Automatizált polcok: típusok, előnyök és ipari tárolási megoldások

Mik az automatizált polcrendszerek és miért fontosak

Ha végigsétál egy hagyományos ipari raktáron, ugyanaz a minta ismétlődik: a munkások széles folyosók között mozognak, a targoncák egymás körül navigálnak, a személyzet jelentős időt tölt a megfelelő anyag felkutatásával, mielőtt megkezdődhetne a tényleges visszaszerzési munka. Ez a modell évtizedek óta szolgálja a gyártást, de hatékonyságának hiánya egyre nehezebben viselhető, mivel a munkaerőköltségek emelkednek, az alapterület drágul, és a gyártási ütemezések gyorsabb anyagcserét követelnek meg.

Az automatizált polcok – hivatalos nevén Automated Storage and Retrieval Systems (AS/RS) – ezt a manuális mintát olyan számítógép által vezérelt mechanizmusokkal helyettesíti, amelyek pontosan, gyorsan tárolják és visszakeresik az anyagokat, anélkül, hogy a személyzetnek fizikailag kellene navigálnia a tárolóterületeken. Egy vezérlőrendszer naplózza az összes tétel helyét a bevitelnél, igény szerint a megfelelő helyre irányítja a visszakereső mechanizmust, és az anyagot az ergonómiailag megfelelő hozzáférési ponton juttatja el a kezelőhöz. A kezelő soha nem lép be a tárolási zónába.

Az automatizált polcok felé való elmozdulás a niche-alkalmazástól a mainstream ipari stratégia felé mozdult el. A meglátások szerint a Az MHI automatizált tároló- és visszakeresőrendszer-ipari csoportja , az elfogadás felgyorsul a gyártásban és a logisztikában, amelyet az egymáshoz közeledő nyomások okoznak: krónikus munkaerőhiány, szűkülő alapterület, valamint az anyagok gyorsabb, kevesebb hibával történő mozgatásának versenyképessége. A fémgyártás, a lemezfeldolgozás és a szerkezeti anyagokkal kapcsolatos műveletek esetében az automatizálás esete még soha nem volt ilyen egyértelmű.

Az automatizált polcok alapvető típusai ipari környezetben

Az automatizált polcrendszer nem egyetlen technológia – ez egy rendszercsalád, amelyek mindegyikét más-más anyagtípushoz, átviteli követelményekhez és létesítményi korlátokhoz tervezték. A különbségek megértése minden értelmes beszerzési döntés kiindulópontja.

Függőleges emelőmodulok (VLM-ek) használjon két tálcás oszlopot – egyet a központi elszívóegység mindkét oldalán –, amelyek függőlegesen mozognak, hogy a kért tálcát a gép elején lévő rögzített hozzáférési nyílásba szállítsák. A VLM-ek a leginkább helytakarékos megoldást kínálják a rendelkezésre álló belmagasságú létesítmények számára, mivel a szétterülő vízszintes polcokat felváltják egy kompakt, függőleges alapterülettel, amely akár 15-30 méter magas is lehet. Megfelelnek a tálcákban vagy ládákban tárolt közepes súlyú cikkeknek, és széles körben használják alkatrészraktárban, szerszámraktárban és alkatrész-műveletekben.

Vízszintes körhinta egy sor tartályt vagy hordozót forgatjon egy vízszintes ovális pálya körül, és hozza a kívánt hordozót a kezelő pozíciójába. Gyorsak a kis és közepes tételek nagyfrekvenciás komissiózásához, de jelentős alapterületet igényelnek, és a legalkalmasabbak olyan környezetekre, ahol a cikkenkénti visszakeresési sebesség az elsődleges mérőszám.

