Operación y control de trenes de remolques automatizados
Conceptos parcialmente automatizados
Los trenes de remolques automatizados son un tipo de sistema de transporte sin conductor (DTS). Consisten en un tractor de arrastre y 2 - 4 remolques (chasis). El desplazamiento y la manipulación de la carga pueden ser manuales, semiautomáticos o totalmente automáticos. Los trenes de remolque automatizados ofrecen la doble opción de uso: automático y manual. Hay diferentes tipos de control disponibles, así como diversas variantes de automatización y tecnologías que se pueden utilizar.
Al diseñar el sistema de trenes de remolques automatizado, es necesario responder a la pregunta de cómo se puede planificar de forma óptima el sistema para la aplicación específica. Aquí el enfoque es la estandarización de procesos automatizados, carga y descarga, así como un suministro flexible de la producción y la estructura de la planificación de rutas. Mientras que el control vía kanban es posible para la ruta estática, se requiere un software especial para la ruta dinámica.
También hay disponibles diferentes soluciones para la navegación, la manipulación de cargas y la gestión del transporte:
1. Navegación
Navegación óptica o por hilo inductivo
- Guiado mediante hilo inductivo o líneas en el suelo
- Las estaciones pueden mapearse con sensores
- Buena precisión de posicionamiento
- Para la modificación se requiere una significativa inversión de tiempo y esfuerzo
Navegación láser
- Triangulación mediante puntos de referencia establecidos, como elementos de construcción o reflectores
- Los reflectores se colocan en la nave y su posición queda registrada con precisión milimétrica en el layout. Un escáner láser colocado en la cabeza del vehículo identifica los reflectores y así puede determinar su posición con un alto grado de precisión (+/- 1 cm). Esta forma de navegación es necesaria para la manipulación automatizada de la carga.
- Requisitos complejos debido a la necesidad de definir las estaciones
Navegación por contorno
- No es necesario instalar reflectores en la nave
- El tren de remolques automatizado usa la estructura del edificio para orientarse (paredes, ventanas, estanterías, etc.)
- Con una precisión de +/- 8 cm, la navegación por contorno es menos precisa que la navegación láser utilizando reflectores para la orientación
- No es apta para la manipulación automatizada de la carga
- Se puede usar con manipulación manual de la carga
- Requisitos complejos debido a la necesidad de definir las estaciones
2. Manipulación de la carga
La manipulación de la carga comprende la carga y descarga de mercancías. Se puede combinar con desplazamientos manuales y automatizados.
Manual
- Carga y descarga de los chasis y trolleys por parte de los empleados de logística
Manipulación automatizada de la carga mediante medios propios:
- El chasis se carga y descarga (activado manualmente o por el sistema) mediante un dispositivo integrado en el chasis (por ejemplo, horquillas telescópicas o carriles de rodillos); el proceso lo inicia y lo controla el conductor.
Manipulación automatizada de la carga mediante medios externos:
- Carga y descarga de los trolleys en el chasis mediante sistemas externos como una pinza para palés
Manipulación automatizada de la carga mediante medios propios o externos combinadamente:
- Todos los pasos del proceso están automatizados y controlados por completo por un sistema de control de nivel superior. A menudo este es el caso de la manipulación SLC, en la que, por ejemplo, los sistemas lanzadores cargan automáticamente los portacargas llenos en los niveles del trolley de estantes cuando entran en contacto con el sistema de transporte, al tiempo que retiran los contenedores vacíos.
