Automatyczne Systemy Transportowe

cassioliuser

Roboty antropomorficzne

Roboty antropomorficzne są przyszłością przemysłu. Wiele osób myli je z robotami humanoidalnymi, które mają za zadanie przypominać człowieka. Roboty antropomorficzne najczęściej wcale go nie przypominają. Wręcz przeciwnie. Na pierwszy rzut oka wyglądają jak zwykłe wysięgniki czy automatyczne ramiona i wcale nie wzbudziłby zachwytu laika, który miąłby okazję obejrzeć je przy pracy. Jednak ich niesamowita funkcjonalność sprawia, że realizacja linii montażowych wymaga zatrudnienia o wiele mniej osób do jej obsługi.

Co potrafi robot antropomorficzny?

Roboty antropomorficzne wykonują skomplikowane czynności, które potrafią wykonać ludzkie dłonie. Mają bardzo elastyczny poziom automatyzacji, dzięki zastosowaniu szeregu przegubów i ramion. Mogą wykonać prace, z którymi nie poradziłyby sobie zwykłe maszyny. Dodatkowo są one niezwykle precyzyjne.

Do czego potrzebny jest robot?

Roboty antropomorficzne w przyszłości będą sukcesywnie zastępować ludzi na ich stanowiskach. Dlaczego? Przede wszystkim dlatego, że są dokładne i nie popełniają błędów. Roboty nie chorują i mogą pracować całą dobę. Ponadto są szybsze. Poza wykonaniem swojego zadania, w pamięci magazynują dane o zatrzymaniach na linii produkcyjnej, anomaliach, czy  nieprawidłowościach, z których w ciągu kilkunastu sekund mogą przedstawić raport. Są więc o wiele wydajniejsze niż człowiek. Ponadto roboty mogą pracować w warunkach szkodliwych i niebezpiecznych dla człowieka, można więc powiedzieć, że po części chronią ludzkie zdrowie i życie. Roboty antropomorficzne sprawdzają się wszędzie tam, gdzie praca jest zbyt żmudna, nieprzyjemna lub zbyt precyzyjna dla człowieka. Maszyny radzą sobie nawet z bardzo drobnymi elementami. Roboty antropomorficzne już dawno przestały być czymś rzadko spotykanym w fabrykach. Obecnie wszystkie znane, nowoczesne linie produkcyjne i montażowe wyposażone są w tego typu maszyny. Roboty antropomorficzne mogą współpracować ze zwykłymi robotami i automatycznymi systemami transportowymi.

Rozwiązania IT w automatycznych systemach transportowych

Współczesne magazyny automatyczne, linie produkcyjne i montażowe nie byłyby tak wydajne, gdyby nie zaawansowane rozwiązania IT, dzięki którym można nad nimi zapanować. To właśnie z nich wynika precyzja i rzetelność maszyn. Perfekcyjna konstrukcja maszyny i jej funkcjonalność byłyby niczym, gdyby nie system, który mówi jej, co ma robić.

Magazynowanie

Dopracowany system IT, który steruje procesami w magazynie jest w zasadzie jego sercem. To dzięki poleceniom wydawanym cyfrowo przez człowieka automatyczny magazyn wie, skąd ma pobierać towar, oraz dokąd go przetransportować. Dzięki pełnej komputeryzacji właściciel magazynu w każdej chwili może sprawdzić, co się w nim znajduje, a co (i kiedy) wyruszyło w drogę do klienta. Systemy magazynowe mogą być również sterowane ręcznie, jeśli zachodzi taka potrzeba. System IT jest oczywiście dopracowywany do wymagań klienta i specyfiki magazynowanego towaru.

Produkcja

Inteligentne systemy IT są również niezbędne przy obsłudze linii produkcyjnych. To dzięki nim roboty wiedzą, co i jak mają montować, malować,  frezować, czy w inny sposób wykonywać swoje obowiązki. Możliwość dokładnego planowania i sterowania operacjami przy linii montażowej umożliwia jej płynną pracę. Dzięki informacjom pochodzącym z systemu, który pilnuje całego procesu, możliwa jest dokładna synchronizacja kolejnych etapów.

