Підвищення ефективності пакування вимагало уваги до ергономіки, простоти складання та економічності.

Автоматизація змінює спосіб роботи традиційних розподільних центрів, оскільки компанії шукають нові способи максимізувати свою ефективність, підвищити точність замовлень і задовольнити вимоги клієнтів. Коли справа доходить до автоматизованих технологій, більшість людей схильні думати про роботів, автоматизовані транспортні засоби-керівники та системи підбору місця. Але не менш важливими є менші, простіші структури, які повинні бути розроблені для взаємодії з високотехнологічними системами. І їхні проекти створюють власний набір проблем.

Демонструючи цю тезу, системний інтегратор FUYU, Inc. нещодавно розробив просте, але масштабне рішення для підвищення ефективності існуючого модуля розміщення пакувального складу. Незважаючи на складні обмеження дизайну, компанія створила опорну конструкцію, яка монтується під існуючим модулем і об’єднує в собі фанеру, алюмінієві профілі та лінійні підшипники, досягнення, яке вимагало уваги до ергономіки, простоти складання та економічності.

Інженерні виклики

У цій недавній заявці автоматизований центр розподілу пакетів намагався вдосконалити свої модулі пакування. Кожен модуль складається з чотирьох жолобів, які подають пакети з верхньої частини системи вниз до оператора станції. Оператор отримує повідомлення про замовлення, і звідти він може витягнути його, упакувати та помістити на конвеєрну стрічку під жолобами. Замовник хотів включити допоміжні платформи в дизайн цієї існуючої структури, які оператори могли б використовувати для упаковки готових замовлень.

Спочатку було запропоновано декілька рішень, у тому числі ножичний підйомник, полицю, що відкидається, і моторизований візок на колесах. Однак усі ці системи працюватимуть окремо від існуючого модуля без необхідності механічного взаємодії з ним. Зрештою ці ідеї були відкинуті, оскільки вони були надто дорогими або пов’язані з ергономічними проблемами, які вимагали від працівників, наприклад, крутитися, ризикуючи отримати травму.

У підсумку FUYU вирішила ці проблеми за допомогою простої конструкції, яка з’єднується з модулем і навіть використовує наявні болтові отвори. Для робочої поверхні інженери створили столи з міцного шару, покритого ABS-пластиком. Ці «верхні частини» з АБС були вирізані струменем води та слугували шаблоном для фрезерування столів із шару. Потім столи встановлювали на лінійний слайдер, який просто монтували в стандартну алюмінієву екструзію.

Звідти працівники можуть пересунути стіл по довжині жолобів туди, куди це потрібно — наприклад, до станції стрічки. Хоча один стіл на чотири модулі, столи можуть вільно переміщатися по 12 модулях, максимізуючи гнучкість конструкції та мінімізуючи кількість столів, які потрібно встановити.

Потрібна інженерна конструкція

Успіх рішення FUYU частково пояснюється гнучкістю інженерів у процесі проектування. Наприклад, стало очевидним, що використання бічної планки 1 x 1 дюйм не зможе витримувати моментні навантаження, створювані вагою пакетів на стільниці. Пакет вагою 100 фунтів, розміщений на кінці столу, створить навантаження 600 фунтів на опорну конструкцію, витягнувши підшипник із задньої гусениці. Щоб переконатися, що система може витримати ці навантаження, інженери спочатку провели аналіз кінцевих елементів (FEA), щоб проаналізувати та порівняти напругу системи під навантаженнями, використовуючи бічний стрижень 1 x 1 дюйм і 1 x 2 дюйми. У той час як планка 1 x 1 дюйм прогинається, інженери виявили, що планка 1 x 2 дюйма може витримувати високі навантаження важких пакунків. Тому вони інтегрували цей новий компонент у свій дизайн.

Призначений для складання

Рішення FUYU подолало кілька дизайнерських обмежень, усі з яких були продиктовані існуючою структурою упаковки. По-перше, інженерам довелося придумати спосіб прикріплення столів до конструкції без додаткового свердління чи використання Т-образних гайок. Окрім того, що Т-подібні гайки були б дорожчими за самі алюмінієві повзунки, з точки зору логістики вони були б кошмаром для дизайну. Замість цього інженери розробили попередньо просвердлені та нарізані стержні, які після вставлення в екструзії легко вирівнювалися з 4000 наявними болтовими отворами гусениці.

Також було важливо, щоб конструкція підтримувала певну висоту, щоб не заважати конвеєрній стрічці під модулем підйому після того, як її буде прикріплено. Рішення FUYU додало лише чотири дюйми до вертикального простору між модулем і конвеєром під ним.

Економія коштів

Крім того, на відміну від моторизованого колісного візка, запропонованого спочатку, остаточний дизайн FUYU не містив складних рухомих частин. Він інтегрував просту, компактну структуру, яку можна було прикріпити до існуючого модуля проміжної обробки за допомогою структурних елементів, отворів під болти та кронштейнів із існуючої конструкції для бездоганної інтеграції, що зменшило загальні витрати на впровадження на 40%.