Vytváření nové dimenze v rámci automatizovaných skladů

Vytváření nové dimenze v rámci automatizovaných skladů

3D projektování mění postupy a činnosti napříč celým dodavatelským řetězcem.

Vzhledem k nárůstu elektronického obchodování nejsou manuální sklady nadále životaschopné při realizaci strategie dodavatelského řetězce. Jednotlivé položky musejí být vybírány a zabaleny, pak dodávány v malých objemech nebo jako jednotlivé kusy. Společnosti rovněž usilují o nárůst objemu a skladových jednotek (SKU), aby uspokojily očekávání zákazníků. Je stále náročnější sehnat vhodnou pracovní sílu pro splnění těchto požadavků.

Výstavba skladů, které splňují nároky elektronického obchodování, vyžaduje pečlivé plánování. Zahrnuje také mnoho účastníků, kteří rozumějí a jednají ve shodě se stanoveným plánem.

Nový rozměr v projektování

Většina automatizovaných skladů využívá vlastní vertikální prostor s mnoha interakčními body v různých výškách. Důraz je kladen na přizpůsobení automatizovaných technologií, jež jsou umísťovány do stávajících budov, v rámci starších průmyslových areálů, což má pomoci dosáhnout rychlejší návratnosti investic. To znamená, že technologie využívají veškerou objemovou kapacitu pro vytěžení maxima z prostoru, který je k dispozici.

U 2D způsobu projektování existuje jediná možnost, jak smysluplně uspořádat materiálový tok, a to tak, že pro každou úroveň skladu budete mít jiný výkres se spojovacími uličkami pro každý přechod z jedné úrovně na druhou. Tyto výkresy jsou těžko čitelné jak pro zákazníky, tak konstruktéry. I když 2D výkresy stále mají místo ve vývoji těchto složitých systémů, ve 3D modelování se skrývá velká přidaná hodnota. Ta je vyjádřena třemi způsoby:

1. Získání zainteresovaných stran pro daný projekt. Každý úspěšný projekt začíná plánem, kterému všichni rozumějí – od obsluhy až po projektanty. Dokonce i ty nejjednodušší z konvenčních 2D výkresů nejsou zcela pochopitelné pro lidi, kteří nepoužívají CAD programy každý den. 3D modelování umožňuje lidem s různým zázemím pochopit danou problematiku mnohem jednodušeji.

Například projekční tým klienta se může podívat na 3D návrh, aby získal informace o tom, zda má elektroskříň zešikmenou střechu, což zajistí, že se nahoře nebude shromažďovat prach, a skříňka tak bude splňovat požadavky normy na zajištění čistoty. Provozní tým klienta se zaměří na stejný návrh a bude kontrolovat pracovní stanici operátora, kde dochází k rozbalování palet; je totiž nutno zajistit dostatek místa pro odpadní nádobu a dodržet způsob jejího vyprazdňování.

Majitel společnosti si může návrh prověřit a ujistit se, že zařízení je natřeno správným odstínem barvy. I když se v tomto případě jedná o jednoduchý problém, jde o to, že jej nelze jednoduše opravit po dokončení instalace. Kvalitní 3D model bude schopen produkovat videa, která umožní procházet celým objektem, takže žádná oblast konceptu nebude přehlédnuta. A v neposlední řadě vzbudí 3D model s dostatkem detailů nadšení pracovníků, protože jim umožní vizualizovat jejich provoz a pomůže „prodávat“ projekt na všech úrovních řízení podniku.

2. Jediný korektní zdroj informací. Projekty automatizace zahrnují vícero firem a průmyslových oborů. V rámci projektu výstavby typického automatizovaného bezobslužného skladu (AS/RS) s plánovaným rozšířením objektu je vyžadována například koordinace generálního dodavatele stavby, dodavatele automatizační techniky pro manipulaci s materiálem, dodavatele regálových systémů, systémů protipožární ochrany apod.

Všichni tito dodavatelé mají své vlastní výkresy, požadavky a body vzájemné interakce. Konstruktéři a projektanti pak musejí zkoordinovat své aktivity v rámci daného projektu, aby bylo zajištěno, že jejich návrhy nebudou v rozporu. Během projektování ve 2D rozměru je složitější vychytat případné chyby či kolize a jejich odstraňování často vede k pracnému předělávání projektu a následnému zpoždění realizace celého díla.

