A VIP Packaging lidera em embalagens com solução robótica de paletes
Desafio
- Fornecer uma nova linha de paletes totalmente automatizada, robusta e extensa que melhora a produtividade, gera economias de mão de obra e atende às especificações de segurança e saúde ocupacional
Soluções
- O CompactLogix™ foi usado para integrar controle, segurança e movimento à linha de paletes
- O PowerFlex® 4M forneceu um controle de motor eficiente aos transportadores
- A interface do operador PanelView™ Plus 1000 incorpora diversas opções de seleção e alarmes
- Componentes de segurança integrados
- Presilhas robóticas totalmente personalizadas para manuseio da embalagem
Resultados
- Custos de mão de obra reduzidos – Solução automatizada proporciona significativas economias com mão de obra
- Controle de zona de segurança – Fornece segurança integrada permitindo desativar uma zona enquanto outra fica em operação na fábrica Acesso a componentes específicos para manutenção Reduz o tempo de parada da produção
- Controle de qualidade consistente – Sistema de controle de qualidade automatizado
- Retorno do investimento atraente – A automatização do sistema de paletes resultou em economia de mão de obra, controle de qualidade e menores custos de operação Retorno do investimento em aproximadamente 2 anos
Projetar uma nova linha de paletes totalmente automatizada para uma empresa de embalagem mundial exigiu uma solução inovadora que integrou segurança, automação e controle
O sistema de paletes em qualquer fábrica de produção apresenta muitos desafios de operação, desde eficiências de produção até considerações de segurança. Isso é particularmente aplicável a uma empresa como a VIP Packaging, uma empresa de embalagem de plástico e aço líder de mercado na Austrália e Nova Zelândia.
A VIP Packaging fabrica garrafas de polietileno por processo de sopro-extrusão e moldagem por injeção de polietileno de alta densidade (HDPE), politereftalato de etileno (PET) e polietileno de baixa densidade (LDPE).
A instalação de produção fabrica soluções de embalagem para alimentos e bebidas, cuidados pessoais, utilidades domésticas e indústrias de produtos químicos industriais.
Com alguns clientes de utilidades domésticas cujos nomes são bem conhecidos na Austrália e Nova Zelândia, a VIP Packaging está comprometida com a inovação, qualidade e sustentabilidade.
A linha de produção na fábrica é predominante paletizadora de garrafas usadas para shampoos e detergentes de lavanderia. Para reduzir o tratamento manual e aumentar as eficiências de produção, a VIP Packaging contratou a Machinery Automation & Robotics (MAR) para obter uma solução que automatizasse a linha de produção de paletes.
Sistema de paletes de mãos livres
A fábrica VIP Packaging transfere as garrafas de embalagem que são organizadas em paletes em um formato predeterminado adequado ao transporte direto aos clientes. Essas garrafas podem variar de 500 mililitros a dois litros e são entregues envolvidas em plásticos transparentes esticados para assegurar que as garrafas permaneçam na posição durante o transporte.
Manter a conformidade com os padrões de segurança e saúde ocupacional, assegurar a produtividade e gerar economias de custo eram prioridades importantes da VIP Packaging. De acordo com Geoff Biscaya, Gerente Geral de recipientes rígidos na VIP Packaging, “Para continuar competitivo estava evidente que era necessário reduzir os custos com mão de obra, automatizando nossa inspeção final, embalagem e sistema de paletes de nossas máquinas de moldagem por sopro de alto volume”.
Por meio desse processo, três linhas principais do sistema de paletes seriam beneficiadas com a automação.
Elas incluíam manuseio de embalagens, do palete e o envolvimento em plástico. O desafio seguinte era projetar um sistema que pudesse automatizar toda a linha do sistema de paletes e proporcionar não apenas economias de custo, mas também melhorar o controle de qualidade e a segurança. Depois de estudar a operação do sistema da VIP, a MAR apresentou um sistema totalmente automatizado que incluía três robôs, dispensador de paletes, transportador duplo, sistema de três visualizações, IHM totalmente automatizada, sistema de envolvimento e cintagem de palete automatizado, todos controlados por um centro de controle de motores da Rockwell Automation.
Na fábrica da VIP Packaging, as garrafas plásticas eram continuamente transportadas em esteiras transportadoras para a linha de paletes, onde eram coletadas pelo robô e empilhadas no palete. Eram usados sensores para contar a quantidade necessária de garrafas em cada camada da embalagem. Depois que uma camada estivesse completa, o robô colocava uma folha plástica sobre a camada de garrafas.
Esse processo era repetido até que o palete estivesse cheio e então o robô colocava uma placa de madeira sobre o palete para manter as garrafas no lugar. De acordo com Merv Shirazi, Gerente de Projeto na Machinery Automation and Robotics, “O projeto das presilhas ou garras no braço do robô foi fundamental para a eficiência do processo do sistema de paletes”.
