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

Автоматизация меняет методы работы традиционных распределительных центров, поскольку компании ищут новые способы максимизировать свою эффективность, повысить точность заказов и удовлетворить запросы клиентов. Когда дело доходит до автоматизированных технологий, большинство людей склонны думать о роботах, автоматических направляющих машинах и системах захвата и размещения. Но не менее важны и более мелкие и простые структуры, которые необходимо спроектировать для взаимодействия с высокотехнологичными системами. И их проекты представляют собой собственный набор проблем.

Продемонстрировав это, системный интегратор FUYU, Inc. недавно разработал простое, но масштабное решение для повышения эффективности существующего складского модуля подготовки упаковки. Хотя компания была ограничена сложными конструктивными ограничениями, она создала опорную конструкцию, которая монтируется под существующим модулем и объединяет в себе фанеру, алюминиевые профили и линейные подшипники. Это достижение потребовало внимания к эргономике, простоте сборки и экономической эффективности.

Инженерные задачи

В этом недавнем приложении автоматизированный центр распределения посылок хотел улучшить свои упаковочные модули. Каждый модуль состоит из четырех желобов, которые подают пакеты от верхней части системы к оператору станции. Оператор получает уведомление о заказе и может оттуда вытащить его, упаковать и поместить на конвейер под желобами. Заказчик хотел включить в конструкцию существующей конструкции вспомогательные платформы, которые операторы могли бы использовать для упаковки готовых заказов.

Первоначально было предложено несколько решений, в том числе ножничный подъемник, откидная полка и моторизованная колесная тележка. Однако все эти системы будут работать отдельно от существующего модуля без необходимости механического взаимодействия с ним. В конечном итоге от этих идей отказались, поскольку они были слишком дорогими или имели связанные с ними эргономические проблемы, требующие, например, от рабочих скручивания, что приводило к риску получения травмы.

В итоге FUYU решила эти проблемы с помощью простой конструкции, которая подключается к модулю и даже использует существующие отверстия для болтов. В качестве рабочей поверхности инженеры создали столы из прочного слоя, который покрыли АБС-пластиком. Эти «столешницы» из АБС-пластика были вырезаны методом гидроабразивной резки и служили шаблоном для фрезерования столов из фанеры. Затем столы были установлены на линейный слайдер, который просто монтировался в стандартный алюминиевый профиль.

Оттуда рабочие могут переместить стол по длине желобов туда, где он необходим, например, к станции записи. 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 частично обусловлен гибкостью инженеров в процессе проектирования. Например, стало очевидно, что использование боковой перекладины размером 1 х 1 дюйм не сможет выдержать моментные нагрузки, создаваемые весом упаковок на столешницах. Пакет весом 100 фунтов, помещенный в конец стола, создаст нагрузку в 600 фунтов на опорную конструкцию, вытягивая подшипник из задней гусеницы. Чтобы убедиться, что система выдерживает такие нагрузки, инженеры сначала провели тест методом конечных элементов (FEA), чтобы проанализировать и сравнить нагрузку на систему при нагрузках, используя боковые стержни размером 1 x 1 дюйм и 1 x 2 дюйма. Несмотря на то, что стержень размером 1 х 1 дюйм прогибался, инженеры обнаружили, что стержень 1 х 2 дюйма может выдерживать высокие нагрузки тяжелых упаковок. Поэтому они интегрировали этот новый компонент в свою конструкцию.

Предназначен для сборки

Решение FUYU позволило преодолеть ряд конструктивных ограничений, все из которых были продиктованы существующей структурой упаковки. Во-первых, инженерам пришлось найти способ прикрепить столы к конструкции без дополнительного сверления или использования Т-образных гаек. Помимо того, что использование Т-образных гаек было бы дороже, чем сами алюминиевые слайдеры, с точки зрения логистики это было бы кошмаром для дизайнеров. Вместо этого инженеры разработали предварительно просверленные и нарезанные стержни, которые после вставки в профили легко совмещаются с 4000 существующими отверстиями для болтов на гусенице.

Также было важно, чтобы конструкция сохраняла определенную высоту, чтобы не мешать конвейерной ленте под промежуточным модулем после его прикрепления. Решение FUYU увеличило вертикальное пространство между модулем и конвейером под ним всего на четыре дюйма.

Экономия затрат

Кроме того, в отличие от первоначально предложенной моторизованной колесной тележки, окончательная конструкция FUYU не включала в себя никаких сложных движущихся частей. Он объединил простую, компактную конструкцию, которую можно было прикрепить к существующему промежуточному модулю с помощью конструктивных элементов, отверстий для болтов и кронштейнов из существующей конструкции для бесшовной интеграции, что снизило общие затраты на внедрение на 40%.