Postup v rámci 3D návrhu umožňuje různým technickým oborům zachytit problémy v dostatečném předstihu, což šetří nemalé finanční prostředky. 3D model v koncepční fázi pomáhá zajistit správnou funkčnost projektu uvnitř nové nebo stávající budovy ještě před samotným zahájením výstavby. 

3. Řízení rizik. S rostoucí poptávkou po nových a moderních distribučních skladech narůstá i riziko, co se týče samotné realizace projektu. V minulosti představovalo vybudování velkého manuálního skladu nízké riziko, protože v případě rychlého nárůstu objemu položek nebo změny v obchodním modelu by účinná reakce mohla být provedena jednoduše najmutím většího počtu pracovníků, přijetím nového procesu nebo rozšířením budovy.

Při použití automatizovaného systému je pro zajištění úspěchu zapotřebí důkladnější plánování a zabezpečení zdrojů. Data musejí být analyzována a interpretována, provozní tým se musí naučit pracovat s automatizací a technické vybavení objektu (včetně protipožárního systému, elektroinstalace, systému stlačeného vzduchu atd.) musí být koordinováno a integrováno do klíčových bodů systému.

Pokud automatizovaný systém skladování není od samotného začátku dobře naplánován, přepracování nebo přemístění systému je nákladné a provedení změn trvá mnohem déle, než by tomu bylo v případě manuálního skladu. Pochopení všech aspektů systému před jeho pořízením nebo výstavbou je klíčem k omezení rizika. 3D modelování je jedním z důležitých kroků k zachycení a odstranění závad a nedostatků, ještě než na ně narazíme v terénu. Přezkoumání 3D modelu všemi hlavními zúčastněnými stranami poskytuje příležitost pro konfrontaci návrhu a kladení dotazů; projektanti totiž mohli omylem něco přehlédnout.

V minulosti mnoho stavebních společností a dodavatelů zařízení nezahrnovalo 3D modely do svého životního cyklu projektu, protože tvorba 3D modelu byla kdysi časově velmi náročná a vyžadovala ty nejvýkonnější počítače tehdejší doby.

Kontrola konstrukčního návrhu

Tok prací znázorněný prostřednictvím 3D modelu pomohl zachytit nákladnou konstrukční chybu na počátku projektu, jelikož v návrhu automatizace se operátor má pohybovat v mezipatře a paletový dopravní systém na úrovni terénu. Po vydání dispozičních výkresů přidal tým konstruktérů k 2D výkresu nárys výstupního schodiště, aby splnil požadavek normy a operátoři z mezipatra měli možnost v případě požáru rychle opustit budovu.

2D výkresy nevykazovaly žádný střet či rozpor a očekávalo se, že z podesty na schodišti o standardní výšce nebude problém obsluhovat dopravník nacházející se vespod. Nicméně když byl vytvořen 3D model, zjistilo se, že podesta schodiště bude překážet, pokud se na dopravníku bude pohybovat vysoká paleta. Tato chyba by ohrozila efektivitu konstrukce a omezila výšku palet uložených v systému.

Použitím 3D výkresů lze rovněž identifikovat příležitosti pro šetření nákladů. V manuálním distribučním objektu je obvykle jedna upravená podlahová úroveň pro celý sklad. Manuální manipulace s materiálem, kterou zajišťují vysokozdvižné vozíky a paletové zvedáky, vyžaduje, aby palety či přepravky byly kvůli přístupnosti a skladovatelnosti na úrovni terénu.

Automatizované skladové systémy typu miniload nebo kyvadlového kompaktního systému jsou schopny uložit skladovou položku na jednu úroveň a doručit ji na jinou. Díky této funkci může mít automatizovaný skladovací systém jinak upravenou podlahovou výšku než zbytek skladu, přičemž spodní výška skladování se nachází pod úrovní terénu. Toto výrazně přispívá ke snížení stavebních nákladů, jelikož v závislosti na topografii a výšce umístění skladu může být zarovnávání celého objektu do jediné výšky mimořádně nákladné.

Plánování a realizace představují dva nejdůležitější aspekty složitého projektu. Práce se schopnou dodavatelskou firmou, která má zkušenosti s tvorbou 3D modelů a dostatek informací o infrastruktuře a vybavení pro integraci všech částí projektu, pomáhá zmírnit riziko a je začátkem úspěšné realizace projektu. 

Ryan White zastává pozici vedoucího projektanta distribučního systému společnosti O'Neal Inc.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz