Для повышения эффективности упаковки необходимо было уделить внимание эргономике, простоте сборки и экономической эффективности.

Автоматизация меняет работу традиционных распределительных центров, поскольку компании ищут новые способы повышения эффективности, точности выполнения заказов и удовлетворения потребностей клиентов. Когда речь заходит об автоматизированных технологиях, большинство людей, как правило, думают о роботах, автоматизированных транспортных средствах и системах захвата и перемещения. Но не менее важны и более мелкие, простые конструкции, которые необходимо проектировать для взаимодействия с высокотехнологичными системами. И их конструкция представляет собой ряд собственных проблем.

В подтверждение этому, компания FUYU, Inc., занимающаяся системной интеграцией, недавно разработала простое, но масштабное решение для повышения эффективности существующего модуля подготовки упаковочных материалов на складе. Несмотря на сложные конструктивные ограничения, компания создала опорную конструкцию, которая крепится под существующим модулем и включает в себя элементы из фанеры, алюминиевых профилей и линейных подшипников. Это достижение потребовало внимания к эргономике, простоте сборки и экономической эффективности.

инженерные задачи

В одном из недавних проектов автоматизированный центр распределения посылок стремился усовершенствовать свои упаковочные модули. Каждый модуль состоит из четырех желобов, которые подают посылки сверху вниз к оператору станции. Оператор получает уведомление о заказе и может забрать его, упаковать и поместить на конвейерную ленту под желобами. Заказчик хотел добавить к конструкции существующей системы опорные платформы, которые операторы могли бы использовать для упаковки готовых заказов в коробки.

Первоначально было предложено несколько решений, включая ножничный подъемник, откидную полку и моторизованную тележку на колесах. Однако все эти системы работали бы независимо от существующего модуля, не требуя механического взаимодействия с ним. В конечном итоге от этих идей отказались, поскольку они были слишком дорогостоящими или имели эргономические недостатки, требуя, например, от рабочих поворотов, что создавало риск травмы.

Компания FUYU в итоге решила эти проблемы с помощью простой конструкции, которая соединяется с модулем и даже использует существующие отверстия для болтов. В качестве рабочей поверхности инженеры создали столы из прочной фанеры, которые они покрыли АБС-пластиком. Эти АБС-«столешницы» были вырезаны гидроабразивным способом и послужили шаблоном для фрезеровки столов из фанеры. Затем столы были установлены на линейный направляющий механизм, который был просто вмонтирован в стандартный алюминиевый профиль.

Оттуда рабочие могут перемещать стол вдоль желобов туда, где он необходим — например, на станцию ​​для нанесения ленты. Хотя на каждые четыре модуля приходится один стол, столы могут свободно перемещаться между 12 модулями, что обеспечивает максимальную гибкость конструкции и минимизирует количество столов, которые необходимо установить.

Требуется знание строительных конструкций.

Успех решения компании FUYU отчасти обусловлен гибкостью инженеров на протяжении всего процесса проектирования. Например, стало очевидно, что использование поперечной балки размером 1 x 1 дюйм не сможет выдержать моментные нагрузки, создаваемые весом грузов на столешницах. Груз весом 100 фунтов, размещенный на конце стола, создаст нагрузку в 600 фунтов на несущую конструкцию, вырывая подшипник из задней направляющей. Чтобы убедиться, что система выдержит эти нагрузки, инженеры сначала провели конечно-элементный анализ (КЭА), чтобы проанализировать и сравнить напряжения в системе под нагрузками с использованием поперечной балки размером 1 x 1 дюйм и 1 x 2 дюйма. В то время как балка 1 x 1 дюйм прогибалась, инженеры обнаружили, что балка 1 x 2 дюйма может выдерживать высокие нагрузки от тяжелых грузов. Поэтому они включили этот новый компонент в свою конструкцию.

Предназначено для сборки

Решение компании FUYU позволило преодолеть ряд конструктивных ограничений, обусловленных существующей структурой упаковки. Во-первых, инженерам нужно было найти способ прикрепить столы к конструкции без дополнительного сверления или использования Т-образных гаек. Помимо того, что это было бы дороже, чем сами алюминиевые направляющие, использование Т-образных гаек с точки зрения логистики стало бы настоящим кошмаром. Вместо этого инженеры разработали предварительно просверленные и нарезанные резьбой стержни, которые после установки в профили легко совпадали с 4000 существующими отверстиями для болтов в направляющей.

Также было важно, чтобы конструкция сохраняла определенную высоту, чтобы не препятствовать движению конвейерной ленты под модулем после его установки. Решение компании FUYU увеличило вертикальное пространство между модулем и конвейером всего на четыре дюйма.

Экономия средств

Кроме того, в отличие от первоначально предложенной моторизованной тележки на колесах, окончательный проект FUYU не включал сложных движущихся частей. Он представлял собой простую, компактную конструкцию, которую можно было прикрепить к существующему сценическому модулю, используя несущие элементы, отверстия для болтов и кронштейны от существующей конструкции для бесшовной интеграции, что позволило снизить общие затраты на реализацию на 40%.