وقتی درباره اتوماسیون انتهای خط تولید صحبت میشود، اولین نامی که در ایران به ذهن بسیاری از مدیران صنعتی میرسد پارس ربات است؛ برندی که طی سالهای اخیر با عرضه رباتهای صنعتی قابل اعتماد، تبدیل به یکی از بازیگران اصلی در بخش مکانیزهسازی کارخانهها شده است. یکی از محصولات مهم این مجموعه، رباتهایی هستند که بهصورت تخصصی برای چیدمان محصول روی پالت طراحی شدهاند؛ تجهیزاتی که در جهان نیز سرعت رشد بالایی دارند. بر اساس گزارش مؤسسه ResearchAndMarkets، استفاده از رباتهای پالتچین در فاصله سالهای ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۳ بیش از ۲۸ درصد رشد داشته و در صنایع بستهبندی به یکی از اجزای ثابت خطوط تولید تبدیل شده است.
در بسیاری از کارخانهها، مرحله پالتچینی همیشه یک چالش خستهکننده و هزینهبر بوده است. کار یکنواخت، تکراری و سنگین، احتمال آسیبدیدگی نیروی کار، کند شدن سرعت تولید و خطاهای انسانی باعث شدهاند که شرکتها به سمت ربات پالتایزر بهعنوان جایگزینی دقیق و پایدار حرکت کنند. نکته مهم این است که رباتهای جدید برخلاف نسلهای قدیمی، فضای کمتری اشغال میکنند و با انواع محصولات سبک و سنگین سازگارند.
در سال ۲۰۲۴، طبق آمار انجمن رباتیک اروپا، ۳۹ درصد از تمام رباتهای نصبشده در خطوط بستهبندی مربوط به رباتهای چیدمان و جابجایی بار بوده است. این عدد نشان میدهد که ربات پالتایزر بهترین انتخاب برای پالتچینی در صنایع بزرگ محسوب میشود و روند جهانی نیز همین مسیر را دنبال میکند. در ایران هم با افزایش هزینههای نیروی انسانی و اهمیت سرعت تولید، استقبال از این فناوری هر سال بیشتر میشود.
مرتبط با این موضوع، در بسیاری از پروژههای صنعتی، مدیران تولید از اصطلاحاتی مثل ربات چیدمان پالت، ربات پالت چینی، ربات بارچین صنعتی یا سیستم پالتایزر خودکار استفاده میکنند. همه این عبارتها یک هدف را دنبال میکنند: افزایش دقت و حذف خطای انسانی در مرحله پایان خط. در واقع اگر بخواهیم ساده بگوییم، ربات پالتچین همان بازوی رباتیک است که کارگران را از کار سخت بلندکردن، قرار دادن و ردیفکردن کارتنها یا کیسهها بینیاز میکند.
ربات پالتایزر دقیقاً چه کاری انجام میدهد؟
این رباتها معمولاً چهار یا پنج محور دارند و با استفاده از یک سرِگیر یا گِریپر، محصولات را از روی نوار نقاله برداشته و با الگوی مشخص روی پالت قرار میدهند. دقت تکرارپذیری در بسیاری از مدلها بین ۰.۰۵ تا ۰.۱ میلیمتر است؛ یعنی نیروی انسانی به هیچوجه نمیتواند چنین دقتی را تکرار کند. علاوه بر این، ربات پالتایزر با دقت تکرارپذیری بالا توانایی اجرای طرحهای پیچیده پالتچینی را دارد؛ از چیدمان زیگزاگی تا الگوهای مخصوص صادرات که به چفت شدن بار کمک میکند.
جالب است بدانید که طبق گزارش KUKA در سال ۲۰۲۳، استفاده از بازوهای رباتیک در چیدمان محصولات باعث افزایش میانگین ۲۲ درصدی در سرعت آمادهسازی سفارشها شده است. این آمار نشان میدهد که مزیت اصلی پالتایزرها فقط کاهش هزینه نیست، بلکه سرعت و نظم نیز در آنها نقش مهمی دارند.
