artikel

Praktijkverhaal item picking: robot pickt rollen folie

Warehousing

Geneesmiddelenfabrikant MSD heeft voor de tussenopslag van rollen aluminium-folie een volledig onbemand magazijn gebouwd. Als opslagsysteem was eerst een carrousel voorzien, maar dat bleek bij nader inzien niet te voldoen. Uiteindelijk werd de oplossing gevonden in een robot op rails, die met twee vingers de rollen oppakt en weghangt.

Praktijkverhaal item picking: robot pickt rollen folie
Een voorbeeld van volautomatische item picking: het picken van aluminium folie bij MSD.

Artikel oorspronkelijk gepubliceerd in Transport+Opslag op 1 maart 2008.

Het verpakken van geneesmiddelen is een zorgvuldig karwei. Op de vestiging van Merck Sharp & Dohme (MSD) in Haarlem kunnen ze daarover meepraten. Tabletten en vaccins komen hier in grote volumes binnen en worden verpakt in kleine series en geleverd aan zo’n 140 landen. Tijdens het verpakken is het uiteraard zaak om te voorkomen dat stoffen van het ene medicijn terechtkomen in het andere. Dat betekent dat niet alleen de medicijnen, maar ook de verpakkingsmaterialen onder de juiste condities moeten worden verwerkt en opgeslagen om ‘contaminatie’ te voorkomen. 
 

Een veelgebruikt verpakkingsmateriaal is aluminiumfolie voor doordrukstrips. Tot voor kort werden deze rollen opgeslagen in een ongeconditioneerde ruimte en handmatig opgepakt of weggehangen. Vanwege de steeds strengere eisen in de farmaceutische industrie zocht MSD echter een andere opslagmethodiek. Door de voortdurende aanwezigheid van mensen was de ruimte immers lastig schoon te houden. Als MSD de oude opslagmethode had willen voortzetten, zou elke rol voor en na gebruik telkens weer opnieuw ingepakt moeten worden.
 

Hangend opslaan

MSD besloot in 2004 eens goed te kijken naar de opslagproblematiek van aluminiumfolie. De medicijnfabrikant wilde een nieuw tussenmagazijn, dat onder meer aan twee belangrijke

eisen moest voldoen: de ruimte moest volledig geconditioneerd zijn, de operatie volledig onbemand. De eerste eis leverde geen problemen op. De nieuwe ruimte is voorzien van een klimaatsysteem dat de lucht zo goed filtert dat besmetting vrijwel onmogelijk is.

 

Om aan de tweede eis te voldoen, schakelde MSD ingenieursbureau Triple M in. Dit bureau ging op zoek naar een geschikt automatisch opslagsysteem. Probleem daarbij was dat de rollen aluminiumfolie hangend moeten worden opgeslagen. Als de rollen plat worden neergelegd, bestaat de kans dat de kern van de rol uitzakt zoals bij een opgerolde poster die rechtop wordt gehouden. Als dit ‘telescoperen’ bij de aluminiumfolie optreedt, lopen de verpakkingsmachines vast.

 

Triple M heeft verschillende systemen bekeken, van miniloads en railsystemen tot plateauliften en paternosters. De klus bleek alleen te klaren door een carrousel: een systeem waarbij alle opslaglocaties net zo lang horizontaal ronddraaien tot de juiste opslaglocatie voor staat. Uiteindelijk werd deze oplossing afgeschoten vanwege onderhoudsproblemen. De leverancier zag geen kans om het onderhoud van de vier meter hoge carrousel op veilige wijze uit te voeren, wat voor MSD een absolute vereiste was.
 

Robot op rails

Een half jaar na de eerste zoektocht kon Triple M dus opnieuw met het eisenpakket van MSD de boer op. Ditmaal eindigde de zoektocht bij Costo, een system integrator die pleitte voor een automatische variant van de oude opslagmethode: een gangpad met stellingen, alleen nu bediend door een robot in plaats van een mens. MSD was enthousiast over deze ‘eenvoudige’ oplossing. Na implementatie werd het systeem midden 2007 opgeleverd.

 

Het resultaat is een gangpad van 18 meter met een robot die heen en weer beweegt op rails. Aan de stellingen aan weerskanten van het gangpad zijn op negen niveaus 864 pennen

bevestigd. Het exacte aantal rollen dat daaraan kan hangen, is afhankelijk van de foliebreedte, die kan variëren van 90 tot 280 millimeter. Bij brede rollen past er maar één rol op een pin, bij smalle rollen soms wel drie of vier.

Twee vingers 

De robot is uitgerust met een arm die in alle richtingen kan bewegen. Aan de arm bevinden zich twee vingers. Om een rol op te pakken, worden de twee vingers in de kern van de rol langs de ophangpin gestoken. Vervolgens brengt de robot de rol naar het uitvoerloket aan het begin van het gangpad. De robot hangt de rol aan een pin op de draaideur, die vervolgens 180 graden draait zodat een medewerker aan de andere kant van de muur de rol kan afpakken.

 

Voor de inslag van rollen wordt exact het omgekeerde proces gevolgd. De in- en uitslagcapaciteit van het systeem is ruim voldoende voor de circa tweehonderd rollen die per dag moeten worden in- en uitgeslagen. Belangrijker is de tijd die een medewerker moet wachten totdat de robot een rol heeft gepickt. Die ligt tussen de dertig en vijftig seconden.
 

WMS- en PLC-besturing

Voor de aansturing van het magazijn heeft –Costo het warehouse management systeem (WMS) Wise geïmplementeerd. Dit systeem heeft voor deze specifieke toepassing wel enkele aanpassingen moeten ondergaan.

 

Dankzij dat maatwerk zorgt het WMS ervoor dat op één pin alleen rollen van hetzelfde type en met hetzelfde batchnummer komen te hangen. Ook zal het WMS nooit een vollere rol voor een legere rol hangen, zodat bij uitslag de legere rollen het eerst worden gebruikt. Bij uitslag hanteert MSD dan ook per pin het ‘last in, first out’-principe. 
 

WMS

Wat ook nieuw was voor het WMS, is dat een rol na gebruik op een verpakkingslijn weer terugkeert in het magazijn met minder folie erop dan daarvoor. Om te registreren hoeveel folie er op een rol zit, is daarom in de pen op de draaideur van het invoerstation een weegcel gebouwd. Omdat de breedte en de dikte van het folie bekend is, kan het WMS met behulp van het gewicht uitrekenen hoeveel meter folie er nog op de rol zit. Bij uitslag kiest het systeem automatisch de rollen met een totale lengte die het best past bij het aantal meters dat op de productielijn nodig is.

 

Een essentieel onderdeel in het geheel is de communicatie tussen het WMS en de PLC’s.

De manier waarop de vingers van de robot in de rol worden gestoken, is bijvoorbeeld afhankelijk van de breedte van de rol en het aantal rollen op de pin. Het WMS moet die informatie doorspelen aan de PLC’s, zodat die kunnen uitrekenen waar de vingers de kern van de rol kunnen verwachten. Het systeem is inmiddels volledig in bedrijf. De bediening is eenvoudig en werkt goed. Alleen de communicatie tussen WMS en PLC veroorzaakt soms nog onverwachte storingen, die aandacht vereisen. Er valt dus nog het een en ander te finetunen.

   

Ruimte voor kopie

Het nieuwe opslagsysteem van MSD is in de zomer van 2007 opgeleverd en wordt sindsdien stukje bij beetje in gebruik genomen. MSD heeft ruimte vrijgehouden voor installatie van een exacte kopie naast het huidige systeem.

De betrokken partners:

  • Opdrachtgever: MSD
  • Projectmanagement: Triple M
  • Hoofdaannemer: Costo
  • Systeemintegratie: Costo
  • WMS-leverancier: VCD (pakket Wise)
  • Robotleverancier: Rolan Robotics
  • Stellingen: Polypal (alleen de jukken)

Lees ook

Reageer op dit artikel