שאלות ותשובות

כאשר עובדים מרימים שוב ושוב קרטונים, גלילים, שקים או רכיבים, ניתן להשתמש בעגלות הרמה ושינוע ארגונומיות שמאפשרות להרים, להחזיק, לסובב או להעביר את המטען בגובה עבודה מתאים. סוג המערכת נקבע בהתאם למשקל, לגאומטריה של המוצר, לאופן האחיזה ולתנועה הנדרשת. בהתאם ליישום ניתן להשתמש במשטחי הרמה, זרועות ואביזרי אחיזה ייעודיים, למשל גריפרים לגלילים או למטענים בעלי צורה מיוחדת. מעבר להפחתת המאמץ הפיזי, התאמת אמצעי ההרמה לתהליך יכולה לשפר את קצב העבודה ואת השליטה במטען.

עיטוף בסרט מתיח (Stretch Wrapping) יוצר מעטפת סביב המטען ומסייע לייצב ולהגן עליו במהלך אחסון ושינוע. קשירה (Strapping), לעומת זאת, מהדקת את המטען באמצעות רצועות ומתאימה כאשר נדרש חיזוק מכאני משמעותי יותר. בחלק מהיישומים משלבים בין שתי השיטות.
הבחירה תלויה במשקל המטען, יציבותו, גובה המשטח, סוג האריזות, תנאי ההובלה ורמת ההגנה הנדרשת. בקו אוטומטי ניתן לשלב את מערכת העיטוף או הקשירה ישירות לאחר המשטוח ולפני העברת המשטח למחסן או לאזור ההפצה.

כאשר נדרש להעביר מטען ממשטח אחד לאחר, ניתן להשתמש במחליף משטחים (Pallet Changer) או במהפך משטחים (Pallet Inverter). פתרונות כאלה מאפשרים לבצע את ההחלפה מבלי לפרוק ידנית את המוצרים מהמשטח ולבנות מחדש את המטען, וכך לקצר את התהליך ולהפחית טיפול ידני.
הצורך נפוץ, בין היתר, במעבר ממשטח עץ למשטח פלסטיק או היגייני, בהחלפת משטח פגום, בהכנת סחורה לייצוא או במעבר בין אזורים בעלי דרישות תפעוליות שונות. הבחירה בין החלפה להיפוך תלויה במאפייני המטען, במשקלו, ביציבותו ובשאלה האם ניתן להפוך אותו במהלך התהליך.

מכונת סגירת קרטונים (Case Sealer) מיועדת לסגור את הקרטון לאחר הכנסת המוצר. קיימות מערכות חצי-אוטומטיות ואוטומטיות, מערכות המיועדות לקרטונים במידה קבועה ומערכות המתכווננות למידות משתנות. הסגירה יכולה להתבצע באמצעות סרט הדבקה או, בהתאם ליישום, באמצעות דבק חם (Hot Melt).
בבחירת המכונה חשוב להתייחס לקצב הקו, טווח מידות הקרטונים, משקלם, שיטת הסגירה ומידת האוטומציה הנדרשת. כאשר הקרטונים מגיעים עם כנפיים עליונות פתוחות ניתן לשלב גם מנגנון לקיפול אוטומטי שלהן לפני הסגירה, ובכך לצמצם שלב ידני נוסף בתהליך האריזה.

אפיון מערכת AMR מתחיל במאפייני המטען: סוג המשטח, מידותיו, משקלו ונקודות האיסוף והפריקה. במקביל יש למפות את סביבת העבודה, לרבות רוחב המעברים, מרחקי הנסיעה, תנועת עובדים ומלגזות, שיפועים, פתחים, מעליות ותנאי הרצפה. לאחר מכן יש להגדיר את מספר משימות השינוע הנדרש בשעה ואת זמני השיא.

במערכת הכוללת מספר רובוטים יש להתייחס גם לניהול צי (Fleet Management), זמני טעינה וניהול התנועה בין היחידות. מערכות AMR לשינוע משטחים, כדוגמת TUSKROBOTS, מאפשרות לבצע שינוע אוטונומי ללא מסלול מכאני קבוע ויכולות להשתלב במערכי ייצור ולוגיסטיקה קיימים.

