Sedm výzev, se kterými se každý systém manipulace s materiálem musí umět vypořádat

Obrázek 1: Krátké pohyby na flexibilní montážní lince využívají možnost pohybu břemene bez uvázání, jako je například transportní prostředek využívající vzduchový polštář. Všechny fotografie poskytla společnost AeroGo Obrázek 1: Krátké pohyby na flexibilní montážní lince využívají možnost pohybu břemene bez uvázání, jako je například transportní prostředek využívající vzduchový polštář. Všechny fotografie poskytla společnost AeroGo

Každé řešení manipulace s materiálem má jedinečné vlastnosti, které podtrhují výzvu nalézt optimální řešení.

Výběr nebo modernizace systému pro manipulaci s materiálem, jenž je využíván v průmyslových a výrobních aplikacích, může být ohromující. Jedná se o komplexní záležitost plnou výzev, jejichž úspěšné dokončení vyžaduje značné investice času, peněz a zdrojů. Chybný krok nebo nedostatečná míra rozvahy mohou ohrozit hospodářský výsledek společnosti.

Bohužel příliš mnoho provozů přehlíží kritické otázky a nakonec investuje do řešení, které vede k neoptimální výrobní kapacitě, neschopnosti se rozvíjet nebo přizpůsobovat provozním podmínkám a k plýtvání, jež snižuje celkovou efektivitu. Zvolené řešení manipulace s materiálem musí dávat smysl nejen pro dnešní scénář použití, ale také – a to je možná ještě důležitější – pro budoucí potřeby. Pro zajištění nejlepších výsledků musejí společnosti zvážit a řešit následujících sedm zásadních otázek, aby provedly výběr, který bude poskytovat provozuschopný, bezproblémově fungující a nákladově efektivní systém.

Sedm výzev

1. Hmotnost

Obecně platí, že čím lehčí je náklad, tím více možností je k dispozici, včetně prosté lidské tlačné síly. S rostoucí hmotností však bude nutné mnoho možností manipulace s materiálem vyloučit. U ultra těžkých břemen – předmětů nad 200 tun, včetně letadel, námořních lodí nebo kesonů – mohou být jedinou praktickou možností velké portálové jeřáby nebo řešení využívající technologii vzduchových polštářů. Základní otázka, kterou je třeba vyřešit: Může daný systém manipulace s břemeny fungovat ve zvolené hmotnostní třídě?

Jakmile je rozhodnuto o vyloučení potenciálních řešení manipulace s materiálem podle hmotnostní kapacity, mohou společnosti vyhodnotit sekundární hlediska a začít svá řešení dále segmentovat.

2. Vzdálenost

V tomto bodě je klíčové začít se zabývat logistikou přesunu břemene. První otázka: Jak daleko se musí břemeno přemístit? Ne všechny systémy zvládnou stejné vzdálenosti. Například portálový jeřáb by se pravděpodobně nedokázal nepřetržitě pohybovat na vzdálenost 1 000 metrů, zejména při přepravě těžších břemen. Naopak krátké přesuny se mohou snadno stát neefektivními, pokud není k dispozici vhodná technologie pohybu břemene. Například kolejnice, vlečné řetězy a dopravníkové systémy by byly na kratší vzdálenosti nepraktické.

PLE2204 MAG AeroGo fig 2Obrázek 2: Na tomto snímku pracují v tandemu dvě možnosti manipulace s materiálem: vestavěný systém pneumatického podvozku pohybuje polohovacím zařízením pro přestavbu motoru pod jeřábem

3. Načasování

Další logistická výzva: Četnost přesunů, doba trvání a doba procesního cyklu. Jak často je třeba břemeno přesouvat? Pro jednorázový přesun s manipulačními prostředky jsou některá řešení, jako jsou jeřáby nebo kolejnice vyžadující trvalou instalaci, samozřejmě okamžitě vyloučena. Naproti tomu trvalá instalace má smysl u břemen, která jsou pravidelně přemísťována v rámci výrobního nebo servisního procesu.

