1 Waarom
palletiseren?
Elk
jaar worden wereldwijd ongeveer een half miljard pallets in verschillende
formaten geproduceerd met maar één doel: een efficiënter transport van
producten. Dankzij deze ladingdrager blijft het aantal fysieke handelingen in
de hele keten vanaf de producent tot aan de eindgebruiker grotendeels beperkt
tot het verplaatsen van de pallet, waarop tientallen en soms zelfs honderden
producten passen. De producten zelf hoeven alleen nog maar bij het stapelen en
ontstapelen van de pallets opgepakt te worden.
Met
name het stapelen ofwel palletiseren is een werk dat veel aandacht vraagt,
aangezien de stapel stabiel genoeg moet zijn om transport per heftruck of
vrachtauto te doorstaan. Sinds het ontstaan van de pallet meer dan honderd jaar
geleden zijn daarom verschillende slimme palletiseersystemen ontstaan. In deze
whitepaper worden drie systemen met elkaar vergeleken: de conventionele
palletiseermachine, de standaard palletiseerrobot en de Highrunner van Qimarox.
Waarom
zouden we echter het stapelen van pallets automatiseren? Daarvoor bestaan
verschillende redenen:
·
Ergonomie. Het handmatig
stapelen van pallets is zwaar werk. Mensen moeten voortdurend draaien, bukken
en soms zelfs reiken met producten die vele kilogrammen kunnen wegen. Bovendien
gaat het vaak om hoogfrequente en repeterende bewegingen, die zeker bij een
achturige werkdag tot lichamelijke klachten kunnen leiden. Vooral nu het
werknemersbestand van veel bedrijven in snel tempo vergrijst, is ergonomie een
aandachtspunt.
·
Capaciteit. De snelheid waarmee
mensen een pallet kunnen stapelen is in vergelijking met een machine beperkt.
Natuurlijk kunnen meerdere mensen worden ingeschakeld, maar die lopen elkaar al
snel in de weg. Bovendien worden mensen in tegenstelling tot machines moe,
waardoor hun capaciteit aan het eind lager zal liggen dan aan het begin van de
werkdag. Tot slot: machines werken dag en nacht door, mensen niet.
·
Kwaliteit. De stabiliteit van
een pallet hangt grotendeels af van de kwaliteit van de stapeling. Dat betekent
dat elk product het liefst tot op de millimeter nauwkeurig op de pallet moet
worden geplaatst. Mensen zijn veel minder nauwkeurig dan machines, zeker als de
concentratie na verloop van tijd afneemt. Bovendien maken machines geen fouten
in stapelpatronen.
·
Kosten. Cijfers van het CBS
laten zien dat de loonkosten in de industrie en logistiek de afgelopen tien
jaar met dertig tot veertig procent zijn gestegen. Tegelijkertijd zijn de
kosten van mechanisering en automatisering gedaald. Dat betekent dat het
investeren in een palletiseermachine voor vrijwel elk bedrijf inmiddels een
aantrekkelijke optie is geworden, zoals de globale rekensom in onderstaande
tabel laat zien. Daarin zijn de verzuimkosten als gevolg van lichamelijke
klachten nog niet meegenomen.
|
Inzetduur
|
Kosten handmatig
palletiseren per jaar*
|
Investeringskosten
palletiseermachine
|
Terugverdientijd
|
|
1 ploeg (8 uur/dag,
40 uur/week
|
€
60.000
|
€
100.000
|
20
maanden
|
|
2 ploegen (16
uur/dag, 80 uur/week)
|
€
120.000
|
€
100.000
|
10
maanden
|
|
3 ploegen (24
uur/dag, 120 uur/week)
|
€
180.000
|
€
100.000
|
7
maanden
|
|
5 ploegen (24
uur/dag, 168 uur/week)
|
€
252.000
|
€
100.000
|
5
maanden
|
* Deze kosten zijn gebaseerd op de inzet van één medewerker
die 30 euro per uur kost.
Naast
al deze nadelen geldt bovenal dat handmatig palletiseren gewoon geen leuk werk
is. Nu gemotiveerde werknemers steeds lastiger te vinden en te houden zijn, kan
dat een valide argument zijn om over te stappen op een palletiseermachine of
palletiseerrobot.
2 Vergelijking
van vier oplossingen
Lange
tijd was de aanschaf van een palletiseermachine de enige oplossing om het
palletiseerproces te automatiseren. In een dergelijke machine worden de
producten eerst samengeschoven tot een complete palletlaag ontstaat, waarna de
hele laag in één beweging op de pallet wordt geschoven. De laatste tientallen
jaren zijn robots sterk in opmars gekomen. Het kenmerk van robots is dat ze de
producten niet schuiven, maar oppakken en in een vloeiende beweging op de pallet
plaatsen. Qimarox heeft onder de naam Highrunner een nieuwe palletiseermachine
ontwikkeld waarin de voordelen van beide oplossingen zijn gecombineerd. Wat
zijn nu precies de voor- en nadelen van elke oplossing?
2.1 Conventionele
palletiseermachines
De
meeste palletiseermachines werken volgens hetzelfde principe. De producten
komen aan over een rollenbaan, stoppen op het juiste moment totdat een complete
rij is geformeerd en worden vervolgens zijwaarts op een ijzeren plaat
geschoven. Daarna wordt op de rollenbaan een nieuwe rij geformeerd die op
identieke wijze op de plaat belandt, strak tegen de eerste rij aan. Zodra op de
plaat een complete palletlaag ligt, wordt die boven de pallet gemanoeuvreerd en
weggetrokken zodat de producten in het juiste patroon op de pallet belanden.
De
capaciteit van conventionele palletiseermachines is doorgaans vrij hoog. De
reden is dat meerdere handelingen gelijktijdig worden uitgevoerd. Producten
worden immers niet stuk voor stuk, maar met complete lagen tegelijk op de pallet
geplaatst. Daar staat tegenover dat het aantal mogelijke stapelpatronen vrij
beperkt is door de wijze waarop producten tot rijen en rijen tot lagen worden
geformeerd.
Kleppen,
armen of stempels
Het
onderscheid tussen de verschillende palletiseermachines komt pas goed aan het
licht bij stapelpatronen met tussenruimte (spatiëring) tussen de producten. Spatiëring
houdt in dat de machine de producten op de formeerbaan niet strak tegen elkaar
mag laten lopen, maar op een bepaalde onderlinge afstand van elkaar moet laten
stoppen. Het regelen van die afstand is millimeterwerk. Hoe nauwkeuriger die
onderlinge afstand, hoe groter de stabiliteit van de uiteindelijke stapel.
Een
vertrouwde techniek is het gebruik van kleppen die op het juiste moment tussen
de rollen omhoog komen en de producten tegenhouden. Nadeel is dat de positie
van de kleppen niet variabel ingesteld kan worden en in ieder geval afhankelijk
is van de steek tussen de rollen. Een verandering van stapelpatroon kan
betekenen dat de hele constructie moet worden aangepast.
Als
alternatief voor kleppen worden soms armen of stempels gebruikt die de
producten tegenhouden of op hun plek duwen. Ook deze technieken gaan gepaard
met de nodige inflexibliteit. Een verandering van stapelpatroon leidt nog
steeds tot lange omsteltijden.
PLC-besturing
Een
geheel andere techniek is het gebruik van PLC-besturing om de afstand tussen de
producten te regelen. Het PLC-systeem signaleert wanneer het product een
fotocel passeert en schakelt vervolgens op exact het juiste moment de rollen
uit zodat het product stil staat. Door de tijd tussen het passeren van de
fotocel en het uitschakelen van de rollen te variëren, kan de afstand tussen de
producten anders dan bij de kleppentechniek variabel worden geregeld.
Ook
deze techniek heeft zijn tekortkomingen. Als een product niet recht op de
rollenbaan ligt, gaat het PLC-systeem uit van het moment waarop de voorste punt
de fotocel passeert, met als gevolg dat de rollen net een fractie te vroeg
worden stopgezet. Het kan echter ook gebeuren dat een product slipt op het
moment dat de rollen stoppen en dus een fractie te laat stilstaat. Tot slot kan
slijtage in de vorm van rek in de aandrijfriem of speling in de aandrijfketting
zorgen voor onnauwkeurigheid bij het positioneren van de producten.
Een
onnauwkeurigheid van enkele millimeters kan al aanleiding zijn voor
verstoringen in het proces. In de praktijk gebeurt het regelmatig dat een
machine direct na opstarten prima draait, maar na een halve dag haperingen
begint te vertonen. Ook zijn er voorbeelden bekend van machines die in de
winter perfect zijn afgesteld, maar niet goed meer functioneren als de hogere
temperaturen in de zomer de wrijving tussen product en rollen nadelig
beïnvloeden.
Maatwerk
De
meeste fabrikanten starten pas met het bouwen van een palletiseermachine als
daarvoor een order is geplaatst. Dat biedt hen de mogelijkheid om een machine
te bouwen die volledig is ontworpen op basis van de specificaties van de klant.
Elke
palletiseermachine is dus uniek, wat leidt tot hoge kosten op het gebied van
service en onderhoud. Onderdelen zijn bijvoorbeeld maar beperkt uitwisselbaar
en moeten soms zelfs op maat worden gemaakt. Bovendien zijn conventionele
palletiseermachines vanwege het grote aantal bewegende delen relatief slijtage-
en onderhoudsgevoelig. Daartegenover staat dat de techniek inclusief de
standaard PLC-besturing relatief eenvoudig is, waardoor een groot deel van het
geplande en ongeplande onderhoud door een eigen technische dienst kan worden
uitgevoerd.
De
machine zelf neemt slechts weinig ruimte in beslag, maar voor integratie in een
eindverpakkingslijn is soms wat meer ruimte nodig. Reden is dat de producten
slechts op één manier ingevoerd kunnen worden, zodat soms - afhankelijk van de
lay-out - aanpassingen in de aanvoerbaan nodig zijn in de vorm van bochten of
haakse overzettingen. Daarnaast moet voor de formeerbaan vaak een extra
doseerbaan en/of keerbaan worden gemonteerd. De doseerbaan heeft de functie om
de producten die in een continue stroom worden aangevoerd te separeren, de
keerbaan dient ervoor om producten - als het stapelpatroon dat noodzakelijk
maakt - 90 graden te draaien.
2.2 Knikarm- en
portaalrobots
Het
onderscheidende kenmerk van palletiseerrobots is dat elk product wordt opgepakt
met een grijper. Op basis van coördinaten weet de robot exact hoe een grijper
moet worden gemanoeuvreerd om een product van een rollenbaan op te pakken en op de juiste positie op een
pallet af te leggen. Een extra keerbaan om producten een kwartslag te draaien
is niet nodig. Terwijl de grijper de producten verplaatst, kunnen ze in elk
gewenste hoek worden gedraaid en desnoods zelfs worden gekanteld.
Palletiseerrobots
worden gebruikt in twee verschillende opstellingen. Het meest herkenbaar is de
knikarmrobot, een robotarm die 360 graden kan draaien rondom het draaipunt
waarop hij is bevestigd. Knikarmrobots zijn standaard machines waarvan er
wereldwijd duizenden in bedrijf zijn, niet alleen voor palletiseren maar ook
voor andere taken. Het bereik van een knikarmrobot is beperkt door de lengte
van de arm.
Anders
dan bij een knikarmrobot kan bij een portaalrobot het bereik zo groot worden
gemaakt als wenselijk is. Zoals de naam al aangeeft, is deze robot opgehangen
aan een portaalconstructie. Daardoor kan de grijper in verschillende richtingen
worden verplaatst, conform de afmetingen van de portaalconstructie. Daardoor
kan een portaalrobot met groot gemak verschillende eindverpakkingslijnen en/of
verschillende pallets bedienen.
Flexibiliteit vs capaciteit
Het
grote voordeel van robots in vergelijking met conventionele palletiseermachines
is de grote flexibiliteit. Omdat elk product stuk voor stuk opgepakt wordt, is
het mogelijk om nagenoeg elk denkbaar stapelpatroon te maken.
De
grotere flexibiliteit gaat echter wel ten koste van de capaciteit. Omdat de
producten per stuk in plaats van per laag op de pallet worden geplaatst, is
meer tijd nodig voor het stapelen van een pallet. Eén palletiseerslag duurt al
snel vijf tot zeven seconden. Korter is doorgaans niet mogelijk, omdat door de
grotere snelheden dan te grote krachten op de verpakkingen worden uitgeoefend
en breuken kunnen ontstaan. De capaciteit per robot is dus begrensd tot zo’n
zevenhonderd producten per uur. Als meer capaciteit nodig is, worden daarom
vaak meerdere robots parallel of in serie geschakeld.
