Умна фабрика – бъдещето на производствената логистика

Публикувано на: 9 юли 2014 г. / Актуализирано на: 28 септември 2021 г. – Автор: Konrad Wolfenstein

Умна фабрика: Транспортни роботи във фабрика или склад – Изображение: Xpert.Digital / Андрей Суслов|Shutterstock.com

Напълно автоматизирани складове с високи стелажи, роботи, които се придвижват самостоятелно през складовете, и технически сложни конвейерни системи – в складовата логистика постоянният технологичен прогрес е осезаем във всяка точка.

Но какво да кажем за производствената логистика, където се осъществява значителна част от създаването на индустриална стойност? Според няколко производители тук все още има значителен неизползван потенциал. Един от подходите е интелигентната автоматизация на материалния поток, която помага за още по-бързото придвижване на стоките от складовете до работните места и производствените зони. Именно тук се намесват двете компании Kardex Remstar и Servus Intralogistics, които разработиха ново решение под името Smart Factory , за да оптимизират вътрешната производствена логистика на своите клиенти. Основната цел е интелигентно интегриране на складирането и извличането с монтажа и производството, като по този начин се постига напълно автоматизиран материален поток между всички зони за съхранение, производство и монтаж.

Интелигентно планиране на маршрути

Основните компоненти на решението са динамични складови системи от Kardex Remstar и специализирана транспортна система от Servus Intralogistics, състояща се от автономни транспортни роботи. отделно от известно време. Новото е, че компонентите са интегрирани в ефективно цялостно решение, използвайки новоразработен софтуер.

Необходимите за монтаж части се съхраняват по компактен начин във вертикалните складови подемници, каруселните стелажи или контейнерните системи за съхранение на Kardex Remstar и се изваждат при необходимост. По време на извличането, транспортната система Servus автоматично изважда частите от склада и ги транспортира до монтажните работни места с помощта на автономни транспортни роботи. В зависимост от процеса, предварително сглобените части се транспортират до контрол на качеството, междинно съхранение, окончателен монтаж или експедиране. Транспортната система Servus се оказва особено гъвкава, тъй като позволява свободно маршрутизиране в рамките на фабричното хале и се адаптира оптимално към съществуващите строителни конструкции. Това означава, че релсата може да се монтира навсякъде – от пода до тавана – в складовите и производствените халета.

Системата е насочена към клиентска база, която може да се характеризира по следния начин:

• произвежда готови или полуготови продукти
• е интегриран в процес на поточно производство
• работи с доставка „точно навреме“
• произвежда малки и средни партиди
• работи с широка гама от компоненти и полуготови продукти

е Smart Factory решение, което е идеално подходящо за клиенти в производствената индустрия, като например автомобилния или машиностроителния сектор.

Изисквания на клиента

За да се рационализират вътрешните производствени процеси и да се постигне икономия на време, принципът на ефективно, автоматизирано транспортиране на компоненти и полуготови продукти се превръща във все по-гласово търсене от страна на клиентите. Целта е оптимизиран поток от материали с намалено време за настройка и престой, което също така позволява безпроблемно проследяване чрез системите за обработка на данни на компанията. Софтуерът в пакета играе ключова роля, като записва всички данни за движението на складираните стоки. Системата идентифицира наличността на компоненти за текущи поръчки, резервира очакваното търсене и открива недостиг на запаси. В обобщение, това води до следните изисквания към концепцията:

• Намаляване на складовото и производственото пространство, намаляване на разстоянията за ходене
• По-бърз достъп до складираните стоки
• Проследяване на инвентара в реално време, управление на склада и попълване на запасите
• Повишена точност на бране
• Повишена безопасност и ергономичност за персонала в производството и складирането

Процесът в детайли

Частите, необходими по-късно при сглобяването, се съхраняват компактно във вертикални складови подемници, каруселни стелажи или контейнерни системи за съхранение на Kardex Remstar, заемайки минимално пространство на пода, и се поддържат готови за производство.

Процесът започва с производствената поръчка, въз основа на която необходимите материали се извличат от отделните складови системи. В повечето случаи тази стъпка от процеса се инициира и обработва автоматично чрез ERP системата на клиента. Попълването на запасите от материали за монтажната станция обикновено е възможно от голямо разнообразие от складови системи (напр. малки части, високи стелажи или совалкови системи). Единственото изискване е поръчаните материали да са налични, за да може да се осигури достатъчно количество компоненти за монтаж.

