Smart Factory – budoucnost výrobní logistiky

Publikováno dne: 9. července 2014 / Aktualizace od: 28. září 2021 - Autor: Konrad Wolfenstein

Smart Factory: Transportní roboti v továrně nebo skladu – Obrázek: Xpert.Digital / Andrey Suslov|Shutterstock.com

Plně automatické vysokoregálové sklady, roboti, kteří se samostatně pohybují skladem a technicky sofistikované dopravníkové systémy – ve skladové logistice je neustálý technický pokrok hmatatelný v každém bodě.

Jak je to ale s výrobní logistikou, ve které se podstatná část tvorby průmyslové hodnoty odehrává? Podle řady výrobců zde zbývá ještě mnoho nevyužitého potenciálu. Jedním z přístupů je inteligentní automatizace materiálového toku, s jejíž pomocí lze zboží ještě rychleji přesouvat ze skladu na pracoviště a do výrobních míst. A právě zde nastupují dvě společnosti Kardex Remstar a Servus Intralogistics. Pod klíčovým slovem Smart Factory vyvinuly nové řešení pro optimalizaci interní výrobní logistiky svých zákazníků. Primárním cílem je inteligentně propojit skladování a zásobování zboží, stejně jako montáž a výrobu, a tím realizovat důsledně automatizovaný tok materiálu mezi všemi skladovými, výrobními a montážními oblastmi.

Inteligentní směrování

Základními stavebními kameny řešení jsou dynamická úložná zařízení od Kardex Remstar a speciální transportní systém od Servus Intralogistics, který se skládá z autonomních transportních robotů. již delší dobu samostatně Novinkou je, že komponenty jsou kombinovány do efektivního celkového řešení pomocí nově vyvinutého softwaru.

Díly potřebné pro montáž jsou skladovány prostorově úsporným způsobem ve vertikálních skladovacích výtahech, cirkulačních regálech nebo kontejnerových skladovacích systémech od Kardex Remstar a v případě potřeby jsou k dispozici. Transportní systém Servus v okamžiku zajištění automaticky odebírá díly ze skladu a pomocí autonomních transportních robotů je dopravuje na montážní pracoviště. V závislosti na procesu jsou pak předem smontované díly transportovány k zajištění kvality, do mezipaměti, do finální výroby nebo k expedici. Dopravní systém Servus se ukázal jako obzvláště flexibilní, protože umožňuje volné trasování v tovární hale a optimálně se přizpůsobuje stávajícím stavebním konstrukcím. To znamená, že trasu lze instalovat na libovolném místě – od podlahy až po strop – ve skladových a výrobních halách.

Systém je zaměřen na skupinu zákazníků, kterou lze charakterizovat takto:

• vyrábí hotové výrobky nebo polotovary
• je integrován do průtokové výroby
• pracuje s dodáním just-in-time
• vyrábí malé a střední velikosti sérií
• pracuje se širokou škálou komponentů a předproduktů

Smart Factory je tedy řešením, které je ideální pro zákazníky ve zpracovatelském průmyslu, jako je automobilový průmysl nebo strojírenství .

Požadavky zákazníka

S cílem zefektivnit interní výrobní procesy a ušetřit čas se stále hlasitějším požadavkem zákazníků stává princip efektivní, automatizované přepravy komponentů a předvýrobků. Cílem je optimalizovaný materiálový tok se zkrácenými dobami nastavování a prostojů, což také umožňuje úplnou sledovatelnost prostřednictvím systémů pro zpracování dat společnosti. Důležitou roli v tom hraje balíkový software, který zaznamenává veškeré údaje o pohybu skladovaného zboží. Systém rozpozná dostupnost komponent pro stávající objednávky, rezervuje očekávané požadavky a detekuje zásoby. V souhrnu z toho vyplývají následující požadavky na koncepci:

• Zmenšení skladových a výrobních prostor, snížení docházkových vzdáleností
• Rychlejší přístup k uskladněnému zboží
• Stanovení zásob v reálném čase, správa skladových míst, doplňování zásob
• Zvýšení přesnosti vychystávání
• Zvýšená bezpečnost a ergonomie pro personál ve výrobě a skladu

Proces podrobně

Díly potřebné později při montáži jsou kompaktně uloženy na co nejmenší ploše ve vertikálních skladovacích výtahech, oběhových regálech nebo kontejnerových skladovacích systémech od Kardex Remstar a jsou připraveny k výrobě.

Proces začíná výrobní zakázkou, na jejímž základě se odebírá požadovaný materiál z jednotlivých skladových systémů. Ve většině případů je tento procesní krok vystaven a zpracován automaticky prostřednictvím ERP systému zákazníka. Obecně je možné doplňovat materiály pro místo montáže ze široké škály skladovacích systémů (např. malé díly, výškové nebo kyvadlové systémy). Jediným požadavkem je, aby byla k dispozici objednaná skladová zásoba, aby bylo možné dát k dispozici dostatečné množství komponentů pro montáž.

Zde vstupují do hry transportní roboti ze Servusu. Automaticky dostáváte informace o požadovaných pracovních krocích a všechny další kroky provádíte samostatně. Systém Servus nevyžaduje centrální řízení, protože transportní roboti komunikují přímo s ostatními transportními roboty a pracovními stanicemi pomocí infračerveného záření a reagují tak na své bezprostřední okolí. Jádrem tohoto sofistikovaného transportního systému je autonomní transportní robot, který dokáže přepravit náklady až do 35 kg. Lze individuálně konfigurovat podle vybavení, velikosti nebo nakládacích prostředků, lze přepravovat vše od jednoduchých krabic nebo krabic až po volně ložené zboží nebo obrobky specifické pro zákazníka. V něm integrované nakládací zařízení umožňuje nezávislé nakládání a vykládání ze skladovacích polic.

Jednotky manévrují na kolejnicovém systému, který se skládá čistě z nosných profilů, které nevyžadují žádnou kabeláž nebo vedení. Tím je dosaženo absolutně volné trasy, která umožňuje ideální přizpůsobení stávající infrastruktuře společnosti. V závislosti na okolnostech mohou být přepravní trasy instalovány na podlaze, v pracovní výšce nebo na stropě pro úsporu místa. Bez problémů jsou možné i krátkodobé přestavby v důsledku měnících se výrobních procesů nebo budoucích rozšíření.

Jako třetí hlavní aktér vystupují tzv. asistenti. Jedná se o jednotky, se kterými roboti komunikují a prostřednictvím kterých ovládají místa skladování, montáže nebo vychystávání.

Když se autonomní vůz přiblíží k asistentovi, asistent se identifikuje a informuje přepravního robota o své poloze v systému a možnostech, které má k dispozici. Robot se pak sám rozhodne, jak bude pokračovat. Stejně tak robot komunikuje s příslušnými pracovními stanicemi, které po sobě řídí.

Kromě výměny informací přes infračervené rozhraní je možná i zjednodušená komunikace pomocí elektrických impulsů. To lze použít například v případě, že jsou pro proces vyžadovány stop and go

Na montážním místě zaměstnanec odebírá díly, které mu dodávají různé roboty. Po vyjmutí kontejneru s přepravním zbožím a jeden S elektronickým signálem se vůz buď rozjede a nepotřebné zboží uloží zpět, nebo vyrazí na další pracoviště, kde je věc potřeba. Vagony jsou tak neustále v pohybu, dodávají, nakládají a vykládají, což montérům dává možnost plně se soustředit na výrobu bez dalších chůzí. Úspora času a zlepšení ergonomie pracoviště pro zaměstnance jsou obrovské a pomáhají tak firmám zvyšovat efektivitu a zároveň zdraví svých zaměstnanců.

Koncept samozřejmě není vhodný pouze pro čistou výrobu. Po dokončení montáže může robot samozřejmě hotové kusy vyzvednout a převézt do skladu nebo je odvézt na další stanici, kontrolu kvality nebo rovnou k vychystávání.

Výhody a zákaznické výhody systému Servus

S takovým systémem jsou příjem, skladování, vychystávání a výdej zboží integrovány do kompaktního procesu toku, který mohou společnosti navrhnout extrémně flexibilně. To znamená, že se lze vyhnout zbytečnému meziskladování a výrazně zvýšit průchodnost, což vede ke zkrácení doby průchodu při současném zvýšení výroby. Oběžné zásoby a vázaný kapitál se v důsledku toho sníží, což má za následek snížení nákladů.

A oblasti použití tohoto konceptu ve výrobní logistice jsou extrémně rozmanité:

• Interní přeprava: Kyvadlový systém zajišťuje veškerou vnitřní přepravu od příjmu zboží do vyrovnávacího skladu, přes výrobu, vychystávání, montáž až po výdej zboží. Jediný systém pro všechny oblasti znamená žádná zbytečná rozhraní a maximální flexibilitu.
• Montáž: Systém raketoplánu napájí manuální pracovní stanice i automatické zpracovatelské stanice a přináší s sebou související data a instrukce pro zpracování.
• Vychystávání: Bez ohledu na to, zda zboží k člověku nebo člověk ke zboží , ať už zpracováváte jednotlivé zakázky za sebou nebo několik zakázek paralelně, kyvadlový systém dopraví materiál ze skladu přímo k člověku nebo na pracoviště a přiveze jej zpět na libovolné požadované místo.

Celkově vzato Smart Factory řešení, které díky svému automatizovanému procesu, nekomplikované struktuře, jednoduché instalaci podle potřeb a v neposlední řadě vysoké škálovatelnosti systému může pomoci společnostem ve zpracovatelském průmyslu dále optimalizovat jejich procesy a výrazně zvýšit vnitřní efektivitu zvýšit.