«Умная фабрика» – будущее производственной логистики

Опубликовано: 9 июля 2014 г. / Обновлено: 28 сентября 2021 г. – Автор: Konrad Wolfenstein

«Умная фабрика»: транспортные роботы на заводе или складе – Изображение: Xpert.Digital / Андрей Суслов|Shutterstock.com

Полностью автоматизированные высотные склады, роботы, самостоятельно перемещающиеся по складским помещениям, и технически совершенные конвейерные системы – в складской логистике постоянный технологический прогресс ощутим на каждом этапе.

Но что насчет производственной логистики, где происходит значительная часть создания промышленной добавленной стоимости? По мнению ряда производителей, здесь еще есть значительный неиспользованный потенциал. Один из подходов — интеллектуальная автоматизация материальных потоков, которая помогает еще быстрее перемещать товары со складов на рабочие места и в производственные зоны. Именно здесь на помощь приходят две компании, Kardex Remstar и Servus Intralogistics, разработавшие новое решение под брендом Smart Factory для оптимизации внутренней производственной логистики своих клиентов. Главная цель — интеллектуальная интеграция складирования и поиска с процессами сборки и производства, что позволит добиться полностью автоматизированного материального потока между всеми зонами хранения, производства и сборки.

Интеллектуальное планирование маршрутов

В основе решения лежат динамические системы хранения от Kardex Remstar и специализированная транспортная система от Servus Intralogistics, состоящая из автономных транспортных роботов. по отдельности . Новизна заключается в том, что компоненты интегрированы в эффективное комплексное решение с использованием недавно разработанного программного обеспечения.

Необходимые для сборки детали хранятся в компактном виде в вертикальных складских подъемниках, карусельных стеллажах или контейнерных системах хранения Kardex Remstar и извлекаются по мере необходимости. В момент извлечения транспортная система Servus автоматически забирает детали со склада и транспортирует их к сборочным рабочим местам с помощью автономных транспортных роботов. В зависимости от процесса, предварительно собранные детали затем транспортируются в отдел контроля качества, на промежуточный склад, в отдел окончательной сборки или на отгрузку. Транспортная система Servus отличается особой гибкостью, поскольку позволяет свободно прокладывать маршруты внутри производственного цеха и оптимально адаптируется к существующим конструкциям здания. Это означает, что направляющие могут быть установлены в любом месте – от пола до потолка – в складских и производственных цехах.

Система ориентирована на клиентскую базу, которую можно охарактеризовать следующим образом:

• производит готовую или полуфабрикатную продукцию
• интегрирован в процесс поточного производства
• работает по принципу "точно в срок"
• производит продукцию небольшими и средними партиями
• работает с широким спектром компонентов и полуфабрикатов

решение Smart Factory идеально подходит для клиентов из производственной отрасли, например, из автомобильной или машиностроительной промышленности.

Требования заказчика

Для оптимизации внутренних производственных процессов и экономии времени все более настойчивым требованием клиентов становится принцип эффективной автоматизированной транспортировки компонентов и полуфабрикатов. Цель состоит в оптимизации потока материалов с сокращением времени на переналадку и простои, что также обеспечивает бесперебойную отслеживаемость через системы обработки данных компании. Программное обеспечение в составе пакета играет решающую роль, регистрируя все данные о перемещении хранимых товаров. Система определяет наличие компонентов для текущих заказов, резервирует ожидаемый спрос и выявляет дефицит запасов. В итоге, к данной концепции предъявляются следующие требования:

• Сокращение складских и производственных площадей, сокращение расстояний, которые необходимо преодолевать пешком
• Более быстрый доступ к хранящимся товарам
• Отслеживание запасов в режиме реального времени, управление складом и пополнение запасов
• Повышенная точность комплектации заказов
• Повышение безопасности и эргономики для персонала на производстве и складе

Процесс в деталях

Необходимые на более поздних этапах сборки детали компактно хранятся в вертикальных складских подъемниках, карусельных стеллажах или контейнерных системах хранения компании Kardex Remstar, занимая минимальное пространство на полу, и всегда готовы к производству.

Процесс начинается с производственного заказа, на основании которого необходимые материалы извлекаются из отдельных систем хранения. В большинстве случаев этот этап процесса автоматически запускается и обрабатывается через ERP-систему заказчика. Пополнение материалов для сборочного участка, как правило, возможно из самых разных систем хранения (например, для мелких деталей, высотных или челночных систем). Единственное требование — наличие заказанного товара на складе, чтобы обеспечить достаточное количество компонентов для сборки.

Здесь в дело вступают транспортные роботы от Servus. Они автоматически получают информацию о необходимых этапах работы и самостоятельно выполняют все последующие шаги. Система Servus не требует централизованного управления, поскольку транспортные роботы напрямую взаимодействуют с другими транспортными роботами и рабочими станциями через инфракрасный порт, реагируя таким образом на окружающую обстановку. Основой этой сложной транспортной системы является автономно работающий транспортный робот, способный перевозить грузы до 35 кг. Индивидуально настраиваемый в соответствии с характеристиками, размером и погрузочным оборудованием, он может транспортировать все, от простых картонных коробок или ящиков до насыпных грузов или деталей, изготовленных по индивидуальному заказу. Встроенное погрузочное оборудование обеспечивает автономную погрузку и разгрузку со стеллажей.

Перемещение модулей осуществляется по рельсовой системе, состоящей исключительно из опорных профилей, не требующей прокладки кабелей или проводов. Это обеспечивает совершенно неограниченную компоновку рельсов, что позволяет идеально интегрировать систему с существующей инфраструктурой компании. В зависимости от обстоятельств, транспортные системы могут быть установлены на полу, на рабочей высоте или, для экономии места, на потолке. Также легко вносятся краткосрочные изменения, связанные с изменением производственных процессов или будущим расширением производства.

Третий важный участник — так называемые помощники. Это устройства, с которыми роботы взаимодействуют и через которые перемещаются к местам хранения, сборочным или комплектационным станциям.

Когда беспилотный автомобиль приближается к помощнику, помощник идентифицирует себя и сообщает транспортному роботу о своем местоположении в системе и доступных вариантах. Затем робот самостоятельно принимает решение о дальнейших действиях. Робот взаимодействует с отдельными рабочими станциями, которые он последовательно посещает, аналогичным образом.

Помимо обмена информацией через инфракрасное излучение, возможна также упрощенная связь посредством электрических импульсов. Это может быть использовано, например, когда для процесса требуются только простые команды, такие как «стоп» и «движение»

На сборочном участке работник извлекает детали, доставленные ему различными роботами. После извлечения контейнера с транспортируемым товаром и Получив электронный сигнал, тележка либо возвращается на исходное место и возвращает ненужные товары, либо перемещается к следующему рабочему месту, где требуется данный товар. Это обеспечивает постоянное движение тележек, доставку, погрузку и разгрузку, позволяя сборщикам полностью сосредоточиться на производстве, не совершая лишних перемещений. В результате достигается значительная экономия времени и улучшение эргономики рабочего места для сотрудников, что помогает компаниям повысить эффективность и одновременно способствует укреплению здоровья персонала.

Конечно, эта концепция подходит не только для чисто производственного применения. После завершения сборки робот также может забирать готовые детали и транспортировать их на склад или доставлять на следующую станцию, например, на контроль качества или комплектацию заказа.

Преимущества и выгоды для клиентов от использования системы Servus

В такой системе приемка, хранение, комплектация заказов и отгрузка товаров интегрированы в компактный потоковый процесс, который компании могут проектировать с исключительной гибкостью. Это исключает ненужное промежуточное хранение и значительно увеличивает пропускную способность, что приводит к сокращению сроков выполнения заказов и одновременно к увеличению объемов производства. Запасы незавершенного производства и связанный с ними замороженный капитал сокращаются, что приводит к снижению затрат.

Области применения этой концепции в производственной логистике чрезвычайно разнообразны:

• Внутренняя транспортировка: Челночная система обеспечивает всю внутреннюю транспортировку, начиная с приемки товаров и заканчивая складским хранением, производством, комплектацией заказов, сборкой и, наконец, отгрузкой товаров. Единая система для всех зон означает отсутствие лишних интерфейсов и максимальную гибкость.
• Сборка: Челночная система обеспечивает подачу материалов как на рабочие места с ручным управлением, так и на автоматизированные станции обработки, доставляя соответствующие данные и инструкции по обработке.
• Комплектация заказов: независимо от того, осуществляется ли доставка товаров человеку или человека к товару, независимо от того, обрабатываются ли отдельные заказы один за другим или несколько заказов параллельно, челночная система доставляет материал со склада непосредственно к человеку или на рабочее место и возвращает его в любое желаемое место.

В целом, Smart Factory представляет собой решение, которое благодаря автоматизированному процессу, простой структуре, включающей несложную установку в зависимости от потребностей, и, что немаловажно, высокой масштабируемости системы, может помочь компаниям в производственной отрасли дополнительно оптимизировать свои процессы и значительно повысить внутреннюю эффективность.