Fiókos automata állványrendszerek lapos, nehéz anyagokhoz – legfőképpen fémlemezekhez – tervezték. A tálcák forgatása vagy emelése helyett ezek a rendszerek motoros fiókszerkezeteket használnak, amelyek az egyes tárolókazettákat padló- vagy munkamagasságban kicsúsztatják a kezelőhöz, így nincs szükség targoncára vagy emelődarukra a hozzáférési pontokon. Az egyes fiókok egymástól függetlenül címezhetők a vezérlőrendszerrel.

Rakodódaru rendszerek (egységes rakományú AS/RS) telepítsen egy daruszerkezetet, amely rögzített sínen fut egy keskeny folyosón a magas állványszerkezetek között. A daru vízszintesen és függőlegesen mozog a raklapok vagy nagy rakományok elhelyezéséhez és visszavételéhez bármely állványhelyen. Ezek a rendszerek kezelik a legnehezebb terhelést és a legnagyobb tárolási sűrűséget, és a teljesen automatizált magasraktárak gerincét képezik az autóiparban, az acéliparban és az elosztási szektorban.

Automatizált polcok fémlemezekhez: speciális alkalmazás

A fémlemez tárolás egy sor kihívást jelent, amelyeket a hagyományos polcok – automatizált vagy manuálisan – rosszul kezelnek. A nyers lemezek és a vágott nyersdarabok nehezek (egyetlen 3000 × 1500 mm-es acéllemez több száz kilogrammot is nyomhat), méreteik nagyok, hajlamosak a felületi sérülésekre az érintkezés és a kopás következtében, és nehéz vizuálisan azonosítani egymásra rakva. Hagyományos kézi tárolás esetén egy adott lap halomból való kiemeléséhez targoncára, képzett kezelőre van szükség, és gyakran több, a célanyag felett heverő lap eltávolítására és újrarakására van szükség. Ez a folyamat lassú, károsítja a felületeket, és valós sérülésveszélyt rejt magában.

Az automatizált fiókos fémlemez állványrendszerek mindezen problémákat egyetlen architektúrában oldják meg. Minden lap vagy lapköteg saját független kazettát vagy fiókot foglal el, amelyet anyagtípus, vastagság, ötvözetminőség és mennyiség szerint regisztrálnak a rendszer leltári adatbázisában. Amikor egy vágógéphez vagy présgéphez egy adott anyagra van szükség, a kezelő beviszi a kérést egy terminálon – vagy a rendszer automatikusan megkapja azt a csatlakoztatott MES-től vagy ERP-től –, és a motoros mechanizmus előveszi a megfelelő fiókot és bemutatja a betöltőállomáson. Targonca nem lép be a képbe. Egyetlen lapot sem mozgatnak feleslegesen. Az anyag sértetlenül és helyesen azonosítva érkezik a kezelőhöz.

Ezzel a megközelítéssel jelentős helymegtakarítás érhető el. A hagyományos vízszintes rakatokban, targoncás folyosókban tárolt fémlemezek jelentős alapterületet igényelnek tonnánként. A fiókos automatizált rendszer ugyanazt a készletet a helyigény töredékébe tömöríti azáltal, hogy kiiktatja a folyosóteret és a kazettákat kompaktan helyezi el az állványszerkezetben. Fedezze fel a teljes választékot automatizált fémlemez tároló állványrendszerek ipari műhelyek számára , beleértve a kis tételes és nagy volumenű lapfeldolgozási környezetekre méretezett megoldásokat is. Azon létesítmények esetében, ahol a lemezfelvétel és -visszavétel teljes automatizálása szükséges, a automata fémlemez tárolórendszerek fiókos hozzáféréssel közvetlenül integrálható az upstream és downstream feldolgozó berendezésekkel, hogy folyamatos automatizált anyagáramlást hozzon létre.

