מפעל חכם – עתיד הלוגיסטיקה של הייצור
בחירת שפה 📢
פורסם בתאריך: 9 ביולי 2014 / עודכן בתאריך: 28 בספטמבר 2021 – מחבר: Konrad Wolfenstein
מפעל חכם: רובוטים להובלה במפעל או במחסן – תמונה: Xpert.Digital / Andrey Suslov|Shutterstock.com
מחסני אחסון גבוהים אוטומטיים לחלוטין, רובוטים הניווטים באופן עצמאי במחסנים ומערכות מסועים מתוחכמות מבחינה טכנית - בלוגיסטיקה של מחסנים, התקדמות טכנולוגית מתמדת מוחשית בכל נקודה.
אבל מה לגבי לוגיסטיקת הייצור, שבה מתרחש חלק משמעותי מיצירת הערך התעשייתי? לדברי מספר יצרנים, עדיין קיים כאן פוטנציאל לא מנוצל משמעותי. גישה אחת היא אוטומציה חכמה של זרימת חומרים, המסייעת להעביר סחורות מהר עוד יותר ממחסנים לתחנות עבודה ואזורי ייצור. כאן בדיוק נכנסות לתמונה שתי החברות Kardex Remstar ו-Servus Intralogistics, שפיתחו פתרון חדש תחת הכותרת Smart Factory כדי לייעל את לוגיסטיקת הייצור הפנימית של לקוחותיהן. המטרה העיקרית היא לשלב בצורה חכמה את האחסון והאחזור עם ההרכבה והייצור, ובכך להשיג זרימת חומרים אוטומטית לחלוטין בין כל אזורי האחסון, הייצור וההרכבה.
תכנון מסלול חכם
מרכיבי הליבה של הפתרון הם מערכות אחסון דינמיות של Kardex Remstar ומערכת הובלה ייעודית של Servus Intralogistics, המורכבת מרובוטים אוטונומיים להובלה. בנפרד מזה זמן מה. החידוש הוא שהרכיבים משולבים לפתרון כולל יעיל באמצעות תוכנה חדשה שפותחה.
החלקים הדרושים להרכבה מאוחסנים בצורה חוסכת מקום במעלונים אנכיים, מדפי קרוסלה או מערכות אחסון מכולות של Kardex Remstar ונאספים לפי הצורך. בזמן השליפה, מערכת ההובלה Servus שולפת אוטומטית את החלקים מהאחסון ומעבירה אותם לתחנות ההרכבה באמצעות רובוטי הובלה אוטונומיים. בהתאם לתהליך, החלקים המורכבים מראש מועברים לאחר מכן לבקרת איכות, אחסון ביניים, הרכבה סופית או משלוח. מערכת ההובלה Servus מוכיחה את עצמה כגמישה במיוחד, שכן היא מאפשרת ניתוב חופשי בתוך אולם המפעל ומתאימה את עצמה בצורה אופטימלית למבני המבנה הקיימים. משמעות הדבר היא שניתן להתקין את המסילה בכל מקום - מהרצפה ועד התקרה - באולמות האחסון והייצור.
המערכת מכוונת לקהל לקוחות שניתן לאפיין כדלקמן:
- מייצר מוצרים מוגמרים או מוגמרים למחצה
- משולב בתהליך ייצור זרימה
- עובד עם משלוח בזמן (Just-in-Time Delivery)
- מייצרים בגדלים קטנים ובינוניים
- פועלת עם מגוון רחב של רכיבים ומוצרים מוגמרים למחצה
Smart Factory הוא פתרון המתאים באופן אידיאלי ללקוחות בתעשיית הייצור, כגון מגזרי הרכב או הנדסת המכונות.
דרישות הלקוח
כדי לייעל תהליכי ייצור פנימיים ולהשיג חיסכון בזמן, עקרון ההובלה היעילה והאוטומטית של רכיבים ומוצרים מוגמרים למחצה הופך לדרישה קולנית יותר ויותר מצד הלקוחות. המטרה היא זרימת חומרים אופטימלית עם זמן הקמה והשבתה מופחת, המאפשרת גם מעקב חלק דרך מערכות עיבוד הנתונים של החברה. התוכנה בתוך החבילה ממלאת תפקיד מכריע, והיא רושמת את כל נתוני התנועה של הסחורה המאוחסנת. המערכת מזהה את זמינות הרכיבים להזמנות הנוכחיות, שומרת את הביקוש הצפוי ומזהה מחסור במלאי. לסיכום, התוצאה היא הדרישות הבאות עבור הקונספט:
- צמצום שטחי אחסון וייצור, צמצום מרחקי הליכה
- גישה מהירה יותר לסחורות המאוחסנות
- מעקב אחר מלאי בזמן אמת, ניהול מחסן וחידוש מלאי
- דיוק ליקוט משופר
- בטיחות וארגונומיה משופרות לעובדים בייצור ובאחסון
התהליך בפירוט
החלקים הנדרשים בהמשך ההרכבה מאוחסנים בצורה קומפקטית במעליות אחסון אנכיות, מדפי קרוסלה או מערכות אחסון מכולות של Kardex Remstar, תופסים שטח רצפה מינימלי, ונשמרים מוכנים לייצור.
