Стелажне зберігання – Системи зберігання та стелажів – Автоматизовані системи зберігання та вилучення

Вам потрібна експертна підтримка у впровадженні ваших вимог? У вас є питання щодо «розумної фабрики», «розумної логістики» чи цифровізації?

Поради та рішення можна знайти тут 👈🏻

Автоматизація складів та ланцюгів поставок є ключовим елементом оптимізації складських приміщень. Ми можемо вам у цьому допомогти.

Поради та рішення можна знайти тут 👈🏻

Електронна комерція має специфічні вимоги, а конкуренція постійно загострюється. Не випадково електронну комерцію вважають рушійною силою ринкових змін. Наша сила полягає в цифровій експертизі, яка дозволяє нам пропонувати інноваційні рішення та впровадження.

Скакайте з нами 👈🏻

Автоматизовані системи зберігання та вилучення (AS/RS) призначені для автоматизованого зберігання та вилучення деталей і виробів у виробництві, дистрибуції, роздрібній торгівлі, оптовій торгівлі та інституційних установах. Розроблені в 1960-х роках, вони спочатку були зосереджені на обробці важких палетних вантажів, але з технологічним прогресом навантаження, з якими вони можуть керувати, стало меншим. Ці системи керуються комп'ютером та ведуть інвентаризацію зберіганих предметів. Предмети вилучаються шляхом визначення типу та кількості предмета. Комп'ютер визначає місце вилучення в зоні зберігання та планує процес вилучення. Він спрямовує відповідну AS/RS до місця розташування предмета та дає системі інструкції розмістити предмет у призначеній точці вилучення. Система конвеєрів та/або автоматично керованих транспортних засобів (AGV) іноді інтегрована з AS/RS. Вони переміщують вантажі в зону зберігання та з неї, а також транспортують їх до виробничого рівня або вантажних доків. Для зберігання предметів піддон або лоток розміщується на вхідній станції системи, інформація про інвентаризацію вводиться в комп'ютерний термінал, а машина зберігання та вилучення переміщує вантаж до зони зберігання, визначає відповідне місце для предмета та зберігає вантаж. Коли товари зберігаються на полицях або знімаються з них, комп'ютер відповідно оновлює свій інвентар.

Переваги складського обладнання включають зменшення трудозатрат на транспортування товарів до складу та зі складу, зниження рівня запасів, точніше відстеження запасів та економію місця. Товари часто зберігаються щільніше, ніж у системах, де товари зберігаються та витягуються вручну.

На складі товари можна розміщувати на лотках або підвішувати на стійках, прикріплених до ланцюгів/приводів для переміщення вгору та вниз. Машина для зберігання та вилучення (SRM) є частиною обладнання для швидкого зберігання та вилучення матеріалів. SRM використовуються для переміщення вантажів вертикально або горизонтально, а також можуть рухатися вбік, щоб розмістити об'єкти у правильному місці зберігання.

Тенденція до виробництва «точно в строк» ​​часто вимагає наявності виробничих ресурсів на рівні підпалет, а складська машина для зберігання та вилучення — це набагато швидший спосіб організації зберігання дрібних виробів поруч із виробничими лініями.

Американський інститут обробки матеріалів (MHIA), некомерційна торгова асоціація у світі обробки матеріалів, та її члени розділили AS/RS на два основні сегменти:

• Фіксований прохід (з обмеженим проходом) та
• Каруселі/ліфт

Обидві технології дозволяють автоматизувати зберігання та пошук деталей і виробів, але вони використовують різні технології. Кожна технологія має свої переваги та недоліки. Системи з фіксованими проходами, як правило, є більшими системами, тоді як каруселі та модулі вертикального підйому використовуються окремо або в групах, але в малих та середніх застосуваннях.

Складська та вивантажувальна машина з фіксованим проходом доступна у двох основних версіях:

• одномостові або
• двощогловий

Більшість систем спираються на рейку та стелю, зверху керуючись напрямними рейками або каналами для забезпечення точного вертикального вирівнювання; однак деякі підвішені до стелі. Човники, що складають систему, переміщуються між стаціонарними стелажами для зберігання або вилучення запитуваного вантажу (від однієї книги в бібліотечній системі до піддону товарів вагою кілька тонн у складській системі). Весь блок рухається горизонтально в межах проходу, тоді як човники здатні підніматися на потрібну висоту, щоб досягти вантажу, а також висуватися та складатися для зберігання або вилучення вантажів, розташованих на кількох позиціях глибоко всередині стелажа. Напівавтоматизована система може бути реалізована за допомогою використання лише спеціалізованих човників у межах існуючої стелажної системи.

