อนาคตของการอัตโนมัติในเอเชีย: พาเลทและระบบถอดพาเลทสำหรับกระป๋องซอส томато

อนาคตของการทำให้เป็นระบบอัตโนมัติในเอเชีย — เครื่องจัดเรียงพาเลทและเครื่องถอดพาเลทสำหรับกระป๋องน้ำซอสมะเขือเทศ

บทความนี้ไม่ได้กล่าวถึงว่าควรทำให้เป็นระบบอัตโนมัติหรือไม่ แต่กล่าวถึงวิธีการเลือก เครื่องจัดเรียงพาเลทสำหรับกระป๋องน้ำซอสมะเขือเทศ และในส่วนต้นทางที่เกี่ยวข้อง คือการเลือก เครื่องถอดพาเลทสำหรับอาหารกระป๋อง — โดยไม่จ่ายแพงเกินไปสำหรับระบบที่สายการผลิตของคุณไม่จำเป็นต้องใช้

โรงงานผลิตซอสมะเขือเทศในซานตงติดตั้งสายการผลิตกระป๋องใหม่สองสายเมื่อปีที่ผ่านมา จุดเชื่อมต่อทำงานด้วยความเร็ว 600 กระป๋องต่อนาที เตาอบรักษาอุณหภูมิให้คงที่ เครื่องบรรจุบรรลุเป้าหมายการผลิตในกะแรก และจากนั้นกระป๋องจะถูกส่งมาถึงปลายสายการผลิต

ในช่วงระยะทางสุดท้าย 40 เมตร มีคนงานสามคนต่อกะคอยยกกล่อง จัดเรียงลงบนพาเลท และห่อด้วยมือ ตลอดฤดูกาลผลิตกระป๋องในช่วงฤดูร้อน โรงงานแทบจะหาคนงานเพียงพอสำหรับกะงานเหล่านี้ไม่ได้ เมื่อมีคนงานลาหยุดกะ ทั้งสายการผลิตจะลดความเร็วลง — เพราะเครื่องจักรด้านต้นทางยังคงทำงานต่อไป และกระป๋องก็เริ่มกองสูงขึ้น

เหตุใดสายการผลิตกระป๋องซอสมะเขือเทศจึงเป็นความท้าทายพิเศษด้านระบบอัตโนมัติ

กระป๋องซอสมะเขือเทศที่บรรจุแล้วมีลักษณะทางฟิสิกส์ต่างจากกระป๋องเปล่าอย่างสิ้นเชิง และข้อกำหนดทั่วไปสำหรับเครื่องจัดเรียงพาเลทส่วนใหญ่มักประเมินลักษณะนี้ผิด

กระป๋องมะเขือเทศขนาด 400 กรัมที่บรรจุเต็มมีน้ำหนักประมาณหกเท่าของกระป๋องเปล่า แผ่นพาเลทหนึ่งแผ่น — สมมุติว่าบรรจุ 48 กล่อง กล่องละ 24 กระป๋อง — จะรองรับสินค้าเกือบหนึ่งตันบนพื้นที่เพียง 1.1 เมตร × 1.1 เมตร น้ำหนักนี้กดทับชั้นล่างสุดอย่างรุนแรง หากเครื่องจัดเรียงพาเลทวางกล่องชั้นบนสุดด้วยการปล่อยลงแม้เพียงเล็กน้อย กระป๋องข้างล่างจะยุบตัว โรงงานจะไม่ทราบปัญหานี้จนกว่าลูกค้าจะเปิดกล่องสินค้า

บริเวณปลายสายการผลิตยังเป็นจุดที่อัตราการบาดเจ็บสูงขึ้นอย่างชัดเจน การยกกล่องซ้ำๆ เป็นเวลา 8 ชั่วโมงต่อวันถือเป็นปัญหาด้านสรีรศาสตร์คลาสสิก และจุดงานนี้มักขาดแคลนแรงงานมากที่สุดในตลาดแรงงานที่ตึงตัว

เปรียบเทียบกับสายการผลิตกระป๋องเครื่องดื่ม กระป๋องอะลูมิเนียมเปล่ามีน้ำหนักเบา บาง และราคาถูกพอที่จะเปลี่ยนใหม่ได้ง่ายหากกระป๋องล้มคว่ำ แต่สายการผลิตพริกแกงมะเขือเทศไม่สามารถยอมรับอัตราการสูญเสียระดับเดียวกันได้ เพราะกรณีที่กล่องเสียหายหมายถึงสินค้าเสียหายไปทั้งหมด ไม่ใช่แค่ภาชนะที่หล่นลงมาเท่านั้น

สถานะของการใช้ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอาหารกระป๋องของภูมิภาคเอเชีย

การใช้ระบบอัตโนมัติในภาคบรรจุภัณฑ์อาหารของเอเชียได้ก้าวผ่านระยะทดลองแล้ว ตลาดระบบอัตโนมัติสำหรับบรรจุภัณฑ์ในภูมิภาคเอเชีย-แปซิฟิกมีมูลค่าประมาณ 3.03 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2026 และคาดว่าจะเติบโตเป็นประมาณ 4.32 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2031 ด้วยอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ร้อยละ 7.36 ซึ่งถือเป็นหนึ่งในภูมิภาคที่มีอัตราการเติบโตเร็วที่สุดทั่วโลกสำหรับหมวดนี้ โดยเฉพาะในด้านบรรจุภัณฑ์อาหาร ภูมิภาคเอเชีย-แปซิฟิกมีส่วนแบ่งตลาดระดับโลกมากที่สุดอยู่แล้ว ซึ่งขับเคลื่อนโดยการปฏิวัติอุตสาหกรรมที่รวดเร็วในประเทศจีน อินเดีย และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

มีสองปัจจัยที่ขับเคลื่อนแนวโน้มนี้ ซึ่งไม่มีปัจจัยใดเป็นเพียงการคาดการณ์เท่านั้น ประการแรก ต้นทุนแรงงาน: ต้นทุนแรงงานในภาคอาหารเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ ๑๕ ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา แนวโน้มนี้ส่งผลกระทบหนักที่สุดต่อสถานีงานที่มีปริมาณสูงและต้องทำซ้ำบ่อย ๆ เช่น การจัดเรียงสินค้าลงพาเลท เนื่องจากงานเหล่านี้ทั้งต้องใช้แรงกายมากและสามารถนำระบบอัตโนมัติมาใช้แทนได้ง่ายที่สุด ประการที่สอง ความปลอดภัยด้านอาหารและการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับการส่งออก: เมื่อผู้ผลิตในเอเชียยิ่งส่งสินค้าไปยังตลาดที่มีข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและความสามารถในการติดตามแหล่งที่มาที่เข้มงวดยิ่งขึ้น การจัดการสินค้าด้วยมือที่ปลายสายการผลิตจึงกลายเป็นมาตรฐานที่ยากยิ่งขึ้นในการรักษาระดับให้สม่ำเสมอ

หุ่นยนต์สำหรับงานสิ้นสุดสายการผลิต — โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานจัดเรียงสินค้าลงพาเลท (palletizing) และบรรจุสินค้าลงกล่อง (case packing) — คือจุดแรกที่เทคโนโลยีนี้ปรากฏขึ้น นักวิเคราะห์ที่ติดตามตลาดหุ่นยนต์สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร คาดการณ์ว่าภูมิภาคเอเชีย-แปซิฟิกจะเติบโตด้วยอัตราเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ประมาณร้อยละ 14.2 จนถึงปี ค.ศ. 2035 ซึ่งเร็วกว่าภูมิภาคอื่นใด โดยงานจัดเรียงสินค้าลงพาเลทและงานบรรจุสินค้าลงกล่องเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันหลัก เนื่องจากโรงงานต่าง ๆ กำลังมองหาโซลูชันระบบอัตโนมัติที่สามารถทำงานร่วมกับสถานีแรงงานเดิมได้อย่างปลอดภัย แทนที่จะเปลี่ยนแปลงสายการผลิตทั้งหมดพร้อมกัน

