ระบบขนส่งพาเลทแบบสี่ทิศทางในอุตสาหกรรมเคมี: บทเรียนจากโครงการคลังสินค้าแมกนีเซียมซัลเฟต

คลังสินค้าเคมีภัณฑ์ไม่ค่อยได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความจุในการจัดเก็บเพียงอย่างเดียว

สำหรับแมกนีเซียมซัลเฟต เกลืออนินทรีย์ และผลิตภัณฑ์เคมีอื่นๆ โลจิสติกส์สำหรับสินค้าสำเร็จรูปมักจะตั้งอยู่ตรงกลางระหว่างการผลิตอย่างต่อเนื่องและการขนส่งขาออก บรรจุภัณฑ์หลายรูปแบบอาจหลุดออกจากสายการผลิตพร้อมกัน พาเลทมีน้ำหนักมาก ปริมาณการขนส่งมีความผันผวน และทุกชุดต้องยังคงระบุได้

หากคลังสินค้าไม่สามารถก้าวทัน ปัญหาก็จะเลื่อนไปทางต้นน้ำไปยังบรรจุภัณฑ์หรือปลายน้ำไปยังการบรรทุกรถบรรทุกอย่างรวดเร็ว

นี่คือสถานการณ์ในโครงการแมกนีเซียมซัลเฟตที่ใช้เทคโนโลยีการรับส่งพาเลทสี่ทางเป็นแกนหลักของระบบจัดเก็บสินค้าสำเร็จรูป สิ่งที่ทำให้โครงการนี้น่าสนใจไม่ใช่แค่การใช้หุ่นยนต์รับส่งเท่านั้น นี่คือวิธีการวางแผนการจัดเก็บ การบรรจุ การเปลี่ยนระดับ การบรรทุก และซอฟต์แวร์ให้เป็นการไหลของวัสดุเดียว

เหตุใดจึงเลือก AS/RS รถรับส่งสี่ทาง

โรงงานผลิตแมกนีเซียมซัลเฟตชนิดโมโนไฮเดรตและเฮปตะไฮเดรตในรูปแบบบรรจุภัณฑ์หลายรูปแบบ รวมถึงถุงผ้าขนาด 50 กก. และถุงเทกองขนาด 1 ตัน

โมเดลโลจิสติกส์แบบแมนนวลก่อนหน้านี้สร้างปัญหาในทางปฏิบัติหลายประการ พื้นที่จัดเก็บบนพื้นใช้พื้นที่มากเกินไป ทางเดินของรถยกลดกำลังการผลิตลงอีก และการจัดเรียงบนพาเลท การขนย้าย และการบรรทุกของรถบรรทุกต้องใช้แรงงานจำนวนมาก การจัดการกับถุงเทกองที่มีน้ำหนักมากยังสร้างข้อกังวลด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมอีกด้วย

คลังสินค้าแห่งใหม่จึงต้องทำมากกว่าการจัดเก็บพาเลทแบบอัตโนมัติ จำเป็นต้องเชื่อมต่อบรรจุภัณฑ์ การจัดการขาเข้า การจัดเก็บที่มีความหนาแน่นสูง การดึงกลับ และการบรรทุก ในขณะเดียวกันก็รองรับการผลิตอย่างต่อเนื่อง

พื้นที่จัดเก็บสุดท้ายได้รับการออกแบบด้วย13 ชั้น 6,309 ตำแหน่งพาเลท 13หุ่นยนต์รับส่งสี่ทิศทางแบบพาเลทและตัวยกพาเลทแบบส้อมสี่ตัว.

เหตุผลหนึ่งที่การกำหนดค่านี้เหมาะสมกับโครงการคือสามารถวางแผนความจุในการจัดเก็บและปริมาณรถรับส่งแยกกันได้

ชั้นวางจะกำหนดจำนวนสินค้าคงคลังที่สามารถรองรับได้ ในขณะที่สามารถกำหนดจำนวนรถรับส่งตามความต้องการขาเข้าและขาออกจริง หากข้อกำหนดปริมาณงานเปลี่ยนแปลงในภายหลัง ความจุของรถรับส่งสามารถปรับได้โดยไม่ต้องออกแบบโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลใหม่ทั้งหมด

ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในโรงงานเคมีที่มีการผลิตอย่างต่อเนื่องแต่ความต้องการคลังสินค้าแตกต่างกันไปตลอดทั้งวัน

สายการบรรจุหลายสายทำให้การจัดกำหนดการมีความสำคัญมากขึ้น

โกดังได้รับประมาณ33 พาเลทต่อชั่วโมงในขณะที่การดำเนินงานขาออกจะแบ่งออกเป็น 2 กระแส คือ รอบ30 พาเลทต่อชั่วโมงสำหรับถุงผ้าและขึ้นไป60 พาเลทต่อชั่วโมงสำหรับถุงขยะ.