3. Gestión del transporte
STILL pone a tu disposición el software que necesitas para gestionar las soluciones de tren de remolques con tractores automatizados STILL. Un sistema de transporte sin conductor (DTS) incluye un controlador maestro DTS, que controla las carretillas que conforman el sistema. El controlador maestro utilizado por STILL es un software que ayuda al operario a optimizar el modo de conducción. Conecta un sistema host general, como un sistema de control de almacén (WCS) o un sistema de gestión de almacenes (WMS), con las carretillas empleadas. El software puede, por ejemplo:
- seleccionar el vehículo adecuado para el transporte de materiales
- gestionar las funciones de batería y mantenimiento para todas las carretillas
- evitar accidentes durante el trayecto e intervenir en situaciones críticas (por ejemplo, obstáculos en la vía)
- gestionar el tráfico en una instalación como sistema independiente
- priorizar pedidos
- garantizar el seguimiento de mercancías desde el punto de entrega hasta el punto de uso en tiempo real
Las soluciones automatizadas en forma de sistemas de transporte sin conductor han estado en uso durante algún tiempo en el sector intralogístico y ya están firmemente consolidadas en muchas empresas.
Con respecto a la carga y el transporte, existen las siguientes aplicaciones en la manipulación de grandes portadores (por ejemplo, palés, cajas de rejilla):
Aplicación A
Transporte automatizado de materiales en un almacén tipo VNA
Tarea: almacenamiento y recuperación automáticos en la zona de almacenamiento intermedio (almacén VNA), así como suministro automático de la zona de picking en el centro europeo de distribución de una firma de muebles.
Las carretillas automatizadas: La carretilla STILL MX-X VNA recupera automáticamente las mercancías y lleva material a la estación de transferencia en la estantería, mientras se usa una carretilla retráctil STILL FM-X automatizada para el transporte de larga distancia.
Aplicación B
Transporte automatizado de materiales en un almacén de canales y pasillo amplio
Tarea: Implementación automática de las carretillas de lanzadera en un almacén de canales y transporte a larga distancia de las «big bags» recuperadas a transferir a un sistema de manipulación de materiales para su transporte posterior hasta el punto de uso de una empresa especializada en productos químicos.
Las carretillas automatizadas: Carretillas retráctiles automatizadas colocan automáticamente y con precisión las lanzaderas en los canales correctos y transportan las «big bags» a recuperar a la estación de transferencia del sistema de manipulación de materiales, lo que permite transportarlas a las máquinas de bombeo para su posterior procesamiento. Las carretillas retráctiles también eliminan los palés vacíos.
Aplicación C
Transporte automatizado de materiales con sistemas de transporte móviles y estacionarios
Tarea: Transporte de palés totalmente automático con sistemas de transporte móviles y estacionarios desde la producción hasta el almacenamiento y la recuperación, así como provisión de rutas «just-in-sequence» para un productor de zumos de fruta.
La automatización: Un sofisticado concepto de manipulación de materiales (transportadores de cadena y trolleys de transferencia) conecta el área de producción con el centro logístico y garantiza el uso eficiente del edificio, que no es cuadrado. Las carretillas elevadoras trilaterales de pasillo estrecho MX-Q automatizadas toman las mercancías del sistema de manipulación de materiales y se encargan de su almacenamiento y recuperación. Los apiladores eléctricos EGV-S automatizados disponen los trayectos.
Los sistemas de transporte sin conductor pueden usarse para mucho más que portadores grandes. Los portacargas pequeños (SC) suelen combinarse para formar unidades de embalaje y se transportan en estanterías móviles (trolleys con una estructura de estantes).
En general, el manejo de grandes portadores o pequeños portadores de carga en la automatización tradicional se estructura de la siguiente manera:
la unión entre la carretilla y la carga es común en ambos casos.
Hay un punto de carga, una carretilla y un punto de descarga.
Como resultado, se requieren los tres pasos de proceso siguientes:
- Carga
- Transporte
- Descarga
La carga, el transporte y la entrega pueden realizarse automáticamente; solo difieren el punto de carga y el punto de entrega.
Análisis de requisitos
Nuestra oferta para la preparación conjunta del diseño y la especificación de requisitos
Respondemos contigo a la siguiente pregunta: ¿Qué potencial de automatización se puede descubrir en mi logística de almacenamiento y producción, y qué es lo que tiene que conseguir finalmente mi sistema de automatización?