สำหรับโรงงานผลิตซอสมะเขือเทศกระป๋องโดยเฉพาะ แนวโน้มระดับภูมิภาคนี้สอดคล้องกับความเป็นจริงบนพื้นโรงงาน: กระป๋องที่บรรจุแล้วมีน้ำหนักมาก การจัดเรียงซ้อนกันเป็นงานซ้ำ ๆ และมักเป็นสถานีแรกที่ปัญหาขาดแคลนแรงงานหรือเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยกระตุ้นให้เกิดการพูดคุยเรื่องระบบอัตโนมัติ — ไม่ว่าส่วนอื่นของสายการผลิตจะเป็นเช่นไร

เครื่องจัดเรียงสินค้าลงพาเลท (palletizer) กับเครื่องถ่ายสินค้าออกจากพาเลท (depalletizer) — แต่ละเครื่องแก้ปัญหาอะไรกันแน่

เครื่องทั้งสองชนิดนี้มักถูกจัดอยู่ด้วยกัน ทั้งคู่ตั้งอยู่ที่ปลายทั้งสองด้านของโรงงาน และแก้ปัญหาที่ตรงข้ามกัน

ตำแหน่งของเครื่องจัดเรียงสินค้าลงพาเลท (palletizer) บนสายการผลิต

เครื่องจัดเรียงพาเลทคือเครื่องจักรตัวสุดท้ายก่อนถึงคลังสินค้า มันรับสินค้าที่บรรจุเต็ม ใส่กล่องแล้วห่อพลาสติกหดไว้ วางลงบนพาเลทไม้หรือพาเลทพลาสติกตามรูปแบบชั้นที่มั่นคง และจัดเรียงเป็นกองสินค้าที่รถโฟร์คลิฟต์สามารถเคลื่อนย้ายได้โดยไม่เกิดการเลื่อนตัวของกอง

บนสายการผลิตสมัยใหม่ เครื่องจัดเรียงพาเลทไม่ทำงานแยกเดี่ยว มันสื่อสารกับเครื่องบรรจุกล่องที่อยู่ด้านต้นทาง แจ้งสัญญาณว่าพาเลทเต็มแล้ว และส่งต่อไปยัง เครื่องห่อฟิล์มพาเลท เครื่องจัดเรียงพาเลท ระบบการเรียงพาเลทแบบอัตโนมัติ เครื่องจัดเรียงพาเลทที่ผ่านการบูรณาการอย่างเหมาะสม

ตำแหน่งของเครื่องถอดพาเลทบนสายการผลิต

เครื่องถอดพาเลทตั้งอยู่ที่ด้านหน้าโรงงาน หน้าที่ของมันคือรับกระป๋องเปล่าที่ถูกจัดเรียงซ้อนกันบนพาเลทที่มาจากรายการจัดส่งของผู้จัดจำหน่ายกระป๋อง จากนั้นป้อนกระป๋องเข้าสู่สายการบรรจุทีละชั้น

สิ่งนี้สำคัญกว่าที่ผู้ซื้อส่วนใหญ่คิดไว้มาก หากเครื่องถอดพาเลตเกิดป้อนวัสดุผิดหรือติดขัด เครื่องบรรจุจะขาดวัตถุดิบ สายการผลิตที่ทำงานได้ 600 กระป๋องต่อนาที จะสูญเสียเวลาการผลิตถึงสิบนาทีทุกครั้งที่พนักงานต้องปีนขึ้นไปบนพาเลตแล้วป้อนวัสดุเข้าเครื่องด้วยมือ เครื่องถอดพาเลตที่เชื่อถือได้ สำหรับกระป๋องโลหะ อาจไม่ดูน่าประทับใจ แต่กลับเป็นเครื่องจักรที่กำหนดว่าเครื่องบรรจุจะสามารถทำงานได้ตามอัตราความเร็วที่ระบุไว้จริงหรือไม่