Ще однією технологією складських та видобуткових машин є так звана човникова технологія. За допомогою цієї технології горизонтальне переміщення здійснюється незалежними човниками, кожен з яких працює на різному рівні стелажа, тоді як підйомник у фіксованому положенні стелажа відповідає за вертикальне переміщення. Використовуючи дві окремі машини для цих двох осей, човникова технологія здатна досягати вищої пропускної здатності, ніж традиційні складські та видобуткові машини.

Складські та вантажні машини підбирають вантажі на певних станціях або передають їх до решти допоміжної транспортної системи, де вхідні та вихідні вантажі точно позиціонуються для належного поводження.

Крім того, існують різні типи автоматизованих систем зберігання та пошуку, які відомі як

• Машина для зберігання та вилучення одиничних вантажів, машина для зберігання та вилучення середнього вантажу
• Міні-штабелювальний кран, вертикальна буферна система / модулі
• Модуль вертикального підйому (VLM)
• Вертикальна карусель, автоматизована система карусельного зберігання або підйомник патерностер
• Горизонтальна карусель

Ці системи називаються системами «pick-to-light». Вони використовуються або як окремі пристрої, або в інтегрованих робочих станціях, відомих як підсистеми або системи. Ці пристрої зазвичай інтегровані з різними типами систем «pick-to-light» та використовують або мікропроцесорний контролер для базової роботи, або програмне забезпечення для управління запасами.

Ці системи ідеально підходять для збільшення використання простору до 90%, продуктивності на 90%, точності до 99,9%+ та пропускної здатності до 750 ліній на годину/на оператора або більше, залежно від конфігурації системи.

З появою масового виробництва в промисловості зросли також вимоги до внутрішнього потоку матеріалів, а отже, і до технологій зберігання. Потреба зберігати все більше матеріалів у меншому просторі призвела до розробки систем блочного зберігання в 1950-х роках. Ці системи блочного зберігання обслуговувалися штабелювальними кранами, які потребували значно менше місця для проходів і могли досягати висоти, неможливої ​​за допомогою вилкових навантажувачів або річтраків.

Перші автоматизовані системи зберігання та вилучення (AS/RS) були розроблені в 1960-х роках. На відміну від штабелювальних кранів, вони були орієнтовані на проходи і тому не потребували порталу для переміщення по всьому складу. Це не тільки збільшило місткість зберігання завдяки покращеному використанню простору, але й продуктивність, оскільки тепер для кожного проходу була доступна окрема AS/RS. Спочатку AS/RS працювали як невеликі козлові крани вздовж стелі складу та керувалися по підлозі. Однак незабаром технологія перейшла на застосування зусилля не через стелажі чи стелю складу, а через підлогу складу, оскільки це було механічно набагато легше керувати. Одноколійні AS/RS, встановлені на підлозі, тепер могли досягати дедалі вищих швидкостей переміщення.

Хоча раніше штабелювальні крани керувалися вручну водієм, розвиток інформаційних технологій у 1980-х роках дозволив їх значну автоматизацію.

Це призвело до сильного зростання галузі з 1990-х років. У наступні роки розробка програмного забезпечення (LSR (комп'ютер керування складом) та LVR (комп'ютер управління складом), див. висотний склад) набувала дедалі більшого значення. З механічної точки зору, штабелювальні крани стикалися з постійно зростаючими вимогами до продуктивності, але основна концепція залишається незмінною й донині.

Складсько-розвантажувальна машина не є комбінацією вилкового навантажувача та підйомного пристрою, а радше, завдяки своїм верхнім та нижнім напрямним, типовим підйомним пристроєм, який рухається самостійно у напрямку руху (вісь X), а підйомна каретка – у напрямку підйому (вісь Y). Складсько-розвантажувальна машина ніколи не працює самостійно, а завжди в поєднанні з вантажозахоплювальним пристроєм, який маніпулює вантажем безпосередньо або вантажоносіями (у напрямку Z).