"Quando as garrafas plásticas eram posicionadas em pé, nós precisávamos assegurar que ficassem na posição correta, pois se uma garrafa escorregasse ou saísse do lugar, ocorreria um efeito dominó e centenas de garrafas poderiam cair, o que não apenas criaria um risco de segurança, mas também faria com que todo o palete fosse rejeitado", explicou.
Para impedir que a garrafas empacotadas no palete quebrassem ou escorregassem, o palete é automaticamente envolvido em plástico transparente. Então cada palete é transportado pela esteira transportadora até a doca de carregamento e o palete vazio é retornado.
Tudo está sob controle
Em todo sistema automatizado, a integração entre o controle e o sistema de segurança é importante, mas em uma linha de paletes controlada por um único operador, é essencial uma integração completa. Os inversores PowerFlex® 4M foram usados para fornecer um controle do motor eficaz para os transportadores e para todo o sistema de paletes robótico, controlados pelo CompactLogix™.
De acordo com Harish Ahuja, Gerente de Conta da OEM na Rockwell Automation, “A plataforma de controle de máquina compacta da Rockwell Automation fornece integração econômica de uma máquina ou aplicação de segurançaem um sistema de controle em toda a fábrica, pois integra recursos de segurança, movimento, discreto e acionamento em um único controlador, sendo esta opção a mais apropriada para a aplicação.”
A estação de trabalho do operador fornece uma interface homem-máquina (IHM) amigável PanelView™ Plus 1000 com touchscreen fácil de navegar e incorpora várias opções de seleção. Além do controle principal da função de iniciar e parar o sistema, a IHM também inclui programação para o controle manual de transportadores, controle manual da garra do robô, dados de produção por turno, relatórios de erro, controle do robô e controle de acesso para manutenção e limpeza.
“A programação do sistema é simples e direta e contempla uma variedade de formatos e tamanhos de garrafas. A plataforma de controle também inclui sistemas de segurança integrados que fornecem mais segurança do operador", disse Biscaya.
Ao mudar para um sistema automatizado, a segurança do operador foi prioridade, tendo isso em mente o sistema foi projetado com seis zonas de segurança separadas que não precisam de supervisão. Partes da fábrica precisavam operar 24 horas por dia, 7 dias por semana, por isso a confiabilidade e a redução de tempo de parada eram tão importantes para a VIP Packaging. Isso foi resolvido pelo projeto e construção da linha para permitir acesso a componentes específicos que se desgastavam com o tempo em uma determinada máquina, sem precisar desativar toda a fábrica durante a manutenção de rotina.
A instalação de uma nova solução geralmente requer um período encerramento do sistema existente, enquanto o novo é instalado, assim o objetivo com este projeto foi manter esse tempo no mínimo possível e reduzir o risco de problemas iniciais com a nova solução. Para isso, o novo sistema foi totalmente testado fora do local antes da instalação.
“O sistema completo, incluindo tempos de ciclo e outros parâmetros, foi testado na fábrica antes da instalação, assim foi possível minimizar o risco de tempo de parada. Isso garantiu que a instalação progredisse tranquilamente, o que foi muito importante para nossos negócios”, completou Biscaya.
Controle de qualidade consistente
Manter um controle de qualidade superior é essencial à VIP Packaging, que é reconhecida pelas soluções de embalagem que oferecem excelente desempenho, destaque e diferenciação da marca dos clientes. Biscaya sabia que a automatização dos sistemas de controle de qualidade ajudaria a manter sua reputação com soluções de embalagem de qualidade superior e também a introduzir economias de custo com mão de obra.
“Com a ajuda da MAR fomos capazes de integrar sistemas de visão que podiam identificar várias falhas nas garrafas e rejeitar essas garrafas. Esse sistema de controle de qualidade automatizado era mais consistente do que o elemento humano, o que nos permitiu reduzir o custo de cada palete por meio de economias de mão de obra associadas e menos refugos de embalagem", concluiu.
Para confirmar que o sistema automatizado estava funcionando eficientemente, o sistema IHM foi programado para monitorar e emitir um alarme sonoro para alertar o operador se muitas garrafas fossem rejeitadas consecutivamente.
Contabilizando as economias
“Estamos percebendo continuamente os muitos benefícios do novo sistema automatizado. Todos os nossos principais objetivos foram atendidos, o que nos permitiu reduzir custos de mão de obra, aprimorando o controle de qualidade e a segurança. Além disso, a solução estabeleceu um custo básico baixo para operar a fábrica ao longo do tempo, o que nos ajuda a melhorar a produtividade e a competitividade", afirmou Biscaya.
A automatização da linha de paletes resultou em uma significativa economia de mão de obra, controle de qualidade e menores custos de execução. O retorno do investimento é de apenas uns dois anos, isso permitirá que a VIP Packaging colha os frutos dessa solução por muitos anos ainda.