สิ่งที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องจัดเรียงพาเลตหรือเครื่องถอดพาเลตสำหรับกระป๋องซอสมะเขือเทศ

มีเพียงสี่ประเด็นทางเทคนิคที่แยกแยะระบบหนึ่งซึ่งจะใช้งานได้อย่างแข็งแรงทนทานนานสิบปี กับอีกระบบที่ต้องใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการแก้ไขปัญหา

ให้คำนวณขนาดของภาระงาน ไม่ใช่น้ำหนักกระป๋องเปล่า นี่คือข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดของผู้ซื้อ เซลล์รับน้ำหนักและอุปกรณ์จับยึดของเครื่องจัดเรียงพาเลตถูกออกแบบให้รองรับน้ำหนักของ เติม กล่องบรรจุ ไม่ใช่น้ำหนักของกระป๋องเอง กล่องซอสมะเขือเทศน้ำหนัก 400 กรัม มีน้ำหนักอยู่ในระดับเดียวกับกล่องเครื่องดื่ม แต่พฤติกรรมของการจัดเรียงชั้นพาเลตและการบีบอัดแต่ละชั้นนั้นแตกต่างกันมาก ขอให้ผู้ขายวิเคราะห์รูปแบบพาเลตที่คุณใช้งานจริง ไม่ใช่แค่ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางของกระป๋องเท่านั้น

ระบบป้องกันการล้ม และความมั่นคงของแต่ละชั้น กระป๋องที่บรรจุซอสทอมะโต้แล้วมีจุดศูนย์กลางมวลต่ำกว่ากระป๋องเครื่องดื่มว่างเปล่า แต่ชั้นล่างสุดจะบีบตัวภายใต้น้ำหนักที่กดทับ ให้ค้นหาอัลกอริธึมการจัดเรียงชั้นที่ทำให้โครงสร้างกองค่อยลดความกว้างลงตามความสูง และใช้แคลมป์หรือส้อมที่ไม่ทำให้ฟิล์มหุ้มภายนอกของกล่องเสียหายขณะหยิบจับ

การประสานงานระหว่าง PLC เครื่องจักรที่คุณซื้อในวันนี้จะต้องสามารถสื่อสารกับเครื่องจัดเรียงสินค้าใส่กล่อง (case packer) ที่คุณจะติดตั้งในอีกสามปีข้างหน้าได้ สถาปัตยกรรมการควบคุมแบบใช้ระบบ Siemens ถือเป็นทางเลือกมาตรฐานที่เหมาะสมที่สุด — ไม่ใช่เพราะ Siemens มีข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติ แต่เพราะผู้เชี่ยวชาญด้านระบบรวม (integrator) ทุกรายในภูมิภาคเอเชียสามารถให้บริการบำรุงรักษาได้ และชิ้นส่วนสำรองมีจำหน่ายทั่วไป

ความยืดหยุ่นในการรองรับสินค้าหลายรหัสสินค้า (Multi-SKU) โรงงานผลิตซอสทอมะโต้ดำเนินการผลิตกระป๋องขนาด 70 กรัม 198 กรัม 400 กรัม และ 850 กรัม บนสายการผลิตเดียวกันภายในหนึ่งปี หากเครื่องจัดเรียงสินค้าใส่พาเลทต้องอาศัยช่างเทคนิคเปลี่ยนชุดอุปกรณ์ปลายแขนหุ่นยนต์ทุกครั้งที่เปลี่ยนรหัสสินค้า เครื่องจะอยู่ในภาวะไม่ทำงานเกือบทั้งปีเนื่องจากใช้เวลานานในการเปลี่ยนรหัสสินค้า ดังนั้น ชุดอุปกรณ์ปลายแขนหุ่นยนต์แบบเปลี่ยนได้รวดเร็วจึงคุ้มค่ากับราคาที่จ่าย