Зазвичай для кожного проходу встановлюється складська та вивантажувальна машина (SRM). Зміна проходу вимагатиме значно складнішої конструкції та значно збільшить час доступу до місця зберігання; проте такі машини виготовляються (зазвичай їх називають SRM, що «рухаються по кривій»). Якщо зберігання та вивантаження розділені з кожного боку, також має сенс використовувати пари SRM для кожного проходу. Вибір рішення визначається не лише бажаним часом роботи, але й корисним навантаженням, висотою будівлі, стратегіями зберігання тощо.

шасі

Одноколійне шасі з'єднує два ходові колеса з щоглою або рамою. Ходові колеса направляються по рейках, а у випадку кривошипних рамп RBG встановлені на поворотних підшипниках. Залежно від типу рейки (гарячекатані профілі, такі як U-подібні профілі, I-подібні профілі та залізничні колії) та навантаження на колеса, в одинарних або подвійних колісних корпусах використовуються сталеві, пластикові або вулколанові колеса (сталева маточина з литим еластомерним протектором). Залежно від потреб у потужності, приводяться в рух одне або обидва колеса.

щогла

Щогла (колона) з'єднує шасі з головною рамою. Залежно від застосування, можливі одно- або двощоглові версії (рамні блоки). Підйомна каретка направляється вздовж щогли. Щогла також містить інші компоненти, такі як підйомний механізм з канатним або ланцюговим приводом, головну шафу керування, платформи та сходи з засобами індивідуального захисту (ЗІЗ), а також джерела живлення до головної шафи керування та підйомної каретки через струмопровідні рейки або кабельні ланцюги.

Підйомна каретка

Підйомна каретка в основному перевозить вантаж, що транспортується, і оснащена пристроями для підйому та скидання вантажу, так званим вантажозахоплювальним пристроєм.

Автоматизовані штабелювальні крани зазвичай мають аварійну панель керування (для усунення несправностей) на підйомній каретці. Ручні штабелювальні крани часто мають кабіну з різним рівнем обладнання (засоби індивідуального захисту, сидіння, полиці, ПК, сканер, вогнегасник тощо). Конструкція шляху евакуації також є важливим фактором.

Підйомний рух здійснюється за допомогою канатної, ремінної або ланцюгової передачі. Щоб забезпечити автоматичну зупинку підйому у разі механічного блокування підйомної каретки, у підвісках встановлені запобіжні вимикачі для виявлення провисання каната або перевантаження. Підйомна каретка оснащена пристроями для запобігання падінню у разі обриву каната або ланцюга. Цей запобіжний пристрій особливо важливий, якщо люди можуть пересуватися в автоматично керованому транспортному засобі (AGV).

Поперечна стрілка голови

Головна балка містить верхній візок і, за потреби, з'єднує дві щогли. Верхній візок складається з напрямних роликів, які рухаються по колії на стелажному ярмі (верхня з'єднувальна конструкція рядів стелажів). Для однощоглових установок, які не можуть долати криві, головну балку можна навіть не використовувати.

Головна балка особливо важлива, коли в колійній системі розташовано кілька криволінійних рейкових транспортних засобів (РЗВ). У цьому випадку необхідно запобігти зіткненням. Пристрої запобігання зіткненням інтегровані в головну балку, яка також служить буфером.

Вимоги до приводу та живлення

Сьогодні приводні та підйомні механізми переважно використовуються електродвигуни з регулюванням швидкості, з постійно зростаючою продуктивністю приводу для скорочення часу доступу та підвищення ефективності системи. Гідравлічні приводи використовуються рідко через високий ризик забруднення, особливо для вантажів, що перевозяться.

Ручне керування

При ручному управлінні всі осі руху контролюються оператором, який їде вздовж транспортного засобу, за допомогою джойстика або кнопок. При такому типі управління під час нормальної роботи повинні бути встановлені логічні та електричні блокування, щоб запобігти будь-яким рухам у будь-який момент. Через постійно зростаючий рівень автоматизації, штабелювальні крани з ручним керуванням більше не відіграють значної ролі. Однак машини з ручним керуванням все ще використовуються, зокрема для комплектування замовлень.

