Pakkauksen tehokkuuden parantaminen vaati huomiota ergonomiaan, kokoamisen helppouteen ja kustannustehokkuuteen.

Automaatio muuttaa perinteisten jakelukeskusten toimintaa yritysten etsiessä uusia tapoja maksimoida tehokkuuttaan, lisätä tilausten tarkkuutta ja vastata asiakkaiden tarpeisiin. Mitä tulee automatisoituun teknologiaan, useimmat ihmiset ajattelevat robotteja, automatisoituja opasajoneuvoja ja pick-and-place -järjestelmiä. Mutta yhtä tärkeitä ovat pienemmät, yksinkertaisemmat rakenteet, jotka on suunniteltava liittämäänkseen huipputeknisten järjestelmien kanssa. Ja niiden suunnittelussa on omat haasteensa.

Osoittaakseen tämän seikan järjestelmäintegraattori FUYU, Inc. kehitti äskettäin yksinkertaisen mutta suuren mittakaavan ratkaisun parantaakseen olemassa olevan varastopakkausten vaiheistusmoduulin tehokkuutta. Vaikka yritystä rajoittavatkin haastavat suunnittelurajoitteet, se loi tukirakenteen, joka kiinnitetään olemassa olevan moduulin alle ja joka integroi vanerin, alumiinipuristeet ja lineaarilaakerit, mikä vaati huomiota ergonomiaan, kokoamisen helppouteen ja kustannustehokkuuteen.

Tekniset haasteet

Tässä äskettäisessä sovelluksessa automaattinen pakettien jakelukeskus halusi parantaa pakkausmoduulejaan. Jokainen moduuli koostuu neljästä kourusta, jotka syöttävät paketteja järjestelmän yläosasta aseman operaattorille. Käyttäjä saa ilmoituksen tilauksesta, ja sieltä hän voi vetää sen ulos, pakata sen ja asettaa sen kuljetinhihnalle kourujen alle. Asiakas halusi sisällyttää tämän olemassa olevan rakenteen suunnitteluun tukialustoja, joita operaattorit voivat käyttää valmiiden tilausten pakkaamiseen.

Aluksi ehdotettiin muutamia ratkaisuja, mukaan lukien saksinostin, pudotettava hylly ja moottoroitu, pyörillä varustettu kärry. Kaikki nämä järjestelmät toimisivat kuitenkin erillään olemassa olevasta moduulista ilman, että niiden kanssa tarvitsisi olla mekaanista liitäntää. Nämä ideat hylättiin lopulta, koska ne olivat liian kalliita tai niihin liittyi ergonomisia ongelmia, jotka vaativat työntekijöitä esimerkiksi vääntymään, mikä vaaransi loukkaantumisen.

FUYU päätyi ratkaisemaan nämä ongelmat yksinkertaisella rakenteella, joka liitetään moduuliin ja käyttää jopa sen olemassa olevia pultinreikiä. Työtasolle insinöörit loivat vahvasta kerroksesta tehdyt pöydät, jotka päätettiin ABS-muovilla. Nämä ABS "topit" leikattiin vesisuihkulla ja ne toimivat mallina pöytäten irroittamiseksi kerroksesta. Pöydät asennettiin sitten lineaariseen liukusäätimeen, joka asennettiin yksinkertaisesti tavalliseen alumiinipuristeeseen.

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

Rakennesuunnittelu vaaditaan

FUYU:n ratkaisun menestys johtuu osittain insinöörien joustavuudesta suunnitteluprosessin aikana. Kävi esimerkiksi ilmi, että 1 x 1 tuuman sivutangon käyttö ei kestäisi pöytätasoilla olevien pakkausten painon aiheuttamia momenttikuormia. Pöydän päähän sijoitettu 100 lb:n pakkaus aiheuttaisi 600 lb:n kuormituksen tukirakenteeseen ja vetäisi laakerin ulos takatelasta. Varmistaakseen, että järjestelmä kestää nämä kuormat, insinöörit suorittivat ensin äärellisten elementtien analyysin (FEA) testin analysoidakseen ja vertaakseen järjestelmän rasitusta kuormituksen alaisena käyttämällä 1 x 1 tuuman ja 1 x 2 tuuman sivupalkkia. Kun 1 x 1 tuuman tanko taipui, insinöörit havaitsivat, että 1 x 2 tuuman tanko kesti raskaiden pakkausten suuret kuormat. Siksi he integroivat tämän uuden komponentin suunnitteluonsa.

Suunniteltu kokoamista varten

FUYU:n ratkaisu ylitti useita suunnittelun rajoituksia, jotka kaikki johtuivat olemassa olevasta pakkausrakenteesta. Ensinnäkin insinöörien oli keksittävä tapa kiinnittää pöydät rakenteeseen ilman lisäporausta tai T-mutterien käyttöä. Sen lisäksi, että T-mutterit olisivat kalliimpia kuin itse alumiiniset liukusäätimet, se olisi ollut suunnittelun painajainen. Sen sijaan insinöörit suunnittelivat esiporattuja ja kierretankoja, jotka ekstruusioihin työnnettyään linjasivat helposti telan 4 000 olemassa olevan pultinreiän kanssa.

Tärkeää oli myös, että rakenne säilyy tietyssä korkeudessa, jottei kuljetinhihna estä asennusmoduulin alla, kun se on kiinnitetty. FUYU:n ratkaisu lisäsi vain neljä tuumaa moduulin ja alla olevan kuljettimen välistä pystysuoraa tilaa.

Kustannussäästöjä

Lisäksi, toisin kuin alun perin ehdotettu moottoroitu, pyörillä varustettu kärry, FUYU:n lopullinen suunnittelu ei sisältänyt monimutkaisia ​​liikkuvia osia. Se integroi yksinkertaisen, tilaa säästävän rakenteen, joka voidaan kiinnittää olemassa olevaan esitysmoduuliin käyttämällä olemassa olevan rakenteen rakenneosia, pultinreikiä ja kannakkeita saumattoman integroinnin varmistamiseksi – mikä alentaa kokonaiskustannuksia 40 %.