Hosszú anyagok automatizált tárolása: csövek, profilok és rudak

A hosszú anyagok – acélcsövek, alumínium extrudálások, szerkezeti részek, kör- és lapos rudak – eltérő tárolási kihívásokat jelentenek, mint a fémlemezek, de ugyanolyan rossz eredményeket adnak kézi tárolási módok esetén. Hagyományosan statikus konzolos állványokon vagy padlókötegben tárolva, a hosszú anyagokhoz emelődaru vagy targonca hozzáférése szükséges, a folyosók távolságának hosszigénye miatt nagy alapterületet fogyasztanak, és komoly biztonsági kockázatokat jelentenek, amikor a dolgozók kézzel kezelik a 6 métert meghaladó hosszúságot és több száz kilogrammot.

Egy másik állandó probléma a megfelelő profil azonosítása vegyes készleten belül. A hasonló megjelenésű, de eltérő minőségű vagy falvastagságú szerkezeti acélszelvényeket gyakran összekeverik kézi tárolási környezetben, ami költséges anyag-téves azonosítási hibákhoz vezet, amelyek csak vágás vagy gyártás után kerülnek felszínre.

A hosszú anyagok tárolására szolgáló automatizált tárolórendszerek motorizált kazettás vagy teleszkópos konzolos mechanizmusok segítségével oldják meg ezeket a problémákat, amelyek meghatározott anyaghosszúságokat nyernek ki és szállítanak a kezelő hozzáférési pontjához daru vagy targonca használata nélkül. A rendszer leltári adatbázisa nyomon követi az egyes kazetták tartalmát – anyagtípus, minőség, hossz, mennyiség –, és automatikusan kezeli az első az elsőben sorrendet. A automatizált tárolórendszerek hosszú anyagokhoz, beleértve a csöveket és profilokat pontosan ezt az igényt szolgálja ki, a kompakt tárolóarchitektúra precíz visszakeresési vezérlésével kombinálva bármilyen bonyolultságú cső-, rúd- és szekciókészletekhez.

A teljes rendszerautomatizálás nélkül automatizált visszakereső képességet igénylő létesítményeknél a motoros elektromos teleszkópos konzolos polcok köztes lépést jelentenek: a konzolkarok automatikusan kinyúlnak, hogy a kért anyagot a hozzáférési felülethez hozzák, kiküszöbölve a daruval végzett műveleteket, miközben megtartják az ismert konzolos állványformátumot, amelyet a hosszú anyagokkal végzett műveletek szabványosítottak.

Főbb előnyök, amelyek indokolják a befektetést

Az automatizált polcrendszerek előzetes költsége magasabb, mint a hagyományos állványok esetében, és gyakran ez a költség az első kifogás a tőkeengedélyezési megbeszélések során. Az automatizálás üzleti szempontja azonban meggyőzővé válik, ha a kézi tárolás teljes költségét – nem csak a rack vételárát – letesszük az asztalra.

Térvisszanyerés. Az automatizált rendszerek kiküszöbölik a széles folyosókat, amelyek a targoncához való hozzáféréshez szükségesek. Egy tipikus ipari létesítményben a folyosóterület a raktározásra szánt teljes alapterület 30-50%-át teszi ki. A hagyományos állványok automatizált polcokra cserélése ugyanazon a térben megduplázhatja vagy megháromszorozhatja a tárolókapacitást, vagy lehetővé teszi a meglévő alapterület egy részének átcsoportosítását a produktív gyártási felhasználásra. A kapacitás közelében működő létesítmények esetében ennek a visszanyert térnek gyakran van olyan értéke, amely önmagában indokolja a beruházást.

A leltár pontossága. A kézi komissiózási rendszerek az emberi figyelemtől függenek az egyes visszakeresések helyes kiválasztásához és rögzítéséhez. Az iparági becslések szerint a kézi raktárakban a hibás kiválasztás mértéke évente több ezer dollárt jelent az utómunkálatok, a leírások és az ügyfelekre gyakorolt ​​hatások miatt. Az automatizált rendszerek leltári pontosságot érnek el 99,9% vagy több , mivel a vezérlőrendszer minden mozdulatot követ, és megakadályozza a kézi hibákat okozó félreértéseket. Fémlemez és hosszú anyagú műveletek esetén ez a pontosság közvetlenül csökkenti a rossz minőségű feldolgozásból származó anyagpazarlást.

