Salokāmas palešu kastes: izmēru ceļvedis automatizētai noliktavas integrācijai

2023. gadā mēs saņēmām zvanu no liela auto detaļu izplatīšanas centra Vācijā, kas bija iztērējis 4,2 miljonus eiro jaunas automatizētas augstplauktu noliktavas būvniecībai un to darbināja tikai ar 68% no projektētās jaudas, jo viņu konteineri nebija pareizi piemēroti uzglabāšanas vietām. Problēma nebija AS/RS celtnis vai programmatūra, bet gan konteineri. Viņi bija iegādājušies standarta Eiropas palešu kastes no katalogu piegādātāja, kas nekad nebija strādājis ar automatizētām uzglabāšanas sistēmām, un konteineri bija par 8 mm pārāk plati uzglabāšanas plauktu sliedēm.

Astoņi milimetri izklausās triviāli. Taču AS/RS sistēmā 8 mm izmēru kļūda uz vienu konteineru nozīmē, ka, celtnim mēģinot novietot konteineru uzglabāšanas vietā, tas aizķeras aiz sliedes malas, nevis ieslīd savā vietā. Celtņa pozīcijas sensors reģistrē sastrēgumu, celtnis apstājas, un visa sistēma gaida manuālu iejaukšanos. Ar izmaksām 2000–4000 eiro apmērā par neplānotas dīkstāves stundu, šie 8 mm klientam pirmajos sešos darbības mēnešos izmaksā 340 000 eiro.

Es uzrakstīju šo rakstu, lai palīdzētu jums izvairīties no šīs kļūdas. Tā kā automatizēto noliktavu konteineru izmēru specifikācijas būtiski atšķiras no manuālo apstrādes sistēmu specifikācijām, šis ir izmēru ceļvedis, kas palīdzēs jums izvēlēties vai norādīt saliekamās palešu kastes, kas patiešām darbojas jūsu automatizētajā vidē.

Pieci kritiskie automatizēto noliktavu konteineru izmēri

Projektējot saliekamās palešu kastes automatizētai noliktavas integrācijai, mēs izvērtējam piecas izmēru specifikāciju kategorijas. Katrai no tām ir noteiktas pielaides, kas jāievēro, lai nodrošinātu uzticamu automatizētu darbību.

1. dimensija: ISO palešu nospiedumu saderība

Gandrīz visas automatizētās noliktavu sistēmas izmanto standarta ISO palešu izmērus kā bāzes moduli uzglabāšanas vietām. Divi standarta izmēri ir šādi:

• EUR palete (1200 × 800 mm)Standarts Eiropā, ko izmanto 90 % Eiropas loģistikas sistēmu. Iekšējās noliktavas vietas platums: parasti 1220–1240 mm.
• ISO palete (1200 × 1000 mm)Standarts Ziemeļamerikā, Āzijas un Klusā okeāna reģionā un daudzos rūpnieciskos lietojumos. Iekšējās atmiņas vietas platums: parasti 1220–1240 mm.

Tā kā ir nepieciešama konteinera nospieduma pielaide ±2 mm (salīdzinājumā ar ±5 mm manuālai apstrādei), lai novērstu plauktu sliežu aizķeršanos, konteinera ārējam izmēram jābūt ±2 mm gan garumā, gan platumā. Tam nepieciešama precīza iesmidzināšanas formēšana vai strukturālā termoformēšana ar instrumentu kontroli, nevis standarta kataloga konteineri ar kataloga pielaidēm.

2. izmērs: AS/RS celtspēja

Automatizēto uzglabāšanas un izgūšanas sistēmu (AS/RS) celtņiem ir noteikti kravnesības ierobežojumi, kas ietver konteineru plus saturu. Celtņa nominālā kravnesība parasti ir par 10–15 % lielāka nekā maksimālā ilgtspējīgā kravnesība. Galvenie izmēru apsvērumi:

• Bruto slodzes ierobežojumsMaksimālais svars (konteiners + saturs), ko celtnis var droši izturēt. Vairumam vidēja ātruma AS/RS sistēmu tas ir no 500 kg līdz 1500 kg uz vienu uzglabāšanas pozīciju.
• Neto slodzes ierobežojumsMaksimālais produkta svars, neskaitot konteinera taras svaru. Tas nosaka, cik daudz produkta faktiski var uzglabāt.
• Konteinera taras svara budžetsSaliekamiem konteineriem paša konteinera taras svars veido daļu no bruto slodzes ierobežojuma. 25 kg saliekams konteiners 1000 kg ietilpībā AS/RS sistēmā atstāj tikai 975 kg produktam. Smagiem produktiem tas ir svarīgi.

