码垛和其它仓储操作的适当改造

时间:2017-10-19   来源:物流沙龙  作者:运泽

    包装线的各个环节都在寻求可持续性,包括末端的码垛、仓储物流操作。出于可持性发展的目的,食品和饮料包装业都在努力减少初级和二次包装的材料用量,因此包装线末端的设备和材料需要做出相应的调整。码垛和拉伸缠绕设备要求能够处理更轻、易碎和非固定形态的包装产品。实现可持续性还包括货盘和仓储利用率的最大化。 
    FKI物流公司北美地区市场和业务发展总监Martin Clark说:“当下,可持续发展的趋势使我们感受到了前所未有的压力。” 

不用箱子 
    Clark说如今最普遍的可持续发展战略之一就是在整个运输过程中不使用箱子。这意味着码垛机处理的产品不再是方方正正的箱子,而是初级包装的产品,如饮料的6或12瓶集合包装。可见,码垛和仓储物流技术的面临的要求成倍地增加了。 
    “由于不再使用箱子,码垛设备处理的货物的体积更小,可能是以前的三分之一,”Clark说,“但在一般情况下,灌装机等上游设备的运行速度还是和以前一样,在处理的产品变成以前的三分之一大小的同时,码垛设备需要以以前三倍的速度运行。所以,很多码垛设备在单位时间内码垛的货物越来越多,运行速度越来越高,但同时,堆垛的稳定性却在下降。目前,人们正在想办法解决这一问题。”
    不仅仅码垛更不稳定,码垛之前的货盘本身也不够稳定。标准的箱子很容易构筑稳定的联锁式堆垛,而当托盘上的货物更小且不是标准的立方体,就只有采用稳定性更差的圆柱形堆垛了。 
    在不用箱子之后,人们常用薄衬纸来稳定堆垛,Clark说。如果生产企业想维持原有的生产速度,同时不使用箱子,那么他们就需要购买速度更高的码垛机,因为安插薄衬纸需要一定的时间。FKI物流公司的码垛机的薄衬纸安插方式可以有多种形式,但是码垛机的处理速度还是无法弥补安插衬纸对速度的下降影响。 
    无奈的是,有的时候,薄衬纸并不是一个完美的解决方案。就像Clark所说的:“如果企业减少二次包装的用量,他们在码垛的时候会尽量多地使用衬纸。但这样原本减少箱子来实现环保可持续性的目的也就荡然无存了。”但是像沃尔玛的授权包装商或者其他致力于减少包装的企业来说,还是更愿意使用薄衬纸。 

轻柔的操作 
    即使人们保留箱子,也会为了可持续性而对其进行改进。在机器人码垛机上,最常用的终端联动器(抓取货物的机器手臂)是吸盘,用于吸取具有固定形态、表面密闭性良好,并且重量不是太大的箱子。 
    但如果箱子的结构和材料发生变化,例如用两片顶盖代替原来的四片顶盖,或者顶盖封合后中间留有空隙,它就变得不够稳固,吸盘难以吸取。此时,夹具就可以代替吸盘发挥作用,只要箱子不是一夹就碎。如果真的是这样,能从底部托住箱子的机械叉具就是最好的解决方案了。 
    追求可持续性使产品的初级包装和二次包装比以前大为减少,对产品的保护作用也大为降低,因此,末端码垛设备也必须做出相应调整,以更加轻柔的操作来处理产品。 
    在饮料生产中,由于饮料瓶经过轻量化处理,码垛轻柔化操作的需求更突出,库卡机器人公司的市场经理Kevin Kozuszek说。确保码垛操作更加轻柔的一种可行的方法是将机器人技术与传统的码垛技术结合起来。机器人先将箱子进行预排列,然后码垛机再将这些排列好的箱子运到托盘上。这样码垛速度更快,箱子收到的冲击力也更小。 
    Kevin Kozuszek说:“我们遇到很多终端用户会问我们的机器人是否能从上面抓取箱子,然后旋转,再进行移动和安放,因为这样能够减少码垛过程中对箱子的冲击力。” 

撞击和移动 
    此外,在码垛的时候使用一些简单的材料就可以减少箱子和里面产品受到的冲击力。FKI物流公司的一些码垛机上装有“撞击旋转器”,可以在产品移动过程中对其进行90度旋转。如果想让操作更加轻柔,FKI公司可以安装一个汽缸式旋转器,这样码垛过程中箱子受到的冲击力会更小。 
    Blueprint自动化公司的市场销售总监John French说,另一种提高码垛速度同时减小对产品冲击力的方法是再搬运之前就排列堆叠好。如果箱子的尺寸大小一样,码垛机可以将他们排列成直线,然后同时抓取几个堆到托盘上。 
    “对箱子进行一定程度的预堆叠,而不是让机器人在码垛的时候一个一个的排列的操作方式非常好,”French说。通常情况下,机器人的载荷很大,很多机器人最初是作为自动化设备而用于包装工业的,因此它们的平均载荷能力都更高。 
    他接着讲道:“过去我们在为客户安装码垛设备时只需要考虑速度问题,而现在,为了实现可持续性,我们必须考虑地更多。” 

拉伸缠绕 
    码垛之后的托盘拉伸缠绕操作同样需要进行可持续性改造。但实现拉伸缠绕的可持续性必须解决一个矛盾,Lantech公司的市场创新经理William Caudill说。这个矛盾就是箱子变得比以前更加轻薄,硬度、抗冲击性等物理机械性能更差,因此进行缠绕的时候薄膜不能被拉地过紧。但这样就会耗用更多的薄膜,造成新的浪费问题。 
    Lantech公司推出的RS6000拉伸缠绕机已经解决了这一问题。根据实际情况,客户可以预先设定缠绕机薄膜的输出速率,从而确定用量,而不是被动地拉多少用多少。 
    产品不同,薄膜输出速率也不同。Caudill说:“有的客户会问,如果他们的产品非常重,那应该如何确定薄膜的缠绕力度。”同样,很多用户一个托盘上会装载不同种类的产品,这也是他们所担心的情况之一,就像Caudill所说的这样:“如果客户一个托盘装载不同种类的产品,他们必须确保每种产品都能被薄膜缠绕到,这又需要使用更多的薄膜。” 
    Lantech公司的RS 6000是一台专门用于单一产品托盘缠绕的设备,但是该公司目前正在开发拥有多个预设缠绕程序的设备。 

空间利用效率 
    与托盘相关的可持续性还延伸到了包装工厂之外。运输容易产生大量的“碳排放”,因而运输过程成为沃尔玛等公司评定产品可持续性的一项重要内容。这就是为什么销售“托盘排列优化”软件的Cape Systems公司的业务发展副总裁Brad Leonard说将托盘摆放与运输最优化成为可持续性的又一重要策略。 
    他说:“我想人们很快就会发现通过托盘合理化设计,他们将会节约很多开支。我相信不久的将来,企业花在包装本身的支出将会低于用于运输包装和产品的开支。” 
    通过合理地码放托盘可以将货车和仓储空间利用率最大化。Leonard说,例如,如果每个托盘的高度为48英寸(约为1.2米),一个立体的仓储就可以容纳43或者52个托盘。 
    Leonard说在初级包装和二次包装上节约出来的开支可能会达到一定的限度,而如果对码垛和托盘摆放合理化,将能得到更大的收益。 
    他说:“一种新型的轻薄的包装材料可能仅比瓦楞纸便宜几美分,然而由于使用这种轻薄材料可以使一个托盘承载更多的货物,这样一批货物运输下来,整个供应链上节约的成本就非常可观了。”

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