Testowanie

Dedykowane systemy IT są również niezbędne do obsługi linii testowych. Urządzenia testowe otrzymują dzięki nim polecenia, co mają zrobić z testowanym produktem. Tego typu rozwiązania są najczęściej stosowane przy produkcji urządzeń AGD. Dzięki tej technologii producent otrzymuje dokładny i czytelny raport z tego, jak dany sprzęt wypadł na teście. Najlepsze systemy do testów obsługują nie tylko proste roboty, ale mogą być też dostosowane do testów np. z użyciem kamer termowizyjnych. Oczywiście każdy system jest dopracowywany do wymogów danego klienta i w razie potrzeby integrowany z jego własnymi systemami.

Automatyczne systemy magazynowe. Eliminacja czynnika ludzkiego

Automatyzacja różnych gałęzi przemysłu i życia ludzkiego ma na celu nie tylko ułatwienie i przyspieszenie prac, ale również eliminację błędów wynikających z niedoskonałości ludzi. Dlatego też w nowoczesnych samolotach automatyzuje się systemy pilotujące, aby samolot w zasadzie „leciał sam”, a pilot tylko kontrolował, czy z urządzeniami nie dzieje się coś dziwnego. Nie inaczej sytuacja wygląda w przypadku magazynowania towarów i wydawania go do wysyłki. Im więcej pracy wykona automat, tym większa szansa, że do odbiorcy trafi dokładnie to, co powinno.

Błędy człowieka

Automatyczne systemy magazynowe nie popełniają błędów, które mógłby popełnić człowiek. W wielu branżach zdarza się, że ktoś przychodzi do pracy niewyspany lub zmęczony. Czasami pracownicy mają problemy w życiu prywatnym, o których myślą  wykonując swoje obowiązki służbowe. Pracownik może być również chory lub przeziębiony. Te wszystkie sytuacje sprawiają, że łatwo popełnić błąd, odkładając towar nie na to miejsce lub pakując go nie do tej paczki. Pracodawcy narzekają również na wydajność pracowników, którzy leniwie podchodzą do obowiązków i spędzają zbyt wiele czasu na lunchu czy papierosie, zamiast przy stanowisku pracy. Problemem są też nowi pracownicy, którzy zanim wdrożą się w pracę, muszą być odpowiednio długo przeszkoleni, a przez ten czas należy dokładnie sprawdzać czy poprawnie wykonali swoje obowiązki.

Systemy magazynowe

Zainwestowanie w system magazynowy rozwiązuje wszystkie powyższe problemy. Dobrze zaprogramowane maszyny są precyzyjne, dokładne i nie mylą się. Pobierają produkty i układają je na właściwych półkach, potrafią same skompletować zamówienie do danego kartonu. Maszyny mogą pracować przez całą dobę. Dodatkowo, automatyzacja magazynu ogranicza straty w towarze, które mógłby spowodować człowiek na przykład nieumiejętnie go podnosząc czy pakując. Dzięki wyspecjalizowanym systemom magazynowym ich właściciele mają zawsze dokładny raport na temat towarów w nim zalegających, nie ma wiec problemu, produkty zaczną „znikać”, gdyż w nikt nie jest w stanie upilnować ich przepływu.

Systemy pickingu

Automatyczne systemy magazynowe to nie tylko wyspecjalizowane rozwiązania technologiczne do składowania towarów z rożnych branż. To również skomplikowane systemy odpowiedzialne za wybieranie odpowiednich towarów z magazynów i dostarczanie ich na wskazane linie lub pakowanie ich do większych opakowań. Ta część działania automatycznego systemu magazynowego nazywana jest pickingiem.