Тук се намесват транспортните роботи на Servus. Те автоматично получават информация за необходимите работни стъпки и изпълняват всички следващи стъпки самостоятелно. Системата Servus не изисква централизирано управление, тъй като транспортните роботи комуникират директно с други транспортни роботи и работни станции чрез инфрачервени лъчи, като по този начин реагират на непосредствената си околна среда. Ядрото на тази усъвършенствана транспортна система е автономно работещ транспортен робот, способен да превозва товари до 35 кг. Индивидуално конфигурируем според характеристиките, размера и товароносимостта, той може да транспортира всичко - от прости картонени кутии или щайги до насипни стоки или специфични за клиента детайли. Интегрираното товароносимост позволява автономно товарене и разтоварване от складовите стелажи.

Устройствата се движат по релсова система, състояща се единствено от носещи профили, без да се изисква окабеляване или електрическо окабеляване. Това позволява напълно неограничено разположение на релсите, което позволява идеална интеграция със съществуващата инфраструктура на компанията. В зависимост от обстоятелствата, транспортните системи могат да бъдат монтирани на пода, на работна височина или, за да се спести място, на тавана. Краткосрочни модификации, дължащи се на променящи се производствени процеси или бъдещи разширения, също се поемат лесно.

Третият основен играч са така наречените асистенти. Това са устройствата, с които роботите комуникират и чрез които се придвижват до места за съхранение, монтаж или комплектоване.

Когато автономното превозно средство се приближи до асистент, той се идентифицира и информира транспортния робот за позицията си в системата и наличните опции. След това роботът самостоятелно решава как да продължи. Роботът комуникира последователно с отделните работни станции, които посещава, по същия начин.

В допълнение към обмена на информация чрез инфрачервена връзка, е възможна и опростена комуникация чрез електрически импулси. Това може да се използва например, когато „стоп“ и старт“ за процеса са необходими

На монтажната станция служителят премахва частите, доставени му от различните роботи. След като премахва контейнера с транспортираните стоки и След получаване на електронен сигнал, количката или се връща на първоначалното си място и поставя ненужните стоки обратно, или продължава към следващото работно място, където е необходим артикулът. Това поддържа количките постоянно в движение, доставяйки, товарейки и разтоварвайки, позволявайки на монтажните работници да се съсредоточат изцяло върху производството, без допълнително ходене. Получените икономии на време и подобрения в ергономичността на работното място за служителите са значителни, помагайки на компаниите да повишат ефективността, като същевременно подобряват здравето на своите служители.

Разбира се, концепцията не е подходяща само за чисто производство. След като сглобяването е завършено, роботът може също да вземе готовите части и да ги транспортира до склад или да ги отведе до следващата станция, като например контрол на качеството или комплектоване на поръчки.

Предимства и ползи за клиентите от системата Servus

В подобна система, получаването на стоки, складирането, комплектоването на поръчки и издаването на стоки са интегрирани в компактен процес на изпълнение, който компаниите могат да проектират с изключителна гъвкавост. Това елиминира ненужното междинно складиране и значително увеличава производителността, което води до намаляване на сроковете за изпълнение и едновременно с това до увеличаване на производството. Запасите от незавършено производство и свързаният с тях ангажиран капитал се намаляват, което води до по-ниски разходи.

А областите на приложение на тази концепция в производствената логистика са изключително разнообразни:

• Вътрешен транспорт: Системата за совалки обслужва целия вътрешен транспорт от получаването на стоки до буферното съхранение, през производството, комплектоването на поръчки, монтажа и накрая до изпращането на стоките. Единна система за всички зони означава липса на ненужни интерфейси и максимална гъвкавост.
• Сглобяване: Системата за совалки осигурява ръчни работни станции, както и автоматични станции за обработка, като по този начин се доставят съответните данни и инструкции за обработка.
• Комплектуване на поръчки: Независимо дали става въпрос за доставка от човек на човек или от човек на човек, независимо дали се обработват отделни поръчки една след друга или няколко поръчки паралелно, системата за шатъл доставя материала от склада директно до човека или до работното място и го връща обратно на желаното място.

Като цяло, Smart Factory представлява решение, което благодарение на автоматизирания си процес, неопростената структура, включително лесна инсталация, базирана на нуждите, и не на последно място, високата мащабируемост на системата, може да помогне на компаниите в производствената индустрия да оптимизират допълнително своите процеси и значително да повишат вътрешната си ефективност.