المصنع الذكي – مستقبل لوجستيات الإنتاج

 

مستودعات عالية التشغيل أوتوماتيكية بالكامل، وروبوتات تتنقل بشكل مستقل عبر المستودع وأنظمة نقل متطورة تقنيًا - في لوجستيات المستودعات، يكون التقدم الفني الدائم ملموسًا في كل نقطة.

ولكن ماذا عن لوجستيات الإنتاج، التي يحدث فيها جزء كبير من خلق القيمة الصناعية؟ ووفقا لعدد من الشركات المصنعة، لا يزال هناك الكثير من الإمكانات غير المستغلة التي يمكن استغلالها هنا. أحد الأساليب هو الأتمتة الذكية لتدفق المواد، والتي يمكن من خلالها نقل البضائع بسرعة أكبر من المستودع إلى مكان العمل ومواقع الإنتاج. وهذا هو بالضبط المكان الذي تدخل فيه الشركتان Kardex Remstar وServus Intralogytics. وتحت الكلمة الرئيسية Smart Factory، قامتا بتطوير حل جديد لتحسين لوجستيات الإنتاج الداخلي لعملائهما. الهدف الأساسي هو الربط بشكل ذكي بين تخزين وتوفير السلع بالإضافة إلى التجميع والإنتاج وبالتالي تحقيق تدفق آلي للمواد باستمرار بين جميع مناطق التخزين والإنتاج والتجميع.

التوجيه الذكي

تتألف المكونات الأساسية للحل من أنظمة تخزين ديناميكية من شركة Kardex Remstar ونظام نقل متخصص من شركة Servus Intralogistics، يتألف من روبوتات نقل ذاتية القيادة. بشكل منفصل لفترة من الزمن. الجديد هو دمج هذه المكونات في حل شامل وفعال باستخدام برمجيات مطورة حديثًا.

تُخزَّن الأجزاء اللازمة للتجميع بطريقة موفرة للمساحة في أنظمة التخزين العمودية، أو رفوف التخزين الدوارة، أو أنظمة تخزين الحاويات من Kardex Remstar، ويتم استرجاعها عند الحاجة. عند الاسترجاع، يقوم نظام النقل Servus تلقائيًا باسترجاع الأجزاء من المخزن ونقلها إلى محطات التجميع باستخدام روبوتات نقل ذاتية القيادة. وبحسب العملية، تُنقل الأجزاء المُجمَّعة مسبقًا إلى قسم مراقبة الجودة، أو التخزين المؤقت، أو التجميع النهائي، أو الشحن. يتميز نظام النقل Servus بمرونة فائقة، إذ يسمح بالتوجيه الحر داخل قاعة المصنع ويتكيف بشكل مثالي مع هياكل المباني القائمة. وهذا يعني إمكانية تركيب المسار في أي مكان - من الأرضية إلى السقف - في قاعات التخزين والإنتاج.

يستهدف النظام قاعدة عملاء يمكن وصفها على النحو التالي:

• ينتج منتجات تامة الصنع أو شبه تامة الصنع
• يتم دمجها في عملية إنتاج متدفقة
• يعمل مع خدمة التوصيل في الوقت المناسب
• يقوم بتصنيع دفعات صغيرة ومتوسطة الحجم
• تتعامل مع مجموعة واسعة من المكونات والمنتجات نصف المصنعة

المصنع الذكي هو حل مثالي للعملاء في الصناعات التحويلية، مثل قطاعات السيارات أو الهندسة الميكانيكية.