ซึ่งหมายความว่า AS/RS ไม่ได้จัดการวัสดุชนิดใดชนิดหนึ่งในจังหวะคงที่

หลังการบรรจุ แต่ละพาเลทจะผ่านการตรวจสอบขนาดและการระบุบาร์โค้ด พาเลทที่ไม่ผ่านการตรวจสอบจะถูกเปลี่ยนเส้นทางสำหรับการจัดการด้วยตนเอง ในขณะที่พาเลทที่ยอมรับจะดำเนินต่อไปยังคลังสินค้าอัตโนมัติ ข้อมูลวัสดุ แบทช์ พาเลท และสถานที่จัดเก็บจะถูกบันทึกไว้ใน WMS

จากนั้น WCS จะจัดการงานด้านอุปกรณ์

รถรับส่งสี่ทางไม่ได้ผูกติดอยู่กับช่องเก็บของแต่ละช่องอย่างถาวร สามารถมอบหมายงานตามตำแหน่งของรถรับส่ง จุดหมายปลายทาง ปริมาณงานปัจจุบัน และความพร้อมของรถยก งานจัดเก็บหรือเรียกค้นข้อมูลหลายรายการจึงสามารถทำงานคู่ขนานในระดับต่างๆ ได้

สิ่งนี้มีความสำคัญในช่วงพีคขาออก ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติของการเคลื่อนที่สี่ทิศทางไม่ใช่แค่เพียงการที่หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ในแนวยาวและแนวขวางได้ มันคือสิ่งนั้นความจุของรถรับส่งที่มีอยู่สามารถแจกจ่ายต่อได้ตามความต้องการของคลังสินค้าที่เปลี่ยนแปลง.

หากรถรับส่งคันหนึ่งไม่พร้อมใช้งาน งานที่ยังไม่เสร็จสามารถมอบหมายใหม่ให้กับยานพาหนะอื่นที่มีอยู่ได้ แทนที่จะหยุดการดำเนินการจัดเก็บทั้งหมด

เหตุใดจึงใช้รถยกพาเลทแบบส้อม

การตัดสินใจออกแบบอื่นในโครงการนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงระดับ

คลังสินค้ารับส่งหลายระดับแบบทั่วไปมักใช้อุปกรณ์ช่วยยกแบบสายพานลำเลียง แต่ละระดับการจัดเก็บต้องใช้สถานีสายพานลำเลียงเพื่อรับและขนย้ายพาเลทระหว่างรถยกและรถรับส่ง

ใน 13 ระดับ นั่นอาจหมายถึงอุปกรณ์เพิ่มเติมจำนวนมากภายในชั้นวาง: สายพานลำเลียง มอเตอร์ เซ็นเซอร์ ชิ้นส่วนไฟฟ้า และโครงสร้างรองรับ

โครงการนี้ใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป

มีการจับคู่ระบบรถรับส่งสี่ทางด้วยรถยกพาเลทแบบส้อม. ส้อมยืดไสลด์จะหยิบและวางพาเลทในระดับที่ต้องการโดยตรง ช่วยให้ผู้ยกสามารถขนถ่ายสิ่งของโดยไม่ต้องติดตั้งสถานีสายพานลำเลียงทั่วทั้งระดับการจัดเก็บ

ความแตกต่างเป็นสิ่งสำคัญเมื่อพิจารณาต้นทุนโครงการทั้งหมดมากกว่าราคาเครื่องจักรเพียงราคาเดียว

สายพานลำเลียงที่น้อยลงหมายถึงการขับเคลื่อน เซ็นเซอร์ โซ่ และอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องซื้อและติดตั้งน้อยลง พวกเขายังย้ายอุปกรณ์จำนวนมากออกจากสถานที่ซึ่งเข้าถึงได้ยากเพื่อการบำรุงรักษา

สำหรับคลังสินค้าเคมีภัณฑ์ในพื้นที่สูง การตรวจสอบตามปกติและการซ่อมในภายหลังทำได้ง่ายกว่ามาก

ยังคงต้องใช้รถยกทั้งสี่คันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายปริมาณงานของโครงการ แต่ละยูนิตมีให้ประมาณ40 พาเลทต่อชั่วโมงโดยมีความเร็วยกของบรรทุกอยู่ที่40 ม./นาที. เมื่อรวมกันแล้ว จะครอบคลุมการไหลเข้าและออกสูงสุดตามแผนที่วางไว้โดยประมาณ123 พาเลทต่อชั่วโมง.

