Le movimentazioni di materiali eseguite all’interno degli stabilimenti – dall’arrivo delle materie prime alla spedizione dei prodotti finiti – si definiscono material handling. Le principali attività che rientrano nel processo di material handling sono:
- la gestione delle informazioni relative alle merci;
- la movimentazione delle materie prime;
- il passaggio del prodotto in lavorazione tra una macchina e l’altra, tra un reparto e l’altro;
- il picking interno al magazzino;
- l’attività dei pallettizzatori e dei trasloelevatori;
- i macchinari per il confezionamento e l’imballaggio;
- il carico dei camion per il trasporto della merce.
La progettazione dei reparti produttivi deve tenere in considerazione la minimizzazione dei trasferimenti dei materiali, siano essi semilavorati, componenti o prodotti finiti, evitando congestioni, ritardi e trasporti inutili, poiché il trasporto non accresce il valore dei prodotti finiti ma ne aumenta il costo.
La scelta dei trasporti interni più adatti alle singole esigenze richiede, oltre che la conoscenza dei principali tipi di trasportatori, la preventiva analisi del flusso dei materiali, dall’ingresso e fino all’uscita del magazzino. È quindi fondamentale scegliere il più opportuno mezzo di movimentazione per cercare di ridurre movimenti inutili di materiale e persone, cercando di sfruttare al massimo gli spazi del magazzino aumentandone la produttività.
In questo articolo vedremo insieme le principali attrezzature di movimentazione utilizzate nei magazzini.
Carrelli
I carrelli sono sicuramente i mezzi di movimentazioni più utilizzati nei magazzini. Sono atti alla movimentazione ed al sollevamento delle unità di carico e possono essere motorizzati o no. Da qui è possibile fare una prima distinzione in tre categorie: carrelli a traslazione manuale, carrelli trasportatori – elevatori azionati manualmente e carrelli trasportatori – elevatori motorizzati.
Carrelli a traslazione manuale
I carrelli a traslazione manuale sono sicuramente i più semplici e sono adatti per il trasporto di svariata merce come fusti, sacchi ed oggetti ingombranti. Possono essere dotati di due, quattro o sei ruote e, per agevolare la movimentazione e le manovre, di solito una o più ruote sono pivotanti, ovvero sono libere di girare intorno al loro asse verticale. Gli organi di presa possono essere due semplici maniglie o un timone a leva.
Carrelli trasportatori
I carrelli trasportatori – elevatori con azionamento manuale, o meglio conosciuti come transpallet, sono utilizzati per il carico, mediante apposito sistema idraulico tramite leva manuale o a pedale, ed il trasporto di pallet o contenitori. Sono molto maneggevoli e richiedono piccoli spazi di manovra ma, per contro, per carichi pesanti lo sforzo dell’operatore potrebbe essere eccessivo e i tempi di movimentazione sono ovviamente lunghi.
Carrelli motorizzati
I carrelli motorizzati infine solo quelli più utilizzati per il grande risvolto pratico che hanno. Possono essere a motore termico, solo se utilizzati in ambiente esterno, o motore elettrico. I magazzini che utilizzano quest’ultima tipologia devono avere un locale apposito, per la ricarica degli stessi, avente tutte le misure di sicurezza previste.
È possibile distinguerli in altre due sottocategorie: carrelli con operatore a terra e carrelli con operatore a bordo. I primi vengono utilizzati quando le movimentazioni non sono troppo frequenti e quando si vuole ottimizzare lo spazio di magazzino, riducendo la larghezza delle corsie. Infatti, i carrelli con operatore a bordo richiedono, rispetto ai primi, più ampi spazi di manovra. Il loro fine è quello di movimentare pallet o contenitori e sollevarli per stoccarli in magazzino. Per farlo sono dotati di due forche, ad ampiezza variabile o fissa, su un montante verticale il quale può essere fisso o telescopico per raggiungere altezze elevate.
Il carrello motorizzato più utilizzato in ambito industriale è sicuramente il carrello con forche a sbalzo o meglio conosciuto come muletto. Qui di seguito vengono elencati i principali tipi di carrelli motorizzati:
- Carrello a forche ricoprenti
- Carrello con forche tra i longheroni
- Transpallet elevatore
- Carrello con forche a sbalzo (muletto)
- Carrello con montanti o forche retrattili
- Carrello a presa laterale
- Carrello a presa laterale
- Carrello a grande altezza
- Carrello commissionatore
- Carrello a portale
Trasloelevatori
I traslo-elevato, insieme agli Shuttle, sono l’unico mezzo di movimentazione utilizzabile nei magazzini automatici intensivi e si occupano del prelievo e dello stoccaggio automatico di unità di carico. Questa tipologia di magazzini, come detto, consistono in una serie di scaffalature bi-frontali separate da stretti corridoi che consentono elevati indici di sfruttamento superficiale e volumetrico. Solitamente è previsto un trasloelevatore per ogni corridoio ma è possibile che gestisca anche più corridoi, quando la movimentazione dei materiali è bassa ma si richiede uno stoccaggio intensivo, grazie ad appositi sistemi di cambio corsia.
