Případová studie: automatický retrak ve společnosti Linea Nivnice kooperuje s jednotkami radioshuttle

Parametry systému radioshuttle ve společnosti Linea Nivnice (režim FIFO): v ČR jde o středně velkou realizaci, která je tvořena: regálovým systémem pro 3360 palet (28 řad/6 úrovní s max. výškou zakládání cca 8 m); hloubka každého kanálu umožňuje uskladnit až 21 palet; celkem je nasazeno pět manipul. vybavení jednotek radioshuttle, tři na straně zakládání, dvě na straně expedice.

Počet pěti jednotek se osvědčil a zajišťuje dostatečnou rezervou potřebnou produktivitu, protože snižuje celkový počet situací, kdy je nutné převážet satelitní jednotky mezi jednotlivými kanály regálového systému. 

Kooperace, propojení toku informací a interakce více technologií

Základním předpokladem bylo vyřešení kooperace, propojení toku informací a interakce více technologií od více dodavatelů (WMS, vozíky Toyota Autopilot, systém radioshuttle, paletizátor, ovinovací stroj, výtahy, dopravníky) a bezchybné svázání jejich činností do logického funkčního sledu. Jde o vyšší úroveň propojení než v jiných aplikacích využívajících automatické vozíky a současně unikátní zapojení poloautomatického systému radioshuttle.

Celý systém je navržen, dimenzován a odzkoušen v provozu tak, že kapacitně vyhovuje maximální úrovni výroby na všech čtyřech výrobních linkách a zajišťuje plynulý odvoz a následné zaskladnění/vyskladnění všech palet v potřebném čase při zachování bezpečnosti manipulace.

Proč padla volba na radioshuttle

Sortiment dětské výživy obalů představuje relativně malý počet položek (3 kapsičky 100 a 200 ml, sklo, různé příchutě), ale s většími šaržemi. Jde o naplnění základního předpokladu pro instalaci vysokohustotního bezuličkového regálového systému, ve kterém nejsou jednotlivé palety přístupné, a proto je důležité skladovat v jednom regálovém kanálu jen jeden druh zboží.

Odbourání uliček, vysoké využití objemu skladu (až 85 %) a rychlost manipulace (obslužný vozík - zde automatický retrak - odváží paletu, manipulační jednotka radioshuttle mezitím může manipulovat další objednávku) představuje vysoce efektivní a produktivní řešení simultánní manipulace a skladování a urychluje návratnost investic.

1. ETAPA

Odebírání palet na konci výrobního procesu

Manipulaci provádí zakladač Toyota Autopilot SAE160 s li-ionovou baterií. Odebírá palety z každého ze 4 dopravníků od 4 výrobních linek za paletizačním automatem a jeho převoz na dopravník vedoucího k ovinovacímu stroji ak výtahu, který paletu vyveze do 7 m výšky na dopravník spojující výrobní provoz a sklad.

Ve chvíli, kdy hotové výrobky vyjedou z výroby, jsou v paletizátoru vykládány na paletu, zabaleny a opatřeny štítkem, který je odeslán do WMS. Ten vyrobí objednávku pro odeslání do skladu a zaskladnění, a pošle ji do vozíku, do ovinovacího automatu k automatické etiketovačce.

Na konci dopravního prostředku, který ústí do skladu, je kontrolní kamera, která načte a zkontroluje obsah štítku a potvrdí automatickému retraku, že paleta může být uložena a kam - viz 2. etapa.

2. ETAPA

Odebírání palet z dopravníku ve skladu

Ze spojovacího dopravníku ve výšce 7 m palety odebere retrak Autopilot RAE200. Do zprovoznění propojení se systémem Radioshuttle - viz 3. etapa - odkládal automat palety do předepsaného prostoru ve skladu a zaskladnění/vyskladnění bylo prováděno po přechodnou dobu manuálně řízenými retraky.

3. ZÁVĚREČNÁ ETAPA

(předání do plného provozu 4/2021) - automatické zaskladnění a vyskladnění v regálovém systému radioshuttle.

Princip vysokohustotního skladování radioshuttle - je založen na bezuličkovém regálovém systému, který je tvořen skladovými kanály, jeden kanál vždy pro jeden druh výrobků. Každý kanál je přístupný buď z jedné strany (režim FILO), nebo z obou stran (režim FIFO, realizovaný v Linee).

Obslužný vozík umístí paletu na kraj kanálu, další manipulace v celé délce kanálu již zajistí satelitní jednotka radioshuttle. Regálový systém obvykle obsluhuje více jednotek, které jsou podle potřeby obslužným vozíkem přemisťovány mezi jednotlivými kanály.

1. část - fáze uložení

Zaskladnění palety na první v příslušném regálovém kanálu provedené automatické retrak kooperující se satelitními jednotkami radioshuttle. Satelitní jednotka odveze paletu na volnou pozici v hloubce kanálu. Ve výjimečných případech může být paleta odložena k okamžité expedici, nebo například v případě nečitelného čárového kódu, uložena na místě určeném pro palety s tímto typem chyby.

2. část - fáze vyskládání

Druhý retrak Autopilot RAE200 na základě objednávek z WMS palety vyskladní z první pozice regálového regálu na expedici a odveze kanál ji na určené místo, odkud je systém chrání nakládka vozidel. Během obou částí 2.etapy musí retrak Autopilot on-line komunikovat s manipulační jednotkou radioshuttle, ověřovat si její polohu a v případě potřeby si ji před zaskladněním/vyskladněním palety přemístit do příslušného kanálu regálového systému.