Znaczenie pickingu

Automatyczny picking ma takie samo znaczenie, jak ręczne kompletowanie towarów w magazynu przez pracownika. Od jego dokładności i rzetelności zależy to, czy klient będzie zadowolony z otrzymanej przesyłki. Istotne jest to, co pracownik zapakuje do paczki, jak to zrobi, jak zamknie i oznakuje paczkę, oraz kiedy wyruszy ona w drogę do klienta. Automatyczny picking ma na celu udoskonalenie tej czynności i przyspieszenie jej. Jest niezastąpiony w wielkich halach magazynowych, gdzie ręczne znajdywanie produktów było by ogromnie czasochłonne. Aby system pickingowy był jak najbardziej wydajny niezbędne jest ustalenie logicznej segmentacji planowanego procesu. Firma projektująca system pickingowy musi dowiedzieć się wszystkiego o artykułach (wymiarach, kształtach itp.), obsługiwanych kodach, zamówieniach i ich sezonowości i wskaźniku rotacji wg. klas artykułów.

Różne systemy pickingowe

Systemy pickingowe oczywiście tworzone są na indywidulane życzenie klienta i różnią się od siebie wynikami i metodami działania. Najpopularniejsze z nich to: Pick to belt, Pick to light, Island picking SLS, Picking automatyczny, Pick and pack. Niektóre z nich działają na zasadzie “towar do operatora”, gdzie system dostarcza operatorowi wybrane produkty do dalszych czynności. Inne z kolei działają na zasadzie „operator do towaru”. To operator wyciąga potrzebne mu towary, a system na bieżąco uzupełnia i podaje mu produkty. Im system jest bardziej zautomatyzowany, tym bardziej ograniczone są błędy ludzkie i możliwość uszkodzenia towaru przez nieuwagę człowieka. Najlepiej, by tylko nadzorował on system.

Kilka słów o robotach przemysłowych

Automatyzacja stanowisk roboczych w wielu firmach jest skutkiem nieustająco rozwijającej się technologii. Roboty przejmują coraz więcej obowiązków od ludzi. I nic w tym dziwnego: są od nich szybsze, dokładniejsze, a przy tym nie mylą się i nie chodzą na zwolnienia. Współcześnie roboty mogą przybierać najróżniejsze kształty: od prostych maszyn wykonujących jedną, powtarzającą się czynność, aż po roboty humanoidalne, które są maszynami wielozadaniowymi i które da się zaprogramować na wiele sposobów.

Historia

Pierwszy robot przemysłowy został skonstruowany w 1937 roku przez Griffitha P. Taylora. Był to prosty dźwig napędzany silnikiem elektrycznym zbudowany z części dla modelarzy i majsterkowiczów. Jednak zapoczątkował on prężny rozwój robotyzacji. W 1954 roku rozpoczęły się prace naukowo-badawcze na budową robotów dla przemysłu nuklearnego i oceanograficznego. W tym samym roku powstał pierwszy programowalny robot. Dwa lata później, w 1956 roku prawa autorskie do maszyny wykupił student fizyki Joseph Engelberger, który założył pierwszą firmę-prekursora oferującą usługi w branży robotyzacji. W 1961 roku pierwsze na świecie roboty przemysłowe tej firmy zostały zainstalowane w fabryce General Motors w Trenton w New Jersey i obsługiwały wysokociśnieniową maszynę odlewniczą. Od 1979 roku nastąpił gwałtowny rozwój robotyzacji, który trwa do dzisiaj.

Zastosowanie

Robotów oczywiście używa się po to, aby zmaksymalizować zyski firmy. Jednak w wielu wypadkach zastępują one człowieka ze względu na jego własne dobro. Roboty pracują za ludzi wszędzie tam, gdzie jest to niebezpieczne. Przykładem mogą być środowiska agresywne chemicznie lub takie, gdzie trzeba używać bardzo dużo siły (np. rozładunek). Wykonują też zadania monotonne, takie jak obsługa taśmy produkcyjnej lub niezwykle precyzyjne, gdzie ręka i oko ludzkie nie poradziłyby sobie. Robotów używa się  wielu branżach. Jest to oczywiście przemysł, górnictwo, transport, budownictwo i kosmonautyka, ale również i leśnictwo, medycyna czy hotelarstwo.