כאן נכנסים לתמונה רובוטי ההובלה של Servus. הם מקבלים באופן אוטומטי מידע על שלבי העבודה הנדרשים ומשלימים את כל השלבים הנוספים באופן עצמאי. מערכת Servus אינה דורשת בקרה מרכזית, שכן רובוטי ההובלה מתקשרים ישירות עם רובוטי הובלה ותחנות עבודה אחרות באמצעות אינפרא אדום, ובכך מגיבים לסביבתם הקרובה. ליבת מערכת ההובלה המתוחכמת הזו היא רובוט הובלה הפועל באופן אוטונומי ומסוגל לשאת מטענים של עד 35 ק"ג. הוא ניתן להגדרה אישית בהתאם לתכונות, גודל וציוד הטעינה, ויכול להעביר הכל, החל מקופסאות קרטון פשוטות או ארגזים ועד סחורות בתפזורת או חומרי עבודה ספציפיים ללקוח. ציוד הטעינה המשולב מאפשר טעינה ופריקה אוטונומיים ממדפי האחסון.
השחקן העיקרי השלישי הוא מה שנקרא עוזרים. אלו היחידות שאיתן הרובוטים מתקשרים ודרכן הם מנווטים למיקומי אחסון, תחנות הרכבה או איסוף.
כאשר הרכב האוטונומי מתקרב לעוזר, העוזר מזהה את עצמו ומודיע לרובוט התובלה על מיקומו בתוך המערכת ועל האפשרויות הזמינות. לאחר מכן הרובוט מחליט באופן אוטונומי כיצד להמשיך. הרובוט מתקשר עם תחנות העבודה הבודדות שהוא מבקר בהן ברצף באותו אופן.
בנוסף לחילופי מידע באמצעות אינפרא אדום, קיימת גם תקשורת פשוטה באמצעות פולסים חשמליים. ניתן להשתמש בכך, למשל, כאשר נדרשות רק פקודות פשוטות, כגון עצירה וסע , לתהליך.
בתחנת ההרכבה, העובד מסיר את החלקים שמגיעים אליו על ידי הרובוטים השונים. לאחר הוצאת המכולה עם הסחורה המועברת ו.. 
כמובן, הקונספט אינו מתאים רק לייצור טהור. לאחר השלמת ההרכבה, הרובוט יכול גם לאסוף את החלקים המוגמרים ולהעבירם למחסן, או לקחת אותם לתחנה הבאה, כגון בקרת איכות או ליקוט הזמנות.
יתרונות ויתרונות ללקוח של מערכת Servus
במערכת כזו, קליטת סחורות, אחסון, איסוף הזמנות וניפוק סחורות משולבים בתהליך זרימה קומפקטי שחברות יכולות לתכנן בגמישות רבה. זה מבטל אחסון ביניים מיותר ומגדיל משמעותית את התפוקה, מה שמוביל לקיצור זמני ההובלה ובמקביל לעלייה בייצור. מלאי של מוצרים בתהליך וההון הקשור אליו מצטמצמים, וכתוצאה מכך עלויות נמוכות יותר.
ותחומי היישום של מושג זה בלוגיסטיקה של ייצור מגוונים ביותר:
- הובלה פנימית: מערכת ההסעות מטפלת בכל ההובלה הפנימית, החל מקבלת סחורות ועד לאחסון, דרך ייצור, איסוף הזמנות, הרכבה ולבסוף שיגור סחורות. מערכת אחת לכל האזורים פירושה ללא ממשקים מיותרים וגמישות מרבית.
- הרכבה: מערכת ההסעות מספקת תחנות עבודה ידניות וכן תחנות עיבוד אוטומטיות, ומביאה עמה את הנתונים והוראות העיבוד הנלווים.
- ליקוט הזמנות: בין אם מדובר בעיבוד סחורה לאדם או אדם לסחורה , בין אם מדובר בעיבוד הזמנות בודדות אחת אחרי השנייה או מספר הזמנות במקביל, מערכת ההסעות מעבירה את החומר ממקום האחסון ישירות לאדם או לתחנת העבודה ומביאה אותו בחזרה לכל מיקום רצוי.
בסך הכל, Smart Factory מייצג פתרון אשר, הודות לתהליך האוטומטי שלו, המבנה הפשוט הכולל התקנה פשוטה ומותאמת לצרכים, ולא פחות חשוב, המדרגיות הגבוהה של המערכת, יכול לסייע לחברות בתעשיית הייצור לייעל עוד יותר את התהליכים שלהן ולהגדיל משמעותית את היעילות הפנימית.
שמור על קשר