แนวทางของ Baoli ต่อระบบอัตโนมัติสำหรับการจัดเรียงสินค้าใส่พาเลท

บริษัทหูเป่ย์ เบาลี่ เทคโนโลยี จำกัด ผลิตอุปกรณ์เสริมสำหรับสายการผลิตกระป๋องสามชิ้น — ได้แก่ ระบบลำเลียง เตาอบ ระบบป้อนแผ่นโลหะ และระบบบรรจุภัณฑ์ปลายทาง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อคุณกำลังซื้อเครื่องเรียงพาเลท เพราะประสิทธิภาพของเครื่องเรียงพาเลทขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของระบบลำเลียงที่ป้อนวัตถุดิบให้มัน

เราออกแบบขนาดของเครื่องถอดพาเลท เครื่องลำเลียงส่วนที่เกี่ยวข้อง และเครื่องเรียงพาเลทให้สอดคล้องกันตามความเร็วจริงของสายการผลิตและพื้นที่ฐานพาเลทของคุณ โดยระบบไฟฟ้าใช้ PLC ยี่ห้อซีเมนส์ร่วมกับชิ้นส่วนของชเนเดอร์ พื้นผิวที่สัมผัสกับกระป๋องทำจากสแตนเลส SUS304 เครื่องนี้ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับเครื่องบรรจุและเครื่องบรรจุกล่องที่คุณมีอยู่แล้ว ไม่ใช่เพื่อบังคับให้คุณเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มี

สำหรับโรงงานที่ไม่สามารถหยุดสายการผลิตทั้งหมดเพื่อปรับปรุงโครงสร้างใหม่ทั้งหมดได้ เราแบ่งการติดตั้งออกเป็นระยะ ๆ เช่น ติดตั้งเครื่องถอดพาเลทใหม่ในช่วงสุดสัปดาห์หนึ่ง และติดตั้งเครื่องเรียงพาเลทอีกเครื่องหกสัปดาห์ต่อมา โดยกำหนดเวลาการเปิดใช้งานให้สอดคล้องกับปฏิทินการผลิตของคุณ

สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับโรงงานที่วางแผนจะดำเนินการอัตโนมัติภายใน 1–2 ปีข้างหน้า

สองแนวทางปฏิบัติที่เป็นรูปธรรม

เริ่มอัตโนมัติที่จุดคับคั่นก่อน ไม่ใช่ทั้งสายการผลิต ในโรงงานผลิตซอสมะเขือเทศส่วนใหญ่ การจัดเรียงพาเลทมีระยะเวลาคืนทุนสั้นที่สุด เพราะเป็นจุดที่ค่าแรงสูง ความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บมีจริง และเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติพร้อมใช้งานอย่างสมบูรณ์ ควรลงทุนด้านทุนในส่วนนี้ก่อนจะปรับปรุงระบบเชื่อมใหม่

เลือกผู้ขายที่จะให้บริการสายการผลิตในอีกห้าปีข้างหน้า ไม่ใช่เพียงขายเครื่องจักรในวันนี้เท่านั้น เครื่องจัดเรียงพาเลทที่รับประกันสามปีและมีแผนกอะไหล่อยู่ห่างออกไปสองพันกิโลเมตร ไม่ได้ถูกกว่าเครื่องจักรราคาสูงกว่าที่มีวิศวกรประจำพื้นที่ โปรดขอรายชื่อลูกค้าอ้างอิงจากผู้ขายในภูมิภาคเดียวกันก่อนขอใบเสนอราคา

สรุป

ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอาหารกระป๋องของเอเชียไม่ใช่เรื่องอนาคตอีกต่อไป แต่กำลังเกิดขึ้นจริงทีละสถานีบนพื้นโรงงานแล้ว สำหรับสายการผลิตกระป๋องซอสมะเขือเทศ สถานีแรกที่ควรทำระบบอัตโนมัติมักเป็นสถานีที่คนงานไม่ชอบอยู่แล้ว

