يتطلب تحسين كفاءة التعبئة والتغليف الاهتمام ببيئة العمل، وسهولة التجميع، وكفاءة التكلفة.

تعمل الأتمتة على تغيير كيفية عمل مراكز التوزيع التقليدية حيث تبحث الشركات عن طرق جديدة لزيادة كفاءتها إلى أقصى حد وزيادة دقة الطلبات وتلبية طلب العملاء. عندما يتعلق الأمر بالتكنولوجيا الآلية، يميل معظم الناس إلى التفكير في الروبوتات ومركبات التوجيه الآلية وأنظمة الاختيار والمكان. ولكن لا تقل أهمية عن ذلك الهياكل الأصغر والأبسط التي يجب تصميمها للتفاعل مع أنظمة التكنولوجيا المتقدمة. وتقدم تصميماتهم مجموعة التحديات الخاصة بهم.

لتوضيح هذه النقطة، ابتكرت شركة تكامل الأنظمة FUYU, Inc. مؤخرًا حلاً بسيطًا وواسع النطاق لتحسين كفاءة وحدة التدريج الحالية لتعبئة المستودعات. على الرغم من محدودية قيود التصميم الصعبة، أنشأت الشركة هيكلًا داعمًا يتم تركيبه أسفل الوحدة الحالية ويدمج ترتيبًا من الخشب الرقائقي وسحب الألمنيوم والمحامل الخطية، وهو إنجاز يتطلب الاهتمام ببيئة العمل وسهولة التجميع وفعالية التكلفة.

التحديات الهندسية

في هذا التطبيق الأخير، كان مركز توزيع الطرود الآلي يتطلع إلى تحسين وحدات التغليف الخاصة به. تتكون كل وحدة من أربعة مزالق تقوم بتغذية الحزم من أعلى النظام إلى مشغل المحطة. يتم إخطار المشغل بالطلب، ومن هناك، يمكنه سحبه وتعبئته ووضعه على حزام ناقل أسفل المزالق. أراد العميل دمج منصات الدعم في تصميم هذا الهيكل الحالي، والذي يمكن للمشغلين استخدامه لتعبئة الطلبات النهائية.

تم اقتراح بعض الحلول في البداية، بما في ذلك الرافعة المقصية، والرف المنسدل، والعربة ذات العجلات. ومع ذلك، فإن جميع هذه الأنظمة ستعمل بشكل منفصل عن الوحدة الحالية دون الحاجة إلى التفاعل معها ميكانيكيًا. تم إلغاء هذه الأفكار في النهاية لأنها كانت مكلفة للغاية أو كانت بها مشاكل مريحة مرتبطة بها، مما يتطلب من العمال، على سبيل المثال، الالتواء، مما يعرضهم لخطر الإصابة.

انتهى الأمر بـ FUYU إلى حل هذه المشكلات من خلال تصميم بسيط يتصل بالوحدة ويستخدم حتى فتحات التثبيت الموجودة بها. بالنسبة لسطح العمل، قام المهندسون بإنشاء طاولات مصنوعة من طبقات قوية، وغطوها ببلاستيك ABS. تم قطع "قمم" ABS هذه بواسطة نفث الماء وكانت بمثابة قالب لإخراج الطاولات من الطبقة. تم بعد ذلك تركيب الطاولات على شريط تمرير خطي، والذي تم تركيبه ببساطة في قالب ألومنيوم قياسي.

ومن هناك، يمكن للعمال تحريك طاولة على طول المزالق إلى المكان المطلوب، مثل محطة التسجيل، على سبيل المثال. على الرغم من وجود جدول واحد لكل أربع وحدات، يمكن للطاولات التنقل بحرية عبر ما يصل إلى 12 وحدة، مما يزيد من مرونة التصميم ويقلل عدد الجداول التي يلزم تثبيتها.

مطلوب هندسة إنشائية

يعود نجاح حل FUYU، جزئيًا، إلى مرونة المهندسين خلال عملية التصميم. على سبيل المثال، أصبح من الواضح أن استخدام شريط جانبي مقاس 1 × 1 بوصة لن يكون قادرًا على استيعاب الأحمال اللحظية الناتجة عن وزن العبوات الموجودة على أسطح الطاولات. ستؤدي الحزمة التي يبلغ وزنها 100 رطل والتي يتم وضعها في نهاية الطاولة إلى إنشاء حمولة تبلغ 600 رطل على الهيكل الداعم، مما يؤدي إلى سحب المحمل من المسار الخلفي. للتأكد من قدرة النظام على تحمل هذه الأحمال، أجرى المهندسون أولاً اختبار تحليل العناصر المحدودة (FEA) لتحليل ومقارنة إجهاد النظام تحت الأحمال باستخدام شريط جانبي مقاس 1 × 1 بوصة و1 × 2 بوصة. وبينما انحرف القضيب مقاس 1 × 1 بوصة، اكتشف المهندسون أن القضيب مقاس 1 × 2 بوصة يمكنه التعامل مع الأحمال العالية للطرود الثقيلة. ولذلك قاموا بدمج هذا المكون الجديد في تصميمهم.

مصممة للتجميع

لقد تغلب حل FUYU على العديد من قيود التصميم، والتي تمليها جميعًا بنية التغليف الحالية. أولاً، كان على المهندسين اكتشاف طريقة لربط الطاولات بالهيكل دون أي حفر إضافي أو استخدام صواميل على شكل حرف T. إلى جانب كونها أكثر تكلفة من منزلقات الألمنيوم نفسها، فمن الناحية اللوجستية، كان دمج صواميل T بمثابة كابوس في التصميم. وبدلاً من ذلك، صمم المهندسون قضبانًا مثقوبة مسبقًا ومُنقرة والتي، بمجرد إدخالها في البثق، تتماشى بسهولة مع 4000 فتحة تثبيت موجودة في المسار.

وكان من المهم أيضًا أن يحافظ التصميم على ارتفاع معين حتى لا يعيق الحزام الناقل الموجود أسفل وحدة التدريج بمجرد تثبيته. أضاف حل FUYU أربع بوصات فقط إلى المساحة الرأسية بين الوحدة والناقل الموجود أسفلها.

وفورات في التكاليف

بالإضافة إلى ذلك، على عكس العربة ذات العجلات المقترحة في الأصل، لم يتضمن التصميم النهائي لـ FUYU أي أجزاء متحركة معقدة. لقد دمج هيكلًا بسيطًا وموفرًا للمساحة يمكن ربطه بوحدة التدريج الحالية باستخدام الأعضاء الهيكلية وفتحات المسامير والأقواس من الهيكل الحالي لتحقيق التكامل السلس - مما يقلل تكاليف التنفيذ الإجمالية بنسبة 40%.