Pakkaustehokkuuden parantaminen edellytti ergonomian, kokoonpanon helppouden ja kustannustehokkuuden huomioon ottamista.

Automaatio muuttaa perinteisten jakelukeskusten toimintaa, kun yritykset etsivät uusia tapoja maksimoida tehokkuutensa, lisätä tilausten tarkkuutta ja täyttää asiakkaiden kysyntää. Automatisoidun teknologian suhteen useimmat ihmiset ajattelevat yleensä robotteja, automaattisia ohjausajoneuvoja ja keräily- ja sijoitusjärjestelmiä. Mutta yhtä tärkeitä ovat pienemmät ja yksinkertaisemmat rakenteet, jotka on suunniteltava toimimaan huipputeknologisten järjestelmien kanssa. Ja niiden suunnittelussa on omat haasteensa.

Järjestelmäintegraattori FUYU, Inc. havainnollistaa tätä kehittämällä hiljattain yksinkertaisen mutta laajamittaisen ratkaisun olemassa olevan varastopakkausten säilytysmoduulin tehokkuuden parantamiseksi. Vaikka yritys asetti rajoituksia haastaville suunnittelurajoituksille, se loi tukirakenteen, joka asennetaan olemassa olevan moduulin alle ja yhdistää vanerin, alumiiniprofiilien ja lineaarilaakereiden järjestelyn. Tämä saavutus edellytti ergonomian, kokoonpanon helppouden ja kustannustehokkuuden huomioimista.

Tekniset haasteet

Tässä tuoreessa sovelluksessa automatisoitu pakettien jakelukeskus halusi parantaa pakkausmoduulejaan. Jokainen moduuli koostuu neljästä kourun osasta, jotka syöttävät paketteja järjestelmän yläosasta alas aseman käyttäjälle. Käyttäjä saa ilmoituksen tilauksesta, ja sieltä hän voi vetää sen ulos, pakata sen ja asettaa sen liukuhihnalle kourujen alle. Asiakas halusi sisällyttää tähän olemassa olevaan rakenteeseen tukialustat, joita käyttäjät voisivat käyttää valmiiden tilausten laatikointiin.

Aluksi ehdotettiin muutamia ratkaisuja, kuten saksinostinta, alaslaskettavaa hyllyä ja moottoroitua, pyörillä varustettua kärryä. Kaikki nämä järjestelmät toimisivat kuitenkin erillään olemassa olevasta moduulista ilman mekaanista vuorovaikutusta sen kanssa. Nämä ideat lopulta hylättiin, koska ne olivat liian kalliita tai niihin liittyi ergonomisia ongelmia, jotka vaativat työntekijöitä esimerkiksi kääntyilemään ja ottamaan loukkaantumisriskin.

FUYU ratkaisi nämä ongelmat yksinkertaisella rakenteella, joka kytketään moduuliin ja jopa hyödyntää sen olemassa olevia pultinreikiä. Työtasoksi insinöörit loivat vahvasta vanerista valmistettuja pöytiä, jotka he peittivät ABS-muovilla. Nämä ABS-"pinnat" leikattiin vesisuihkulla ja niitä käytettiin mallina pöytien jyrsintään vanerista. Pöydät asennettiin sitten lineaariseen liukukiskoon, joka asennettiin yksinkertaisesti tavalliseen alumiiniprofiiliin.

Sieltä työntekijät voivat liu'uttaa pöydän kourujen pituutta pitkin sinne, missä sitä tarvitaan – esimerkiksi teippausasemalle. Vaikka neljää moduulia kohden on yksi pöytä, pöydät voivat liikkua vapaasti jopa 12 moduulin poikki, mikä maksimoi suunnittelun joustavuuden ja minimoi asennettavien pöytien määrän.

Rakennesuunnittelu vaaditaan

FUYUn ratkaisun menestys johtuu osittain insinöörien joustavuudesta suunnitteluprosessin aikana. Esimerkiksi kävi ilmeiseksi, että 2,5 cm:n (1 x 2,5 cm) sivuttaistangon käyttö ei pystyisi kestämään pöytälevyillä olevien pakkausten painon aiheuttamia momenttikuormia. Pöydän päähän sijoitettu 45 kg:n (100 paunan) paketti aiheuttaisi tukirakenteelle 270 kg:n (600 paunan) kuorman, joka vetäisi laakerin ulos takakiskosta. Varmistaakseen, että järjestelmä kestää nämä kuormat, insinöörit suorittivat ensin elementtimenetelmäanalyysin (FEA) testin analysoidakseen ja vertaillakseen järjestelmän rasitusta kuormituksen alaisena käyttämällä 2,5 cm:n (1 x 2 cm) ja 2,5 cm:n (1 x 2 cm) sivuttaistankoa. Vaikka 2,5 cm:n (1 x 2 cm) tanko taipui, insinöörit havaitsivat, että 2,5 cm:n tanko pystyi käsittelemään raskaiden pakkausten aiheuttamat suuret kuormat. Siksi he integroivat tämän uuden komponentin suunnitteluunsa.

Suunniteltu kokoonpanoa varten

FUYUn ratkaisu voitti useita suunnittelurajoitteita, jotka kaikki johtuivat olemassa olevasta pakkausrakenteesta. Ensinnäkin insinöörien piti keksiä tapa kiinnittää pöydät rakenteeseen ilman ylimääräistä porausta tai T-muttereiden käyttöä. Sen lisäksi, että ne olivat kalliimpia kuin itse alumiiniset liukukiskot, T-muttereiden sisällyttäminen olisi ollut logistisesti suunnittelun painajainen. Sen sijaan insinöörit suunnittelivat esiporatut ja kierteitetyt tangot, jotka profiilien sisään työntämisen jälkeen sopivat helposti kiskon 4 000 olemassa olevaan pultinreikään.

Oli myös tärkeää, että suunnittelussa säilytettiin tietty korkeus, jotta se ei estä kuljetinhihnan liikkumista lavastusmoduulin alla sen kiinnittämisen jälkeen. FUYU:n ratkaisu lisäsi moduulin ja sen alla olevan kuljettimen välistä pystysuoraa tilaa vain kymmenen senttimetriä.

Kustannussäästöt

Lisäksi, toisin kuin alun perin ehdotetussa moottoroidussa, pyörillä varustetussa kärryssä, FUYU:n lopullisessa suunnittelussa ei ollut monimutkaisia ​​liikkuvia osia. Se integroi yksinkertaisen ja tilaa säästävän rakenteen, joka voitiin kiinnittää olemassa olevaan lavastusmoduuliin käyttämällä olemassa olevan rakenteen rakenneosia, pultinreikiä ja kiinnikkeitä saumattoman integroinnin takaamiseksi – mikä vähensi kokonaiskustannuksia 40 %.