Paletyzacja towarów: standardy układania i automatyzacja linii produkcyjnych

Pierwszy półautomatyczny system układania ładunków uruchomiono w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku. Dzisiaj paletyzacja decyduje o przepustowości magazynów i bezpieczeństwie transportu drogowego. Proces ten polega na układaniu produktów na nośnikach w sposób umożliwiający ich stabilne przemieszczanie. Eksperci z Poli-Prof na co dzień obserwują wyzwania zakładów produkcyjnych. Błędy na tym etapie generują straty materiałowe i opóźnienia w łańcuchu dostaw. Właściwe ułożenie kartonów i zabezpieczenie ich odpowiednimi taśmami polipropylenowymi obniża koszty operacyjne. Wpływa to bezpośrednio na efektywność linii produkcyjnej.

Standardy i wymiary nośników w logistyce

Najpopularniejszym standardem w Europie pozostaje europaleta (EPAL) o wymiarach 1200 x 800 mm. Konstrukcja ta wytrzymuje obciążenia statyczne do 4000 kg i dynamiczne do 1500 kg. W zakładach produkcyjnych i branży chemicznej stosuje się również palety przemysłowe o formacie 1200 x 1000 mm. Wybór podstawy determinuje sposób ułożenia kartonów i planowanie przestrzeni w naczepach ciężarówek. Zgodnie z analizami procesów logistycznych w transporcie drogowym (źródło) metoda załadunku na paletach wpływa bezpośrednio na czas rozładunku i wykorzystanie przestrzeni ładunkowej. Optymalizacja kolejności pakowania towarów o zróżnicowanych wymiarach wymaga swobodnego dostępu do miejsca ułożenia (źródło). Inżynierowie logistyki planują wzory warstw przed rozpoczęciem produkcji. Znajomość wymiarów pozwala na precyzyjne dopasowanie materiałów opakowaniowych. Sposób rozmieszczenia ładunku narzuca konkretne metody jego stabilizacji.

Techniki układania towaru na paletach

Wybór schematu układania zależy od kształtu produktów oraz wytrzymałości opakowań zbiorczych. Wyróżniamy trzy główne metody formowania jednostek ładunkowych. Każda z nich odpowiada na inne wyzwania fizyczne podczas transportu.

Układanie kolumnowe

Pudełka o identycznych wymiarach trafiają dokładnie jedno na drugie. Metoda ta zapewnia maksymalną wytrzymałość na ściskanie pionowe. Sprawdza się przy grubych kartonach, ale charakteryzuje się niską stabilnością boczną. Wymaga solidnego owinięcia folią stretch lub spięcia ładunku przy użyciu sprzętu takiego jak urządzenia do pakowania. Bez odpowiedniego spięcia kolumny mogą się przewrócić przy gwałtownym hamowaniu wózka widłowego.

Układanie w stosy na zakładkę

Kartony układane są naprzemiennie. Przypomina to budowę muru z cegieł. Taki układ wiąże warstwy ze sobą i zwiększa odporność na przechyły podczas transportu. Metoda ta nieznacznie obniża nośność pionową najniższych warstw. Wymaga precyzyjnego doboru grubości tektury falistej. Jest to najczęściej stosowana technika w branży spożywczej i logistycznej.

Układanie spiralne

Technikę tę stosuje się najczęściej przy produktach w workach, na przykład w branży budowlanej lub rolniczej. Po ułożeniu każdej warstwy paleta obracana jest o 90 stopni. Tworzy to bardzo stabilną strukturę, która zapobiega zsuwaniu się sypkich materiałów. Wymaga to jednak dużej precyzji od operatora lub robota.

Niezależnie od wybranej techniki pracownicy magazynowi napotykają trudności przy ręcznym formowaniu wysokich ładunków. Prowadzi to do powtarzalnych problemów ze stabilnością.

Najczęstsze błędy podczas ręcznego formowania ładunków

Ręczna praca w małych i średnich przedsiębiorstwach wiąże się z ryzykiem zaburzeń mięśniowo szkieletowych u pracowników (źródło). Zmęczenie operatorów przekłada się na błędy w układaniu towaru. Najczęstszym problemem jest tworzenie się wachlarza w wyższych warstwach. Pudełka stopniowo rozchodzą się na zewnątrz. Uniemożliwia to prawidłowe zmagazynowanie w regałach wysokiego składowania. Kolejnym błędem są bulwiaste kontury, czyli wybrzuszenia spowodowane wypchnięciem pakietów w środkowym obszarze palety pod wpływem ciężaru górnych warstw. Niewłaściwe rozmieszczenie środka ciężkości skutkuje upadkiem bocznym ładunku podczas pokonywania zakrętów przez wózki widłowe.

Aby zminimalizować te zjawiska, firmy stosują mocne materiały opakowaniowe. W ofercie Poli-Prof znajduje się taśma PP 12×0,55 czerwona oraz taśma PP 19×0,9 czarna, które stabilizują problematyczne stosy. Dla lżejszych ładunków odpowiednia będzie taśma PP 12×0,6 biała. Eliminacja błędów ludzkich często wymaga jednak zmiany całego podejścia do procesu pakowania.

