Smart Factory – il futuro della logistica di produzione

Pubblicato il: 9 luglio 2014 / Aggiornamento del: 28 settembre 2021 - Autore: Konrad Wolfenstein

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

Magazzini a scaffalature verticali completamente automatici, robot che si muovono autonomamente nel magazzino e sistemi di trasporto tecnicamente sofisticati: nella logistica di magazzino il progresso tecnico permanente è tangibile in ogni punto.

Ma che dire della logistica produttiva, nella quale avviene una parte significativa della creazione di valore industriale? Secondo alcuni produttori esiste ancora molto potenziale non sfruttato. Un approccio è l’automazione intelligente del flusso dei materiali, con l’aiuto della quale le merci possono essere spostate ancora più rapidamente dal magazzino al posto di lavoro e ai siti di produzione. Ed è proprio qui che entrano in gioco le due aziende Kardex Remstar e Servus Intralogistics. Con la parola chiave Smart Factory hanno sviluppato una nuova soluzione per ottimizzare la logistica di produzione interna dei loro clienti. L'obiettivo principale è collegare in modo intelligente lo stoccaggio e la fornitura delle merci, nonché l'assemblaggio e la produzione, realizzando così un flusso di materiali costantemente automatizzato tra tutte le aree di stoccaggio, produzione e assemblaggio.

Itinerario intelligente

Gli elementi costitutivi di base della soluzione sono i dispositivi di stoccaggio dinamico di Kardex Remstar e uno speciale sistema di trasporto di Servus Intralogistics, costituito da robot di trasporto autonomi. separatamente da molto tempo. La novità è che i componenti vengono combinati in una soluzione globale efficiente utilizzando un software di nuova concezione.

I componenti necessari per il montaggio vengono immagazzinati in modo salvaspazio nei montacarichi verticali, negli scaffali a circolazione o nei sistemi di stoccaggio in contenitori di Kardex Remstar e messi a disposizione quando necessario. Al momento della fornitura, il sistema di trasporto Servus preleva automaticamente i pezzi dal magazzino e li trasporta alle postazioni di montaggio con l'ausilio di robot di trasporto autonomi. A seconda del processo, le parti preassemblate vengono poi trasportate al controllo qualità, al buffer intermedio, alla produzione finale o alla spedizione. Il sistema di trasporto Servus si rivela particolarmente flessibile perché consente il libero percorso all'interno del capannone della fabbrica e si adatta in modo ottimale alle strutture edilizie esistenti. Ciò significa che il percorso può essere installato in qualsiasi punto - dal pavimento al soffitto - nel magazzino e nei capannoni di produzione.

Il sistema è rivolto ad una fascia di clientela che può essere così caratterizzata:

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

Smart Factory è quindi una soluzione ideale per i clienti dell'industria manifatturiera, come quella automobilistica o dell'ingegneria meccanica .

Requisiti del cliente

Per snellire i processi produttivi interni e risparmiare tempo, il principio del trasporto efficiente e automatizzato di componenti e prodotti preliminari sta diventando un'esigenza sempre più forte dei clienti. L'obiettivo è un flusso di materiale ottimizzato con tempi di attrezzaggio e fermo macchina ridotti, che consenta anche la completa tracciabilità attraverso i sistemi di elaborazione dati dell'azienda. In questo contesto il software del pacchetto svolge un ruolo importante, registrando tutti i dati di movimento della merce immagazzinata. Il sistema riconosce la disponibilità dei componenti per gli ordini esistenti, riserva i fabbisogni previsti e rileva le scorte esaurite. In sintesi, ciò si traduce nei seguenti requisiti per il concetto:

• Riduzione degli spazi di stoccaggio e produzione, riduzione delle distanze pedonali
• Accesso più rapido alle merci immagazzinate
• Determinazione dell'inventario in tempo reale, gestione dei luoghi di stoccaggio, riassortimento
• Maggiore precisione di prelievo
• Maggiore sicurezza ed ergonomia per il personale in produzione e magazzino

Il processo in dettaglio

Nei montacarichi verticali, nelle scaffalature a circolazione o nei sistemi di stoccaggio per contenitori di Kardex Remstar i pezzi necessari successivamente al montaggio vengono immagazzinati in modo compatto con il minimo ingombro e tenuti pronti per la produzione.

Il processo inizia con l'ordine di produzione, in base al quale viene prelevato il materiale necessario dai singoli sistemi di stoccaggio. Nella maggior parte dei casi, questa fase del processo viene emessa ed elaborata automaticamente tramite il sistema ERP del cliente. In genere è possibile rifornire i materiali per il luogo di montaggio da un'ampia varietà di sistemi di stoccaggio (ad esempio piccoli pezzi, sistemi a scaffalature alte o sistemi a navetta). L'unico requisito è che lo stock ordinato sia disponibile in modo che il numero sufficiente di componenti possa essere reso disponibile per l'assemblaggio.

È qui che entrano in gioco i robot da trasporto di Servus. Riceverai automaticamente informazioni sulle fasi di lavoro necessarie e completerai tutte le fasi successive in modo indipendente. Il sistema Servus non necessita di un controllo centrale, poiché i robot di trasporto comunicano direttamente con gli altri robot di trasporto e le stazioni di lavoro tramite infrarossi e reagiscono quindi 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 all'attrezzatura, alle dimensioni o al mezzo di carico, è possibile trasportare di tutto, dalle semplici scatole o box fino alle merci sfuse o ai pezzi specifici del cliente. L'attrezzatura di carico integrata consente il carico e lo scarico indipendente dagli scaffali di stoccaggio.

Le unità manovrano su un sistema ferroviario costituito esclusivamente da profili di supporto che non richiedono cavi o linee. In questo modo si ottiene un percorso assolutamente libero, che consente un adattamento ideale all'infrastruttura esistente dell'azienda. A seconda delle circostanze, i percorsi di trasporto possono essere installati sul pavimento, all'altezza di lavoro o sul soffitto per risparmiare spazio. Sono possibili senza problemi anche conversioni a breve termine dovute a cambiamenti nei processi di produzione o futuri ampliamenti.

I cosiddetti assistenti appaiono come il terzo attore principale. Queste sono le unità con cui i robot comunicano e attraverso le quali controllano i luoghi di stoccaggio, assemblaggio o picking.

Quando l'auto autonoma si avvicina a un assistente, quest'ultimo si identifica e informa il robot di trasporto sulla sua posizione nel sistema e sulle opzioni a sua disposizione. Il robot poi decide autonomamente come procedere. Allo stesso modo, il robot comunica con le rispettive postazioni di lavoro, che controlla una dopo l'altra.

Oltre allo scambio di informazioni tramite infrarossi è possibile anche una comunicazione semplificata tramite impulsi elettrici. Questo può essere utilizzato, ad esempio, se per il processo sono necessari solo comandi semplici come stop and go .

Nel punto di assemblaggio, l'addetto preleva i pezzi che gli vengono consegnati dai vari robot. Dopo aver rimosso il contenitore con la merce di trasporto e uno Con un segnale elettronico, l'auto torna indietro e rimette a posto la merce non necessaria oppure si avvia verso il successivo posto di lavoro dove l'articolo è necessario. In questo modo, i carri sono costantemente in movimento, consegnano, caricano e scaricano, dando agli allestitori la possibilità di concentrarsi completamente sulla produzione senza spostamenti aggiuntivi. Il risparmio di tempo e i miglioramenti nell’ergonomia del posto di lavoro per i dipendenti sono enormi e in questo modo aiutano le aziende ad aumentare l’efficienza e allo stesso tempo la salute dei propri dipendenti.

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

Vantaggi e benefici per il cliente del sistema Servus

Con un sistema come questo, l'entrata delle merci, lo stoccaggio, il prelievo e l'uscita delle merci sono integrati in un processo di flusso compatto che può essere progettato in modo estremamente flessibile dalle aziende. Ciò significa che è possibile evitare inutili stoccaggi intermedi e aumentare significativamente la produttività, il che porta ad una riduzione dei tempi di lavorazione e ad un aumento della produzione. Le scorte circolanti e il conseguente capitale immobilizzato vengono ridotti, con conseguente riduzione dei costi.

E i campi di applicazione del concetto nella logistica di produzione sono estremamente diversi:

• Trasporti interni: il sistema di navette gestisce tutti i trasporti interni dal ricevimento delle merci al magazzino intermedio, passando per la produzione, il prelievo, l'assemblaggio fino all'uscita delle merci. Un unico sistema per tutti i settori significa assenza di interfacce inutili e massima flessibilità.
• Assemblaggio: il sistema shuttle alimenta sia postazioni di lavoro manuali che stazioni di lavorazione automatiche e porta con sé i relativi dati e istruzioni di lavorazione.
• Picking: sia che si tratti di merce a uomo o di uomo a merce , che si tratti di elaborare singoli ordini uno dopo l'altro o più ordini in parallelo, il sistema shuttle consegna il materiale dal luogo di stoccaggio direttamente all'uomo o al posto di lavoro e lo porta tornare in qualsiasi posizione desiderata.

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