Smärtfri palletering med kollaborativa robotar

Utan effektiv palletering skulle företagen ha svårt att få sina varor i händerna på konsumenterna. Det finns omkring 2 miljarder pallar i bruk just nu, och nästan en halv miljard pallar tillverkas varje år. Från tunnor till lådor och flaskor – varorna på dessa pallar håller världen matad, underhållen och nöjd. Men pallarna staplar dock inte sig själva.

Farorna med palletering

Irving Paz Chagoya, Global Industry Segment Leader for Palletizing and Packaging på Universal Robots, är mycket medveten om de omfattande farorna med palletering: "Traditionellt sett har palletering varit en manuell verksamhet – och i många fall är det fortfarande så – vi uppskattar att 250 000 personer är anställda i denna typ av arbete världen över. Manuell palletering kräver att arbetstagaren utför samma ansträngande uppgift om och om igen. Arbetstagarna böjer, lyfter och vrider sig i timmar i sträck, vilket kan orsaka långsiktiga skador på kroppen."

Setia Hermawati, Senior Research Fellow vid University of Nottingham, en ergonomiexpert som specialiserat sig på tillverkning, identifierar tre huvudsakliga ergonomiska riskfaktorer vid manuell palletering:

1. Kraft: Vid manuell palletering måste medarbetarna använda sin muskulära kraft för att lyfta, sänka, skjuta, dra och bära. Den kontinuerliga användningen av krafter vid manuell materialhantering har visat sig vara förknippad med arbetsrelaterade muskelsjukdomar som ryggsmärta och ryggskador samt skador på nacke och övre extremiteter. Sjukdomar som kan få allvarliga konsekvenser för personen och begränsa deras förmåga att utföra aktiviteter i det dagliga livet. Risken vid manuell hantering förvärras när föremålen är tunga, stora, svåra att ta tag i och placerade på ett sätt som kräver böjning eller vridning av bålen.  

2. Upprepning: Palletering innebär att samma handlingar utförs upprepade gånger under ett arbetspass. Upprepade arbetsuppgifter innebär överdriven belastning och trötthet för hjärt- och kärlsystemet på grund av de krav som ställs på musklerna, eftersom musklerna inte har tillräckligt med tid för återhämtning. Även repetitiv hantering av lätta föremål kan innebära en risk för sjukdomar i övre extremiteterna om arbetstagarna måste utföra dem mer än en gång var femte sekund, enligt Health and Safety Executive i Storbritannien.

3. Hållning: Vid palletering måste medarbetarna ofta vrida sig när de hanterar föremålen och böja sig framåt för att nå eller placera föremålen över de lägre lagren på pallen. Rörelser som medför vridning av bålen samt framåt- och sidoböjning innebär att lederna befinner sig utanför sitt bekväma och neutrala läge och nära den yttersta gränsen för sitt maximala rörelseomfång, vilket är nära förknippat med muskel- och skelettskador. Dessutom står de som arbetar med manuell palletering i allmänhet mellan transportören och pallen under en längre tid. Det har visat sig att långvarigt stillastående, är förknippat med olika potentiellt negativa hälsoeffekter, till exempel smärta i rygg och ben, hjärt- och kärlproblem.

Irving Paz Chagoya tillägger: "Innan de automatiserade sin palletering uppskattade ett företag som vi arbetar med, att varje anställd under ett åttatimmarsskift lyfte 8 000 kg produkter, vilket var farligt för kropp och hållning."

Automatiserad palletering kan befria arbetstagarna från alla de hälsorisker som är förknippade med detta, samt förbättra det allmänna välbefinnandet genom att minska monotona uppgifter. Det gör det möjligt för arbetstagarna att både skydda sin hälsa och fokusera på andra uppgifter som är mer lämpade för deras färdigheter, till exempel kvalitetssäkring.

Möjligheten för små och medelstora företag

Även om den repetitiva och ofta farliga karaktären hos palletering innebär att den lämpar sig mycket väl för automatisering, har användningen varit begränsad. Tidigare har automatiserad palletering varit begränsad till stora företag som har både golvyta och medel för att installera och driva de skrymmande maskiner som tidigare krävdes för att utföra uppgiften. Så är dock inte längre fallet.

Den ökade användningen av kartong för att packa och lagra varor, utvecklingen av kollaborativa robotar (cobotar) som kan hantera större nyttolaster och de sjunkande priserna på automatisering har öppnat upp marknaden för samarbetsbaserad palletering. Som ett resultat av detta automatiserar små och medelstora företag nu palletering.