Resultado: una especificación de requisitos individuales basados en tus necesidades, que puedes usar para tu oferta. La especificación de requisitos es la base técnica para tu concepto de automatización.
El que la manipulación de la carga se realice de forma manual o automática depende principalmente de las condiciones de espacio en el área de producción, donde el área debe tenerse en cuenta para las rutas. Los requisitos relativos a las diferentes variantes de control también desempeñan un papel importante, al igual que las interfaces disponibles entre la producción y el suministro de producción (por ejemplo, en los supermercados).
Manipulación manual de la carga
- Carga y descarga del chasis y los trolleys por el operario
- Espacio suficiente para el chasis, el trolley y el operario
- No es necesario acceder directamente al punto de descarga
- La ruta es similar a la de una carretilla industrial convencional
- Se puede combinar con desplazamiento manual o automatizado
Manipulación automatizada de la carga
- El punto de descarga tiene que estar directamente al lado del tren
- Requisito de espacio: aprox. 1,5 veces la longitud del tren por punto de descarga
- Para la manipulación de cargas externa, equipos con la misma tecnología que el origen (o manual)
- La ruta puede ser significativamente más estrecha, porque no se necesita el espacio para el operario
- Se puede combinar con desplazamiento manual o automatizado
Controles
Existen diferentes controles disponibles para las soluciones de trenes de remolques automatizados. En el caso de la navegación dinámica de rutas, se requiere una conexión con el sistema de gestión de almacenes del cliente. El software de control E´tricc® de STILL se encarga de tareas y servicios como la gestión del transporte y la preparación de pedidos de transporte, la supervisión del transporte, la visualización, el diagnóstico y las interfaces de host. La navegación estática de rutas solo requiere una pequeña cantidad de software; también se puede controlar completamente con kanban.
Existen numerosas variantes de trenes de remolques automatizados. Lo que es común a todos es su configuración: generalmente están compuestos por un tractor e, idóneamente, cuatro remolques. Los puntos de carga y de entrega no necesariamente tienen que ser idénticos. El proceso de transporte implica diferentes pasos en función del grado de automatización:
- Carga: puede realizarse manual o automáticamente
- Transporte: el transporte es manual o automatizado
- Descarga: las mercancías se transfieren de manera manual o automática
Pueden seleccionarse diferentes niveles de automatización en lo que a desplazamiento y manipulación de cargas se refiere. Cuál de las diferentes versiones funcionará mejor en tu caso es algo que debe definirse individualmente después de un análisis previo e intensivo por parte de un experto.
1. Desplazamiento automatizado con manipulación manual de la carga
2. Desplazamiento manual con manipulación automatizada de la carga
3. Desplazamiento automático con manipulación automatizada de la carga
Para el desplazamiento automatizado, una carretilla manual se equipa con un kit de automatización. Este kit contiene todos los componentes necesarios para la automatización, como escáneres láser, equipos de protección individual, WiFi e interfaces de software. Un tren de remolques automatizado está controlado en el recorrido, es decir, que se desplaza hasta su destino por rutas previamente definidas.
Desplazamiento automatizado con manipulación manual de la carga:
- tractor automatizado con chasis manual (chasis E/B/C)
- recorrido automatizado a las estaciones con parada automática en cada estación
Opción 1:
- Desplazamiento automatizado de estación a estación, tanto si hay que realizar una tarea como si no. El operario presiona manualmente un botón para enviar el tren a la siguiente estación.
- Como alternativa, la carretilla también se puede conducir manualmente entre las estaciones individuales (doble uso)
- Ventaja: se puede seguir usando un sistema manual de tarjetas kanban para la posterior entrega de material
o la opción 2:
- requiere un control de sistema completo del tren de remolques con gestión del tráfico, gestión de pedidos e interfaz con el sistema de gestión de almacenes. Trayecto automatizado a la siguiente estación donde haya que cargar o descargar. Liberación de trayecto manual por el operario en la estación una vez cargados o descargados los chasis, continuación del trayecto a la siguiente estación donde haya que cargar o descargar.