Další otázky

Jak dlouho trvá celý proces? Jak dlouho setrvává břemeno v každé stanici, tj. jak dlouho se tam zdržuje? Jaká je cílová doba taktu? Představte si, že výrobní provoz má osm stanic a má v plánu každý den vyrábět jeden výrobek, aby přizpůsobil svou výrobu poptávce, přičemž zásobu vyrábí pouze podle okamžité potřeby (její čas taktu). To znamená, že operátoři musejí být schopni přemístit výrobek jednou za hodinu. Celková doba přesunu po vynásobení počtem stanic představuje časový cyklus procesu.

Pokud obsluha přesouvá výrobek často a doby zdržení anebo takt jsou krátké, nastavení procesu přesunu by nemělo být příliš složité, protože by se tím prodloužila doba taktu a pravděpodobně by se snížila efektivita výroby. Příkladem tohoto problému jsou jeřáby, jejichž ovládání je často všechno možné, jen ne bezprostřední.

Bezpečnostní opatření, dostupnost jeřábu a obsluhy, doba pro zavěšení/odpojení břemene od jeřábu a doba přesunu výrobku – to vše vyžaduje pečlivé plánování přesunu břemene jeřábem. V některých případech může jeden přesun jeřábem trvat od začátku do konce i půl hodiny. To není špatné, pokud je pohyb břemene omezen na jedenkrát denně, ale 30minutový proces každou hodinu je příliš těžkopádný, spotřebovává drahocenný čas a omezuje výrobní kapacitu. Má-li být aplikace pro pohyb břemene skutečně řešením, musí spolehlivě vyhovovat nebo nejlépe zkracovat cílovou dobu cyklu procesu.

4. Zatížitelnost

Potenciálním nákladným a časově náročným problémem je nakládání neforemných předmětů prostřednictvím manipulačního systému, zejména pokud se objekty v průběhu výrobního procesu zvětšují nebo mění svou konfiguraci. Specifický problém: Množství práce navíc a další náklady, které pro tuto operaci vytváří zatížitelnost.

Pro pochopení této výzvy si představte hypotetický výrobní provoz, jenž vyrábí vzduchové kompresory na deseti stanovištích. Během procesu montáže je třeba se vzduchovými kompresory zacházet opatrně, protože mohou měnit svou velikost a tvar. Jaký by měl být postup při přemísťování vzduchových kompresorů na přepravní zařízení nebo z něj? Pro zavěšení na jeřáb nebo naložení na kolové vozidlo může být zapotřebí sekundární vybavení, jako jsou ližiny, palety nebo jiný typ rámu či podstavce. Takovéto dodatečné úvahy zvýší logistickou složitost manipulace s výrobkem i rozsah provozních nákladů.

5. Možnosti manipulace

V tomto bodě by měly společnosti výrazně zúžit seznam potenciálních řešení pro manipulaci s materiálem a vyloučit všechny systémy, které by nebyly schopny zajistit požadovanou únosnost nebo se nevešly do logistických omezení výrobního nebo zpracovatelského procesu. Zde může samotné pracoviště představovat další výzvu v tom smyslu, že by mohlo představovat značné obtíže, které ovlivní volbu systému pohybu nákladu.

Tvar, uspořádání a konfigurace výrobního procesu a zařízení, které obsahuje, způsobí, že některé systémy manipulace s materiálem budou životaschopnější než jiné. Může být například nutné měnit nebo případně rekonfigurovat dráhu břemene, zatímco stacionární instalace, jako jsou kolejnice a jeřáby, budou změnu konfigurace omezovat. Na druhou stranu pokud břemeno vždy putuje po stejné dráze, bude trvalá instalace, jako je dopravníkový systém, pravděpodobně fungovat efektivněji, s rychlejšími výrobními časy a nižšími náklady po celou dobu životnosti zařízení.

Pokud se situace změní a vedení se rozhodne celou montážní linku rekonfigurovat a přidat stanice, vyrábět jiné produkty nebo zvýšit celkovou produkci, pak permanentní řešení nepřipadá v úvahu. Existuje také možnost, že výrobek bude třeba odložit, např. rozpracované vozidlo, které vyžaduje dodatečný díl, jenž není okamžitě k dispozici, a bude nutno jej dočasně odstavit mimo výrobní linku.