מסוע מתאים בעיקר כאשר נדרשת זרימה רציפה בין נקודות קבועות. הוא יכול להשתלב כחלק מקו הייצור ולספק קצב שינוע קבוע ומסונכרן עם תחנות העבודה. AMR ‏(Autonomous Mobile Robot) מתאים כאשר נדרשת גמישות גבוהה יותר במסלולים, בנקודות האיסוף והפריקה או כאשר צפויים שינויים עתידיים בפריסת המפעל.
הבחירה תלויה בסוג ובמשקל המטען, קצב השינוע, מרחקי הנסיעה, מספר נקודות העבודה, רוחב המעברים ותנועת אנשים וכלים נוספים במרחב. ניתן גם לשלב בין שתי הטכנולוגיות, למשל מסועים בתוך קו הייצור ו-AMR להעברת משטחים בין הקו, המחסן ואזורי ההפצה.

שילוב מערכת אוטומציה בקו קיים מתחיל במיפוי המערכת הנוכחית ובזיהוי הממשקים עם הציוד החדש. יש לבדוק את קצבי הייצור, נקודות הכניסה והיציאה של המוצר, שטח ההתקנה, גבהים, תשתיות חשמל ואוויר דחוס, מערכות בקרה ופרוטוקולי תקשורת. חשוב לבחון את הקו כמערכת שלמה כדי שהציוד החדש לא יעביר את צוואר הבקבוק מתחנה אחת לאחרת.
בהתאם לצורך ניתן לבצע אוטומציה רק לחלק מהתהליך, לדוגמה להוסיף מסוע, מערכת משטוח, מכונת קרטונים, מחסנית משטחים, מערכת עיטוף או AMR. תכנון מוקדם של הממשקים המכאניים, החשמליים והבקרתיים מאפשר לשלב את הציוד החדש בקו הקיים ולשמור גם על אפשרות להרחבה או שינוי עתידי.

תכנון מערכת End-of-Line מתחיל במיפוי התהליך מהרגע שבו המוצר מסיים את שלב הייצור ועד שהוא מוכן לאחסון או להפצה. המערכת יכולה לכלול הקמת וסגירת קרטונים, מסועים, משטוח רובוטי, הזנת משטחים, עיטוף או קשירה ושינוע של המשטח המוגמר. המטרה היא ליצור זרימה רציפה בין התחנות ולמנוע מצב שבו תחנה אחת מגבילה את תפוקת הקו כולו.
לצד הציוד המכאני יש לתכנן את מערכת הבקרה והתקשורת בין התחנות. יש להתייחס לקצבי העבודה, זמני המחזור, נקודות צבירה (Buffers), חיישנים, PLC ודרישות בטיחות. במערכות מתקדמות ניתן לשלב גם AMR וחיבור למערכות MES/WMS, כך שתהליכי האריזה, המשטוח והשינוע פועלים כמערכת אחת מתואמת.

בחירת גריפר (Gripper) מתחילה במאפייני המוצר: משקל, מידות, צורה, חומר, קשיחות, רגישות למגע ומיקום האחיזה האפשרי. יש להתחשב גם בתאוצה ובמהירות של הרובוט, בזמן המחזור ובמספר סוגי המוצרים שבהם המערכת צריכה לטפל. לדוגמה, קרטון בעל משטח אחיד עשוי להתאים לאחיזת ואקום, בעוד שמוצר בעל גאומטריה מורכבת עשוי לדרוש אחיזה מכאנית.
חשוב להתייחס לגריפר כחלק ממערכת הרובוט ולא כרכיב נפרד. משקלו משפיע על ה-Payload הזמין וגודלו משפיע על טווח התנועה והגישה למוצר. ביישומים שבהם מטפלים במספר סוגי מוצרים ניתן לבחון גריפר גמיש או מערכת להחלפת אביזרי קצה.

מכונת הקמת קרטונים (Carton Erector) הופכת קרטונים שטוחים לקרטונים פתוחים ומוכנים למילוי. המכונה שולפת את הקרטון, פותחת אותו, מקפלת את הכנפיים התחתונות וסוגרת את תחתית הקרטון. השימוש במכונה מתאים במיוחד כאשר הקמת הקרטונים הידנית מגבילה את קצב האריזה או כאשר נדרשת אחידות גבוהה לאורך הקו.
קיימות תצורות שונות בהתאם לקצב ולשטח הזמין. לדוגמה, מכונות בהזנה אנכית מאפשרות מבנה קומפקטי יחסית, בעוד מערכות בהזנה אופקית מתאימות לקצבי עבודה גבוהים יותר. הבחירה נעשית לפי מידות הקרטונים, מספר הגדלים, קצב הקו, שטח ההתקנה ושיטת הסגירה הנדרשת.