Tā kā AS/RS celtņa nomaiņas izmaksas svārstās no 150 000 līdz 500 000 eiro par vienu celtni.Celtņa ekspluatācija, pārsniedzot tā nominālo celtspēju (pat īslaicīgi), nav pieņemams risks. Izmēru aprēķinā jāņem vērā maksimālais produkta blīvums konteinerā, nevis vidējais blīvums.

3. izmērs: AGV navigācijas sensoru attālumi

Automātiski vadāmie transportlīdzekļi (AGV) pārvietojas, izmantojot lāzera skeneru, kameru sistēmu un magnētiskās lentes kombināciju. Konteinera ģeometrija ietekmē AGV navigāciju vairākos veidos:

• Izvirzījuma traucējumiSalocītās konteinera sānu sienas, kas locīšanas procesa laikā nolokās uz āru, var pārsniegt konteinera nominālo laukumu, potenciāli traucējot AGV lāzerskeneriem vai radot sadursmes punktus šauro eju navigācijā.
• RFID tagu iedarbībaJa RFID birkas ir piestiprinātas pie konteinera sānu sienām, noteiktā orientācijā tās var aizsegt AGV borta nolasītāju antenas, izraisot nolasīšanas kļūdas konteineru pārvietošanas laikā.
• Kraušanas stabilitāte pārvietošanaiKad AGV pārvadā sakrautus konteinerus, augšējais konteiners nedrīkst pārvietoties kustību laikā ar lielu paātrinājumu vai lielu palēninājumu. Salokāmā bloķēšanas mehānisma aktivizēšanās ir jāpārbauda atbilstoši jūsu AGV sistēmas konkrētajiem paātrinājuma profiliem.

Esam strādājuši ar MiR, OTTO Motors, Fetch Robotics AGV sistēmām, kā arī ar lielāko automobiļu oriģinālā aprīkojuma ražotāju (OEM) iekšējām AGV sistēmām. Katrai no tām ir atšķirīgas navigācijas sensoru konfigurācijas, kas prasa atšķirīgus konteineru dizaina apsvērumus.

4. dimensija: RFID tagu izvietošana automatizētai nolasīšanai

Automatizētās noliktavas izmanto RFID konteineru izsekošanai uzglabāšanas vietās, pārkraušanas punktos un nosūtīšanas vārtos. Konteinera RFID tagam jābūt nolasāmam katrā sistēmas punktā:

• Glabāšanas pozīcijas nolasīšanaBirkām jābūt nolasāmām caur noliktavas plauktu konstrukciju, parasti nepieciešamas birkas ar vismaz 2 metru nolasīšanas diapazonu un orientācijas pielaidi ±45 grādu robežās no optimālās.
• Pārsūtīšanas punkta nolasīšanaPārneses punktos no konveijera uz AGV vai no AGV uz robotu birkas nolasa fiksēti lasītāji ar specifiskām antenu konfigurācijām. Birku izvietojumam jābūt saskaņotam ar šo lasītāju pozīcijām.
• Piegādes vārtu nolasīšanaĀtrgaitas konveijera nolasītājiem pie piegādes vārtiem ir nepieciešamas birkas, kuras var nolasīt ar konveijera ātrumu 0,5–1,5 m/s.

Tā kā RFID nolasīšanas kļūmes automatizētos pārsūtīšanas punktos izraisa kaskādes sistēmas kavēšanosMēs izstrādājam konteinera RFID tagu izvietojumu sadarbībā ar konkrēto AS/RS sistēmu integratoru konteinera specifikācijas fāzē, nevis pēc konteinera izgatavošanas.

5. izmērs: salocīšanas mehānisma izmēri salocītā stāvoklī

Automatizētā atgriešanas loģistikā konteinera saliktā izmēra dati nosaka uzglabāšanas blīvumu atgriešanas konteinera buferzonā un kravas automašīnu iekraušanas efektivitāti:

• Sakļauts augstumsLai automātiskās ligzdošanas noņemšanas iekārtas darbotos droši, tām jābūt vienādām visā autoparkā. Pielaide: ±2 mm saliktā augstumā.
• Sabrukusi bloķēšanas sistēmaLai automatizētā izņemšanas iekārtā nodrošinātu stabilu sakraušanu, salocītajiem konteineriem ir jābūt konsekventi savienotiem. Kraušanas sliežu ģeometrijai jābūt projektētai atbilstoši konkrētajam izņemšanas instrumenta profilam.
• Salokāmā mehānisma klīrenssSalocīšanas mehānisms (eņģu savienojumi) salocītā veidā nedrīkst izvirzīties ārpus konteinera pamatplatības, pretējā gadījumā tas aizķersies aiz automatizētās kraušanas iekārtām.