Напівавтоматичне керування

За допомогою цього типу керування певні послідовності рухів автоматизовані. Наприклад, дуже корисний так званий цикл вила: оператор переміщується до відповідного відсіку та запускає наступний цикл натисканням кнопки

Висунути телескопічну вилку → Підняти телескопічну вилку → Вкласти телескопічну вилку

Автоматичне керування

В автоматичному управлінні всі рухи штабелювального крана автономно контролюються та контролюються на самому крані. Рух координується даними замовлення із системи управління складом. Передача даних між функціональними блоками може відбуватися, наприклад, через кабелі, інфрачервоний зв'язок (світлові канали) або радіо.

Ручне переміщення кожного RBG можливе через аварійну станцію керування, яка дозволяє відключити підключення до системи управління складом.

Вартість автоматизованої системи зберігання та пошуку (AS/RS) значною мірою залежить від ступеня автоматизації, розмірів, кількості та технічних характеристик. Менша автоматизована AS/RS коштує близько 100 000 євро, тоді як AS/RS, як у прикладі вище, вимагає інвестицій близько 300 000 євро.

Ефективна автоматизована система зберігання та пошуку пропонує кілька переваг для управління ланцюгом поставок:

• Ефективна система зберігання та вилучення допомагає компаніям знизити витрати, мінімізуючи кількість непотрібних деталей та виробів на складі та покращуючи організацію вмісту складу. Автоматизовані процеси також створюють більше місця для зберігання завдяки щільному зберіганню, вужчим проходам та іншим заходам.
• Автоматизація зменшує витрати на робочу силу, одночасно зменшуючи потреби в персоналі та підвищуючи безпеку.
• Моделювання та управління логічним представленням фізичних складських приміщень (наприклад, полиць тощо). Наприклад, якщо певні товари часто продаються разом або є більш популярними за інші, ці товари можна згрупувати або розмістити поблизу зони доставки, щоб пришвидшити процес комплектування, пакування та відправлення клієнтам.
• Забезпечення безперебійної інтеграції з обробкою замовлень та управлінням логістикою для комплектування, пакування та відправлення продукції з заводу.
• Відстеження місця зберігання продуктів, постачальників та терміну їх зберігання. Аналізуючи ці дані, компанії можуть контролювати рівень запасів та максимізувати використання складських приміщень. Крім того, компанії краще підготовлені до ринкової пропозиції та попиту, особливо в пікові сезони. Звіти, що генеруються системою AS/RS, також дозволяють компаніям збирати цінні дані, які можна моделювати та аналізувати.

Горизонтальна карусель – це серія контейнерів, що обертаються на овальній доріжці. Кожен контейнер має відсіки, які можна регулювати та налаштовувати для різноманітних стандартних та нестандартних застосувань. Оператор просто вводить номер контейнера, номер деталі або положення комірки, і карусель обертається найкоротшим шляхом. Для виконання замовлень використовуються кілька горизонтальних каруселей, інтегрованих з технологією «пік-то-лайт» та програмним забезпеченням для управління складом (карусельний модуль).

Кількість замовлення надсилається до модуля. Вибирається група замовлень для створення партії. Оператор просто стежить за індикаторами, вибирає каруселі та розміщує товари на станції партій позаду них. Кожна карусель попередньо позиціонована та обертається під час комплектації товарів. Використовуючи принцип «продукт до людини», оператору не потрібно залишати своє місце для підготовки замовлення.

Після завершення партії подається нова партія, і процес повторюється. Горизонтальні каруселі можуть заощадити до 75% площі, збільшити продуктивність на дві третини, досягти точності понад 99,9% та забезпечити пропускну здатність до 750 ліній на годину на оператора.

Горизонтальні карусельні системи зазвичай перевершують роботизовані системи за значно меншу вартість. Горизонтальні каруселі є найекономічнішою машиною для зберігання та вилучення.

Роботизовані системи завантаження/вивантаження також можуть використовуватися для горизонтальних каруселей. Роботизований блок розташовується спереду або ззаду до трьох горизонтальних каруселей на рівні підлоги. Робот забирає контейнер, необхідний для замовлення, і часто одночасно його наповнює для збільшення пропускної здатності. Потім контейнер(и) переміщується на конвеєрну стрічку, яка транспортує їх до робочої станції для комплектування або повторного наповнення. Можна обробляти до восьми транзакцій на хвилину на одиницю. Контейнери розміром до 36″ x 36″ x 36″ можна використовувати в одній системі.