หากท่านวางแผนจะขยายสายการผลิต หรืออัปเกรดส่วนปลายของสายการผลิตภายใน 12 เดือนข้างหน้า โปรดส่งข้อมูลจำเพาะของกระป๋อง (can spec) ขนาดพาเลต (pallet size) และความเร็วปัจจุบันของสายการผลิตมาให้เรา เราจะระบุจุดคับขัดที่แท้จริงให้ท่านทราบ และแนะนำเครื่องจัดเรียงลงพาเลต (palletizer) หรือเครื่องถ่ายบรรจุภัณฑ์ออกจากพาเลต (depalletizer) ที่เหมาะสมกับการจัดวางพื้นที่ของท่าน

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่างเครื่องจัดเรียงลงพาเลต (palletizer) กับเครื่องถ่ายบรรจุภัณฑ์ออกจากพาเลต (depalletizer) คืออะไร ใน สายการผลิตกระป๋อง ?เครื่องจัดเรียงลงพาเลต (palletizer) ติดตั้งอยู่ที่ปลายสุดของสายการผลิต และทำหน้าที่เรียงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่บรรจุในกล่องลงบนพาเลตเพื่อการจัดส่ง ส่วนเครื่องถ่ายบรรจุภัณฑ์ออกจากพาเลต (depalletizer) ติดตั้งอยู่ที่ด้านหน้าของสายการผลิต และทำหน้าที่ถ่ายกระป๋องเปล่าออกจากพาเลตที่เข้ามา เพื่อให้กระป๋องสามารถเข้าสู่เครื่องบรรจุได้ ทั้งสองเครื่องแก้ปัญหาคนละประเภทกัน และสายการผลิตแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบมักต้องใช้ทั้งสองชนิดร่วมกัน

เหตุใดการจัดเรียงลงพาเลตสำหรับกระป๋องซอสมะเขือเทศจึงยากกว่าการจัดเรียงกระป๋องเปล่า กระป๋องที่บรรจุซอสทอมะโต้แล้วมีน้ำหนักมาก และพาเลทที่วางกระป๋องเหล่านี้มีน้ำหนักใกล้เคียงหนึ่งตัน ชั้นล่างสุดจึงถูกบีบอัดภายใต้น้ำหนักที่กดทับ ดังนั้น รูปแบบการเรียงชั้นและอุปกรณ์ปลายแขนหุ่นยนต์จึงต้องออกแบบให้รองรับน้ำหนักของกระป๋องที่บรรจุแล้วอย่างเหมาะสม ส่วนสายการผลิตสำหรับกระป๋องเปล่าสามารถใช้อุปกรณ์ที่เบากว่าและราคาถูกกว่าได้ เนื่องจากน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ภายในเกือบเป็นศูนย์

โรงงานสามารถดำเนินการอัตโนมัติขั้นตอนการจัดเรียงสินค้าลงบนพาเลทได้เร็วเพียงใด โดยไม่หยุดการผลิต โดยทั่วไปแล้ว การติดตั้งระบบเครื่องจัดเรียงสินค้าลงบนพาเลท (palletizer) หรือเครื่องถอดสินค้าออกจากพาเลท (depalletizer) แบบสถานีเดี่ยวจะเสร็จสิ้นภายในหนึ่งหรือสองสุดสัปดาห์ โดยติดตั้งส่วนสายพานที่เชื่อมต่อควบคู่ไปด้วย แต่หากเป็นโครงการปรับปรุงสายการผลิตทั้งหมด จะถือเป็นงานแยกต่างหาก ซึ่งมักดำเนินการเป็นระยะๆ หลายเดือน ตามตารางการผลิตของท่าน

โปรดชมวิดีโอการทำงานจริงได้จากช่อง YouTube ของเรา:

https://youtube.com/shorts/9VK1H-jRQIA?is=CbzBVis2n2hQTjqd