Покращення ефективності упаковки вимагало уваги до ергономіки, простоти складання та економічної ефективності.

Автоматизація змінює принципи роботи традиційних розподільчих центрів, оскільки компанії шукають нові способи максимізації своєї ефективності, підвищення точності замовлень та задоволення потреб клієнтів. Коли йдеться про автоматизовані технології, більшість людей схильні думати про роботів, автоматизовані транспортні засоби для керування та системи розміщення. Але не менш важливими є менші, простіші конструкції, які необхідно спроектувати для взаємодії з високотехнологічними системами. А їхні конструкції створюють власні труднощі.

Демонструючи цю думку, системний інтегратор FUYU, Inc. нещодавно розробив просте, але масштабне рішення для підвищення ефективності існуючого модуля пакування на складі. Хоча компанія обмежена складними конструктивними обмеженнями, вона створила опорну конструкцію, яка монтується під існуючим модулем та об'єднує фанеру, алюмінієві екструзії та лінійні підшипники, що вимагало уваги до ергономіки, простоти складання та економічної ефективності.

Інженерні виклики

У цьому нещодавньому застосуванні автоматизований центр розподілу упаковок прагнув удосконалити свої модулі пакування. Кожен модуль складається з чотирьох жолобів, які подають упаковки зверху системи вниз до оператора станції. Оператор отримує повідомлення про замовлення і звідти може витягнути його, упакувати та помістити на конвеєрну стрічку під жолобами. Замовник хотів включити до конструкції цієї існуючої конструкції опорні платформи, які оператори могли б використовувати для упаковки готових замовлень.

Спочатку було запропоновано кілька рішень, зокрема ножичний підйомник, полицю для опускання та моторизований колісний візок. Однак усі ці системи працювали б окремо від існуючого модуля без необхідності механічного взаємодії з ним. Зрештою, ці ідеї були відкинуті, оскільки вони були занадто дорогими або мали ергономічні проблеми, пов'язані з ними, наприклад, вимагаючи від працівників повертатися, що призводило до ризику травмування.

Зрештою, FUYU вирішила ці проблеми за допомогою простої конструкції, яка з'єднується з модулем і навіть використовує його існуючі отвори для болтів. Для робочої поверхні інженери створили столи з міцної фанери, яку вони покрили ABS-пластиком. Ці ABS-«верхні» поверхні були вирізані струменем води та служили шаблоном для фрезерування столів з фанери. Потім столи були встановлені на лінійний повзун, який просто монтувався у стандартний алюмінієвий екструзійний профіль.

Звідти працівники можуть переміщувати стіл вздовж жолобів туди, куди він потрібен, наприклад, до станції обклеювання стрічкою. Хоча на кожні чотири модулі припадає один стіл, столи можуть вільно переміщатися по максимум 12 модулях, що максимізує гнучкість дизайну та мінімізує кількість столів, які потрібно встановити.

Потрібне проектування конструкцій

Успіх рішення FUYU частково пояснюється гнучкістю інженерів під час процесу проектування. Наприклад, стало очевидно, що використання бічного стрижня розміром 1 x 1 дюйм не зможе впоратися з моментними навантаженнями, що створюються вагою упаковок на стільницях. Пакет вагою 100 фунтів, розміщений на кінці столу, створить навантаження в 600 фунтів на опорну конструкцію, витягуючи підшипник із задньої рейки. Щоб переконатися, що система зможе витримати ці навантаження, інженери спочатку провели тест методом скінченних елементів (FEA), щоб проаналізувати та порівняти напруження системи під навантаженнями, використовуючи бічний стрижень розміром 1 x 1 дюйм та 1 x 2 дюйми. Хоча стрижень розміром 1 x 1 дюйм прогинався, інженери виявили, що стрижень розміром 1 x 2 дюйми може витримувати високі навантаження важких упаковок. Тому вони інтегрували цей новий компонент у свою конструкцію.

Призначений для складання

Рішення FUYU подолало кілька конструктивних обмежень, усі з яких були продиктовані існуючою конструкцією упаковки. По-перше, інженерам довелося знайти спосіб кріплення столів до конструкції без додаткового свердління чи використання Т-подібних гайок. Окрім того, що це було дорожче, ніж самі алюмінієві слайдери, з логістики використання Т-подібних гайок було б справжнім кошмаром. Натомість інженери розробили попередньо просвердлені та нарізані різьбою стрижні, які після вставки в екструзії легко вирівнювалися з 4000 існуючими отворами для болтів на рейці.

Також було важливо, щоб конструкція підтримувала певну висоту, щоб не перешкоджати конвеєрній стрічці під проміжним модулем після його кріплення. Рішення FUYU додало лише чотири дюйми до вертикального простору між модулем і конвеєром під ним.

Економія коштів

Крім того, на відміну від спочатку запропонованого моторизованого колісного візка, остаточний проект FUYU не містив складних рухомих частин. Він інтегрував просту, просторово ефективну конструкцію, яку можна було прикріпити до існуючого модуля сцени за допомогою конструктивних елементів, отворів для болтів та кронштейнів з існуючої конструкції для безшовної інтеграції, що зменшило загальні витрати на впровадження на 40%.