Une amélioration de l'efficacité des emballages a nécessité une attention à l'ergonomie, à la facilité d'assemblage et à la rentabilité.

L'automatisation modifie le fonctionnement des centres de distribution traditionnels alors que les entreprises recherchent de nouvelles façons de maximiser leur efficacité, d'augmenter la précision des commandes et de répondre à la demande des clients. En ce qui concerne la technologie automatisée, la plupart des gens ont tendance à penser aux robots, aux véhicules de guidage automatisés et aux systèmes de pick-and-place. Mais tout aussi important sont les structures plus petites et plus simples qui doivent être conçues pour s'interfacer avec les systèmes de haute technologie. Et leurs créations présentent leur propre ensemble de défis.

Démontrant ce point, l'intégrateur de systèmes Fuyu, Inc. a récemment conçu une solution simple mais à grande échelle pour améliorer l'efficacité d'un module de stadification d'emballage entrepôt existant. Bien que limitée par des contraintes de conception stimulantes, la société a créé une structure de support qui monte sous le module existant et intègre un arrangement de contreplaqué, des extrusions en aluminium et des roulements linéaires, une réalisation qui nécessitait une attention à l'ergonomie, la facilité d'assemblage et la rentabilité.

Défis d'ingénierie

Dans cette récente application, un centre de distribution de packages automatisé cherchait à améliorer ses modules d'emballage. Chaque module est composé de quatre chutes qui alimentent les packages du haut du système jusqu'à l'opérateur de la station. L'opérateur est informé d'une commande et, à partir de là, peut le retirer, l'emballer et le placer sur un tapis roulant sous les goulottes. Le client voulait incorporer des plates-formes de support sur la conception de cette structure existante, que les opérateurs pouvaient utiliser pour boxer les commandes finies.

Quelques solutions ont été initialement proposées, notamment un ascenseur à ciseaux, une étagère de goutte et un chariot à roues motorisé. Cependant, tous ces systèmes fonctionneraient en dehors du module existant sans avoir à s'interfacer mécaniquement avec lui. Ces idées ont finalement été supprimées parce qu'elles étaient trop coûteuses ou avaient des problèmes ergonomiques associés à eux, obligeant les travailleurs, par exemple, à se tordre, couvrant le risque de blessure.

Fuyu a fini par résoudre ces problèmes avec une conception simple qui se connecte au module et utilise même ses trous de bolths existants. Pour une surface de travail, les ingénieurs ont créé des tables en pli fort, qu'ils ont plafonné avec un plastique ABS. Ces «sommets» ABS ont été coupés à jet d'eau et servaient de modèle pour dérouter les tables du pli. Les tables ont ensuite été montées sur un curseur linéaire, qui a été monté simplement dans une extrusion d'aluminium standard.

De là, les travailleurs peuvent faire glisser une table sur la longueur des goulottes à l'endroit où il est nécessaire - une station-cotation, par exemple. Bien qu'il y ait un tableau par quatre modules, les tables peuvent voyager librement à travers jusqu'à 12 modules, maximiser la flexibilité de conception et minimiser le nombre de tables qui doivent être installées.

Ingénierie structurelle requise

Le succès de la solution de Fuyu est dû en partie à la flexibilité des ingénieurs au cours du processus de conception. Par exemple, il est devenu évident que l'utilisation d'une barre latérale de 1 x 1 pouce ne serait pas en mesure de s'adapter aux charges de moment créées par le poids des packages sur les dessus de table. Un package de 100 lb placé à la fin d'une table créerait une charge de 600 lb sur la structure de support, tirant le roulement hors de la piste arrière. Pour s'assurer que le système pourrait résister à ces charges, les ingénieurs ont d'abord effectué un test d'analyse par éléments finis (FEA) pour analyser et comparer la contrainte du système sous des charges en utilisant une barre latérale latérale de 1 x 1 et 1 x 2 po. Alors que la barre de 1 x 1 po déviée, les ingénieurs ont découvert que la barre 1 x 2 po pouvait gérer les charges élevées des forfaits lourds. Ils ont donc intégré ce nouveau composant dans leur conception.

Conçu pour l'assemblage

La solution de Fuyu a surmonté plusieurs contraintes de conception, qui ont toutes été dictées par la structure d'emballage existante. D'une part, les ingénieurs ont dû trouver un moyen de fixer les tables à la structure sans aucun forage supplémentaire ou l'utilisation de noix en T. En plus d'être plus cher que les curseurs en aluminium eux-mêmes, logistiquement, l'incorporation de T-Nuts aurait été un cauchemar de conception. Au lieu de cela, les ingénieurs ont conçu des barres pré-percées et taraudées qui, une fois insérées dans les extrusions, sont facilement alignées sur les 4 000 trous de bolths existants de la piste.

Il était également important que la conception maintienne une certaine hauteur afin de ne pas entraver la courroie de convoyeur sous le module de stadification une fois qu'il a été fixé. La solution de Fuyu n'a ajouté que quatre pouces à l'espace vertical entre le module et le convoyeur en dessous.

Économies de coûts

De plus, contrairement au chariot à roues motorisé proposé à l'origine, la conception finale de Fuyu ne comprenait pas de pièces mobiles complexes. Il a intégré une structure simple et économe en espace qui pourrait être attachée au module de mise en scène existant à l'aide des éléments structurels, des trous de boulon et des supports de la structure existante pour l'intégration transparente - réduisant les coûts de mise en œuvre globaux de 40%.