I trasloelevatori sono sostanzialmente costituiti da un pianale, dotato di forche telescopiche, in cui vi si posiziona l’udc, che scorre lungo una o due colonne portanti. Viene utilizzata una colonna quando i carichi sono leggeri, mentre vengono utilizzate due colonne per carichi pesanti e/o carichi ingombranti. La colonna è guidata da un profilo di guida alla sommità ed è fissata ad una trave inferiore con ruota motrice che scorre su rotaie. È dotato di due motori indipendenti: uno per l’elevazione del pianale, ed uno per la traslazione. I movimenti lungo i corridoi ed in altezza del pianale, possono avvenire in contemporanea, e ciò ottimizza i tempi di movimentazione ma, la movimentazione delle forche, e quindi dell’udc, avviene solo quando il trasloelevatore è fermo. Infine, sono dotati di un’apposita piattaforma per le possibili operazioni di manutenzione.
Automated Guided Vehicle – AGV
Gli Automated Guided Vehicle, o meglio conosciuti semplicemente come AGV, sono dei mezzi di trasporto interno nati dall’innovazione tecnologica e dalla necessità di avere magazzini sempre più efficienti e sicuri. Infatti, sono in grado di trasportare prodotti in completa autonomia senza la necessità di personale addetto. I primi AGV sono stati prodotti intorno agli anni 50 dalla Barret Electronics of Northbrook e consistevano in semplici carrelli elevatori in grado di muoversi autonomamente seguendo un cavo elettrico a pavimento. Da lì è nata la sperimentazione e la produzione di AGV diventando sempre più popolari ed utilizzati nel settore logistico.
Sono costituiti da quattro elementi fondamentali:
- Il veicolo: ovvero il carrello vero e proprio costituito da telaio, motore elettrico alimentato a batterie, ruote, sensori di sicurezza e tutto il necessario per permettere la presa ed il trasporto del carico.
- Un impianto di guida: che può essere un cavo a pavimento per permettere una movimentazione di tipo induttiva, la realizzazione tramite bande magnetiche per permettere una guida tramite sensori oppure, il percorso, se semplice e breve, può essere memorizzato sul singolo carrello.
- Un sistema di trasmissione dati: è ciò che permette di ricevere la “missione” al singolo carrello. Le informazioni possono essere inserite o manualmente tramite apposito tastierino sull’AGV, oppure possono essere inviate per via induttiva tramite il cavo a terra o infine, via radio.
- Un sistema di gestione: si occupa della programmazione ed ottimizzazione dei percorsi e tiene traccia di tutte le attività svolte dai singoli carrelli.
Trovano le più svariate applicazioni e semplificano i processi di trasporto ma hanno poca flessibilità. Infatti, un eventuale ampliamento non è così immediato perché richiede di ampliare ed integrare le guide a pavimento ed inoltre è in grado di seguire solo percorsi fissi. Quest’ultimo aspetto è limitativo perché nel caso di un eventuale ostacolo trovato lungo il percorso, l’AGV è in grado solamente di fermarsi per evitare l’urto ma non di aggirare l’ostacolo e sarà quindi necessario l’intervento di un operatore.
Autonomous Mobile Robot – AMR
L’avvento degli AMR avviene cronologicamente dopo gli AGV, infatti ne sono la loro evoluzione. Questi carrelli, come gli AGV, sono atti al trasporto autonomo di prodotti all’interno di un qualsiasi magazzino ma, a differenza dei primi, garantiscono elevata flessibilità. Infatti, un eventuale ampliamento non richiede l’installazione di ulteriori guide a pavimento come per gli AGV, perché adesso la guida diventa intelligente e il percorso dei carrelli si adatta alle condizioni ed eventuali ostacoli trovati. Ogni robot è dotato di un software che, grazie alla presenta di videocamere, sensori e soprattutto di un algoritmo SLAM (Simultaneous Localization And Mapping), è in grado di localizzarsi all’interno dello stabilimento, crearne una mappa ed eseguire le missioni di trasporto. In caso di ostacoli riesce perfettamente ad aggirarli e ricalcola il percorso, quindi sono perfettamente autonomi e non necessitano di alcun intervento umano. Questa intelligenza permette di specificare al robot solamente la destinazione da raggiungere e non l’intero percorso da effettuare.
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