Projektowanie transportu wewnętrznego – wózki jezdniowe i pojazdy autonomiczne

Posted on Posted in Uncategorized

Projektując procesy przepływu materiałów wewnątrz magazynów lub między magazynem a obszarem produkcji, coraz częściej wykorzystujemy autonomiczne pojazdy, zastępując nimi tradycyjne wózki jezdniowe. Uzasadnieniem takiego wyboru są głównie coraz wyższe koszty pracy, trudności z pozyskaniem wykwalifikowanych pracowników na rodzimym rynku oraz względy bezpieczeństwa.

Realizując opracowanie nowych projektów logistycznych w istniejących lub nowo powstałych budynkach, prawie zawsze porównuje się wiele możliwych wariantów dotyczących samego przepływu towarów w kontekście zarówno opłacalności inwestycji, jak i innych czynników kluczowych dla danej branży.
Z punktu widzenia obsługiwanych (transportowanych) towarów, autonomiczne pojazdy możemy podzielić na dwie grupy: pojazdy poruszające się w wydzielonych strefach magazynu (najczęściej spotykane w strefach regałowych) oraz pojazdy poruszające się między obszarami zarówno magazynowymi, jak i produkcyjnymi, najczęściej na styku dwóch procesów.

Coraz szerzej wykorzystywanym rozwiązaniem podczas projektowania procesów transportu wewnętrznego w samym magazynie i na styku procesów magazynowo-produkcyjnych, a także pomiędzy poszczególnymi procesami produkcyjnymi, są pojazdy typu AGV (Automated Guided Vehicle), które występują na rynku w wielu dostosowanych do potrzeb wariantach. Wózki typu AGV to wózki automatycznie prowadzone, których główną ideą jest wyeliminowanie kierowania bezpośredniego przez operatora (człowieka). Idea ta zrodziła się głównie z chęci zapewnienia wysokiego poziomu bezpieczeństwa (np. w warunkach szkodliwych dla zdrowia człowieka) przy jednoczesnym osiągnięciu dużej wydajności oraz precyzji.

W magazynie

W kontekście wykorzystania autonomicznych wózków jezdniowych wysokiego składowania nadrzędnym wymaganiem jest wysoki stopień jednorodności przemieszczanych towarów.
Układ magazynu wraz z techniką składowania w przeważającej iczbie przypadków projektowany jest pod dedykowany rodzaj opakowania jednorodnego. Zazwyczaj jest to paleta EURO z towarami jednorodnymi o wysokiej stabilności transportu.
Przykłady zastosowania tak zautomatyzowanej techniki manipulacyjnej możemy spotkać w magazynach przyprodukcyjnych największych producentów z branży spożywczej. To rozwiązanie wymusza pełne oddzielenie strefy, w której poruszają się autonomiczne wózki, oraz zabezpieczenie jej poprzez dodatkowe systemy ochronne, takie jak: bariery świetlne oraz stałe elementy odbojowe (niepozwalające wózkom wydostać się z wyznaczonego pola), co jest również jednym z większych nakładów inwestycyjnych. Zasilanie stref takiego magazynu towarami następuje często przez odbiór ich z urządzeń przenośnikowych często pracujących w synergii z innymi urządzeniami, takimi jak np. owijarki foliowe czy foliarki kapturowe.

W kontekście przepływów wewnątrzmagazynowych, gdzie występuje standardowy wózek jezdniowy lub wózek jezdniowy wysokiego składowania poruszający się w strefach regałowych INTRALOGISTYKA EUROLOGISTICS 13 i blokowych, pojazdy autonomiczne znajdują swoje zastosowanie jedynie w największych kompleksach magazynowych. Gdy porównamy efektywność transportu klasycznego wewnątrz stref magazynowych, gdzie przemieszczamy już pobrany towar z regału czy bloku, z rozwiązaniem, gdzie pobrany towar przemieszczamy do strefy przekazania w celu jego transportu wózkiem AGV i kolejno pobrania w innym miejscu magazynu, często okazuje się, że jest to nieuzasadnione z punktu widzenia efektywności procesu. Kolejną przeszkodą jest potrzeba zabezpieczenia dodatkowej powierzchni dla tzw. dworców (punktów przekazania towaru) oraz zmian w systemie WMS. Pojazdy autonomiczne w średnich i mniejszych magazynach sprawdzają się w przypadku obiegu pustych opakowań, gdzie wyposażając pojazd w dedykowana platformę, możemy transportować więcej opakowań zwrotnych jednocześnie między strefą np. czyszczenia pojemników a strefą ich składowania.

