В компании Pharmalab Inc. роботизированный процесс упаковки заменил ручной труд, снизил влияние дефицита рабочего персонала, уменьшил затраты и повысил эффективность упаковочной линии для контрактного производства.
В своем родном канадском городке Леви в провинции Квебек компания Pharmalab Inc. из-за низкого уровня безработицы испытывала трудности с набором квалифицированных рабочих. Для этого контрактный производитель фармацевтических препаратов, нутрицевтики и пищевых добавок перешел от ручной упаковки в пачки / коробки к автоматизированной роботизированной упаковке с пятью новыми картонаторами MK-DLT и встроенными Delta 3 роботами производства компании AFA Systems.
Pharmalab Inc. производит под торговыми названиями клиентов такие формы препаратов, как порошки, жидкости, кремы, капсулы и таблетки. Все это предварительно расфасовано в баночки и пакетики, выпускается в упаковке различных форматов и продается в США и Канаде. Производство и упаковка Pharmalab Inc. размещены на площади размером 9000 м2, в распоряжении имеются 10 упаковочных линий: 2 для твердых лекарственных форм, по одной для жидких и порошкообразных, 6 для упаковки в пакеты.
Компанией было осуществлено масштабное расширение производства. В первую очередь для складских и административных целей, а вся старая складская территория была переделана под упаковочную зону, где установлены четыре дополнительные линии упаковки в пакеты.
Как сказал директор Pharmalab Inc., 8 из 10 линий работают в режиме 24/7, линия по упаковке жидких форм работает в две смены в течение 5 дней в неделю, а линия по наполнению и упаковке порошков – в одну смену 5 дней в неделю.
Фокус на картонажной машине
До установки нового оборудования для процесса упаковки компания использовала ручной труд операторов, обслуживающих горизонтальные формовочно-наполняюще-запечатывающие (ГФНЗ) машины. Один рабочий складывал коробки, второй клал пакеты внутрь, а третий помещал готовые коробки в гофрокартонный ящик. По мере увеличения спроса на продукцию находить квалифицированных сотрудников становилось все труднее, компания осознала необходимость в повышении производительности и управлении затратами, в том числе на оплату труда рабочих.
Первым шагом при рассмотрении инвестиций в оборудование стала разработка URS (User Requirement Specifications) или спецификации требований пользователя для необходимого оборудования. Эта спецификация была разослана как минимум трем различным производителям картонажных машин. В ходе процедуры due diligence Pharmalab остановил свой выбор на компании AFA. Основными причинами этого стали их опыт в бизнесе и производстве картонажных машин, понимание технологии и результаты, представленные в референс-листе. Был также осуществлен осмотр их действующих картонаторов, установленных на других предприятиях. Технический сервис выбранной компании – производителя оборудования был лучше, чем у других, при удовлетворительной цене.
Сначала Pharmalab Inc. установила один картонажный автомат MK-DLT со встроенным роботом Delta 3. Как это часто случается при установке нового оборудования, потребовались некоторые дополнительные работы, которые были активно проведены исполнителем. Благодаря программируемому логическому контроллеру (PLC) стало возможным дистанционное устранение неисправностей из офиса компании AFA, находящегося в Торонто.
Прежде чем приобрести еще 4 таких же автомата, компания Pharmalab использовала в своем производстве машину компании AFA в течение 6 месяцев. Основываясь на опыте введения в эксплуатацию первого картонатора, вместо того, чтобы запустить пилотный проект с пятью новыми машинами, сначала заказали одну, а затем еще четыре машины, имеющие небольшие отличия. В настоящее время каждая линия может выпускать подобные продукты и для их обслуживания требуется по одному оператору, вместо трех, необходимых при ручной упаковке.
Контроль процесса
Перед каждым картонатором находится ГФНЗ машина, которая наполняет продукт в предварительно подготовленный многослойный, включая фольгу, гибкий пакет. От узла машины наполненный и запечатанный пакет, перемещаясь по конвейеру, проходит контрольное взвешивание на контрольно-измерительном оборудовании компании All-Fill. Pharmalab Inc. предпочла металлоискателям систему контроля инородных материалов (возможные частички металла, пластика и т. д.) на основе рентгеновского излучения, поскольку в состав пакетов входит алюминиевая фольга. Для сканирования пакетов контрактный производитель Pharmalab Inc. использует рентгеновскую установку Safeline производства компании Mettler-Toledo. После рентгеновского сканирования пакеты транспортируются в картонажный автомат AFA. Камера InSight Micro Vision производства компании Cognex фиксирует положение и ориентацию пакетов. Эта информация передается роботу AFA Delta 3, который захватывает два неориентированных пакета и помещает их в загрузочную воронку. Как только набирается необходимое для помещения в коробку число пакетов, два расположенных сверху ограничителя собирают готовый комплект продукции. Для обеспечения выгрузки без какихлибо «мертвых» зон загрузочная воронка перемещается к линии сгиба картонной упаковки – переходу между главным клапаном и фронтальной частью коробки. Затем МК-DLT термически герметизирует клапаны коробки, а лотковый питатель поднимает и погружает коробку на конвейер с рифленой лентой. Далее, перед разгрузкой конвейера, при помощи лазерного принтера Videojet, встроенного в картонажный аппарат, на коробку наносится дата и номер серии. В зависимости от продукта и размера коробки робот может одноразово взять и разместить 5, 7 или 10 упаковок. Детектор открытого клапана используется для отбраковки любой негерметичной коробки. Цилиндр, расположенный на станции разгрузки картонажной машины, предназначен для отбраковки коробок с открытыми клапанами. Впоследствии коробки вручную укладывают в гофрокороб для последующей палетизации и транспортировки. Предполагается, что в будущем этот процесс также может быть автоматизирован. Контроль работы картонажного автомата и робота Delta 3 осуществляется при помощи сервоприводов серии Allen Bradley MPL производства компании Rockwell Automation и программируемого логического контроллера ControlLogix L71.
Полученные преимущества
Директор Pharmalab Inc. обобщил достигнутые результаты. Картонажные линии работают с производительностью 10 – 14 пачек в 1 мин в зависимости от количества пакетов, которые могут быть помещены в коробку. При этом производительность лимитирована ГФНЗ машиной с производительностью 70 – 90 пакетов в 1 мин. Теперь смену обслуживает один оператор вместо трех, как это было ранее. Прежде компания не могла укомплектовать все три смены необходимым количеством рабочих из-за трудностей рекрутинга в районе Квебека. Функции рабочего на смене заключаются в поддержании работы машины. В отличие от робота три человека не в состоянии работать с производительностью 90 пакетов в 1 мин, максимум, которого они могут достичь – 55 пакетов в 1 мин. Состоялся переход от производства 7 к 12 коробкам в 1 мин, то есть производительность практически удвоилась. Как отметил директор Pharmalab Inc., увеличение производственной способности и переход к работе в режиме 24/7 с имеющимся числом сотрудников позволили отказаться от сокращения штата рабочих.
Когда компания использовала для упаковки ручной труд, клапаны коробки не заклеивали, а вместо этого наносили только контрольную пломбу для того, чтобы запечатать упаковку. Поэтому, с точки зрения безопасности, модернизация упаковочной линии позволила производить более качественный продукт для наших клиентов. А печать и на пакетах, и на коробке даты истечения срока годности и номера серии дополнительно увеличивает безопасность и помогает компании Pharmalab Inc. отслеживать свою продукцию от полупродукта до сбыта.
