A EMPRESA HERSHEY A solução de paletização híbrida atinge equilíbrio ideal para a Hershey

Transcrição

1 A EMPRESA HERSHEY A solução de paletização híbrida atinge equilíbrio ideal para a Hershey Estudo de caso

2 A solução de paletização híbrida atinge equilíbrio ideal para a Hershey O sistema Honeywell Intelligrated automatizado integra paletização robótica e convencional para gerenciar a grande variedade de produtos da Hershey Observação: Honeywell Intelligrated neste estudo de caso refere-se à FKI Logistex. A Intelligrated, comprada pela Honeywell em 2016, adquiriu as operações da FKI Logistex na América do Norte e na América do Sul em Na fábrica da Hershey, onde o engenheiro de sistemas de empacotamento Alex Diaz trabalha, apenas uma coisa é constante: a mudança. Nela são fabricados produtos Hershey para uma variedade de marcas, incluindo Hershey s, Kit Kat e Cadbury, com uma grande diversidade de SKUs de baixa e média velocidade que podem ser alteradas por sazonalidade, semana ou mesmo dia, com base na demanda da equipe de marketing da Hershey, das lojas de varejo e dos próprios consumidores. Para uma empresa que exige tanta flexibilidade, as soluções de empacotamento, logística e manuseio de materiais precisam estar à altura do desafio. Essa foi a dificuldade encontrada quando o grupo de engenharia da Hershey analisou uma solução de paletização Alvey da Honeywell Intelligrated (antiga FKI Logistex) para reformar e automatizar as operações de paletização na fábrica da Hershey. 2

3 Até 2005, tudo na fábrica da Hershey era paletizado manualmente, resultando em taxas de paletização baixas e altos custos de trabalho manual. Tínhamos três a quatro pessoas paletizando por linha, por turno, em três turnos diários, lembrou Diaz. Ou seja, eram de 12 a 15 pessoas paletizando de uma só vez, dependendo da dificuldade dos padrões. Os funcionários estavam carregando muito peso algumas caixas tinham mais de 22 kg gerando problemas ergonômicos e preocupações de segurança. Quando a variedade cada vez maior de SKUs de produtos e configurações de empacotamento da Hershey começou a exigir uma paletização mais rápida e mais flexível, Diaz e os engenheiros da Hershey perceberam que era hora de mudar para um sistema automatizado. A paletização automatizada prometia maior capacidade, menores custos com mão de obra, um ambiente de trabalho mais seguro e a versatilidade de que a Hershey precisava para a sua diversificada linha de produtos. O engenheiro de sistemas de empacotamento da Hershey, Alex Dias (esquerda), e o gerente de projetos, Dennis Empson (direita), escolheram um sistema de paletização híbrido Alvey para a linha de produtos em constante mudança. Ampla flexibilidade em um pequeno espaço Diaz, Dennis Empson, o gerente de projetos, e Matt Eroh, o engenheiro de equipe, estabeleceram uma parceria com a equipe da Honeywell Intelligrated para projetar um sistema de paletização automatizado que pudesse atender às SKUs de baixa e média velocidade da Hershey, variando de uma a 40 caixas por minuto.lembrando que todo o sistema precisaria entrar no espaço restrito da área de paletização de cerca de 650 metros quadrados da fábrica, a equipe ponderou sobre as suas duas melhores opções: paletização convencional ou robótica. Quase que imediatamente, ficou claro que a paletização convencional, embora rápida e com boa relação custo-benefício, não funcionaria com as restrições de espaço da Hershey. Para implantar sistemas de múltiplas linhas com paletizadores, você precisa de uma esteira transportadora de acúmulo para acomodar até duas cargas completas de paletes em cada linha, dependendo das extensões da carga e das taxas de produção, e as oito linhas de produção da Hershey exigiam um número consideravelmente maior de esteiras transportadoras do que o espaço podia acomodar. A paletização robótica, por outro lado, oferecia uma opção mais versátil permitindo que a Hershey enviasse três linhas diferentes para um único robô e executasse a paletização em três posições diferentes de uma única vez. Isso reduziu amplamente a quantidade de esteiras transportadoras necessárias, mas criou um problema: os robôs não conseguiam acompanhar o ritmo de produção das SKUs de maior velocidade da Hershey. 3