چه صنایعی بیشترین استفاده را از ربات پالتایزر دارند؟
پالتچینی همیشه وابسته به ماهیت محصول بوده است؛ یعنی هر صنعتی که بار حجیم، سنگین یا تعداد بالا تولید کند، به این فناوری نیاز دارد. در یک نگاه کلی، حوزههای پرکاربرد رباتهای صنعتی در ایران و جهان بهویژه در بخش بستهبندی شامل همین بخش پالتچینی میشود.
در ادامه برخی از مهمترین صنایعی را که بیشترین نیاز را به ربات پالتایزینگ صنعتی دارند بررسی میکنیم:
۱. صنایع غذایی و نوشیدنی
طبق گزارش World Packaging Organization، حدود ۴۲ درصد از کارخانجات غذایی جهان از پالتایزرهای اتوماتیک استفاده میکنند. دلیل این استقبال، حجم بالای تولید و اهمیت رعایت بهداشت در محیط کارخانه است.
محصولاتی مثل:
- کارتن لبنیات
- بستههای آرد
- کنسروها
- نوشابه و آب معدنی
بهدلیل وزن متوسط و تکرار بالا، برای این سیستمها ایدهآل هستند. در ایران نیز مدلهای مختلف ربات پالتایزر صنایع غذایی در کارخانههای بزرگ نصب شده و توانستهاند ظرفیت تولید را تا ۳۰ درصد افزایش دهند.
۲. صنایع دارویی
در این صنعت پالتچینی باید بدون ضربه و با نظم بالا انجام شود. جعبههای کوچک دارویی نیازمند الگوریتمهای دقیق چیدمان هستند.
ربات پالتایزر صنایع دارویی به دلیل قابلیت تنظیم فشار و سرعت، امکان آسیب به محصول را به صفر نزدیک میکند.
۳. صنایع شیمیایی و پتروشیمی
کیسههای ۲۵ و ۵۰ کیلویی مواد شیمیایی، پودرها و مواد اولیه معمولا سنگین و خطرناک هستند. طبق آمار OSHA آمریکا، ۱۷ درصد از آسیبهای کمر کارگران مربوط به بلند کردن بارهای سنگین خطوط بستهبندی است.
به همین دلیل استفاده از ربات پالتایزر کارخانجات مواد شیمیایی نهتنها منطقی، بلکه ضروری است.
۴. کارخانجات نوشیدنی
در جهان بخش نوشیدنی یکی از بزرگترین مصرفکنندگان سیستم پالتچینی خودکار است.
بطریهای شیشهای و پلاستیکی در تعداد بالا تولید میشوند و احتمال آسیبدیدگی بالا است. پالتایزرهای بازویی میتوانند این بطریها را با دقت میلیمتری روی پالت بچینند.
۵. صنایع بستهبندی و لجستیک
بسیاری از مراکز توزیع، از بازوی رباتیک پالتچین برای مدیریت بارهای سبک و سنگین استفاده میکنند.
در این بخش، سرعت بالای پردازش سفارش بسیار مهم است. بر اساس گزارش McKinsey، شرکتهایی که اتوماسیون انتهای خط را اجرا کردهاند، میانگین سرعت خروجی محصولاتشان ۱.۷ برابر شده است.
ربات پالتایزر برای حمل بارهای متفاوت
یکی از دغدغههای همیشگی مدیران، تنوع محصولات در خط تولید است. برای همین، تولیدکنندگان ربات، گیرهها و سریهای متنوعی برای چنگ زدن انواع بستهبندی طراحی کردهاند. به همین دلیل، ربات پالتایزر برای چیدمان کارتن و کیسه، گالن، کارتن مادر، ترکیبی از کیفههای بزرگ یا حتی بستههای حساس قابل استفاده است.
رباتهایی که توان حمل ۲۰، ۶۰، ۱۲۰ و حتی ۲۰۰ کیلوگرم دارند، در بازار ایران و جهان موجودند. بسیاری از مدیران درباره مشخصات فنی ربات پالتایزر ۲۰۰ کیلویی سؤال میپرسند. این رباتها معمولاً با موتورهای سرووی پرقدرت، گیربکسهای دقیق و بازوی چهارمحوره ساخته میشوند و میتوانند تا ۱۲ دوره پالت کامل در ساعت آماده کنند؛ یعنی حدود ۷۰۰ تا ۱۲۰۰ بسته، بسته به وزن و ابعاد محصول.