متطلبات العميل

لتبسيط عمليات الإنتاج الداخلية وتحقيق وفورات في الوقت، أصبح مبدأ النقل الآلي الفعال للمكونات والمنتجات نصف المصنعة مطلبًا متزايدًا من العملاء. والهدف هو تحسين تدفق المواد مع تقليل وقت الإعداد والتوقف، مما يتيح أيضًا إمكانية التتبع السلس عبر أنظمة معالجة البيانات في الشركة. يلعب البرنامج المدمج في النظام دورًا محوريًا، حيث يسجل جميع بيانات حركة البضائع المخزنة. يحدد النظام مدى توفر المكونات للطلبات الحالية، ويحجز الطلب المتوقع، ويكشف عن نقص المخزون. باختصار، ينتج عن ذلك المتطلبات التالية لهذا المفهوم:

• تقليص مساحة التخزين والإنتاج، وتقليل مسافات المشي
• الوصول بشكل أسرع إلى البضائع المخزنة
• تتبع المخزون في الوقت الفعلي، وإدارة المستودعات، وإعادة التخزين
• زيادة دقة الانتقاء
• زيادة السلامة وبيئة العمل المريحة للعاملين في الإنتاج والتخزين

شرح العملية بالتفصيل

يتم تخزين الأجزاء المطلوبة لاحقًا في عملية التجميع بشكل مضغوط في مصاعد التخزين العمودية أو رفوف الكاروسيل أو أنظمة تخزين الحاويات من Kardex Remstar، مما يشغل مساحة أرضية ضئيلة، ويتم الاحتفاظ بها جاهزة للإنتاج.

تبدأ العملية بأمر الإنتاج، الذي يُستَخدَم بناءً عليه لاستخراج المواد المطلوبة من أنظمة التخزين المختلفة. في معظم الحالات، تُفعَّل هذه الخطوة تلقائيًا عبر نظام تخطيط موارد المؤسسات (ERP) الخاص بالعميل. يُمكن عادةً إعادة تزويد محطة التجميع بالمواد من مجموعة متنوعة من أنظمة التخزين (مثل أنظمة تخزين القطع الصغيرة، أو أنظمة التخزين ذات الرفوف العالية، أو أنظمة النقل). الشرط الوحيد هو توفر المخزون المطلوب لضمان توفير كمية كافية من المكونات اللازمة للتجميع.

هنا يأتي دور روبوتات النقل من سيرفوس. فهي تتلقى تلقائيًا معلومات حول خطوات العمل اللازمة وتُكمل جميع الخطوات اللاحقة بشكل مستقل. لا يتطلب نظام سيرفوس أي تحكم مركزي، إذ تتواصل روبوتات النقل مباشرةً مع روبوتات النقل الأخرى ومحطات العمل عبر الأشعة تحت الحمراء، ما يسمح لها بالتفاعل مع محيطها المباشر. يكمن جوهر هذا النظام المتطور في روبوت نقل يعمل بشكل مستقل، قادر على حمل أوزان تصل إلى 35 كيلوغرامًا. يُمكن تهيئته بشكل فردي وفقًا للميزات والحجم ومعدات التحميل، ما يُمكّنه من نقل كل شيء بدءًا من صناديق الكرتون البسيطة أو الصناديق الخشبية وصولًا إلى البضائع السائبة أو قطع العمل المصممة خصيصًا للعملاء. كما تُتيح معدات التحميل المُدمجة التحميل والتفريغ التلقائي من رفوف التخزين.

تتحرك الوحدات على نظام سكك حديدية يتكون فقط من دعامات، دون الحاجة إلى كابلات أو أسلاك. يتيح ذلك تصميمًا مرنًا للمسارات، مما يُمكّن من دمجها بسلاسة مع البنية التحتية الحالية للشركة. وبحسب الظروف، يمكن تركيب أنظمة النقل على الأرض، أو على ارتفاع مناسب للعمل، أو على السقف لتوفير المساحة. كما يُمكن إجراء تعديلات سريعة بسهولة نتيجة لتغير عمليات الإنتاج أو التوسعات المستقبلية.

أما اللاعب الرئيسي الثالث فهو ما يسمى بالمساعدين. هذه هي الوحدات التي تتواصل معها الروبوتات والتي من خلالها تتنقل إلى مواقع التخزين أو محطات التجميع أو الانتقاء.

عندما تقترب المركبة ذاتية القيادة من مساعد، يُعرّف المساعد بنفسه ويُبلغ روبوت النقل بموقعه داخل النظام والخيارات المتاحة. ثم يُقرر الروبوت تلقائيًا كيفية المتابعة. ويتواصل الروبوت مع محطات العمل الفردية التي يزورها بالتتابع بنفس الطريقة.