4 A maioria das empresas foca sua especialização em paletização convencional ou robótica, declarou Diaz. Mas a experiência que a Honeywell Intelligrated tem com as duas tecnologias tornou a integração mais fácil e foi o principal motivo para optar por usar uma combinação dos dois sistemas para atender aos nossos requisitos de paletização. Híbridos Alvey fornecem à Hershey a melhor solução A equipe de projetos percebeu que uma combinação de paletização robótica e convencional era a melhor solução para atender aos requisitos da Hershey, considerando a limitação de espaço da fábrica: Eles trabalharam juntos para projetar um sistema que envia SKUs de média e alta velocidade para um paletizador de caixas Alvey 780, e SKUs de baixa velocidade para um dos três robôs Motoman EPL 160 de braços articulados. Uma parceria entre a Honeywell Intelligrated e a Motoman, Inc. facilitou a transição da Hershey para a paletização robótica, uma tecnologia que ainda não era utilizada nessa fábrica. O design híbrido do Alvey da Honeywell Intelligrated ofereceu à Hershey o melhor dos dois mundos e desenvolveu uma solução exclusiva de paletização para sua linha de produtos. Uma solução totalmente integrada O novo sistema Hershey inclui uma ampla variedade de tecnologias oferecidas pela Honeywell Intelligrated, incluindo paletizador de caixas Alvey 780; esteira de acúmulo Accuglide fotoelétrica, esteira de rolete por gravidade; esteiras de roletes por correia (CDLR) e plataformas giratórias 4

5 motorizadas; carrinhos de transferência em alta velocidade posicionados a laser e esteira transportadora de roletes com correia em V (VBLR) de alta velocidade. O sistema de controle CLP autônomo apresenta um código totalmente personalizado pela Honeywell Intelligrated. Diaz e sua equipe ficaram especialmente impressionados com a esteira transportadora fotoelétrica com rolete da Accuglide, que fornece acúmulo de caixas com pressão zero. As esteiras transportadoras Accuglide são excelentes, declarou Diaz. E o fato de a equipe da Honeywell Intelligrated ter integrado todas essas esteiras transportadoras com seu equipamento facilitou a aquisição do pacote completo. O Alvey 780 paletiza SKUs em velocidades superiores a uma taxa de até 37 caixas por minuto. A Honeywell Intelligrated tem uma linha de produtos abrangente, o que permitiu que a Hershey escolhesse o equipamento mais adequado a seus requisitos pelo menor custo. Muitos integradores fazem a mesma afirmação mas, muitas vezes, eles forçam sua linha de produto limitada a uma única aplicação, em vez de aplicar a melhor solução disponível no mercado. Um dos maiores desafios do projeto foi encontrar uma ferramenta de ponta de braço para os robôs que pudesse manusear uma maior variedade de tamanhos e pesos de SKUs da Hershey. Embora a Honeywell Intelligrated normalmente projete e fabrique as ferramentas para os robôs que integram, a equipe decidiu terceirizar a ferramenta de ponta de braço com base nas especificações do produto deste projeto. Eles optaram por usar a ferramenta a vácuo flexível UniGripper da Tepro Machine & Pac System, que ativa áreas de vácuo específicas para produzir as forças de elevação necessárias para cada pacote, com base no formato e na localização das caixas programadas no sistema. Instalei alguns outros robôs e essa foi, com certeza, a ferramenta mais fácil e mais versátil de usar com a qual eu já trabalhei, contou Empson. Sistema de paletização tem flexibilidade incorporada para mudança futura O novo sistema paletizante permite à Hershey integrar facilmente o restante das linhas paletizadas manualmente ao sistema automatizado, adicionando uma esteira transportadora de convergência e, possivelmente, um quarto robô conforme a demanda futura. Essa flexibilidade incorporada é algo que Diaz concorda que deve ser o padrão em todos os sistemas de manuseio de materiais. A maioria das SKUs com as quais iniciamos o projeto não estava sendo produzida quando colocamos o sistema em operação, declarou Diaz. Três novos padrões foram adicionados ao paletizador Alvey 780 antes que o trabalho 5