Hogere
capaciteiten zijn ook mogelijk door palletiseerrobots net als conventionele
palletiseermachines meerdere producten tegelijk op een pallet te laten
plaatsen. Dat betekent dat robots moeten worden toegepast in combinatie met
voorformeer-units. Dat zijn machines die net als conventionele
palletiseermachines de producten tot rijen of lagen samenschuiven, waarna de
robot de complete rij of laag in één keer op een pallet plaatst. Net als bij
conventionele palletiseermachines gaat de hogere capaciteit bij deze hybride
machines echter ten koste van de flexibiliteit in stapelpatronen.
Stapelpatronen programmeren
Een
aandachtspunt is het maken van nieuwe stapelpatronen. Omdat de besturingssoftware
anders dan bij conventionele palletiseermachines niet is gebaseerd op standaard
PLC-technologie, zijn bedrijven voor het aanmaken van nieuwe stapelpatronen
vaak nog aangewezen op een programmeur van de robotfabrikant. Fabrikanten
proberen hieraan tegemoet te komen met speciale ontwerpprogramma’s, maar de
waarde daarvan is in de praktijk beperkt. Ze bieden weliswaar de mogelijkheid
om andere coördinaten voor het oppakken of afleggen van producten in te geven,
maar daarmee wordt niet automatisch de hele beweging van de robotarm
geoptimaliseerd. Het is juist die beweging die de duur van een palletiseerslag
en daarmee de capaciteit van de robot bepaalt.
Daarnaast
spelen toleranties een belangrijke rol, bijvoorbeeld de variatie in de
afmetingen van dozen. Niet elk doos is tot op de millimeter even groot.
Bovendien kunnen dozen soms bol staan of uitzakken, waardoor de afmetingen in
de praktijk soms groter zijn dan in theorie. Omdat de coördinaten van de
oppakpositie zijn gebaseerd op het middelpunt van de doos, kunnen de kleine
variaties in afmetingen voor problemen zorgen bij het afleggen van producten.
Denk aan situaties waarbij het product een al eerder geplaatst product raakt en
kantelt.
Ter
voorkoming daarvan worden bij de inzet van robots vaak extra ruime toleranties
gehanteerd, wat weer tot andere problemen kan leiden. Neem als voorbeeld het
verzakken van dozen omdat de dooswanden zich niet precies boven elkaar
bevinden.
Wisselen van grijper
Een
ander aandachtspunt vormt het grijpmechanisme. Er zijn verschillende technieken
om producten op te pakken. Veel gebruikt is vacuümtechniek, waarbij producten
middels een zuignap van bovenaf worden opgepakt. Die techniek functioneert
prima voor dozen van goede kwaliteit, maar kan problemen opleveren als het
bedrijf opeens goedkopere dozen van poreus karton gaat gebruiken. Bovendien is
vacuümtechniek niet of nauwelijks geschikt voor producten zoals trays of emmers.
Een
alternatief is het gebruik van klemmen die de producten aan de zijkanten oppakken.
Bij kwetsbare producten worden vaak een vork gebruikt om producten van onderaf
op te pakken, vaak aangevuld met een stempel die het product van bovenaf op
zijn plaats houdt.
Welke
grijper geschikt is, verschilt van product tot product. Soms is het nodig om
voor elk product een aparte grijper te ontwikkelen, wat betekent dat bij
wisseling van producten ook de grijperkop moet worden gewisseld. Dat betekent
extra omsteltijden.
Complexe technologie
Zoals
gezegd zijn robots – zeker de knikarmrobots – standaard machines waarvan er
wereldwijd inmiddels duizenden in bedrijf zijn. Ze zijn daardoor relatief
gemakkelijk te integreren, ook omdat aanpassingen aan het lay-out van
eindverpakkingslijnen vaak beperkt zijn. Het maakt immers niet uit vanuit welke
richting producten worden aangevoerd of hoe pallets worden afgevoerd. De robot
past in elke lay-out, zo lang de coördinaten van de oppak- en afzetposities
maar binnen het bereik vallen. Het gebruik van vision-technologie maakt
integratie nog eenvoudiger. Producten kunnen ongeordend worden aangevoerd,
terwijl pallets niet meer tot op de millimeter nauwkeurig aangevoerd hoeven te
worden. Wel moet soms de betonvloer worden versterkt vanwege de grote
puntbelasting op het draaipunt van de knikarmrobot.