در چنین خطوطی، سیستمهای هوشمند چیدمان پالت به کمک نرمافزارهای داخلی الگوهای مختلف ارائه میکنند. نتیجه این است که نظم و سرعت در کارخانه کاملاً قابل پیشبینی میشود و خروجی خط هیچوقت دچار افت ناگهانی نمیگردد.
چرا استفاده از ربات پالتایزر یک تحول واقعی در کارخانههاست؟
وقتی درباره مزایا صحبت میشود، تنها کاهش هزینه نیروی انسانی مورد توجه نیست.
در بسیاری از کارخانهها، استفاده از پالتایزر اتوماتیک باعث افزایش بهرهوری شده است. افزایش بهرهوری یعنی مدت زمان توقف خط کمتر میشود، تعداد تولید بیشتر میشود و خروجی نهایی یکنواخت و پایدار میگردد.
مزایایی مثل:
- چیدمان دقیق و بدون خطا
- توان کاری ۲۴ ساعته
- عدم خستگی
- کاهش آسیب به محصول
- افزایش استانداردهای بستهبندی
باعث شدهاند که ربات صنعتی بسته بندی جایگزین روشهای سنتی شود.
در گزارش سال ۲۰۲۴ فدراسیون بینالمللی رباتیک آمده که شرکتها بعد از نصب پالتایزر، بهطور متوسط ۱۲ تا ۱۸ ماه بعد به نقطه بازگشت سرمایه میرسند. این بازه برای صنایع سنگین حتی کوتاهتر است.
در کنار همه این موارد، حضور تجهیزاتی مثل ربات جابجایی محصولات در کنار پالتایزرها، خطوط تولید را به مجموعهای هماهنگ و قابل مدیریت تبدیل میکند. همین هماهنگی باعث شده کارخانهها به فکر یکپارچهسازی کل خط تولید خود با سیستمهای هوشمند باشند.
یکی از نکات مهم درباره ربات پالت چینی این است که برخلاف تصور اولیه، فقط برای کارخانههای بزرگ نیست. در سالهای اخیر کارخانههای متوسط و حتی واحدهای کوچک بستهبندی نیز به نصب این سیستمها روی آوردهاند. دلیل این موضوع کاهش قیمت تجهیزات و افزایش سرعت بازگشت سرمایه است. وقتی یک کارخانه روزانه هزاران بسته تولید میکند، حتی چند ثانیه صرفهجویی در زمان چیدمان، در مقیاس ماهانه و سالانه به عدد بزرگی تبدیل میشود. همین موضوع باعث شده است که طی سه سال گذشته، بازار پالتایزرهای میانرده بیش از ۳۳ درصد رشد داشته باشد.
در بسیاری از گفتوگوهای صنعتی، مدیران تولید به این نکته اشاره میکنند که بزرگترین مشکل آنها در پالتچینی، «ناهماهنگی» است. ناهماهنگی یعنی ردیفها درست قرار نمیگیرد، پالتها یکسان نیستند یا هنگام جابهجایی با لیفتراک دچار لغزش میشوند. رباتها به دلیل دقت ثابت و الگوی کاملاً تکرارپذیر، این مشکل را حل کردهاند. الگوریتمهای پالتچینی طوری طراحی میشوند که میزان استفاده از سطح پالت بهینه باشد و محصول بهصورت مستحکم بسته شود.
ربات پالتایزر چگونه باعث افزایش سرعت تولید میشود؟
در خط تولید، همه چیز به سرعت نوار نقاله و خروجی بستهبندی بستگی دارد. اگر محصول با سرعت بالا بسته بندی شود اما در مرحله پالتچینی کندی یا توقف رخ دهد، کل خط دچار اختلال میشود.
این مسئله در بسیاری از صنایع بهوضوح دیده شده است. برای مثال، در خطوط نوشیدنی، سرعت خروجی دستگاه پرکن میتواند به ۴۰ هزار بطری در ساعت برسد، اما اگر چیدمان پالت نتواند با این سرعت هماهنگ شود، تجمع بطریها در انتهای خط ایجاد مشکل میکند.