Klíčem pro dobré fungování celého řešení je moment vytvoření objednávky na odvoz a složení palet a předání této informace automatickým vozíkům, a to každému jen tu část, kterou potřebuje znát. Objednávku vytvoří Warehouse Management System (WMS). Stacker dostane informaci, že je paleta z výroby připravena k odebrání, retrak dostane z WMS informaci, jaká paleta přijede na spojovací dopravník a kam ji má v regálovém systému uložit.

WMS řídí logistiku zboží, Autopilot je jen vykonavatel příkazů

Nejnáročnější složkou celého projektu bylo dotažení propojení řídícího systému retraku Autopilot (System Manager, dále jen SM), jednotek radioshuttle a WMS zákazníka.

• System Manager (SM) - řídí vozíky
  • SM řídí provoz vozíků Autopilot, tedy jízdu, orientaci v prostoru, součinnost a bezpečnostní prvky. Vozík stoprocentně vykonává příkazy, které mu SM zadává. Aby byl automat schopen paletu z dopravníku převzít a uložit, musí udělat několik kroků. Musí se "podívat", kde se právě nachází jednotka RS, jestli je v příslušném regálovém kanálu. Podvozek musí být v kanálu vždy dříve, než je do něj zaskladněna, případně z něj vyskladněna paleta.
• WMS - určuje odkud a kam mají být palety manipulovány
  • Úlohy se řadí ve WMS a vozíky jsou k dispozici vždy právě jen 2 úlohy. Jednu aktuálně řeší, druhá čeká na vyřízení. Jednou je úkolem vždy uskladnění jedné palety. Když vyjede paleta na dopravníku z výroby do skladu, přejede na konci dopravníku kolem čtečky čárového kódu. V tu chvíli dostane retrak příkaz autopilota z WMS, kam má paletu zaskladnit. Vozíky Toyota dostávají všechny příkazy z WMS systému přes standardizované IT rozhraní.

WMS posílá příkazy a zpětně dostává prostřednictvím SM informace o stavu retraku a všech jednotek radioshuttle (stojí, jede, je nabíjen, stav baterie, přesun jednotek mezi kanály), o provedení úlohy a aktualizuje si stav skladu a ukládá, registruje a zpracovává všechny získané informace .

Nabíjení?

Každý vozík má vlastní nabíjecí stanici, kam je v případě potřeby nebo svého časového okna "odvelen" systémem WMS. Pro vozík v expediční zóně je nabíjecí místo současně parkovacím místem, kde vozík vyčkává na doručení dalších objednávek. Vozík obsluhující dopravník z výroby a zakládající palety má parkovací místo na "své" straně regálového systému k nabíjecí místnosti musí přejet. Má tedy situaci o něco složitější, reálně i v oblasti programování.

Je-li jeden ze dvou strojů Autopilot mimo provoz (nabíjení, údržba, preventivní prohlídka, TK apod.), druhý automaticky přebírá dočasně jeho roli a může pracovat v obou sektorech.

Jak Autopilot reaguje na chyby

Je-li určený regálový kanál z některého důvodu nepoužitelný, Autopilot příkaz použít zaskladnění ignoruje. Taková situace je pečlivě monitorována, protože jsou kriticky důležité pro hladký chod systému, pro dosažení vysoké produktivity a korektního fungování celého manipulačního procesu.

Jiným důvodem, proč nemůže být paleta zaskladněna a příkaz Autopilota neprovedl, je poškozený nebo chybný čárový kód, jeho zakrytí visící fólií a podobně. Pro takové palety jsou určeny odkládací místo ve skladu, kam Autopilot "anonymní" paleta umístí. Tento postup je nutný, aby problematická paleta neblokovala dopravník a plynulý chod následujících palet. Informace o paletě uskladnit nelze odeslat do WMS.

Automat je spolehlivý a přesný

Automaty chtějí mít neustále jasno na 150 %. V běžném provozu mohou vznikat nenadále situace, například poškození etikety, výpadek proudu, požární poplach, a vozíky musí vědět, jak se má v každém jednotlivém případě zachovat. Reagují vždy na splnění nějaké definované podmínky. Provádějí soustavně bezpečnostní kontroly a vysílají dotazy, ověřují svoji pozici vůči regálům nebo dopravníkům, načítají svou pozici před každým nabráním nebo uložením palety, ověřují si připravenost jiné části systému. Dotazy probíhají přes WMS. Obdobně si Autopilot monitoruje i pozici pro správné nabírání a ukládání jednotek RS.

Zároveň si vozík trvale "hlídá" své okolí. V každém případě překážky na trase, ať již osoby, jiného vozíku nebo jiné palety vozík zastaví a vyšle signál, že nemůže vykonat příkaz/objednávku. Je to brzy překážka odstraněna, pokračuje v práci. Je úkolem uživatele, aby automatu volné pracovní trasy, aby nedošlo ke snížení produktivity.

Shrnutí dosažených cílů

• Automatizace vylepšila efektivitu, zjednodušila personální situaci a radikálně rozšířila bezpečnost celého manipulačního procesu ve výrobě i ve skladu.
• Ve třísměnném provozu došlo k úspoře 3 až 3,5 pracovníka na směnu (řidiči vysokozdvižných vozíků, retrakáři, manipulanti u výrobních linek nebo výtahů), k vyřešení nezájmu lidí o víkendové a noční směny.
• Stabilizovala se výkonnost pracoviště díky nezávislosti na lidském faktoru.
• Odpadlo mnoho neproduktivních činností odpovědných manažerů, uvolnil se prostor pro řešení dalších rozvojových úkolů.
• Posílila se bezpečnost všech provozů, nekříží se žádné trasy vozíků na pracovišti osob.
• Snížily se náklady na škody (způsobené nárazy vozíků řízené lidskou obsluhou do regálů, do zboží).
• Stabilizovala se energetická účinnost li-ionových baterií a energetická hospodárnost. pracoviště, protože automaty jezdí plynule a úsporně.