť rôzne typy balíkov s rôznou veľkosťou, ktoré majú ploché pevné dno a dostatočnú hmotnosť, aby valčeky zaregistrovali nejaký odpor. Navyše dopravník dokáže prepravovať produkty s rôznou hmotnosťou. Súčasťou ARB systémov môžu byť aj systémy na spracovanie obrazu podporujúce funkcie rozdeľovania. Ak sa za takýmto dopravníkom nevyžaduje inštalácia triediaceho systému, dokáže takýto ARB presmerovať zmiešané produkty v reálnom čase, a to bez potreby vodiacich líšt alebo zložitého riadenia. ARB systém dokáže triediť, otáčať, centrovať, prepínať, presmerovať, zadržiavať či zarovnávať bez potreby mechanických tlačných zariadení alebo brán.
Valčekový merací a zlučovací dopravník
Je ďalšou z technológií, ktorá využíva valčekový dopravník Intralox. Výrobky sú dopravené na horný pás valčekového dopravníka, ktorý obsahuje sekcie bez valčekov, nazývané aj vrecká. Mechanizmus nachádzajúci sa pod dopravníkom prepája valčeky do rotačného pohybu. Produkty sa krátko posúvajú po sekciách dopravníka, až kým sa neobjavia vrecká, následne sú produkty posúvané vpred. Na zlúčenie viacerých pruhov do jednej línie sa používajú jednoduché pruhové lišty alebo bočné lišty s pohonom.
Tento typ dopravníka je jednoduchým riešením pri zhromažďovaní alebo meraní produktov bez použitia chápadiel, stopiek či zložitého riadenia. Možno ho nasadiť na linkách s rôznorodými finálnymi produktmi, ktoré sa zmestia na bezvalčekové vrecká. Je vhodný na prepravu vriec, škatúľ a zabalených produktov bez protitlakov alebo vplyvu na obal.
Beztlakový zlučovač
Využíva viaceré pásy a špeciálne vypočítanú rýchlosť hnacej reťaze, čím sa docieli preprava kusových položiek. Vďaka kombinácii metód, ktoré predchádzajú poškriabaniu, preliačeniu a poškodeniu štítku na obale, sa nevytvára žiaden protitlak. Výhodou tohto typu dopravníka je, že nevyžaduje nastavovanie vodiacich líšt medzi jednotlivými dávkami produktov s podobnou výškou. Beztlakový zlučovač možno použiť na prepravu rôznych produktov vrátane plastových priemyselných zásobníkov, ako aj hranatých alebo zošikmených prepraviek. Vodiace lišty sú navrhnuté tak, aby vyhovovali požiadavke zoskupovania produktov.
Pokračovanie v ďalšom čísle.
Literatúra
[1] The Best Changeover is No Change-over. Consulting Engineer, 10/2012.
Zdroj: How to Increase Conveyor Line Efficiency by Removing Change-over. Nercon. Eng. & Mfg, Inc. 2012. Citované 21. 11. 2014.