Další výzva týkající se provozní haly souvisí s nedostatkem volného prostoru. To je častý problém u vysokozdvižných vozíků, které vyžadují značný volný prostor, aby se přizpůsobily své velikosti a poloměru otáčení. Do stísněných prostor s úzkými chodbami se nemusejí vejít.

6. Stav provozního objektu

Na výběr systému pohybu břemene mají vliv také provozní podmínky daného objektu. Je povrch podlahy schopen příslušný systém ustát? Zvýšené podlahy by se mohly pod váhou jednoduchého vozíku na kolečkách zhroutit, takže zbývá jen několik možností. Je objekt schopen pojmout konstrukci jeřábu? Vyžadoval by povrch podlahy přípravu nebo rekonstrukci pro alternativu, jako jsou pneumatická pojezdová zařízení? Všechny tyto otázky mohou limitovat skutečnost, jaké systémy pohybu nákladu jsou pro danou situaci vhodné, anebo znamenají další technické požadavky, logistickou složitost a dodatečné náklady.

7. Náklady

Může se zdát zvláštní, že otázka nákladů je v seznamu výzev až na posledním místě, protože pro mnoho organizací je pravděpodobně na prvním místě. Proč ji tedy dávat až na konec? Protože je smysluplnější hodnotit cenu až poté, co byla vyloučena většina možností.

Přesto budou náklady vždy hlavní výzvou pro většinu situací, ať už jde o pořizovací cenu, nebo o dlouhodobé náklady na provoz. Horší je, že při nevhodně zvoleném systému mohou vzniknout značné náklady tzv. ušlé příležitosti, což je hlavní problém některých provozů, které si vyberou systém manipulace s materiálem jen proto, aby zjistily, že je pro jejich konkrétní prostředí nevhodný. Nesprávná volba může ve výsledku omezit flexibilitu a kapacitní možnosti.

Začněte tím, že zvážíte kapitálové výdaje nebo přímé pořizovací náklady na zařízení. Tyto náklady se mohou výrazně lišit a nejsou vždy vázány na konkrétní hmotnosti. Jeřáb dostatečně velký na přemístění mnohatunového objektu může klidně stát milion dolarů nebo více, ale to neznamená, že všechny proveditelné možnosti budou stát tolik. Pneumatická pojezdová zařízení by mohla přemísťovat podobně velké předměty s mnohem nižšími náklady.

Dále jsou to náklady na instalaci, které by měly zahrnovat výdaje spojené s možnou ztrátou výroby. Pokud by například instalace kolejnicového systému zabrala tři výrobní dny, je třeba vyhodnotit narušení výrobního prostředí z hlediska krátkodobých i dlouhodobých dopadů. Dále je třeba připočítat průběžné provozní a mzdové náklady, zejména pokud řešení vyžaduje certifikovanou obsluhu a školení. Nyní přijdou na řadu náklady na údržbu. Každé mechanické zařízení vyžaduje údržbu, takže důkladné pochopení těchto nákladů po dobu životnosti zařízení je povinné.

Podívejte se také na možné náklady ušlých příležitostí, zejména pokud systém pro přesun břemen vede k nepřijatelným prostojům a ztrátám ve výrobě. Na stole by měly být investice, jež otevírají dveře budoucím příležitostem, aby se předešlo možným problémům s flexibilitou, efektivitou nebo kapacitou.

Udělejte si svůj domácí úkol

Každé řešení manipulace s materiálem má své jedinečné vlastnosti, které podtrhují výzvu najít optimální řešení pro každou situaci. I když tento seznam sedmi výzev není definitivní, pomůže organizacím mnohem srozumitelněji projít cestou vedoucí k ideálnímu výběru pro současnou i dlouhodobou situaci a potřeby.

Devin Chandler, BSME, je strojní inženýr ve skupině zakázkových produktů společnosti AeroGo. Společnost AeroGo byla založena v roce 1967 a zaujímá přední světové postavení v poskytování inovativních řešení pro přemísťování neforemných, delikátních nebo výjimečně těžkých břemen používaných v průmyslových závodech. Další informace naleznete na adrese www.aerogo.com.

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