Простіше кажучи, горизонтальні каруселі часто використовуються як «обертові полиці». За допомогою простої команди «забрати» товари доставляють до оператора, що позбавляє від втраченого простору.

Застосування AS/RS: Більшість застосувань технології складських та пошукових машин (SRM) пов'язані з процесами складування та розподілу. Однак SRM також може використовуватися для зберігання сировини та незавершеного виробництва у виробництві.

Можна виділити три області застосування складських та пошукових машин:

• Зберігання та обробка генеральних вантажів,
• комплектування замовлень та
• Триває зберігання товарів.

Системи зберігання та вилучення одиничних вантажів представлені штабелювальними кранами та штабелювальними кранами з глибокими проходами. Такі типи застосувань зазвичай використовуються на складах готової продукції в розподільчих центрах і рідко у виробництві. Системи з глибокими проходами використовуються в харчовій промисловості. Як описано вище, комплектування замовлень передбачає вилучення матеріалів у менших кількостях, ніж повне завантаження одиниці. Для цієї другої сфери застосування використовуються системи міні-завантаження, системи з людиною на борту та вилучення товарів.

Новітнім застосуванням технології автоматизованого зберігання є склад незавершеного виробництва (WIP). Хоча мінімізація обсягу незавершеного виробництва є бажаною, WIP неминучий і повинен ефективно управлятися. Автоматизовані системи зберігання, або автоматизовані системи зберігання та вилучення, або карусельні системи, забезпечують ефективний спосіб зберігання матеріалів між етапами обробки, особливо в серійному та цеховому виробництві. У великосерійному виробництві WIP часто транспортується між етапами обробки за допомогою конвеєрних систем, які виконують як функції зберігання, так і транспортування.

Незавершене виробництво / Незавершені товари – Поточний запас

В управлінні бізнесом незавершене виробництво (WIP) стосується кількості запасів, що знаходяться на різних етапах поточного виробництва за допомогою випущених замовлень. Це включає матеріали, що обробляються, а також ті, що знаходяться в чергах або буферах. Термін "Ware-in-Arbeit" (товари в процесі), запозичений від англійського терміну "work in process", також дедалі більше вживається в німецькій мові.

Ключовим завданням планування та контролю виробництва (PPC) є збереження запасів незавершеного виробництва на якомога нижчому рівні. Запаси незавершеного виробництва зв'язують ліквідність, капітал та простір, часто спричиняють додаткове транспортування та, якщо вони не використовуються негайно, зазвичай вважаються марнотратством (muda). Через зв'язок між запасами незавершеного виробництва та термінами виконання замовлень (закон Літтла), запаси незавершеного виробництва також обмежують гнучкість.

Аналогом поточних запасів є оборотні активи.

Контейнери VLM можна будувати досить високими, щоб вони відповідали наявному простору на об'єкті. Кілька одиниць можна розмістити в "гондолах", що дозволяє оператору витягувати предмети з однієї одиниці, поки інші рухаються. Варіації включають ширину, висоту, вантажопідйомність, швидкість і систему керування.

VLM – це автоматизований модуль вертикального підйому з керуванням за допомогою друкованої плати. Інвентар у VLM зберігається на передніх та задніх лотках або рейках. Коли запитується лоток, або шляхом введення номера лотка у вбудовану панель керування, або шляхом запиту деталі через програмне забезпечення, екстрактор переміщується вертикально між двома колонами лотків, витягує запитуваний лоток з його положення та переміщує його до точки доступу. Потім оператор збирає або поповнює інвентар, а лоток повертається на його місце після підтвердження.

Системи VLM продаються в численних конфігураціях, що підходять для використання в різних галузях промисловості, логістиці та офісних приміщеннях. Системи VLM можна налаштувати для повного використання доступної висоти приміщення, навіть на кількох поверхах. Завдяки можливості створення кількох точок доступу на різних рівнях, система VLM пропонує інноваційне рішення для зберігання та вилучення. Швидке переміщення комплектуючого блоку в поєднанні з програмним забезпеченням для управління запасами може значно підвищити ефективність комплектування. Це досягається завдяки одночасному вилученню та зберіганню лотків у кількох блоках. На відміну від великих штабелювальних кранів, які потребують повного ремонту складу або виробничої лінії, модулі вертикального підйому є модульними та можуть бути легко інтегровані в існуючі системи або впроваджуватися поступово поетапно.