ربات پالتایزر برای مقابله با این مشکل طراحی شده است. این رباتها حتی در مدلهای پایه، توانایی چیدن ۸ تا ۱۲ پالت کامل در ساعت را دارند. اگر میانگین هر پالت ۱۰۰ تا ۱۴۰ کارتن باشد، بهسادگی میشود ظرفیتهای ۸۰۰ تا ۱۵۰۰ کارتن در ساعت را پشتیبانی کرد. این سرعت برای اغلب خطوط بستهبندی کافی است و حتی مدلهای سنگینتر توان بسیار بیشتری دارند.
از نظر فنی، سرعت پالتایزرها به سه عامل بستگی دارد:
- سرعت محورهای حرکت
- وزن محصول
- نوع گیره (پنوماتیک، وکیوم، پنجهای یا ترکیبی)
بر اساس گزارش سال ۲۰۲۳ شرکت ABB، گیرههای وکیومی نسبت به نمونههای پنوماتیکی در چیدمان کارتنها تا ۱۴ درصد سریعتر هستند. همین تحقیقات نشان میدهد که تکنولوژی گیرهها نقش مهمی در راندمان خط دارد.
ربات پالتایزر برای محصولات حساس
بسیاری از مدیران نگران این موضوع هستند که ربات، محصول را آسیب بزند. این نگرانی در صنایع شیشه، لبنیات، دارو و بستهبندی محصولات شکننده طبیعی است.
اما نکته مهم این است که ربات، برخلاف انسان، هیچوقت فشار اضافه یا زاویه اشتباه وارد نمیکند. سیستم کنترل، سرعت و مسیر حرکت را بهصورت نرم تنظیم میکند و محصول بدون ضربه روی پالت قرار میگیرد.
در خطوطی که بستهبندی شکننده دارند، از گیرههای خاص استفاده میشود؛ برای مثال، گیرههای فومدار، گیرههای خلأ کمفشار یا سیستمهای «چنگش گسترده» که نیرو را بهطور یکنواخت توزیع میکنند.
این تکنولوژیها باعث شده است که استفاده از ربات پالتایزر صنایع نوشیدنی و بستهبندیهای حساس در جهان رشد چشمگیری داشته باشد. طبق گزارش BeverageDaily، از سال ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۳، بیش از ۳۲ درصد کارخانههای نوشیدنی اروپایی رباتهای پالتچین را جایگزین نیروی انسانی کردهاند.
صرفه جویی اقتصادی با استفاده از ربات پالتایزر
کارخانهها در زمان، انرژی و هزینه نیروی انسانی صرفهجویی قابل توجهی به دست میآورند.
بر اساس آمار IFRA، کارخانههایی که پالتایزر نصب کردهاند بهطور میانگین سالانه ۱۲ تا ۱۸ درصد کاهش هزینه مستقیم و ۲۵ درصد کاهش هزینه غیرمستقیم داشتهاند.
کاهش هزینه مستقیم یعنی:
- حذف اضافهکاری
- کاهش تعداد پرسنل بخش بارچینی
- حذف هزینههای مرتبط با آسیبدیدگی کارگران
کاهش هزینه غیرمستقیم یعنی:
- کاهش خرابی محصول
- کاهش توقف خط
- افزایش سرعت تولید
- استفاده بهینه از فضای انبار
جالب است بدانید که در صنایع شیمیایی، تنها با حذف آسیبدیدگی بستهها هنگام پالتچینی، کارخانهها سالانه تا ۶ درصد صرفهجویی دارند. این عدد برای کارخانههای بزرگ بسیار قابل توجه است.
ربات پالتایزر در خطوط سنگین
در برخی صنایع مثل خوراک دام، مواد معدنی، سیمان، پودرهای صنعتی و گرانولهای شیمیایی، وزن بستهها بیشتر از صنایع غذایی است. کیسههای ۲۵ تا ۵۰ کیلویی نیازمند پالتچینی مطمئن هستند.
برای این محیطها، رباتهای پالتایزر ۱۲۰ تا ۲۰۰ کیلویی گزینه اصلی محسوب میشوند. این مدلها میتوانند بارهای سنگین را با سرعت بالا جابهجا کنند و ساختار مکانیکی آنها طوری طراحی شده است که در محیطهای صنعتی آلودگیدار یا گرم نیز عملکرد پایدار داشته باشند.