Izmēru noteikšanas lēmumu koks: kā izvēlēties pareizo konteineru savai automatizētajai sistēmai

Šeit ir praktisks lēmumu pieņemšanas ietvars, ko mēs izmantojam ar klientiem, kuri izvēlas saliekamās palešu kastes automatizētām noliktavām:

1. darbība: Kāda ir jūsu AS/RS celtņa nominālā celtspēja?
→ Mazāk nekā 750 kg uz pozīciju: Izvēlieties konteineru ar taras svaru mazāku par 20 kg, lai maksimāli palielinātu produkta slodzi.
→ 750–1250 kg: Pieņemams konteinera taras svara budžets 20–35 kg
→ Virs 1250 kg: Pieejami lieljaudas konteineri ar pastiprinātām pamatnēm un lielāku pieļaujamo taras svaru

2. solis: Kāds ir jūsu AS/RS krātuves vietas platums?
→ 1220–1240 mm (EUR standarts): Izmantojiet 1200 × 800 mm konteineru ar ±2 mm pielaidi
→ 1320–1340 mm (dubultplats): Izmantojiet divus standarta konteinerus blakus vai vienu platkorpusa konteineru
→ Nestandarta: nepieciešams pielāgots konteinera izmērs — pielāgotu instrumentu izgatavošanai nepieciešamas 12–16 nedēļas

3. solis: Kāda ir jūsu AGV sistēma?
→ Lāzera skenera navigācija: Pārliecinieties, ka salocīšanas mehānisms salocītā stāvoklī neizvirzās ārpus pamatnes platības
→ Kameras navigācija: pārliecinieties, vai RFID birkas novietojums netraucē kameras redzeslaukiem
→ Magnētiskā lente: Mazāk ierobežojoša attiecībā uz konteinera ģeometriju, bet pārbaudiet, vai nav magnētisko traucējumu ar birku

4. darbība: Kāds sabrukšanas koeficients ir nepieciešams atgriešanas loģistikai?
→ Attālums, kas ir mazāks par 800 km turp un atpakaļ: sabrukšanas attiecība 3:1 varētu būt pietiekama
→ 800–2000 km: minimums 4:1, ieteicams 5:1
→ Vairāk nekā 2000 km: obligāta attiecība 5:1 — atdeves ekonomijai nepieciešams maksimāls blīvums

Jo nepareizu konteineru izmēru izmaksas automatizētā noliktavā ir 150 000–500 000 eiro uz vienu celtni bojājumu un dīkstāves dēļ.Pirms ražošanas instrumentu izmantošanas es stingri iesaku pārliecināties, vai konteineru specifikācijas ir jāpārbauda AS/RS sistēmu integratoram. Lielākā daļa integratoru pārskatīs konteineru rasējumus kā maksas inženiertehnisko pakalpojumu — ļoti lietderīgi iztērēta nauda.

Mūsu metāla plauktu risinājumi automatizētai noliktavu integrācijai

Lietojumiem, kam nepieciešama maksimāla konstrukcijas izturība un ilgmūžība automatizētās noliktavu vidēs, mūsu metāla plaukts Produktiem ir priekšrocības, kurām plastmasas trauki nevar līdzināties:

• Lielāka kravnesībaMetāla plaukti var izturēt slodzes līdz 2000 kg vienā pozīcijā — tas pārsniedz vairuma plastmasas konteineru diapazonu.
• Vienmērīga izmēru stabilitāteMetāls ilgstošas ​​slodzes ietekmē nerotē un nedeformējas, bezgalīgi saglabājot ±2 mm pielaidi
• Izcila RFID integrācijaMetāla RFID tagus var iestrādāt metāla konstrukcijas elementos bez traucējumu problēmām
• Ilgāks kalpošanas laiksMetāla plaukti automatizētās sistēmās kalpo 10–15 gadus, salīdzinot ar 4–6 gadiem plastmasas konteineriem.

Tā kā automatizētām noliktavu sistēmām ir augstas kapitāla izmaksas uz vienu uzglabāšanas vietuMetāla plauktu izmaksas par vienu lietošanas reizi (10–15 gadu laikā) var būt zemākas nekā plastmasas konteineriem pat ar augstākām sākotnējām izmaksām. Mēs piedāvājam abu iespēju uzturēšanas izmaksu analīzi kā daļu no mūsu automatizētās noliktavas iepakošanas konsultācijas.