In
vergelijking met conventionele palletiseermachines hebben robots minder
bewegende delen en zijn daardoor minder gevoelig voor slijtage en storingen.
Daartegenover staat dat de technologie complex is, waardoor bedrijven voor
onderhoud vaak op de leverancier zijn aangewezen. En ook al zijn de robots zelf
onderhoudsarm, alle extra techniek in de vorm van grijpers en eventuele
voorformeer-units zorgen ervoor dat het totale systeem nog behoorlijk wat
aandacht van de technische dienst kan vragen. Ook voor het bedienen van een
palletiseerrobot zijn in vergelijking met conventionele palletiseermachines
medewerkers gewenst met wat meer competenties, zeker als het gaat om het
oplossen van eenvoudige storingen.
2.3 Highrunner mk7
De
Highrunner mk7 is een innovatieve palletiseermachine van Qimarox die de
capaciteit van een conventionele palletiseermachines combineert met de
flexibiliteit van palletiseerrobots. Wat de Highrunner onderscheidt van
conventionele palletiseermachines, is de gepatenteerde, traploos regelbare
formeerschuif. Hiermee kan elk product zorgvuldig en nauwkeurig worden
gepositioneerd volgens vrijwel elk denkbaar stapelpatroon. Anders dan bij
conventionele machines kan hiermee ook eventuele spatiëring tussen de producten
tot op een millimeter worden ingesteld, wat zorgt voor minder storingen en
stabielere pallets.
Met
deze formeerschuif is het zelfs mogelijk om producten een kwartslag te draaien.
De formeerschuif kiest dan zodanig positie dat één zijde van het product tegen
de schuif aanloopt, waarna de andere zijde door de voortbewegende transportband
een soepele draai van 90° maakt. De schuif zorgt er bovendien automatisch voor
dat elk product recht wordt uitgelijnd. Het installeren van een aparte keerbaan
is dus niet meer nodig, tenzij dat noodzakelijk is om de gewenste capaciteit te
halen.
Formeerbaan op hoogte
De
capaciteit van de Highrunner mk9 is groter dan van de meeste conventionele
palletiseermachines dankzij een aantal slimme aanpassingen in het ontwerp.
Allereerst bevindt de formeerbaan zich continu op dezelfde hoogte als de
bovenkant van de pallet. De plaat waarop een nieuwe laag is geformeerd, hoeft
alleen over de pallet te worden geschoven en weggetrokken te worden om de
producten af te leggen. Een lift zorgt er vervolgens voor dat de pallet een
niveau zakt, totdat de bovenkant zich weer op dezelfde hoogte bevindt. Op deze
manier hoeft de plaat dus niet zoals in
veel conventionele machines eerst omhoog te worden getransporteerd, wat veel
tijd scheelt.
Daarnaast
zijn de verschillende bewegingen zoveel mogelijk ontkoppeld. De producten
worden eerst op de formeerbaan tot een laag samengeschoven en pas als de laag
compleet is op de aflegplaat geschoven. Dat maakt het mogelijk om de ene laag
af te leggen terwijl ondertussen de volgende alweer wordt geformeerd.
Aan- en afvoer van pallets
Als
een pallet compleet is, zakt de lift tot op vloerniveau waarna een rollenbaan
voor afvoer van de pallet zorgt. Vanuit tegenovergestelde richting wordt
tegelijkertijd een lege pallet weer aangevoerd, die door de lift wordt opgenomen
en omhoog wordt getransporteerd.
In
situaties waarin meerdere Highrunners naast elkaar worden geplaatst, is het
mogelijk om één rollenbaan voor aan- en afvoer van alle pallets te gebruiken,
zowel de volle als de lege. In dit Crossrunner-concept loopt de rollenbaan
onder alle Highrunners door, waarbij de besturing ervoor zorgt dat de aan- en
afvoer van pallets wordt afgestemd op de activiteiten van de machines om
botsingen te voorkomen. Desgewenst is het mogelijk om in de besturing
prioriteiten aan te geven, om te voorkomen dat de laatste Highrunner in lijn
zijn volle pallet niet kwijt kan vanwege alle andere pallets op de rollenbaan.