Serwis magazynów automatycznych

Profesjonalny serwis magazynów automatycznych jest zawsze kluczem do sprawnego, wydajnego i ekonomicznego systemu. To właśnie fachowa wiedza i pomysłowość inżynierów decydują o tym, czy dane rozwiązanie będzie w sto procentach dopasowane do potrzeb klienta. W wypadku specjalistycznych systemów magazynowania serwis w zasadzie cały czas jest do dyspozycji klienta. Zanim jeszcze kolejna linia powstanie, serwis powinien już o krok wyprzedzać jego pomysły.

Analiza możliwości i engineering

Rożne branże, a nawet poszczególne firmy oczekują czegoś innego od systemów magazynowania. Dlatego wszystkie systemy składowania powstają przy ścisłej współpracy serwisu i klienta. Najpierw serwis musi wstępnie ocenić, jak system ma wyglądać. Ustala standardowe i specyficzne potrzeby klienta i na podstawie zebranych informacji przygotowuje wstępny projekt linii. Klient na tym etapie jest również informowany o szacunkowych kosztach budowy linii. Jeśli zaakceptuje wstępny pomysł, prace idą dalej. Serwis rozpoczyna dokładne projektowanie systemu. Kolejnym krokiem są oczywiście różnego rodzaju testy i symulacje działania poszczególnych elementów, jak i całej linii. Jeśli wszystko przebiega pomyślnie, przygotowywane są projekty wykonawcze i serwis może przystąpić do właściwych prac.

Zarządzanie projektem i asysta techniczna

Budowa linii magazynowych organizacyjnie nie rożni się od budowy innych tego typu rozwiązań. Firma dostarczająca system musi nadzorować łańcuch dostaw, by w pracach nie było przestojów. Wszystkie urządzenia są instalowane zgodnie z projektem. Aż wreszcie cała linia zostaje uruchomiona i sprawdza się, czy spełnia ona wymogi wydajnościowe, jakościowe i kosztowe. Dopiero po uruchomieniu linii serwis obejmuje właściwe prace serwisowe, polegające na wsparciu technicznym klienta, naprawie urządzeń i ich konserwacji. Może on też prowadzić szkolenia z obsługi maszyn dla pracowników klienta, a także proponować i instalować udoskonalenia w pracy całego systemu.

Przenośniki nienapędzane

Chociaż wydawać by się mogło, że w XXI wieku prawie wszystko jest zautomatyzowane, bywają okoliczności, w których najprostsze rozwiązania są najlepsze. Nawet w przypadku specjalistycznych systemów magazynowych czasami niezbędne jest użycie tradycyjnych metod. Co to może oznaczać w wypadku tej branży? Nic innego, jak używanie najprostszych przenośników nienapędzanych.

Rodzaje przenośników

Osobom spoza branży mogłoby się wydawać, że wózek to wózek. Jednak systemy składowania różnych towarów wymagają różnorodnych form transportu. Innym sposobem należy przecież przewieźć ubrania na wieszakach, a innym kartony z książkami. Dlatego też na rynku dostępnych jest wiele różnych przenośników, o konstrukcji dedykowanej do konkretnych potrzeb. Wśród nich najpopularniejsze to chociażby zwykłe platformy na kółkach, czy wózki z podnośnikami. Jeśli chodzi o przenośniki wieszakowe, jest ich ogromny wybór. Dostępne są również przenośniki w formie stołów, a nawet takie, które przypominają taczki. Dobór odpowiednich przenośników jest kluczowy dla działania całej linii magazynowej.

