Smart Factory – il futuro della logistica di produzione

Pubblicato il: 9 luglio 2014 / Aggiornato il: 28 settembre 2021 – Autore: Konrad Wolfenstein

Fabbrica intelligente: robot di trasporto in fabbrica o magazzino – Immagine: Xpert.Digital / Andrey Suslov|Shutterstock.com

Magazzini verticali completamente automatizzati, robot che si muovono autonomamente nei magazzini e sistemi di trasporto tecnicamente sofisticati: nella logistica di magazzino il progresso tecnologico costante è tangibile in ogni aspetto.

Ma che dire della logistica di produzione, dove avviene una parte significativa della creazione di valore industriale? Secondo diversi produttori, esiste ancora un notevole potenziale inutilizzato. Un approccio è l'automazione intelligente del flusso di materiali, che aiuta a spostare le merci ancora più velocemente dai magazzini alle postazioni di lavoro e alle aree di produzione. È proprio qui che entrano in gioco le due aziende Kardex Remstar e Servus Intralogistics, che hanno sviluppato una nuova soluzione denominata Smart Factory per ottimizzare la logistica di produzione interna dei loro clienti. L'obiettivo principale è integrare in modo intelligente le attività di stoccaggio e prelievo con l'assemblaggio e la produzione, ottenendo così un flusso di materiali completamente automatizzato tra tutte le aree di stoccaggio, produzione e assemblaggio.

Pianificazione intelligente del percorso

I componenti principali della soluzione sono i sistemi di stoccaggio dinamico di Kardex Remstar e un sistema di trasporto specializzato di Servus Intralogistics, composto da robot di trasporto autonomi. separatamente da tempo. La novità è che i componenti sono integrati in un'efficiente soluzione globale utilizzando un software di nuova concezione.

I componenti necessari per l'assemblaggio vengono stoccati in modo salvaspazio nei magazzini verticali, nei caroselli o nei sistemi di stoccaggio container di Kardex Remstar e prelevati in base alle esigenze. Al momento del prelievo, il sistema di trasporto Servus preleva automaticamente i componenti dal magazzino e li trasporta alle postazioni di assemblaggio utilizzando robot di trasporto autonomi. A seconda del processo, i componenti preassemblati vengono quindi trasportati al controllo qualità, allo stoccaggio intermedio, all'assemblaggio finale o alla spedizione. Il sistema di trasporto Servus si dimostra particolarmente flessibile, in quanto consente un libero percorso all'interno del capannone e si adatta in modo ottimale alle strutture edilizie esistenti. Ciò significa che il binario può essere installato ovunque, dal pavimento al soffitto, nei capannoni di stoccaggio e produzione.

Il sistema è rivolto a una clientela così caratterizzata:

• produce prodotti finiti o semilavorati
• è integrato in un processo di produzione a flusso
• funziona con consegna just-in-time
• produce lotti di piccole e medie dimensioni
• opera con una vasta gamma di componenti e semilavorati

Smart Factory è quindi una soluzione ideale per i clienti del settore manifatturiero, come ad esempio il settore automobilistico o quello dell'ingegneria meccanica.

Requisiti del cliente

Per ottimizzare i processi di produzione interni e ottenere risparmi di tempo, il principio di un trasporto efficiente e automatizzato di componenti e semilavorati sta diventando una richiesta sempre più sentita dai clienti. L'obiettivo è un flusso di materiali ottimizzato con tempi di attrezzaggio e fermo macchina ridotti, che consenta anche una tracciabilità continua attraverso i sistemi di elaborazione dati aziendali. Il software integrato nel sistema svolge un ruolo cruciale, registrando tutti i dati di movimentazione delle merci immagazzinate. Il sistema identifica la disponibilità dei componenti per gli ordini in corso, riserva la domanda prevista e rileva le carenze di scorte. In sintesi, ciò si traduce nei seguenti requisiti per il concept:

• Riduzione dello spazio di stoccaggio e produzione, riduzione delle distanze percorse a piedi
• Accesso più rapido alle merci immagazzinate
• Monitoraggio dell'inventario in tempo reale, gestione del magazzino e rifornimento
• Maggiore precisione di prelievo
• Maggiore sicurezza ed ergonomia per il personale addetto alla produzione e allo stoccaggio

Il processo in dettaglio

I pezzi necessari in seguito durante l'assemblaggio vengono immagazzinati in modo compatto nei magazzini verticali, nei caroselli o nei sistemi di stoccaggio container di Kardex Remstar, occupando uno spazio minimo sul pavimento, e sono sempre pronti per la produzione.

Il processo inizia con l'ordine di produzione, in base al quale i materiali necessari vengono prelevati dai singoli sistemi di stoccaggio. Nella maggior parte dei casi, questa fase del processo viene avviata ed elaborata automaticamente tramite il sistema ERP del cliente. Il rifornimento dei materiali per la stazione di assemblaggio è generalmente possibile da un'ampia varietà di sistemi di stoccaggio (ad esempio, sistemi per minuteria, sistemi a scaffalature alte o sistemi shuttle). L'unico requisito è che le scorte ordinate siano disponibili in modo da poter disporre di una quantità sufficiente di componenti per l'assemblaggio.