Dankzij
het Crossrunner-concept is een ingewikkeld stelsel van rollenbaan niet nodig om
alle pallets te kunnen afvoeren. Daardoor is het mogelijk om het ruimtebeslag
van de toch al compacte Highrunner nog verder te beperken.
Modulair ontwerp
Anders
dan de conventionele machines is de Highrunner een volledige doorontwikkelde,
standaard machine waarin het aantal bewegende onderdelen tot een minimum is
teruggebracht. Bovendien zijn hoofdzakelijk standaard componenten gebruikt die
eenvoudig te vervangen en vrij op de markt verkrijgbaar zijn. Dat maakt de
Highrunner tot een betrouwbare en onderhoudsarme machine. Door het ontbreken
van spelingsgevoelige aandrijfriemen en aandrijfkettingen blijft de machine ook
na duizenden draaiuren op hoog niveau presteren.
Dankzij
het modulaire ontwerp is de machine ondanks de grote mate van standaardisatie
toch eenvoudig te integreren in elk eindverpakkingsproces. Standaard wordt de
machine bijvoorbeeld voorzien van zijinvoer, waarbij producten links of rechts
van de formeerplek worden aangevoerd. Bedrijven die een hogere capaciteit
wensen, kunnen echter ook kiezen voor middeninvoer. De lagen worden dan
afwisselend links en rechts van de aanvoerbaan geformeerd. Op die manier kunnen
meerdere lagen tegelijkertijd worden geformeerd. Tot slot is de Highrummer mk7
verkrijgbaar met dubbelinvoer, waarbij twee aanvoerbanen en twee volwaardige
formeerbanen voor een extreem hoge capaciteit zorgen. Ook voor het plaatsen van
antislipvellen tussen palletlagen en het wikkelen van pallets bestaan standaard
modules die eenvoudig kunnen worden ingepast.
Eenvoudig en goedkoop in gebruik
Behalve
eenvoudig in onderhoud is de Highrunner ook eenvoudig in gebruik, zeker in
vergelijking met palletiseerrobots. Operators kunnen met een druk op het
touchscreen van de bedieningsconsole eenvoudig het stapelpatroon veranderen
zonder dat de machine fysiek aangepast hoeft te worden. Via datzelfde
touchscreen kunnen operators bovendien zelf stapelpatronen aanmaken of
aanpassen.
Tot
slot springt de Highrunner zuinig om met energie. Zoals aangegeven telt deze
machine minder bewegende onderdelen dan conventionele palletiseermachines en
gebruikt daardoor minder energie. Ook in vergelijking met palletiseerrobots
valt het lage energieverbruik op. De Highrunner telt bijvoorbeeld evenveel
aandrijvingen als een knikarmrobot. Terwijl bij een knikarmrobot alle
aandrijvingen continu in werking zijn, zijn ze bij de Highrunner alleen
gedurende korte tijd in bedrijf.
3 Waarop
letten bij automatiseren?
Het
aanschaffen van een palletiseermachine of palletiseerrobot vereist allereerst
een zorgvuldige analyse van het complete eindverpakkingsproces. Welke
palletiseeroplossing geschikt is, kan immers van situatie tot situatie
verschillen. Wat zijn de belangrijkste aandachtspunten?
·
Capaciteit. Uiteraard is de
vereiste capaciteit van belang. Hoeveel producten of pallets per uur moet de
machine of robot kunnen verwerken? De vereiste capaciteit is afhankelijk van de
snelheid van de productie- en eindverpakkingslijnen die voor de aanvoer van de
producten zorgen. Omdat een machine of robot jarenlang meegaat, moet de
capaciteit van de palletiseeroplossing niet alleen voldoende zijn voor de
huidige, maar ook voor de toekomstige productstromen. Belangrijk is dus de
toekomstvisie van het bedrijf, evenals de trend dat consumentenverpakkingen
steeds kleiner worden.