Komfort pracy

Jaki jest idealny przenośnik? Przede wszystkim powinien mieć świetną jakość. To sprzęt, który jest intensywnie użytkowany całymi dniami. Musi wytrzymywać nie raz spore obciążenia i przejeżdżać w ciągu doby spore odległości. Aby pracowało się z nim komfortowo powinien być stabilny i poręczny. Nie trzeba chyba nawet wspominać o tym, że w nowych przenośnikach nic nie ma prawa chwiać się, skrzypieć czy piszczeć. Przenośnik musi być solidnie wykonany, aby nie zarwał się, ani po prostu nie rozpadł. To nie tylko kwestia bezpieczeństwa towaru, ale również kwestia bezpieczeństwa pracowników magazynu, czy osób przebywających na hali. Przenośniki muszą zawsze być używane zgodnie z zaleceniami producenta. Aby służyły w danej firmie przez długi czas, jak każdemu urządzeniu, należy im się solidny przegląd i serwis. Trzeba pamiętać też o odstawianiu ich bezpieczne miejsce, by zostały uszkodzone przez inne maszyny, np. wózki widłowe.

Wyspy zrobotyzowane

Automatyzacja stanowisk roboczych to nic innego, jak zastępowanie pracy ludzkich rąk maszyną. Chociaż to, że maszyny odbierają ludziom prace może brzmieć brutalnie, jest to efekt rozwijających się technologii i możliwości, jakie taka wymiana za sobą niesie. Maszyny są dużo wydajniejsze i mogą pracować bez przerwy. Są również dużo precyzyjniejsze. Jeśli nie pojawi się żadna usterka, po prostu nie popełniają błędów. To, co najbardziej interesuje właścicieli fabryk i magazynów to fakt, że maszyny są również tańsze, niż zatrudnianie „powolnych” ludzi. Dzięki robotom więc gospodarka rozwija się, a co za tym idzie – na dłuższą metę wszystkim żyje się lepiej.

Jak wygląda robot?

Na to pytanie nie ma innej odpowiedzi niż: różnie. To wszystko zależy, do czego będzie używany. Inaczej wyglądają roboty, które mają przenosić towary, a inaczej te, które mają dokręcać śruby. Te, które mają wykonywać proste zadania, z reguły nie mają skomplikowanej budowy. Jednak zdarzają się roboty, które wykonują bardzo precyzyjną pracę. Roboty mogą brać czynny udział w montażu produktów, na przykład montować tafle szkła wraz z uszczelkami. Wykorzystywane są też na końcowych etapach produkcji, takich jak cięcie, sklejanie czy lakierowanie. Inteligentne roboty często testują różnego rodzaju produkty, np. sprawdzają ich funkcjonalność. Maszyny zajmują się też paletyzacją towarów, a nawet ich transportem na kolejną linię lub do magazynu.

Budowa

Zwykłe roboty kartezjańskie nie przypominają robota, tylko skomplikowaną maszynę. Może ona mieć różną budowę, w zależności od tego, jakie obowiązki będzie wykonywała. Jednak na osobach spoza branży niezwykłe wrażenie robią roboty antropomorficzne. Jak sama nazwa wskazuje, mają one na celu jak najdokładniejsze oddanie pracy ludzkich rąk. Wykonują więc czynności, z którymi zwykła maszyna nie poradziłaby sobie. Są bardzo precyzyjne i elastyczne, dzięki dużej ilości przegubów i ramion. Tego typu maszyny często stosowane są w miejscach, w których warunki pracy dla zwykłego człowieka byłby zbyt niebezpieczne i uciążliwe.

Zalety rozwiązań SLS

Wózki samojezdne SLS całkiem zrewolucjonizowały systemy transportowe. Najprościej mówiąc, cały system to szereg samojezdnych wózków, poruszających się po zamkniętym obwodzie.  Posiadają szereg zalet, które sprawiają, że są lepszym rozwiązaniem niż tradycyjne wózki widłowe i inne sposoby przewożenia towarów. Coraz częściej można je spotkać w różnego rodzaju magazynach. Poruszają się szybko i niezależnie od siebie. Można nimi transportować palety, kartony, tace, ale również produkty umieszczone w nich luzem. Udźwigną towary o wadze nawet do 1500kg. Dlaczego tak wiele przedsiębiorstw decyduje się na montaż tego systemu?