È qui che entrano in gioco i robot di trasporto Servus. Ricevono automaticamente informazioni sulle fasi di lavoro necessarie e completano autonomamente tutte le fasi successive. Il sistema Servus non richiede un controllo centrale, poiché i robot di trasporto comunicano direttamente con altri robot di trasporto e postazioni di lavoro tramite infrarossi, reagendo così all'ambiente circostante. Il cuore di questo sofisticato sistema di trasporto è un robot di trasporto autonomo in grado di trasportare carichi fino a 35 kg. Configurabile individualmente in base a caratteristiche, dimensioni e attrezzatura di carico, può trasportare di tutto, da semplici scatole di cartone o casse a merci sfuse o pezzi specifici del cliente. L'attrezzatura di carico integrata consente il carico e lo scarico autonomo dai rack di stoccaggio.

Le unità si muovono su un sistema di binari costituito esclusivamente da profili di supporto, che non richiede alcun cablaggio. Ciò consente una disposizione dei binari completamente libera, consentendo un'integrazione ideale con l'infrastruttura aziendale esistente. A seconda delle circostanze, i sistemi di trasporto possono essere installati a pavimento, ad altezza di lavoro o, per risparmiare spazio, a soffitto. Anche modifiche a breve termine dovute a cambiamenti nei processi produttivi o future espansioni sono facilmente gestibili.

Il terzo attore principale sono i cosiddetti assistenti. Si tratta delle unità con cui i robot comunicano e attraverso le quali si dirigono verso i punti di stoccaggio, le postazioni di assemblaggio o di prelievo.

Quando il veicolo autonomo si avvicina a un assistente, quest'ultimo si identifica e informa il robot di trasporto della sua posizione all'interno del sistema e delle opzioni disponibili. Il robot decide quindi autonomamente come procedere. Il robot comunica con le singole postazioni di lavoro che visita in sequenza allo stesso modo.

Oltre allo scambio di informazioni tramite infrarossi, è possibile anche una comunicazione semplificata tramite impulsi elettrici. Questa può essere utilizzata, ad esempio, quando per il processo sono richiesti stop e go

Nella postazione di assemblaggio, l'operatore preleva i pezzi consegnatigli dai vari robot. Dopo aver prelevato il contenitore con la merce trasportata e un Dopo aver ricevuto un segnale elettronico, il carrello torna nella sua posizione originale e ripone la merce non necessaria, oppure procede verso la postazione di lavoro successiva in cui l'articolo è richiesto. In questo modo, i carrelli rimangono costantemente in movimento, consegnando, caricando e scaricando, consentendo agli addetti all'assemblaggio di concentrarsi esclusivamente sulla produzione senza dover camminare ulteriormente. Il conseguente risparmio di tempo e i miglioramenti nell'ergonomia del posto di lavoro per i dipendenti sono significativi, aiutando le aziende ad aumentare l'efficienza e promuovendo al contempo la salute dei propri dipendenti.

Naturalmente, il concetto non è adatto solo alla produzione pura. Una volta completato l'assemblaggio, il robot può anche prelevare i pezzi finiti e trasportarli in un magazzino, oppure portarli alla stazione successiva, come il controllo qualità o il prelievo ordini.

Vantaggi e benefici per il cliente del sistema Servus

In un sistema come questo, il ricevimento merci, lo stoccaggio, il prelievo ordini e l'uscita merci sono integrati in un processo di flusso compatto che le aziende possono progettare con estrema flessibilità. Ciò elimina lo stoccaggio intermedio non necessario e aumenta significativamente la produttività, riducendo i tempi di consegna e aumentando contemporaneamente la produzione. Le scorte di semilavorati e il relativo capitale immobilizzato vengono ridotte, con conseguente riduzione dei costi.

E gli ambiti di applicazione di questo concetto nella logistica di produzione sono estremamente vari:

• Trasporto interno: il sistema shuttle gestisce tutti i trasporti interni, dal ricevimento merci al magazzino intermedio, passando per la produzione, il prelievo ordini, l'assemblaggio e infine la spedizione merci. Un unico sistema per tutte le aree significa assenza di interfacce superflue e massima flessibilità.
• Assemblaggio: il sistema shuttle alimenta sia postazioni di lavoro manuali che postazioni di lavorazione automatiche, portando con sé i relativi dati e istruzioni di lavorazione.
• Prelievo ordini: che si tratti di merce all'uomo o di uomo alla merce , che si tratti di elaborare singoli ordini uno dopo l'altro o di più ordini in parallelo, il sistema shuttle consegna il materiale dal luogo di stoccaggio direttamente all'uomo o alla postazione di lavoro e lo riporta in qualsiasi luogo desiderato.

Nel complesso, Smart Factory rappresenta una soluzione che, grazie al suo processo automatizzato, alla struttura semplice, all'installazione semplice e orientata alle esigenze e, non da ultimo, all'elevata scalabilità del sistema, può aiutare le aziende del settore manifatturiero a ottimizzare ulteriormente i propri processi e ad aumentare significativamente l'efficienza interna.