Звичайні сфери застосування включають: MRO (технічне обслуговування, ремонт та експлуатація), комплектування замовлень, консолідацію, комплектацію, обробку деталей, буферизацію, зберігання запасів, незавершене виробництво, буферне зберігання та багато іншого.

VLM пропонують економію простору, підвищення продуктивності праці та точності комплектування, покращену ергономіку для співробітників та контрольовані процеси.

Більшість відеоложок пропонують динамічне зберігання простору, де лоток вимірюється щоразу, коли його повертають до пристрою, щоб оптимізувати простір; функції безпеки включають полицю лотка, що нахиляється, для кращого ергономічного доступу та лазерні вказівники, які вказують точний предмет, який потрібно видалити з кожного лотка.

Комплектація

Під час комплектації всі матеріали для виробу збираються заздалегідь, об'єднуються в комплект і готуються до складання на конвеєрі.

Вертикальні підйомні складські модулі (VLSM)

Вони також відомі як автоматизовані системи зберігання та вилучення з вертикальним підйомом (ВСВ). Усі наступні типи машин для зберігання та вилучення побудовані навколо горизонтального проходу. Використовується той самий принцип центрального проходу для доступу до вантажів, з тією різницею, що прохід проходить вертикально. Модулі зберігання з вертикальним підйомом, деякі з яких мають висоту 10 метрів і більше, здатні вміщувати великі запаси, заощаджуючи цінну площу на заводі.

вилковий навантажувач загального призначення

Штабелер для палет – це зазвичай велика автоматизована система, призначена для обробки окремих предметів, що зберігаються на палетах або в інших стандартних контейнерах. Система керується комп'ютером, а машини для зберігання та вилучення автоматизовані та призначені для обробки окремих предметів.

RGB-портальний робот

Це тип автоматизованої системи зберігання та пошуку, що використовується на складському господарстві та в логістиці. Вони зазвичай використовуються в шинній промисловості для штабелювання запасів шин. Більшість цих систем мають ширину 15-18 метрів і середню довжину 60-90 метрів. Ці системи використовують кінцеві ефектори, також відомі як інструменти на кінцях конвеєрів, для підйому та розміщення стопок шин з конвеєрних стрічок.

Системи «людина на борту»

Система комплектування з людиною на платформі може запропонувати значну економію місця порівняно з ручним керуванням або керуванням вилковим навантажувачем, але вона не є справжньою системою зберігання та вилучення (SRM), оскільки процес все ще ручний. Висота системи зберігання не обмежується досяжністю комплектувальника, оскільки комплектувальник їде на платформі, переміщуючи її вертикально або горизонтально до різних місць зберігання. Полиці або шафи для зберігання можна штабелювати так високо, як дозволяє вантажопідйомність підлоги, вантажопідйомність, вимоги до пропускної здатності та/або висота стелі. SRM з людиною на платформі є найдорожчим типом обладнання для комплектування, але дешевшим, ніж повністю автоматизована система. SRM на основі проходу, які можуть досягати висоти до 12 метрів, коштують приблизно 125 000 доларів США. Тому, щоб виправдати інвестиції, необхідно продемонструвати достатню щільність зберігання та/або підвищення продуктивності порівняно з комплектуванням за допомогою візків та контейнерів. Оскільки вертикальне переміщення повільне порівняно з горизонтальним, типові показники комплектування для систем з людиною на платформі коливаються від 40 до 250 ліній на людино-годину. Цей широкий діапазон зумовлений різноманітністю схем роботи систем з людиною на платформі. Системи з людиною на борту зазвичай підходять для повільно переміщуваних предметів, де простір є відносно дорогим.

Високостеаловий склад (ВСТ)

Детальніше про це тут:

• Високостеаловий склад (ВСТ)

Автоматизований склад дрібних деталей (AS/RS)

Детальніше про це тут:

• Автоматизований склад дрібних деталей (AS/RS) – Автоматична система міні-завантаження – Вертикальна буферна система / Модуль

Підходить для цього:

• Склад буфер: для електронної комерції, роздрібної та виробничої галузі