Genom att automatisera processen kan små och medelstora företag inte bara skydda och bättre utnyttja den mänskliga arbetskraften utan också öka produktiviteten.  Detta gör det möjligt för dem att vara mer konkurrenskraftiga gentemot större tillverkare och erbjuda bättre arbetsmiljöer för sin personal.

Niklas Quvang, vd för Kameleon Robotics AB, som är specialiserade på samarbetande robotar till palletering och är distributör av Universal Robots robotar, kommenterar: "Hos många av våra samarbetspartners är palleteringen ett moment som hanteras manuellt, även om det i många fall har en hög automationsgrad i övriga led inom produktionen. Genom att automatisera även denna del kan vi dels öka effektiviteten, frigöra resurser för att hantera moment som fortfarande måste göras manuellt, samt att vi tar bort ett oerhört oergonomiskt moment för de anställda. Kort sagt så kan både takt och effektivitet ökas utan att det behöver bli ett stort projekt. "

Lösa bristen på arbetskraft

På många globala marknader hotar en arbetskraftskris att underminera verksamheten i tillverknings- och industriföretag. Enligt en analys gjord av Stockholms Handelskammare 2022, baserad på data från SCB, är det rekordhög arbetskraftsbrist i Sverige vilket slår hårt mot samhällsekonomin i form av utebliven produktion och företagens långsiktiga konkurrenskraft.

Tillverkningsföretag skriker efter talanger. Utmaningen är ännu större för små och medelstora företag. De har i allmänhet mindre utrymme att manövrera än större konkurrenter när det gäller att attrahera och behålla arbetskraft på alla kompetensnivåer.

Dessutom leder muskuloskeletala problem – som orsakas av de mer manuella arbetsuppgifter som är förknippade med tillverkning, till exempel palletering – ofta till att äldre arbetstagare tidigt utesluts från denna typ av arbete.

Ola Mellström, Universal Robots svenska försäljningschef, konstaterar: "Automatisering är en nödvändighet för svenska tillverkare. Det medför omfattande fördelar: medarbetare befrias från tråkiga, repetitiva och ofta farliga arbeten, vilket innebär att de bättre kan använda sina färdigheter. Maskiner kanske kan lyfta och flytta saker, men till skillnad från människor kan de inte känna, lukta och se. Automatiseringen leder också till ökad produktivitet och sänka de kostnader som tillverkarna måste bära för att få ut sina varor på marknaden. Bristen på arbetskraft väntas inte vända i en snar framtid och automatiseringen är en lösning på detta. Om vi ska förbli konkurrenskraftiga på den globala arenan måste svenska tillverkare agera nu."

Avliva myterna

Men trots brist på arbetskraften har många varit långsamma med att automatisera. Ofta på grund av bristande kunskap är företagen rädda för den upplevda kostnaden för att investera i automatisering och vill inte heller ses som att de tar jobb från människor. Detta behöver inte vara fallet.

När det gäller kostnader har det visat sig att cobotar kan uppnå ROI på cirka 12 månader. Faktum är att en enda robotarm kan arbeta oavbrutet i minst 35 000 timmar, vilket motsvarar ungefär fyra års arbete dygnet runt. Och som med alla verktyg kan en robot som behandlas med omsorg lätt hålla längre.

Cobotar är utformade för att arbeta tillsammans med människor, inte för att ersätta dem. Med minimal utbildning kan befintlig personal utforma, genomföra och övervaka automatiserade palleteringslösningar. Detta gör att de kan ta sig an andra mindre riskfyllda och monotona uppgifter.

De kommande fem åren

Om vi ser framåt är samarbetslösningar för palletering väl lämpade för en lång rad branscher, bland annat livsmedel och drycker, elektronik och läkemedel. Denna anpassningsförmåga i kombination med framstegen inom cobot-tekniken innebär att vi sannolikt kommer att få se allt färre arbetsplatsskador på grund av manuell palletering.

På lång sikt kommer den förändrade arbetsplatsen att göra det lättare för arbetstagarna att stanna kvar i arbetslivet längre om de vill, medan fabriksoperatörer förhoppningsvis kommer att se både produktivitetsökningar och ökade intäkter.

Kort sagt kan palletering vara en farlig och tråkig uppgift. Det är en uppgift som maskiner är utmärkta att använda för. Företag av alla storlekar skulle göra sina medarbetare en tjänst genom att lyfta dem från palleteringsrollen och hjälpa dem att fokusera på mer engagerande och mer värdefulla arbetsuppgifter. Låt robotarna göra det tunga lyftet. Bokstavligen.