Biežāk pieļautās izmēru kļūdas un kā no tām izvairīties

Balstoties uz mūsu pieredzi konteineru ieviešanā 45 automatizētās noliktavu programmās, šeit ir piecas visbiežāk pieļautās izmēru kļūdas un to novēršanas veidi:

1. kļūda: kataloga pielaižu norādīšana automatizētām lietojumprogrammām

Kataloga konteineriem parasti ir izmēru pielaides ±3–5 mm. Automatizētai uzglabāšanai nepieciešama ±2 mm. Tā kā kataloga pielaižu norādīšana automatizētai lietojumprogrammai garantē dimensiju kļūmes, pasūtot automatizētām noliktavām, vienmēr skaidri norādiet ±2 mm pielaides prasības.

2. kļūda: termiskās izplešanās neņemšana vērā

Plastmasas konteineri izplešas un saraujas temperatūras ietekmē. Neapsildāmā noliktavā, kur temperatūra ir no -5 °C līdz +40 °C, 1200 mm konteinera izmērs var mainīties par 2–4 mm. Jo traukam ir jābūt piemērotam abām galējām temperatūras vērtībām, izmēru specifikācijā jāiekļauj termiskās izplešanās pielaide, parasti norādot izmēru viduspunkta temperatūrā un pievilkšanas pielaidi, lai ņemtu vērā termiskās izmaiņas.

3. kļūda: dakšas kabatas izmēru norādīšana bez AS/RS integrācijas pārskatīšanas

AS/RS celtņa dakšu mehānismiem ir noteiktas dakšu platuma, biezuma un atstarpes prasības, kas atšķiras atkarībā no ražotāja. Tā kā dakšu ligzdu norādīšana no kataloga bez AS/RS integratora pārskatīšanas ir viens no biežākajiem AS/RS iestrēgumu cēloņiem., vienmēr pārbaudiet dakšas kabatas ģeometriju ar konkrētā AS/RS sistēmas integratora publicētajām specifikācijām.

4. kļūda: atgriešanas loģistikas ignorēšana jau no paša sākuma

Daudzas noliktavas ir projektētas, ņemot vērā ienākošo loģistiku, bet tukšo konteineru atgriešanas loģistika tiek uzskatīta par otršķirīgu. Tā kā atgriešanas konteineru buferzona automatizētā noliktavā parasti ir 15–25 % no kopējās uzglabāšanas platībasPareizas sabrukšanas attiecības projektēšana jau no paša sākuma nosaka, vai jums ir pietiekami daudz vietas atgriešanas konteineriem.

5. kļūda: konteineru flotes izaugsmes neplānošana

AS/RS sistēmas ir paredzētas noteiktam uzglabāšanas vietu skaitam. Konteineru parka lielumam ir jāatbilst šim skaitam, ar bufera krājumiem par 15–20 % virs teorētiskā minimuma. Tā kā konteineru flotes trūkums izraisa tūlītējus ražošanas traucējumus.konteineru flotes lieluma aprēķinā jāiekļauj gan operatīvais flote, gan bufera flote, ne tikai teorētiskais minimums.

Secinājums: Precīza izmēru noteikšana automatizētās noliktavās nav apspriežama.

Atšķirība starp konteineru, kas darbojas automatizētā noliktavā, un tādu, kas rada 340 000 eiro dīkstāves, ir 8 mm. Tāds ir precizitātes līmenis, kas nepieciešams konteineru izmēru noteikšanā automatizētai noliktavas integrācijai.

Tā kā kapitāla izmaksas uz vienu automatizētu uzglabāšanas vietu (800–2500 ASV dolāru) un dīkstāves izmaksas uz vienu AS/RS celtņa stundu (2000–4000 ASV dolāru) ir ļoti augstas.Ieguldījumi precīzā konteineru izmēru noteikšanā ir viens no inženiertehniskajiem lēmumiem ar visaugstāko ieguldījumu atdevi noliktavu projektēšanā. Precīzu instrumentu papildu izmaksas (±2 mm pielaide salīdzinājumā ar ±5 mm kataloga pielaidi) parasti ir 5000–20 000 USD par katru konteinera izmēru — niecīga daļa no potenciālajiem dīkstāves izmaksu ietaupījumiem.

