Smart Factory – fremtiden for produktionslogistik

Udgivet den: 9. juli 2014 / Opdateret den: 28. september 2021 – Forfatter: Konrad Wolfenstein

Smart Factory: Transportrobotter på fabrikken eller lageret – Billede: Xpert.Digital / Andrey Suslov|Shutterstock.com

Fuldautomatiserede højlagre, robotter, der navigerer uafhængigt gennem lagrene, og teknisk avancerede transportbåndssystemer – inden for lagerlogistik er konstant teknologisk fremskridt håndgribeligt på alle punkter.

Men hvad med produktionslogistikken, hvor en betydelig del af den industrielle værdiskabelse finder sted? Ifølge flere producenter er der stadig et betydeligt uudnyttet potentiale her. En tilgang er intelligent automatisering af materialeflow, som hjælper med at flytte varer endnu hurtigere fra lagre til arbejdsstationer og produktionsområder. Det er netop her, de to virksomheder Kardex Remstar og Servus Intralogistics kommer ind i billedet, efter at have udviklet en ny løsning under navnet Smart Factory for at optimere deres kunders interne produktionslogistik. Det primære mål er intelligent at integrere lager og genbrug med montering og produktion og dermed opnå et fuldt automatiseret materialeflow mellem alle lager-, produktions- og monteringsområder.

Smart ruteplanlægning

Kernekomponenterne i løsningen er dynamiske lagersystemer fra Kardex Remstar og et specialiseret transportsystem fra Servus Intralogistics, der består af autonome transportrobotter. separat i et stykke tid. Det nye er, at komponenterne er integreret i en effektiv samlet løsning ved hjælp af nyudviklet software.

De dele, der er nødvendige til montering, opbevares pladsbesparende i Kardex Remstars lagerautomater, karruselreoler eller containeropbevaringssystemer og hentes efter behov. Ved hentningen henter Servus transportsystem automatisk delene fra lageret og transporterer dem til monteringsarbejdsstationerne ved hjælp af autonome transportrobotter. Afhængigt af processen transporteres de præmonterede dele derefter til kvalitetskontrol, mellemlager, slutmontering eller forsendelse. Servus transportsystem viser sig at være særligt fleksibelt, da det giver mulighed for fri ruteføring inden for fabrikshallen og tilpasser sig optimalt til eksisterende bygningskonstruktioner. Det betyder, at skinnen kan installeres overalt – fra gulv til loft – i lager- og produktionshallerne.

Systemet er rettet mod en kundebase, der kan karakteriseres som følger:

• producerer færdige eller halvfabrikata
• er integreret i en flowproduktionsproces
• arbejder med just-in-time levering
• producerer små og mellemstore seriestørrelser
• arbejder med en bred vifte af komponenter og halvfabrikata

Smart Factory er derfor en løsning, der er ideelt egnet til kunder i fremstillingsindustrien, såsom bil- eller maskintekniksektoren.

Kundekrav

For at strømline interne produktionsprocesser og opnå tidsbesparelser bliver princippet om effektiv, automatiseret transport af komponenter og halvfabrikata et stadig mere udtalt kundekrav. Målet er et optimeret materialeflow med reduceret opsætnings- og nedetid, hvilket også muliggør problemfri sporbarhed gennem virksomhedens databehandlingssystemer. Softwaren i pakken spiller en afgørende rolle og registrerer alle bevægelsesdata for de lagrede varer. Systemet identificerer tilgængeligheden af ​​komponenter til aktuelle ordrer, reserverer den forventede efterspørgsel og registrerer lagermangel. Sammenfattende resulterer dette i følgende krav til konceptet:

• Reduktion af lager- og produktionsplads, reduktion af gangafstande
• Hurtigere adgang til de oplagrede varer
• Lagerstyring, lagerstyring og genopfyldning i realtid
• Øget plukkepræcision
• Øget sikkerhed og ergonomi for personale i produktion og lager

Processen i detaljer

De dele, der skal bruges senere i monteringen, opbevares kompakt i Kardex Remstars vertikale lagerautomater, karruselreoler eller containeropbevaringssystemer, optager minimal gulvplads og holdes klar til produktion.

Processen begynder med produktionsordren, hvorpå de nødvendige materialer hentes fra de enkelte lagersystemer. I de fleste tilfælde startes og behandles dette procestrin automatisk via kundens ERP-system. Genopfyldning af materialer til monteringsstationen er generelt mulig fra en bred vifte af lagersystemer (f.eks. smådele, højlager eller shuttle-systemer). Det eneste krav er, at det bestilte lager er tilgængeligt, så en tilstrækkelig mængde komponenter kan leveres til montering.

Det er her, transportrobotterne fra Servus kommer i spil. De modtager automatisk information om de nødvendige arbejdstrin og gennemfører alle yderligere trin uafhængigt. Servus-systemet kræver ingen central styring, da transportrobotterne kommunikerer direkte med andre transportrobotter og arbejdsstationer via infrarødt lys og dermed reagerer på deres umiddelbare omgivelser. Kernen i dette sofistikerede transportsystem er en autonomt fungerende transportrobot, der er i stand til at bære laster på op til 35 kg. Den kan konfigureres individuelt efter funktioner, størrelse og læsseudstyr og kan transportere alt fra simple papkasser eller kasser til bulkvarer eller kundespecifikke emner. Det integrerede læsseudstyr muliggør autonom læsning og aflæsning fra lagerreolerne.

Enhederne manøvrerer på et skinnesystem, der udelukkende består af støtteprofiler, og kræver ingen kabling eller ledningsføring. Dette muliggør fuldstændig ubegrænset sporlayout, hvilket muliggør ideel integration med virksomhedens eksisterende infrastruktur. Afhængigt af omstændighederne kan transportsystemerne installeres på gulvet, i arbejdshøjde eller, for at spare plads, i loftet. Kortvarige ændringer på grund af ændrede produktionsprocesser eller fremtidige udvidelser kan også nemt imødekommes.

Den tredje hovedaktør er de såkaldte assistenter. Det er de enheder, som robotterne kommunikerer med, og hvorigennem de navigerer til lagersteder, monterings- eller plukkestationer.

Når det autonome køretøj nærmer sig en assistent, identificerer assistenten sig selv og informerer transportrobotten om sin position i systemet og de tilgængelige muligheder. Robotten beslutter derefter autonomt, hvordan den skal fortsætte. Robotten kommunikerer sekventielt med de individuelle arbejdsstationer, den besøger, på samme måde.

Udover informationsudveksling via infrarød er forenklet kommunikation via elektriske impulser også mulig. Dette kan f.eks. bruges, når kun simple kommandoer, såsom stop og start, er nødvendige for processen.

På samlestationen fjerner medarbejderen de dele, der er leveret til ham af de forskellige robotter. Efter at have fjernet containeren med de transporterede varer og en Når vognen modtager et elektronisk signal, vender den enten tilbage til sin oprindelige placering og placerer de unødvendige varer tilbage, eller den fortsætter til den næste arbejdsstation, hvor varen skal bruges. Dette holder vognene konstant i bevægelse med levering, lastning og losning, hvilket giver montører mulighed for at fokusere udelukkende på produktionen uden yderligere gang. De resulterende tidsbesparelser og forbedringer i arbejdspladsens ergonomi for medarbejderne er betydelige, hvilket hjælper virksomheder med at øge effektiviteten og samtidig fremme deres medarbejderes sundhed.

Konceptet er selvfølgelig ikke kun egnet til ren produktion. Efter monteringen kan robotten også afhente de færdige emner og transportere dem til et lager eller tage dem med til den næste station, f.eks. kvalitetskontrol eller ordreplukning.

Fordele og kundefordele ved Servus-systemet

I et system som dette integreres varemodtagelse, lager, ordreplukning og vareudlevering i en kompakt flowproces, som virksomheder kan designe med ekstrem fleksibilitet. Dette eliminerer unødvendig mellemlagring og øger gennemløbshastigheden betydeligt, hvilket fører til reducerede leveringstider og samtidig øget produktion. Lagerbeholdningen af ​​varer i arbejde og den tilhørende kapitalbinding reduceres, hvilket resulterer i lavere omkostninger.

Og anvendelsesområderne for dette koncept inden for produktionslogistik er ekstremt forskellige:

• Intern transport: Shuttlesystemet håndterer al intern transport fra varemodtagelse til bufferlager, gennem produktion, ordreplukning, montering og endelig til vareforsendelse. Ét enkelt system til alle områder betyder ingen unødvendige grænseflader og maksimal fleksibilitet.
• Montering: Shuttlesystemet forsyner både manuelle arbejdsstationer og automatiske bearbejdningsstationer med tilhørende data og bearbejdningsinstruktioner.
• Ordreplukning: Uanset om det er vare-til-mand eller mand-til-vare , om der behandles individuelle ordrer efter hinanden eller flere ordrer parallelt, leverer shuttlesystemet materialet fra lageret direkte til manden eller til arbejdsstationen og bringer det tilbage til en hvilken som helst ønsket placering.

Alt i alt Smart Factory en løsning, der på grund af sin automatiserede proces, ukomplicerede struktur, herunder enkel, behovsbaseret installation og sidst men ikke mindst systemets høje skalerbarhed, kan hjælpe virksomheder i fremstillingsindustrien med yderligere at optimere deres processer og øge den interne effektivitet betydeligt.