W przypadku, gdy oczekiwana precyzja dotycząca umiejscowienia przewożonego towaru w miejscu odkładczym jest niska, a samo urządzenie ma być wykorzystywane w przyszłości dla wielu procesów, zastosowanie mają urządzenia ciągnące z doczepianym wózkiem dla przewożonych materiałów. Stosowane są też w takim przypadku rozwiązania polegające na zautomatyzowanym podpięciu transportowanego wózka z towarami. Dodatkowo dzięki zastosowaniu taśmy magnetycznej (którą przykleja się do posadzki) oraz czujnikom określającym punkty orientacyjne, możemy dowolnie zmieniać trasę poruszania się takiego pojazdu. Jest to jedno z najtańszych rozwiązań. Ceny pojedynczego pojazdu AGV, o uciągu ok. 150 kg wraz z niezbędną stacją ładującą, oscylują w okolicach 30 tys. euro. Występują inne sposoby określania trasy przejazdu zarówno indukcyjne, jak i sterowania laserowego.

AGV w linii podmontażowej

W przypadku wykorzystania wózków AGV jako samonośnej platformy, uzyskujemy możliwość wykorzystania techniki jako części linii podmontażowej, gdzie pojazdy ustawione w szeregu, podobnie jak linia montażowa, poruszają się z komponentem pomiędzy stanowiskami pracy. Z uwagi na swoją wysoką elastyczność co do możliwości zmiany trasy, prędkości czy punktów zatrzymania, tego typu rozwiązanie coraz częściej ma zastosowanie w branży automotive. Branża ta jest obecnie chyba najlepszym przykładem wykorzystania wózków autonomicznych typu AGV. Stosuje się tutaj pojazdy, które zastępują człowieka w procesach transportu, gdzie towary dostarczane są w mniejszych partiach z większą częstotliwością. Obecnie testowane są rozwiązania wspomagające pracę osób kompletujących, w których pojazd nie porusza się po zaprogramowanym torze, lecz podąża za pracownikiem posiadającym przy sobie specjalny nadajnik. Dzięki temu pracownik ma wolne obie ręce i nie musi zajmować się fizycznym przemieszczaniem nośnika po ścieżce kompletacyjnej.

Sekwencjonowanie a AGV

Z punktu widzenia specyfiki produktu w branży automotive, w ramach przepływu materiału, spotykamy tzw. supermarkety, dzięki którym dostarczanie komponentów można realizować zgodnie z zasadami JIS (just-in-sequence). Linie produkcyjne są miejscem o ograniczonej powierzchni dla samych materiałów produkcyjnych, często niewystarczającym do umieszczenia wszystkich niezbędnych komponentów pod ręką personelu produkcyjnego. Szczególnie w przypadku branży automotive urządzenia samojezdne w połączeniu z przepływem materiału opartym na zasadach sekwencjonowania mają swoje uzasadnienie. Wysoka częstotliwość realizowanych dostaw do linii oraz niejednokrotnie krótkie odcinki pokonywanych tras uzasadniają stosowanie technik typu AGV z punktu widzenia nie tylko monotonii pracy pracownika, ale także z powodów finansowych. Dzięki zaprojektowaniu procesów logistycznych opartych na takcie pracy, uzyskujemy efekt pełnej synchronizacji z linią produkcyjną. Wewnętrzny klient końcowy otrzymuje dokładnie na czas niewielką partię materiału niezbędnego do wykonania kilku bądź kilkunastu operacji montażowych, produkcyjnych.

Projektując lub usprawniając procesy przepływu w przypadku pracy w warunkach trudnych, szkodliwych zastosowanie pojazdów autonomicznych jest w pełni uzasadnione. Dla przepływów, które można powiązać z taktem produkcji, w większości przypadków także można wykazać uzasadnienie ekonomiczne zastosowania pojazdów typu AGV. W branżach o dużej zmienności sezonowej oraz szerokim asortymencie opłacalność zastosowania wymienionych technik maleje – tu nadal niezastąpiony jest człowiek z jego doświadczeniem i umiejętnością oceny napotkanej sytuacji. Na chwilę obecną nie ma uniwersalnego modelu zastosowania poszczególnych technik, każdy przypadek wymaga indywidualnej oceny i analizy.

Polub nas i udostępnij: