Повышение эффективности упаковки потребовало внимания к эргономике, простоте сборки и экономической эффективности.

Автоматизация меняет работу традиционных распределительных центров, поскольку компании ищут новые способы максимизировать свою эффективность, повысить точность заказов и удовлетворить спрос клиентов. Когда речь заходит об автоматизированных технологиях, большинство людей склонны думать о роботах, автоматизированных направляющих транспортных средствах и системах Pick-and-Place. Но не менее важны и более мелкие, простые структуры, которые должны быть спроектированы для взаимодействия с высокотехнологичными системами. И их конструкции представляют свой собственный набор проблем.

Демонстрируя этот момент, системный интегратор FUYU, Inc. недавно разработал простое, но масштабное решение для повышения эффективности существующего складского модуля упаковки. Несмотря на ограничения, накладываемые сложными конструктивными ограничениями, компания создала опорную конструкцию, которая устанавливается под существующим модулем и интегрирует расположение фанеры, алюминиевых профилей и линейных подшипников, достижение, которое потребовало внимания к эргономике, простоте сборки и экономической эффективности.

Инженерные проблемы

В этом недавнем приложении автоматизированный распределительный центр пакетов искал способ усовершенствовать свои упаковочные модули. Каждый модуль состоит из четырех желобов, которые подают пакеты сверху системы вниз к оператору станции. Оператор уведомляется о заказе и оттуда может вытащить его, упаковать и поместить на конвейерную ленту под желобами. Клиент хотел включить в конструкцию этой существующей конструкции опорные платформы, которые операторы могли бы использовать для упаковки готовых заказов.

Первоначально было предложено несколько решений, включая ножничный подъемник, откидную полку и моторизованную колесную тележку. Однако все эти системы работали бы отдельно от существующего модуля, не имея с ним механического взаимодействия. В конечном итоге эти идеи были отвергнуты, поскольку они были слишком дорогими или имели связанные с ними эргономические проблемы, требуя от рабочих, например, поворотов, что подвергало бы их риску получения травмы.

В итоге FUYU решила эти проблемы с помощью простой конструкции, которая соединяется с модулем и даже использует имеющиеся отверстия для болтов. Для рабочей поверхности инженеры создали столы из прочной фанеры, которую они покрыли пластиком ABS. Эти «верхние части» ABS были вырезаны струей воды и служили шаблоном для фрезерования столов из фанеры. Затем столы были установлены на линейный слайдер, который был просто установлен в стандартный алюминиевый профиль.

Оттуда рабочие могут перемещать стол по длине желобов туда, где он нужен — например, на станцию ​​обмотки лентой. Хотя на четыре модуля приходится один стол, столы могут свободно перемещаться по 12 модулям, что обеспечивает максимальную гибкость конструкции и минимизирует количество столов, которые необходимо установить.

Требуется структурное проектирование

Успех решения FUYU отчасти обусловлен гибкостью инженеров в ходе процесса проектирования. Например, стало очевидно, что использование поперечной планки 1 x 1 дюйм не сможет выдержать моментные нагрузки, создаваемые весом упаковок на столешницах. 100-фунтовая упаковка, размещенная в конце стола, создаст нагрузку 600 фунтов на опорную конструкцию, вытащив подшипник из задней дорожки. Чтобы убедиться, что система может выдерживать эти нагрузки, инженеры сначала провели тест конечно-элементного анализа (FEA) для анализа и сравнения напряжения системы под нагрузкой с использованием поперечной планки 1 x 1 дюйм и 1 x 2 дюйма. В то время как планка 1 x 1 дюйм прогнулась, инженеры обнаружили, что планка 1 x 2 дюйма может выдерживать высокие нагрузки тяжелых упаковок. Поэтому они интегрировали этот новый компонент в свою конструкцию.

Разработано для сборки

Решение FUYU преодолело несколько ограничений дизайна, все из которых были продиктованы существующей структурой упаковки. Во-первых, инженерам пришлось придумать способ прикрепить столы к конструкции без дополнительного сверления или использования Т-образных гаек. Помимо того, что это было дороже, чем сами алюминиевые слайдеры, с точки зрения логистики, включение Т-образных гаек было бы кошмаром для проектирования. Вместо этого инженеры спроектировали предварительно просверленные и нарезанные стержни, которые после вставки в профили легко совмещались с 4000 существующих болтовых отверстий на дорожке.

Также было важно, чтобы конструкция сохраняла определенную высоту, чтобы не мешать конвейерной ленте под промежуточным модулем после его прикрепления. Решение FUYU добавило всего четыре дюйма к вертикальному пространству между модулем и конвейером под ним.

Экономия средств

Кроме того, в отличие от первоначально предложенной моторизованной колесной тележки, окончательный проект FUYU не включал сложных движущихся частей. Он интегрировал простую, экономящую пространство конструкцию, которую можно было прикрепить к существующему модулю промежуточного этапа, используя структурные элементы, болтовые отверстия и кронштейны существующей конструкции для бесшовной интеграции, что снизило общие затраты на реализацию на 40%.