Desplazamiento manual con manipulación automatizada de la carga:
- tractor manual con chasis automatizado (chasis E/C)
- desplazamiento manual a las estaciones
- el conductor controla la carga y descarga automatizada del chasis
Desplazamiento automático con manipulación automatizada de la carga:
- tractor automatizado con chasis automatizado (chasis E/C)
- desplazamiento automatizado a las estaciones
- a continuación el sistema inicia la descarga automatizada del chasis
Para un tren de remolques automatizado (especialmente durante la manipulación automatizada de la carga) se requiere más espacio en lo que respecta a la longitud del tren. Se tiene que poder aproximar a los puntos de descarga de manera que el tren de remolques quede colocado completamente en paralelo al punto de descarga. La implementación de un tren de remolques conecta esencialmente el suministro y la eliminación a / desde la producción. Por lo tanto, los trenes automatizados tienen un requisito específico de planificación de rutas.
Un sistema de transporte sin conductor (DTS) consta de una o más carretillas de transporte sin conductor (DTT), un controlador maestro, equipo de registro de posición y transmisión de datos, equipo de detección de infraestructuras y varios equipos periféricos. Su tarea principal es el transporte automatizado de material. Los sistemas de transporte sin conductor también se utilizan para tareas de servicio, como la supervisión, la limpieza, la información móvil y la guía de visitantes.
Un tren de remolques sin conductor es la combinación de una carretilla industrial sin conductor (tractor automatizado) y un número variable de tráilers.
En resumen: existen numerosas variantes de soluciones de trenes de remolques automatizados en lo que respecta al desplazamiento, la manipulación de la carga y el control, y tú quieres estar seguro de encontrar una solución que se adapte perfectamente a tus necesidades.
Con nuestra experiencia, te asesoramos en el análisis de tus procesos y en la identificación de potenciales de automatización para preparar tu empresa para el futuro.
Tras tu solicitud, estaremos encantados de enviarte una descarga gratuita de nuestro informe técnico como introducción a los trenes de remolques automatizados.
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Glosario
Controlador maestro
El controlador maestro controla todas las carretillas que operan en el sistema. Ayuda al operario a optimizar continuamente el trabajo. Conecta un sistema host general, como un sistema de control de almacén (WCS) o un sistema de gestión de almacenes (WMS), con las carretillas empleadas.
Tren de remolques
Los trenes de remolques son medios de transporte de materiales a nivel del suelo. Por lo general, se componen de un tractor de arrastre y uno o más remolques, en los que se colocan los portadores. Tanto la conducción como la manipulación de la carga pueden llevarse a cabo de forma manual, semiautomática o totalmente automática.
Sistemas de transporte sin conductor
Los sistemas de transporte sin conductor (DTS) se definen como sigue de acuerdo con la directiva VDI 2510: Consisten en varios componentes que tienen que trabajar juntos de manera controlada y coordinada con precisión. Incluyen un controlador maestro, equipo para detectar y registrar la ubicación y posición de los vehículos de transporte, equipo para transmitir datos hacia y desde las carretillas en el DTS, infraestructura y equipo periférico (por ejemplo, estaciones de carga).
Doble uso
Los sistemas de transporte sin conductor con función de doble uso se pueden utilizar tanto en modo automático como con funciones de control manual.
Kanban
El Kanban es una técnica de control de producción y gestión de stock. Se basa en el principio «pull», donde el consumidor toma del proveedor el sistema que necesita para la producción. Una vez que se ha utilizado una cantidad kanban definida, el consumidor envía al proveedor una «tarjeta kanban» a modo de aviso para que se vuelva a suministrar la cantidad kanban definida.