6 no local começasse, e até 50% dos tamanhos do produto e dos padrões foram alterados antes da instalação ter sido concluída.devido a essas mudanças de empacotamento, a Hershey solicitou a instalação do software de geração de padrões para o Alvey 780, que a Hershey havia optado por não incluir no projeto original do sistema. Inicialmente, quando nosso departamento de empacotamento nos procurava com um novo padrão, tínhamos que enviá-lo para a equipe Honeywell Intelligrated fazer alterações no código CLP, explica Diaz. Esse processo exigia que um engenheiro analisasse os novos requisitos do padrão, garantisse que os padrões existentes não fossem adversamente afetados, programasse as mudanças e depois carregasse o código novamente para nós. Com o software de geração de padrões da Honeywell Intelligrated, o operador de fábrica da Hershley pode programar diretamente o novo padrão no paletizador, testá-lo e fazer com que ele esteja operacional em apenas algumas horas. Um carrinho de transferência em trilhos posicionado a laser da Honeywell Intelligrated transporta cargas dos robôs para uma plataforma giratória que as direciona para o filme estirável. O software é controlado por uma tela de toque fácil de usar conectada diretamente ao Alvey 780. Depois de entrar no modo utilitário protegido por senha, os operadores da fábrica da Hershey podem adicionar novos padrões e fazer alterações em tempo real. O software de geração de padrões é uma recomendação que eu daria a todos para este tipo de sistema, continua Diaz. Ele nos proporciona flexibilidade para fazer alterações e colocar as novas configurações de empacotamento em operação rapidamente. Bastam seis novas SKUs para que o investimento valha a pena. Quando os operadores se sentiram cômodos com o sistema, começamos a operar com eficiência, declarou Diaz. O fato de que ainda não precisamos ligar para a Honeywell Intelligrated para fazer ajustes no sistema é uma prova de como o treinamento funcionou bem, acrescentou Empson. Treinamento para o operador da fábrica da Hershey Como parte do contrato, o treinamento no paletizador Alvey foi fornecido para mais de 30 funcionários da Hershey, incluindo todos os operadores de empilhadeiras da fábrica e técnicos elétricos. Alguns mecânicos da Hershey também visitaram a Motoman para treinamento adicional em paletizadores robóticos. Engenheiros da Hershey concluem antes do prazo A equipe de integração tiveram que respeitar prazos apertados para a instalação do novo sistema de paletização. Quando o processo de instalação começou, a equipe da Hershey retirou todas as esteiras transportadoras, os elevadores a vácuo e outros equipamentos de paletização manuais, e utilizou a paletização manual em outras áreas da fábrica. 6

7 As equipes trabalharam em vários turnos e horas extras em muito pouco tempo, mas o trabalho árduo foi recompensado. O sistema, que levou três semanas e meia para ser encarregado, foi totalmente instalado em cinco semanas, conta Diaz. Trabalhando longas horas, os engenheiros da Hershey verificaram a fiação de todo o sistema em menos de três dias, um feito impressionante. Os engenheiros de serviço (CSE, Customer Service Engineer) da Honeywell Intelligrated forneceram à Hershey suporte técnico durante a instalação e o comissionamento para ajudar a equipe a concluir o projeto. Tivemos um CSE que era excelente tanto no paletizador convencional como no robótico, lembrou Diaz. Ele começou imediatamente a trabalhar conosco para concluir o projeto. Solução segura, confiável e fácil de manter fornece um verdadeiro retorno sobre investimento Desde a conclusão do projeto em junho de 2006, a Hershey notou aumentos na velocidade e na eficiência da paletização, e não teve grandes problemas com equipamentos ou sistemas. O equipamento, que provou ser confiável, está proporcionando uma boa economia à Hershey em custos de trabalhos manuais, bem como economias potencialmente maiores com a redução das reclamações referentes à ergonomia. Diretamente da fábrica para os consumidores No salão principal da fábrica da Hershey, um sistema de esteiras transportadoras suspensas e intercaladores transporta as caixas de produtos Hershey acabados, oriundas de diversas operações de produção na fábrica, para a sala de paletização. As SKUs com taxas de produção elevadas entram na linha de alta velocidade e depois seguem diretamente para o paletizador de caixas Alvey 780. O scanner de códigos de barra identifica cada SKU e seus padrões associados, permitindo que o Alvey 780 paletize imediatamente até 37 caixas por minuto. As esteiras transportadoras de rolete acionadas por corrente (CDLR) resistentes e positivamente guiadas e uma plataforma giratória motorizada direcionam cada carga completa para um filme estirável capaz de manusear até 60 cargas por hora. As SKUs de menor velocidade entram na sala de paletização através de três linhas de esteiras transportadoras. As caixas são verificadas e separadas em até 25 caixas por minuto por empurradores de ângulo reto e ar comprimido em sete linhas, alimentando três robôs de braço articulado Motoman EPL 160 ou ignorando os robôs para uma pista de paletização manual opcional. A parte robótica do sistema usa um carrinho de transferência operado em trilho e posicionado a laser para transferir as cargas paletizadas para a plataforma giratória com alta velocidade e precisão. A plataforma giratória direciona as cargas paletizadas para o filme estirável. O sistema inteiro alimenta um único ponto de entrega, onde as empilhadeiras levam as cargas para a área de armazenamento até elas serem enviadas a um centro de distribuição para a venda varejista direta aos mercados de massa. Todos os produtos no processo de paletização automatizado são paletizados nas folhas separadoras de caixas, em vez de nos tradicionais paletes de madeira. Economizamos dinheiro e espaço ao remover um distribuidor de paletes, explica Diaz. Não expedimos em paletes; os operadores de empilhadeiras agora só precisam dirigir um tipo de empilhadeira, em vez de dois. 7

8 Os engenheiros da Hershey estão satisfeitos com o desempenho do sistema, e a Empson classificou a solução de paletização como a melhor de todos os sistemas de manuseio de materiais da Hershey. A equipe da Honeywell Intelligrated concorda que esse foi um projeto bem-sucedido para todos os envolvidos e espera continuar a fornecer à Hershey as melhores soluções de manuseio de materiais do mercado. Durante seu envolvimento no primeiro projeto importante de manuseio de materiais, Diaz conta que aprendeu muito sobre como se adaptar a novas tecnologias e estar preparado para mudanças futuras. Basicamente, quase tudo o que você planejou já havia mudado no momento da implantação, observa Diaz, referindo-se às mudanças constantes de empacotamento que ele enfrentou durante o projeto. As mudanças ocorrem rapidamente e você precisa adaptar-se a elas o mais rápido possível para ser bem-sucedido. Introdução ao sistema de paletização da Hershey Visão geral do sistema: 1 paletizador de caixas Alvey 780 da Honeywell Intelligrated com distribuidor de folhas separadoras 3 braços robóticos Motoman com ferramentas a vácuo inteligentes UniGripper Esteira transportadora Accuglide da Honeywell Intelligrated Esteira transportadora com correia da Honeywell Intelligrated Esteira transportadora de roletes com correia em V (VBLR) da Honeywell Intelligrated Esteira transportadora de roletes E-Z Set da Honeywell Intelligrated Esteira transportadora de rolete por gravidade da Honeywell Intelligrated Roletes acionados por corrente (CDLR) da Honeywell Intelligrated Intercaladores da Honeywell Intelligrated Carrinho de transferência em alta velocidade posicionado a laser da Honeywell Intelligrated Plataforma giratória motorizada da Honeywell Intelligrated Empurradores pneumáticos da Honeywell Intelligrated Filme estirável ITW Muller Octopus Sistema de esteiras transportadoras: Honeywell Intelligrated Braços robóticos: Motoman Ferramenta inteligente a vácuo: Tepro Machine & Pac System Controles e programação de software: Honeywell Intelligrated Design do sistema: Honeywell Intelligrated Integração do sistema: Honeywell Intelligrated 8

9 Honeywell Intelligrated HCS Honeywell International Inc.