إضافةً إلى تبادل المعلومات عبر الأشعة تحت الحمراء، يُمكن أيضاً استخدام الاتصال المبسط عبر النبضات الكهربائية. يُمكن استخدام هذه التقنية، على سبيل المثال، عندما تتطلب العملية أوامر بسيطة فقط، مثل التوقف والانطلاق .

في محطة التجميع، يقوم العامل بإزالة الأجزاء التي سلمتها له الروبوتات المختلفة. بعد إزالة الحاوية التي تحتوي على البضائع المنقولة و عند تلقي إشارة إلكترونية، تعود العربة إما إلى موقعها الأصلي وتضع البضائع غير المطلوبة، أو تنتقل إلى محطة العمل التالية حيث يلزم وجود المنتج. هذا يُبقي العربات في حركة مستمرة، تقوم بالتوصيل والتحميل والتفريغ، مما يسمح لعمال التجميع بالتركيز كليًا على الإنتاج دون الحاجة إلى المشي لمسافات إضافية. إن توفير الوقت الناتج والتحسينات في بيئة العمل المريحة للموظفين كبيرة، مما يساعد الشركات على زيادة الكفاءة مع تعزيز صحة موظفيها في الوقت نفسه.

بالطبع، لا يقتصر هذا المفهوم على الإنتاج فحسب. فبعد اكتمال عملية التجميع، يمكن للروبوت أيضاً التقاط القطع النهائية ونقلها إلى مستودع، أو نقلها إلى المحطة التالية، مثل مراقبة الجودة أو تجهيز الطلبات.

مزايا نظام سيرفوس وفوائده للعملاء

في نظام كهذا، يتم دمج استلام البضائع وتخزينها وتجهيز الطلبات وإصدارها في عملية انسيابية متكاملة، تتيح للشركات تصميمها بمرونة فائقة. هذا يُلغي الحاجة إلى التخزين الوسيط غير الضروري، ويرفع الإنتاجية بشكل ملحوظ، مما يُقلل من أوقات التسليم ويزيد الإنتاج في الوقت نفسه. كما يُقلل من مخزون المنتجات قيد التصنيع ورأس المال المُستثمر المرتبط به، مما يُؤدي إلى خفض التكاليف.

وتتسم مجالات تطبيق هذا المفهوم في مجال الخدمات اللوجستية للإنتاج بتنوعها الشديد:

• النقل الداخلي: يتولى نظام النقل المكوكية جميع عمليات النقل الداخلي بدءًا من استلام البضائع وتخزينها في المخزن المؤقت، مرورًا بالإنتاج، وتجهيز الطلبات، والتجميع، وصولًا إلى شحن البضائع. نظام واحد لجميع الأقسام يضمن عدم وجود واجهات غير ضرورية ومرونة قصوى.
• التجميع: يقوم نظام النقل بتزويد محطات العمل اليدوية بالإضافة إلى محطات المعالجة الآلية، حاملاً معه البيانات وتعليمات المعالجة ذات الصلة.
• انتقاء الطلبات: سواء كان ذلك من البضائع إلى العامل أو من العامل إلى البضائع ، وسواء كان يتم معالجة الطلبات الفردية واحدة تلو الأخرى أو عدة طلبات بالتوازي، فإن نظام النقل يقوم بتوصيل المواد من موقع التخزين مباشرة إلى العامل أو إلى محطة العمل وإعادتها إلى أي موقع مطلوب.

بشكل عام، المصنع الذكي حلاً يمكن أن يساعد الشركات في قطاع التصنيع على تحسين عملياتها بشكل أكبر وزيادة الكفاءة الداخلية بشكل كبير، وذلك بفضل عملياتها الآلية، وهيكلها غير المعقد بما في ذلك التثبيت البسيط القائم على الاحتياجات، وأخيراً وليس آخراً، قابلية النظام العالية للتوسع.