Ja norādāt konteinerus automatizētai noliktavai, Mūsu automatizētās noliktavas iepakošanas komanda var pārskatīt jūsu konteineru specifikācijas atbilstoši jūsu AS/RS sistēmas prasībām un identificēt potenciālos dimensiju konfliktus, pirms tie rada darbības problēmas.

Bieži uzdotie jautājumi

Kādas ir kritiskās izmēru pielaides saliekamām palešu kastēm automatizētās noliktavās?

Automatizētām sistēmām ir nepieciešamas ±2 mm pielaides ārējiem izmēriem (salīdzinājumā ar ±5 mm manuālai apstrādei). Kritiskie izmēri ietver: kopējo nospiedumu (±2 mm), dakšas kabatas platumu un atstarpi (±1 mm), kopējo augstumu atvērtā un salocītā stāvoklī (±3 mm) un pamatnes līdzenumu (±2 mm). Tā kā novirzes, kas pārsniedz šīs pielaides, izraisa iestrēgumus, nepareizu paņemšanu un sistēmas izslēgšanu.Kataloga konteineri ar kataloga pielaidēm nav piemēroti automatizētām lietojumprogrammām.

Kāds sabrukšanas koeficients ir nepieciešams, lai automatizēta atgriešanas loģistika būtu ekonomiski dzīvotspējīga?

Automatizētai noliktavas integrācijai mēs iesakām minimālo sakraušanas attiecību 4:1, optimālai attiecībai esot 5:1. Attiecība 5:1 nozīmē, ka 1200 mm augsts konteiners sakraujas līdz 240 mm augstumam, ļaujot automatizētās noliktavas vietās sakraut 5 vienības, nevis 1 stingru vienību. Tā kā atgriešanas konteinera buferzona parasti ir 15–25 % no kopējās uzglabāšanas zonas, sabrukšanas koeficienta maksimizēšana tieši samazina atgriešanas konteineru pārvaldībai nepieciešamo noliktavas platību.

Kā konteineru svara sadalījums ietekmē automatizētās uzglabāšanas un izgūšanas sistēmas veiktspēju?

AS/RS celtņiem ir nepieciešams paredzams svara sadalījums ar smaguma centru pamatplatības vidējos 60% robežās un smagu kravu apakšā. Svars uz vienu konteineru nedrīkst pārsniegt AS/RS celtspējas jaudu, no kuras atskaitīta 15% drošības rezerve. Konteineriem ar neregulāru detaļu ģeometriju ir nepieciešami pielāgoti putuplasta vai paplāšu ieliktņi, lai novietotu kravu pieņemamā smaguma centra zonā. Tā kā AS/RS celtņa nomaiņas izmaksas svārstās no 150 000 līdz 500 000 eiro par vienu celtni.darbība virs nominālās jaudas nav pieņemams risks.

Kādus MHE saderības standartus man vajadzētu pārbaudīt saliekamām palešu kastēm?

Galvenie standarti: ISO 445 (palešu izmēri), ISO 6781 (palešu attēlu atpazīšana), VDA 4500 (automobiļu palešu standarti Eiropas oriģinālā aprīkojuma ražotājiem (OEM)) un ASTM D6251 (spiedes izturība). Automatizētām sistēmām papildus jāpārbauda: dakšas kabatas izmēri atbilstoši konkrētajam AS/RS ražotājam (Dematic, Siemens, Swisslog, Knapp katram ir atšķirīgas specifikācijas), RFID tagu izvietojuma saderība ar lasītāja antenas pozīcijām un lāzera marķējuma vietas, kas netraucēs automatizētajai skenēšanai.

Kāda ir saliekamo un stingro konteineru uzturēšanas izmaksu atšķirība automatizētās sistēmās?

Automatizētās sistēmas novērš iekrāvēja triecienu radītos bojājumus (kas ir izplatīti manuālas apstrādes laikā), taču tām ir nepieciešama locīšanas mehānisma apkope. Mūsu dati no 45 automatizētām noliktavu programmām liecina: manuālās sistēmas: bojājumu izmaksas 12–18 USD par konteinera gadu; automatizētās sistēmas: locīšanas mehānisma apkope 5–10 USD par konteinera gadu plus 2–4 USD par RFID/birkas nomaiņu. Tā kā automatizētās sistēmas samazina kopējās konteineru uzturēšanas izmaksas par 40–60 %Automatizēto sistēmu kopējās uzturēšanas izmaksu (TCO) priekšrocība ietver gan uzglabāšanas blīvuma ieguvumu, gan samazinātas uzturēšanas izmaksas.