Przejście na systemy zautomatyzowane i robotykę

Automatyzacja końcówki linii produkcyjnej rozwiązuje problemy z powtarzalnością układania. Nowoczesne zakłady wdrażają roboty przemysłowe firm takich jak KUKA oraz współpracujące coboty. Urządzenia te wykorzystują zaawansowane chwytaki rzędowe, na przykład rozwiązania marki Schmalz. Posiadają one niezależne strefy ssące. Pozwala to na indywidualne zwalnianie przedmiotów i dynamiczne tworzenie wzorów warstw. W procesach depaletyzacji stosów o nieznanej wysokości systemy wykorzystują czujnik wizyjny 3D rc_visard Roboception. Rozpoznaje on pozycję każdego kartonu w czasie rzeczywistym.

Zrobotyzowane stanowiska wymagają odpowiedniego oprogramowania do zarządzania wzorami układania. Bez właściwej komunikacji między maszynami roboty nie będą wiedziały, jaki produkt aktualnie zjeżdża z taśmy produkcyjnej.

Integracja maszyn pakujących z oprogramowaniem

Roboty przemysłowe wykorzystują dedykowane środowiska, takie jak oprogramowanie KUKA.PalletTech, do konfiguracji monopaletyzacji. Programy te pozwalają operatorom na szybką zmianę formatu bez pisania nowego kodu. Zaawansowane linie produkcyjne korzystają z systemów Swisslog do paletyzacji mieszanej (Mixed Case Palletizing). Systemy te analizują wymiary i wagę różnych produktów, aby ułożyć je na jednej palecie w sposób stabilny.

Integracja maszyn z systemami WMS i ERP pozwala na płynny przepływ danych o stanach magazynowych. System nadrzędny wysyła informacje do robota. Eliminuje to konieczność ręcznego wprowadzania parametrów dla każdej nowej partii. Pełna komunikacja między maszynami a systemami zarządzania pozwala na automatyczne drukowanie i naklejanie etykiet logistycznych przez urządzenia firm takich jak Evolabel. Po ułożeniu i oznakowaniu towaru następuje ostatni etap przygotowania do wysyłki.

Zabezpieczanie ładunku na owijarkach i wiązarkach

Uformowana paleta wymaga zabezpieczenia przed wilgocią i rozsypaniem. Podstawowym urządzeniem w tym procesie jest owijarka do palet folią stretch. Maszyna ta gwarantuje równomierny naciąg folii. Jest to niemożliwe do osiągnięcia przy owijaniu ręcznym. Wybór między tradycyjnym owijaniem folią stretch a foliarkami kapturowymi zależy od budżetu i specyfiki ładunku. Owijarki stretch pozostają tańsze we wdrożeniu, podczas gdy systemy kapturowe lepiej chronią przed wilgocią z góry. W przypadku ciężkich materiałów budowlanych lub drzewnych sama folia nie wystarcza. Konieczne jest użycie taśm polipropylenowych (PP) lub poliestrowych (PET).

Firma Poli-Prof dostarcza szeroki asortyment w tej kategorii. Taśmy polipropylenowe charakteryzują się dużą elastycznością. Są idealne do pakowania lżejszych ładunków. Do zabezpieczania ciężkich palet polecamy taśmę PP 16×0,8 zieloną oraz taśmę PP 16×0,8 niebieską. Wymagające ładunki można spiąć wykorzystując taśmę PP 19×0,9 czerwoną. Posiadamy również specjalistyczne warianty takie jak taśmy PP 12mm oraz taśmy PP 9mm.

Prawidłowe naciągnięcie taśmy ułatwiają napinacze ręczne i akumulatorowe. W naszej ofercie znajdują się modele takie jak napinacz A16-2500, napinacz A19-1000 oraz napinacz A19-2000. Zapewniają one trwałe złącze i odpowiednią siłę naciągu. Mniejsze ładunki obsłuży napinacz A13-1000.

Często zadawane pytania (FAQ)

Na czym polega paletyzacja?

Paletyzacja to proces układania towarów na paletach w sposób umożliwiający ich bezpieczny transport i magazynowanie. Obejmuje formowanie stosów oraz zabezpieczanie ładunku folią lub taśmami spinającymi.

Jakie są najpopularniejsze wymiary palet?

W Europie najczęściej stosuje się europalety (EPAL) o wymiarach 1200 x 800 mm. W przemyśle ciężkim i chemicznym popularne są również palety przemysłowe o formacie 1200 x 1000 mm.

Jak uniknąć wybrzuszeń i wachlarzowania ładunku?

Należy dobrać odpowiednią technikę układania (na przykład w stosy na zakładkę) oraz zastosować mocne materiały spinające. Automatyzacja procesu przy użyciu robotów przemysłowych całkowicie eliminuje błędy ludzkie w formowaniu warstw.

Podsumowanie i kolejne kroki w optymalizacji

Paletyzacja to proces wymagający precyzyjnego doboru nośników, technik układania i urządzeń zabezpieczających. Błędy w formowaniu stosów prowadzą do uszkodzeń towaru i opóźnień w transporcie. Wdrożenie owijarek automatycznych, robotów przemysłowych oraz wytrzymałych taśm spinających eliminuje problemy z wybrzuszeniami i wachlarzowaniem ładunków. Zapraszamy do kontaktu z naszym doradcą technicznym, Damianem Walentrzakiem. Przeprowadzimy audyt Twojej linii produkcyjnej i dobierzemy maszyny pakujące dopasowane do specyfiki Twojego magazynu.