·
Verpakking. De
palletiseeroplossing moet in staat zijn om alle aangeboden producten te
palletiseren, of het nu gaat om dozen, zakken, emmers, blikken, bakken of trays
met of zonder krimpfolie. Lang niet alle verpakkingsvarianten kunnen door elke
machine of robot even goed worden verwerkt. Daarnaast is de kwaliteit van de
verpakking belangrijk. Met name in de levensmiddelenindustrie zien we steeds
vaker omdozen die ontworpen zijn om direct in het schap te plaatsen, inclusief
openingen en perforatielijnen die ten koste gaan van de stevigheid. De machine
of robot moet in staat zijn om ook deze dozen zonder productschade op een
pallet te stapelen.
·
Stapelpatronen. Vormen en formaten
verschillen vaak van product tot product. Ook worden naast de standaard
europallet (1200 x 800 mm) soms andere palletformaten gebruikt, denk aan de
blokpallet (1200 x 1000 mm). De combinatie van verschillende vormen en formaten
van producten en pallets betekent dat de palletiseermachine of -robot
verschillende stapelpatronen moet kunnen hanteren. Soms is het daarbij
noodzakelijk dat de producten niet strak tegen elkaar, maar met enige
tussenruimte (spatiëring) worden gestapeld. De vraag is hoe flexibel de oplossing
is in het hanteren van wisselende stapelpatronen met of zonder spatiëring. En
wat zijn de eventuele omsteltijden bij het wisselen van stapelpatronen?
·
Ruimtebeslag. De ruimte in
bedrijven voor het installeren van een nieuwe machine is vaak beperkt, zeker
als in de loop der jaren de productie- of eindverpakkingslijnen al eens zijn
uitgebreid. De ruimte die een palletiseeroplossing inneemt, wordt niet alleen
bepaald door de fysieke afmetingen van een machine of robot, maar door het
aantal machines of robots dat nodig is om de vereiste capaciteit te halen.
Slimme ontwerpen, waarbij bijvoorbeeld handig gebruikt wordt gemaakt van de
hoogte, kunnen in het voordeel zijn.
·
Aan- en afvoermogelijkheden.
Een
palletiseermachine of -robot staat niet op zichzelf, maar maakt altijd
onderdeel uit van één of meerdere eindverpakkingslijnen. Welke oplossing de
voorkeur krijgt, hangt daarom af van de wijze waarop producten en lege pallets
kunnen worden aangevoerd en volle pallets weer kunnen worde afgevoerd. Worden
de producten via één of meerdere conveyors aangevoerd? Worden de volle pallets
via een rollenbaan afgevoerd of moet een heftruck ze oppakken en wegzetten? En
hoeveel buffercapaciteit moet daarvoor worden ingebouwd? De wijze waarop het
geheel kan worden geïntegreerd, verschilt per oplossing.
·
Extra opties. Automatiseren van
het palletiseerproces betekent vaak meer dan alleen het inzetten van machines
of robots voor het stapelen van producten op pallets. Voor de stabiliteit van
een pallet is het bijvoorbeeld soms nodig om na elke laag een tussenlegvel te
plaatsen. Na het palletiseren volgt vaak nog het omsnoeren of omwikkelen van
een pallet om de stabiliteit verder te vergroten. Tot slot wordt het in het
kader van tracking & tracing steeds belangrijker, zeker in de
levensmiddelenindustrie, om pallets te labelen en de inhoud van de pallet
inclusief lotnummers of serienummers aan het palletnummer te koppelen. De ene oplossing
maakt het gemakkelijker om al deze extra handelingen in het palletiseerproces
te integreren dan de andere oplossing.
·
Gebruiksvriendelijkheid.
Automatiseren
van het palletiseerproces betekent niet dat helemaal geen mensen meer nodig
zijn. Vaak is menselijke tussenkomst vereist als het product of palletformaat
verandert en dus een ander stapelpatroon geselecteerd moet worden. Soms is het
zelfs noodzakelijk om een volledig nieuw stapelpatroon aan te maken,
bijvoorbeeld bij de introductie van een nieuw product. Het gemak waarmee
stapelpatronen geselecteerd of aangemaakt kunnen worden, blijkt in de praktijk
vaak bepalend te zijn voor de mate
waarin alle mogelijkheden van de palletiseeroplossing worden benut.