ตัวยกหลายตัวยังให้ความซ้ำซ้อนอีกด้วย หากหน่วยหนึ่งต้องการการบำรุงรักษา อุปกรณ์ที่เหลือสามารถจัดการปริมาณงานบางส่วนต่อไปได้ แทนที่จะสร้างความล้มเหลวเพียงจุดเดียวสำหรับทั้งคลังสินค้า

การออกแบบเครื่องกลมีความสำคัญในคลังสินค้าเคมีชนิดผง

แมกนีเซียมซัลเฟตทำให้เกิดข้อพิจารณาอีกประการหนึ่งที่อาจมีความสำคัญน้อยกว่าในคลังสินค้ากระจายสินค้าทั่วไป นั่นก็คือ การปนเปื้อน

หุ่นยนต์รับส่งสี่ทิศทางพาเลทในโครงการนี้ใช้โครงสร้างการยกแบบกลไกแทนการยกแบบไฮดรอลิก

สำหรับการใช้งานที่เป็นผงและสารเคมี การหลีกเลี่ยงน้ำมันไฮดรอลิกภายในพื้นที่จัดเก็บจะช่วยขจัดแหล่งที่มาของการรั่วไหลและการปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์ โครงสร้างการส่งกำลังทางกลยังค่อนข้างตรงในการตรวจสอบและบำรุงรักษาอีกด้วย

นี่เป็นรายละเอียดการออกแบบเล็กๆ น้อยๆ ในเอกสารข้อมูลจำเพาะ แต่จะมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นหลังจากที่อุปกรณ์ใช้งานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายปี

ในคลังสินค้าเคมี การบำรุงรักษาและการควบคุมการปนเปื้อนมักจะได้รับความสนใจพอๆ กับความเร็วในการเคลื่อนที่สูงสุด

การจัดเก็บที่มีความหนาแน่นสูงจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อสินค้าสามารถฝากได้อย่างรวดเร็ว

กระบวนการไม่สิ้นสุดเมื่อพาเลทออกจาก AS/RS

โครงการนี้จัดการถุงเทกองขนาด 1 ตันและถุงผ้าขนาด 50 กก. ด้วยวิธีที่แตกต่างกัน เนื่องจากการดำเนินการขาออกแตกต่างกัน

ถุงขนาดใหญ่จะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นที่โหลดหุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของ ระบบสแกน 3 มิติจะระบุส่วนบรรทุกของรถบรรทุก หลังจากนั้นหุ่นยนต์จะจัดวางสิ่งของที่มีน้ำหนักมากจนเสร็จสิ้น เส้นถูกออกแบบมาสำหรับประมาณ60 พาเลทต่อชั่วโมง.

วิธีนี้จะขจัดการจัดการแบบแมนนวลที่เกี่ยวข้องกับการโหลดพัสดุขนาด 1 ตันออกไป

ถุงผ้าขนาด 50 กก. ไปตามเส้นทางอื่น

คำสั่งซื้อเหล่านี้เกี่ยวข้องกับข้อกำหนดด้านยานพาหนะและการขนส่งที่แตกต่างกันมากขึ้น ดังนั้นจึงเลือกสายพานลำเลียงแบบยืดไสลด์ที่มีการเอาออกจากพาเลทแบบแมนนวล แทนที่จะใช้แนวคิดการโหลดแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบแบบเดียวกัน เส้นรองรับประมาณ30 พาเลทต่อชั่วโมงในขณะที่โครงร่างยังคงความเป็นไปได้ในการเพิ่มระบบนำออกจากพาเลทด้วยหุ่นยนต์ในภายหลัง

นี่เป็นการตัดสินใจลงทุนโดยเจตนา

การดำเนินการกับถุงเทกองขนาดใหญ่แบบอัตโนมัติช่วยแก้ปัญหาการจัดการและความปลอดภัยที่ชัดเจน สำหรับการดำเนินงานถุงเล็กที่มีความหลากหลายมากขึ้น ระบบกึ่งอัตโนมัติให้ความจุที่เพียงพอโดยไม่ต้องเพิ่มอุปกรณ์ที่ธุรกิจปัจจุบันไม่ต้องการ

