04.12.2019

Spolupráca Shuttle a automatických vozíkov

Manipulácia s big bagy v kanálovom sklade a zásobovanie výroby

Výzva: Vytvorenie automatizovaného skladu surovín za 9 týždňov

Riešenie: Poloautomatické satelitné vozíky (Shuttle) s automatickými vysokozdvižnými vozíkmi s výsuvným zdvíhacím zariadením v kanálovom sklade

Produkty: napr. FM-X, RX 60, STILLPalletShuttle

IFOY Award 2015: Inteligentné systémové riešenie presvedčilo porotu IFOY v kategórii „Intralogistické riešenia“

Spoločnosť STILL, výrobca manipulačných zariadení a dodávateľ komplexných intralogistických riešení so sídlom v Hamburgu, vybudovala pre výrobcu PVB fólií Kuraray Trosifol sklad surovín so všetkými potrebnými automatickými komponentmi len za deväť týždňov. V rámci inteligentného toku materiálu poloautomatické satelitné vozíky (Shuttle) po prvýkrát komunikujú s automatickými vysokozdvižnými vozíkmi s výsuvným zdvíhacím zariadením v kanálovom sklade.

Každý sa stretol s fóliami PVB bez toho, aby o tom vedel. PVB fólie sa vyznačujú veľmi vysokou pevnosťou a používajú sa ako medzivrstva pri výrobe vrstvených čelných skiel automobilov. Spoločnosť Kuraray Trosifol so sídlom v Troisdorfe pri Kolíne nad Rýnom je jedným z popredných výrobcov týchto plastových fólií, ktoré sa používajú nielen na čelné sklá automobilov, ale aj ako bezpečnostné sklo v bankách a klenotníctvach, mrakodrapoch, solárnych zariadeniach a dokonca aj v sklenenej kupole nemeckého Bundestagu.

Rozšírené výrobné kapacity si vyžadujú dodávky materiálu

S cieľom zabezpečiť konkurencieschopnosť spoločnosť Kuraray Europe GmbH rozšírila svoju výrobnú kapacitu a vzhľadom na akútny nedostatok priestoru zároveň centralizovala skladovanie surovín v automatickom sklade. Transparentný a hospodárny tok materiálu zabezpečuje softvér a automatizované systémy, ktoré sú navzájom inteligentne integrované. Poloautomatické satelitné vozíky (Shuttle) po prvýkrát výnimočne komunikujú s plne automatickými vysokozdvižnými vozíkmi s výsuvnými zdvíhacími zariadeniami, aby sa zabezpečila dodávka surovín v správnom čase do správneho miesta zásobovania výroby (obrázok 1).

Spoločnosť špecializujúca sa na PVB fólie dlho hľadala generálneho partnera, ktorý by zabezpečil kompletnú intralogistiku nového skladu surovín. Budova so zastavanou plochou 4500 m² zaberá takmer plochu malého futbalového ihriska. „Náš projekt sme predstavili mnohým známym dodávateľom na trhu dopravných systémov bez vodiča a komplexných riešení. Nakoniec zostali len traja, ktorí sa ho vôbec odvážili realizovať. Jedine spoločnosť STILL však dokázala ako generálny dodávateľ zrealizovať požadovanú komplexnú koncepciu v krátkom termíne iba deviatich týždňov,“ hovorí Manfred Kania, vedúci logistiky spoločnosti Kuraray. Tento koncept zahŕňa:

  • vysoko zahustený skladový systém s kanálovými regálmi s kapacitou 3300 miest,
  • sedem satelitných vozíkov (Shuttle),
  • tri automatizované vysokozdvižné vozíky s výsuvným zdvíhacím zariadením typu FM-X,
  • dva elektrické vysokozdvižné vozíky s protizávažím typu RX 60,
  • komponenty prepravnej techniky, napr. reťazové dopravníky, horizontálne dopravníky s teleskopickými vidlicami, dočasné skladovacie plochy, stohovací automat na prázdne palety,
  • počítač na riadenie toku materiálu a
  • nadradený počítač na riadenie skladu.

Aby bolo možné prispôsobiť sa prípadným výkyvom výroby, bolo zariadenie navrhnuté s dôrazom na vysokú flexibilitu a transparentnosť riadenia skladu. Okrem toho nepretržitá prevádzka zabezpečila rýchlu amortizáciu. Po dokončení koncepcie bolo potrebné prekonať obrovskú projektovú výzvu: implementáciu v krátkom termíne iba deviatich týždňov.