·
Energieverbruik. Energieverbruik
wordt een steeds heter hangijzer in de bedrijfsvoering. Niet alleen omdat een
hoog energieverbruik dankzij de stijgende energietarieven tot hogere kosten
leidt, maar ook omdat het belang van maatschappelijk verantwoord ondernemen en
reductie van de CO2-uitstoot toeneemt. De ene machine of robot
verbruikt meer energie dan de andere.
·
Kwetsbaarheid. Automatiseren van het
palletiseerproces betekent dat de afhankelijkheid van de techniek wordt
vergroot. Als die techniek het laat afweten, leidt dat tot stilstand; niet
alleen tot stilstand van het palletiseerproces, maar vaak ook van het
eindverpakkingsproces en mogelijk zelfs het productieproces. De
storingsgevoeligheid en kwetsbaarheid van de gebruikte techniek verschilt per
palletiseeroplossing.
·
Levensduur en
onderhoud. Een
robot vergt misschien minder onderhoud dan een palletiseermachine, maar
daartegenover staat dat een machine langer meegaat. Een machine gaat zonder
problemen vijftien tot twintig jaar mee, en kan zelfs dan na een eventuele
revisie nog een tweede leven krijgen. Een knikarmrobot is na twaalf tot
vijftien jaar vaak aan het eind van zijn levensduur en moet dan vanwege de hoge
reparatiekosten vaak geheel worden vervangen.
Naast
al deze aandachtspunten geldt natuurlijk dat de kosten van de verschillende
palletiseeroplossingen een belangrijke overweging vormen. Die kosten bestaan
uit aanschafkosten, installatiekosten, gebruikskosten en onderhoudskosten.
Vrijwel alle genoemde aandachtspunten hebben in meer of mindere mate impact op
deze kosten. De vraag is wat de baten zijn die tegenover deze kosten staan. Met
andere woorden: wat is de terugverdientijd van elke mogelijke oplossing?
Plussen en minnen
In
onderstaande tabel zijn de voor- en nadelen van de verschillende
palletiseeroplossingen nog eens naast elkaar gezet.
4 Conclusies
Deze
whitepaper geeft geen kant-en-klaar antwoord op de vraag welke
palletiseeroplossing de voorkeur verdient. Dat hangt te zeer af van de situatie
waarin de palletiseeroplossing moet worden ingepast en de eisen en wensen van
het bedrijf. Wel kunnen we op basis van de analyse in dit document een aantal
conclusies trekken.
De
eerste conclusie is dat de Highrunner mk7 in vrijwel alle gevallen de voorkeur
verdient boven een conventionele palletiseermachine. De Highrunner mk7 is
minstens even snel, biedt meer flexibiliteit en biedt meer voordelen in gebruik
en onderhoud. Daarnaast is de Highrunner dankzij de jarenlange doorontwikkeling
en de grote mate van standaardisatie 15 tot 30 procent goedkoper in aanschaf
dan conventionele machines.
De
tweede conclusie is dat de kosten van een Highrunner mk7 op een vergelijkbaar
niveau liggen als van een knikarmrobot. Een knikarmrobot kan voor dat bedrag
meerdere productielijnen bedienen, maar is wat capaciteit betreft beperkt. De
Highrunner mk7 kan alleen voor één type product tegelijk worden ingezet, maar
biedt wel veel meer capaciteit omdat complete lagen tegelijk kunnen worden
afgelegd. Ook met een knikarmrobot is het mogelijk om complete lagen op een
pallet te plaatsen, maar daarvoor moeten dan wel voorzieningen worden getroffen
die ten koste gaan van de voordelen van een robot en zal men ook moeten gaan
voor-formeren.
Kortom: als de situatie vraagt om een flexibele palletiseeroplossing met hoge
capaciteit, slaat de weegschaal al snel door in het voordeel van de Highrunner
mk7.
Omdat
de Highrunner mk7 bestaat uit standaard componenten, kan Qimarox een korte
levertijd garanderen. Daarnaast beschikt Qimarox over een uitgebreid netwerk
van partners die de Highrunner mk7 op elk continent kunnen installeren en
integreren. Wie kiest voor de Highrunner mk7, kan dus snel aan de slag met een
goedkope, betrouwbare en flexibele palletiseeroplossing.