WMS และ WCS เชื่อมต่อการผลิต การจัดเก็บ และการขนส่ง

อุปกรณ์ทางกายภาพจะเคลื่อนย้ายพาเลท แต่โรงงานเคมีจำเป็นต้องทราบอย่างชัดเจนว่ามีอะไรกำลังเคลื่อนย้ายอยู่

ผลิตภัณฑ์แมกนีเซียมซัลเฟต รูปแบบบรรจุภัณฑ์ และแบทช์ต่างๆ จะถูกจัดเก็บไว้ในระบบลอจิสติกส์เดียวกัน ดังนั้นแต่ละพาเลทจึงต้องเชื่อมโยงกับข้อมูลวัสดุ แบทช์ สถานที่ และคำสั่งซื้อขาออก

โปรเจ็กต์เชื่อมต่ออินเทอร์เฟซ ERP/MES กับ WMS, WCS และการควบคุม PLC ระดับอุปกรณ์

WMS จัดการข้อมูลสินค้าคงคลังและแบทช์ตลอดจนกฎ FIFO WCS แปลงงานในคลังสินค้าให้เป็นการเคลื่อนย้ายที่สามารถดำเนินการได้สำหรับรถรับส่ง รถยกพาเลท สายพานลำเลียง และอุปกรณ์ขนถ่าย

ความเชื่อมโยงนี้มีความสำคัญต่อการผลิตสารเคมีอย่างต่อเนื่อง

เมื่อการผลิต สินค้าคงคลังในคลังสินค้า และคำสั่งซื้อขาออกใช้กระแสข้อมูลเดียวกัน คลังสินค้าจะไม่ได้รับการจัดการเป็นพื้นที่จัดเก็บแบบแยกอีกต่อไป สินค้าคงคลังจริงสามารถป้อนกลับเข้าสู่การตัดสินใจด้านการผลิตและการจัดส่งได้

โครงการนี้บอกอะไรเราเกี่ยวกับการใช้งานรถลากพาเลทในคลังสินค้าเคมี

AS/RS รถรับส่งสี่ทางแบบพาเลทไม่ใช่คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคลังสินค้าเคมีภัณฑ์ทุกแห่งโดยอัตโนมัติ

โดยจะมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งเมื่อมีเงื่อนไขหลายประการปรากฏขึ้นพร้อมกัน: ผลิตภัณฑ์ที่วางบนพาเลท พื้นที่อาคารที่จำกัด ความลึกของสินค้าคงคลังที่ค่อนข้างสูง การผลิตต่อเนื่อง การบรรทุกหนัก และข้อกำหนดในการลดกิจกรรมของรถยกภายในพื้นที่จัดเก็บ

โครงการแมกนีเซียมซัลเฟตมีสภาวะเหล่านี้ทั้งหมด

ของมันตำแหน่งวางพาเลท 6,309 ตำแหน่ง หุ่นยนต์รับส่ง 13 ตัว และตัวยกพาเลทสี่ตัวไม่ได้ถูกคัดเลือกอย่างอิสระ โดยมาจากอัตราการบรรจุ ความต้องการขาออก สภาพอาคาร ความซ้ำซ้อนของอุปกรณ์ และกลยุทธ์การบำรุงรักษา

เช่นเดียวกับระบบการโหลด มีการใช้ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบในกรณีที่ถุงเทกองจำนวนมากมีความสมเหตุสมผล ในขณะที่ยังคงรักษาแนวทางที่ง่ายกว่า โดยที่ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานมีความสำคัญมากกว่า

สำหรับเกลืออนินทรีย์ สารเคมีละเอียด และผลิตภัณฑ์เคมีที่จัดวางบนพาเลทที่คล้ายกัน นี่อาจเป็นบทเรียนที่มีประโยชน์มากกว่าจากโครงการนี้

คำถามไม่ใช่ว่าสามารถเพิ่มระบบอัตโนมัติลงในคลังสินค้าได้มากเพียงใด

มันคือโดยที่ระบบอัตโนมัติช่วยแก้ไขข้อจำกัดที่แท้จริง และการออกแบบที่เรียบง่ายกว่าจะทำงานได้ดีกว่า