Montáž regálového systému, prepravnej techniky a pracovnej plošiny a následné uvedenie všetkých zariadení do prevádzky museli byť za každú cenu úspešne dokončené v taktom krátkom čase. Napriek počiatočným ťažkostiam pri realizácii tohto pilotného projektu bolo zariadenie uvedené do prevádzky načas vďaka odhodlaniu a nasadeniu všetkých dodávateľov a bezproblémovej spolupráci so spoločnosťou Kuraray Trosifol. Surovina potrebná na výrobu vo forme jemného PVB granulátu sa dodávala vo veľkoobjemových vreciach, tzv. big bagoch. Big bagy sa z nákladných vozidiel vykladali pomocou ručne ovládaných elektrických vysokozdvižných vozíkov vybavených skenermi a terminálmi. Skenovaním sa tovar zaregistruje v hlavnom počítači riadenia skladu a podľa informácií zobrazených na termináli s dotykovou obrazovkou sa presunie do správneho kanála obsluhovaného satelitným vozíkom (Shuttle). Shuttle tu automaticky odoberá a zaskladňuje big bagy, pričom zaručuje vysokú hustotu skladovania a rýchly prístup k tovaru (obrázok 3).

Na strane výstupu tovaru sú v nepretržitej prevádzke tri automatizované vozíky s výsuvným zdvíhacím zariadením. S milimetrovou presnosťou vkladajú satelitné vozíky (Shuttle) do správnych kanálov (obrázok 4) a prepravujú vyskladňované big bagy do prekladacej stanice prepravnej technológie (obrázky 5 a 6), ktorá pozostáva okrem iného z reťazových dopravníkov, horizontálnych dopravníkov s teleskopickými vidlicami, dočasných skladovacích priestorov a stohovacieho stroja pre prázdne palety. Tieto prvky prepravujú big bagy k celkovo siedmim pracovným staniciam (obrázok 7), kde sa surovina nasáva z veľkoobjemových vakov a potrubím sa prepravuje k piatim výrobným strojom v susedných halách. Prázdne palety sa zhromažďujú v stohovacom automate a potom sa pomocou vysokozdvižného vozíka s výsuvným zdvíhacím zariadením prepravujú do kanálov, ktoré sú pre ne vyhradené, a ukladajú sa na seba pomocou Shuttle.

Skladovacie procesy sa ukladajú v IT systéme

Centrálnym riadiacim bodom koncepcie inteligentného toku materiálu je počítač riadenia skladu. Komunikuje s počítačom na riadenie vozíkov, satelitnými vozíkmi (Shuttle), počítačom na riadenie toku materiálu a systémom riadenia kvality. Zodpovedá za všetky pohyby tovaru a vozíkov a hlási príjem a expedíciu tovaru do nadradeného systému SAP – kompletne a v reálnom čase. Skladové procesy sa automaticky ukladajú do IT systému. Tým sa zabezpečí transparentnosť a sledovateľnosť všetkých procesov. Každý deň sa do skladu privezie a naloží približne 400 paliet. Tovar sa z regálového systému vyberá trvalo a priemernou rýchlosťou dvanásť paliet za hodinu. Celý systém zásobuje výrobu surovinami 24 hodín denne. Skladová technológia je teda v nepretržitej prevádzke. Spoločnosť STILL preto použila energetický koncept založený na vymeniteľných batériách. Napätie batérie všetkých vozíkov sa neustále monitoruje. Keď dosiahne určitú hranicu, vysokozdvižný vozík s výsuvným zdvíhacím zariadením automaticky prejde do stanice na výmenu batérie.

Všetky skladové operácie boli združené a optimalizované. Všetky komponenty intralogistiky v novom sklade surovín Kuraray Trosifol inštalovala spoločnosť STILL. Prvýkrát sa tiež podarilo skombinovať poloautomatické satelitné vozíky (Shuttle) s automatickými vozíkmi s výsuvným zdvíhacím zariadením, a to len za deväť týždňov. „Zariadenie sme mohli uviesť do prevádzky presne v čase začatia výroby,“ hovorí Manfred Kania s uspokojením. Rôzne ručne ovládané oblasti skladu boli zrušené a celé skladové hospodárstvo bolo konsolidované a optimalizované.

Pre sklad surovín sa vyžadovala minimálna dostupnosť 98 %, ktorú spoločnosť STILL dokázala zabezpečiť. „Ak by nové distribučné centrum zlyhalo,“ hovorí Kania, „naša nepretržitá výroba na všetkých výrobných linkách by sa zastavila v priebehu niekoľkých hodín.“ V podobe vysoko moderného logistického centra získala spoločnosť Kuraray Trosifol nákladovo efektívne a transparentné riadenie skladu a výrazne sa zjednodušila manuálna manipulácia s materiálom. Všetky výpadky sa preklenú v núdzovom režime. Materiálový tok je zabezpečený dohodnutou nepretržitou servisnou dostupnosťou a rýchlymi reakčnými časmi servisných technikov.

Elektrické vysokozdvižné vozíky STILL
Vysokozdvižné vozíky STILL s výsuvným zdvíhacím zariadením
Automatizácia