אפיון מערכת משטוח (Palletizing) מתחיל בקצב הגעת המוצרים, משקלם ומידותיהם, סוג האריזה, סוג המשטח ותבניות הסידור הנדרשות. חשוב לבחון גם את גובה המשטח הסופי, מספר סוגי המוצרים שהמערכת צריכה לטפל בהם, זמן המחזור והשטח הזמין. בהתאם לנתונים ניתן לבחור מערכת המבוססת על רובוט תעשייתי, קובוט או פתרון משטוח ייעודי.
מרכיב מרכזי נוסף הוא יחידת הקצה (EOAT – End of Arm Tooling). בהתאם למוצר אפשר להשתמש בגריפר ואקום, גריפר מכאני או פתרון אחיזה אחר. מערכת משטוח יכולה להשתלב עם מסועים, הזנת משטחים ריקים ומערכות עיטוף וקשירה וכך להפוך לחלק ממערך End-of-Line אוטומטי.

רובוט תעשייתי מתאים בדרך כלל ליישומים הדורשים קצבי עבודה גבוהים, תנועה דינמית, טווח עבודה גדול או נשיאת מטענים כבדים. הוא נפוץ ביישומי משטוח (Palletizing), טיפול בחומרים ו-Pick & Place. לעומתו, קובוט (Collaborative Robot) יכול להתאים ליישומים שבהם נדרשת מערכת גמישה וקומפקטית או עבודה בסביבה שבה קיימת גם נוכחות של עובדים.הבחירה אינה מבוססת רק על כושר הנשיאה (Payload). יש לבחון גם את זמן המחזור, טווח התנועה (Reach), סוג אביזר הקצה, מאפייני המוצר, סביבת העבודה ודרישות הבטיחות. הבחירה בין רובוט תעשייתי לקובוט צריכה לכן להתבצע כחלק מאפיון המערכת והתהליך כולו.

כאשר נעשה שימוש שוטף במשטחים ריקים, ניתן להשתמש במחסנית משטחים אוטומטית (Pallet Magazine). המערכת מיועדת לאחסון, ערימה ושליפה מבוקרת של משטחים ומצמצמת את הצורך בהרמה ידנית או בשימוש במלגזה בכל פעם שנדרש משטח נוסף. הבחירה במערכת תלויה בסוג ובמידות המשטחים, במספר המשטחים בערימה ובקצב העבודה. מערכות PALOMAT, לדוגמה, מאפשרות ערימה ושליפה של משטחים בגובה הרצפה ויכולות לפעול כמערכת עצמאית או כחלק מקו אוטומטי. ניתן לשלב מחסנית משטחים עם מסועים, מערכות משטוח ופתרונות שינוע אוטונומיים, כך שהזנת המשטחים הופכת לחלק רציף מתהליך האוטומציה.

השלב הראשון בבחירת מערכת מסועים הוא אפיון מדויק של המוצר או המטען המיועד לשינוע, כולל המידות, המשקל, המבנה, סוג המשטח שבא במגע עם המסוע וקצב העבודה הנדרש. חשוב גם לבדוק את אורך הקו והתוואי שלו, שינויי גובה וכיוון, הצורך בהצטברות מוצרים, רמת הדיוק הנדרשת בעצירה בתחנות העבודה ותנאי הסביבה. על בסיס מכלול הנתונים ניתן לבחור את הפתרון המתאים, כגון מסועי רצועה, גלילים, חוליות, משטחים או מסועים גמישים.

אוטומציה מתאימה במיוחד לתהליכים ידניים חזרתיים, לתחנות המהוות צוואר-בקבוק בקו' או ליישומים שבהם נדרשת אחידות גבוהה לאורך זמן. בבחינת הכדאיות יש להתייחס לקצב הייצור הנדרש, זמני המחזור, מספר המפעילים, שיעור התקלות והפסילות, דרישות הבטיחות והארגונומיה וכן לגמישות הנדרשת בשינוי מוצרים או פורמטים.
לא תמיד נדרש להפוך קו שלם לאוטומטי. לעיתים שילוב מערכת אוטומציה בתחנה מסוימת, כגון שינוע, אריזה, משטוח או טיפול במשטחים, יכול לפתור את צוואר-הבקבוק המרכזי. בהתאם לתהליך ניתן לשלב מסועים, רובוטים וקובוטים, מערכות משטוח, ציוד אריזה או רובוטים אוטונומיים (AMR), תוך התאמת המערכת לציוד ולבקרה הקיימים.