در ایران نیز طی پنج سال اخیر، استفاده از ربات پالت چین صنایع بستهبندی در کارخانجات خوراک دام رشد چشمگیری داشته است. این رشد بهدلیل نوسانات هزینه نیروی انسانی و افزایش ظرفیت تولید بسیاری از کارخانهها بوده است. بر اساس گزارش اتحادیه تولید خوراک دام، از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۴ حدود ۱۸ درصد کارخانهها بهطور کامل بخش پالتچینی خود را اتوماتیک کردهاند.
ربات پالتایزر برای کارخانههای مدرن
کارخانههای امروزی به سمت اتوماسیون کامل حرکت میکنند. پالتایزرها یکی از اجزای اصلی این حرکت هستند.
سیستمهای مدرن چیدمان پالت حتی به سیستم ERP کارخانه متصل میشوند و اطلاعات خروجی بار، تعداد پالتها و ظرفیت انبار را در لحظه ثبت میکنند.
نسل جدید پالتایزرها امکاناتی مانند:
- سنسورهای وزن
- سیستمهای تشخیص موقعیت پالت
- نرمافزار طراحی الگوهای چیدمان
- قابلیت کار با چند محصول متفاوت
- امکان کنترل از راه دور
را ارائه میدهند. چنین امکاناتی باعث شده ربات پالتایزر نهفقط یک دستگاه، بلکه بخشی از شبکه هوشمند کارخانه باشد.
جالب است که در بخش لجستیک، استفاده از رباتهای پالتچین همراه با ربات جابجایی محصولات روندی رو به رشد دارد. این ترکیب باعث شده بارها بدون دخالت انسان از خط تولید تا انبار نهایی منتقل شوند و خطا به حداقل برسد.
ربات پالتایزر مناسب چه صنایعی است؟
اگر بخواهیم بهصورت شفاف جمعبندی کنیم، رباتهای پالتچین در صنایعی کاربرد دارند که یکی از این سه ویژگی را داشته باشند:
- حجم تولید بالا
- بستههای سنگین یا آسیبپذیر
- نیاز به نظم و سرعت زیاد در انتهای خط
مثالهای مشخص شامل:
- صنایع غذایی
- نوشیدنی
- دارویی
- پتروشیمی و شیمیایی
- معدن و مصالح
- خوراک دام
- بستهبندی عمومی
- لجستیک و توزیع کالا
- صنایع صادراتی
در تمام این محیطها، پالتایزر اتوماتیک به دلیل یکنواختی و سرعت بالا عملکرد بهتری نسبت به کار انسانی دارد.
چرا کارخانهها در سالهای اخیر بیشتر به پالتایزر اتوماتیک نیاز پیدا کردهاند؟
در ایران، یکی از دلایل اصلی، کمبود نیروی کار متخصص و سختی کار بارچینی است.
علاوهبر این، استانداردهای بستهبندی صادراتی نیز روزبهروز سختتر شده است و چیدمان پالت باید دقیق و محکم باشد.
با توجه به افزایش هزینههای نیروی انسانی در سال ۱۴۰۲ و ۱۴۰۳، بسیاری از کارخانهها متوجه شدهاند که اتوماسیون در پالتچینی نهتنها سودآور، بلکه ضروری است.
جمعبندی
در سالهای اخیر، کارخانهها برای افزایش سرعت، دقت و کاهش هزینهها به سراغ استفاده از ربات پالتایزر رفتهاند. از صنایع غذایی گرفته تا شیمیایی و دارویی، همه به شکل گسترده از این فناوری بهره میبرند. توانایی چیدمان دقیق، قابلیت تحمل وزنهای مختلف، امکان کار ۲۴ ساعته، کاهش آسیب به محصول و افزایش بهرهوری باعث شده است که این تجهیزات به یکی از اجزای حیاتی خطوط بستهبندی تبدیل شوند.
شرکت ربات پارس با ارائه مدلهای متنوع، طراحی نصب، خدمات پشتیبانی و تولید گیرههای تخصصی، نقش مهمی در مکانیزه کردن کارخانههای ایرانی ایفا کرده است و در بسیاری از پروژههای صنعتی توانسته سطح تولید را به شکل قابل توجهی افزایش دهد.