Uniwersalność

Wózki samojezdne SLS są uniwersalne, jeśli chodzi o montaż szyny. Może ona być zamontowana na podłodze, wtedy do wózków mogą mieć łatwy dostęp pracownicy poruszający się po magazynie. Jednak szynę wózków SLS można również zamontować na dużo wyższym poziomie. Dzięki temu cały system nie zajmuje zbyt wiele miejsca w hali, którą można zaadaptować na inne potrzeby, podczas gdy wózki przemieszczają się np. pod sufitem. Wózki samojezdne SLS są uniwersalne również jeśli chodzi o sterowanie. W dobie, gdy większość urządzeń łączy się poprzez WI-FI, nie może tej opcji zabraknąć również w magazynach. Tam, gdzie występują zakłócenia sygnału, stosuje się nowoczesną technologię R-Coax.

Ekonomia

Wózki zasilane są energią elektryczną. Mogą ją one pobierać na całej długości szyny. Są o wiele bardziej ekonomiczne w używaniu, niż tradycyjne systemy 3transportowe. Wózek poruszający się wahadłowo zużywa mniej energii niż kilka klasycznych przenośników, które miałaby przetransportować towar na skomplikowanej trasie o dużej długości. Jest też mniej skomplikowany w budowie, a co za tym idzie, dużo bardziej bezawaryjny. Zadania poszczególnych stacji roboczych mogą być na bieżąco zmieniane. Zmiany nie wpływają jednak na wydajność całej linii i nie zakłócają jej pracy. Kolejną zaletą systemów SLS jest również to, że mają prostsze komponenty sterownicze.

Transport produktów w magazynie

Nowoczesne automatyczne systemy magazynowania to prawdziwe technologiczne perełki. Maszyny układają towary tak, aby zajmowały jak najmniej miejsca, a jednocześnie aby możliwy był do nich stały dostęp. Aby towary można było przemieszczać po magazynie niezbędne są skomplikowane systemy transportowania produktów. Należy je bardzo dokładnie zaplanować.

Jak wygląda system transportu?

Nie ma jednego, uniwersalnego projektu na system transportowania produktów. Systemy te planowane są indywidulanie, a ich ostateczny kształt zależy od wielu czynników. Przede wszystkim jednak jest dopasowany do rodzaju towaru, jaki będzie nim przenoszony. Jak łatwo się można domyślić, różne towary mają różne wymagania transportowe. Linia dopasowywana jest też do dokładnych wytycznych klienta. Może on określić prędkość, z jaką system ma się ona poruszać, to, jakie ma mieć przyspieszenie, jaką ma mieć nośność itp. Jakie elementy systemu transportowania produktów możemy wyróżnić?

Linie o stałym przepływie

To po prostu klasyczna linia składająca się z rolek, taśm, pasów itp., stale zasilana przez stacje robocze. Pozwala na płynny transport towarów.

Linia z możliwością akumulowania

Dzięki tym liniom można uniezależnić pracę stacji roboczej od pracy całego systemu. Pozwalają zapewnić bufor pomiędzy kolejnymi stacjami roboczymi.

Systemy zasilające

To najprościej mówiąc wózki, które dowożą lub odbierają coś ze stacji lub linii roboczej. Najczęściej poruszają się wahadłowo i mogą transportować towary w obie strony.

Rampy spedycyjne

Rampy pozwalają na sortowanie towarów do odpowiednich zatok spedycyjnych. Jest to możliwe dzięki ich automatycznej identyfikacji, np. czytnikiem laserowym, kamerą lub radiowo). Po odszyfrowaniu towaru, różnego rodzaju popychacze i ramiona kierują go w odpowiednie miejsce.

Linie do urządzeń specjalizowanych

Te linie służą do „obsługi” poruszających się po nich towarów. Umieszczone przy nich stacje robocze pozwalają m.in. na ważenie, etykietowanie lub paletyzowanie produktów.