A munka hatékonysága és biztonsága. Az automatizált polcok az anyagot a kezelőhöz juttatják, nem pedig a raktározási zónába küldik. Ez kiküszöböli a fizikai megterhelést, az utazási időt és a sérülések kockázatát, amelyek a magas állványokból vagy nehéz anyaghalmazokból történő kézi kiemeléshez kapcsolódhatnak. Kevesebb személyzetre van szükség az anyagmozgatáshoz, és ez a személyzet biztonságosabb, jobban ellenőrzött körülmények között dolgozik. A munkaerőköltség-csökkentés jellemzően a legnagyobb mértékben hozzájárul az automatizálás pénzügyi helyzetéhez.

A befektetés megtérülési üteme. A jelentős előzetes költségek ellenére az AS/RS rendszerek a gyártási környezetben gyakran elérik a megtérülést 6-18 hónap amikor a munkaerő-megtakarítást, a helyértéket, a készlet pontosságának javítását és az anyagi károk csökkentését vesszük figyelembe. A megtérülési idő tovább rövidül a magas munkaerőköltségű piacokon és a több műszakos üzemben, ahol az automatizált rendszerek éjjel-nappali képessége olyan áteresztőképességet biztosít, amelyhez a kézi műveletek nem férnek hozzá arányos létszámbővítés nélkül.

Automatizált polcrendszer integrálása kezelőberendezésekkel és szoftverekkel

Az elszigetelten működő automatizált polcrendszer jelentős értéket képvisel. A gyártólétesítmény szélesebb anyagáramába integrált rendszer – kezelőberendezésekhez, gyártásütemezéshez és vállalati szoftverekhez kapcsolódva – transzformációs értéket biztosít.

A fizikai integrációs pont a be- és kirakodási felület. A teljesen automatizált anyagáramlásban a lapok vagy hosszú anyagok a bejövő logisztikából érkeznek a tárolórendszerbe, majd egy rakodómanipulátoron keresztül automatikusan bekerülnek a raktárba, majd kézi beavatkozás nélkül, bármely szakaszban visszaszállítják és a vágó- vagy feldolgozógépbe szállítják. A intelligens be- és kirakodó manipulátorok az automatizált anyagmozgatáshoz fejezze be ezt a kört – az anyag fizikai átvitelét a tárolórendszer és a gyártóberendezés között olyan pontossággal kezelje, amelyet a targonca kézi műveletei nem képesek következetesen elérni.

Szoftveres oldalon a modern automatizált polctelepítés vezérlőrendszere jellemzően támogatja a raktárfelügyeleti rendszerekkel (WMS), a gyártásvégrehajtási rendszerekkel (MES) és az ERP platformokkal való integrációt. Ez az integráció lehetővé teszi a tárolórendszer számára, hogy automatikusan megkapja az anyag-utánpótlási triggereket, ha a készlet a küszöbérték alá csökken, az anyagot a termelési tervnek megfelelően ütemezetten termelésbe bocsátja, és valós időben frissítse a készletnyilvántartásokat kézi adatbevitel nélkül. Az eredmény egy olyan tárolási funkció, amely nemcsak gyorsabb és pontosabb, hanem valóban kapcsolódik az általa kiszolgált termelési művelethez.

Az egyedi komponensek helyett teljes megoldást kereső műveleteknél a komplett automatizált tárolórendszerek gyártási környezetekhez a tárolóállványokat, a visszakereső mechanizmusokat, a kezelőberendezéseket és a vezérlőszoftvert a fémgyártó és -feldolgozó műhelyek speciális igényeinek megfelelően kialakított integrált csomagokká egyesíti – a kisszériás munkaműhelyektől a nagy volumenű folyamatos gyártósorokig.