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#Produkttrends
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Einfache Stützstruktur verbessert die Effizienz der Lagerverpackung
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Eine Verbesserung der Verpackungseffizienz erforderte die Aufmerksamkeit auf Ergonomie, einfache Montage und Kosteneffizienz
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Die Automatisierung verändert die Arbeitsweise traditioneller Vertriebszentren, da Unternehmen nach neuen Wegen suchen, um ihre Effizienz zu maximieren, die Auftragsgenauigkeit zu erhöhen und die Kundenanforderungen zu erfüllen. Wenn es um automatisierte Technologie geht, neigen die meisten Menschen dazu, über Roboter, automatische Führungsfahrzeuge und Pick-and-Place-Systeme nachzudenken. Aber ebenso wichtig sind die kleineren, einfacheren Strukturen, die als Schnittstelle zu den Hightech-Systemen entwickelt werden müssen. Und ihre Konstruktionen stellen ihre eigenen Herausforderungen dar.
Um dies zu demonstrieren, hat der Systemintegrator FUYU, Inc. vor kurzem eine einfache, aber groß angelegte Lösung zur Verbesserung der Effizienz eines bestehenden Lagerungs-Verpackungsmoduls entwickelt. Obwohl das Unternehmen durch anspruchsvolle Designbeschränkungen eingeschränkt war, schuf es eine Tragstruktur, die unter dem bestehenden Modul montiert wird und eine Anordnung aus Sperrholz, Aluminium-Strangpressprofilen und Linearlagern integriert, eine Leistung, die die Aufmerksamkeit auf Ergonomie, einfache Montage und Kosteneffizienz erforderte.
Technische Herausforderungen
Bei dieser kürzlich entwickelten Anwendung wollte ein automatisiertes Paketverteilungszentrum seine Verpackungsmodule verbessern. Jedes Modul besteht aus vier Rutschen, die die Pakete von der Oberseite des Systems bis zum Bediener der Station führen. Der Bediener wird über einen Auftrag benachrichtigt und kann ihn von dort aus herausziehen, verpacken und auf ein Förderband unterhalb der Rutschen legen. Der Kunde wollte in die Konstruktion dieser bestehenden Struktur Stützplattformen einbauen, mit denen die Bediener die fertigen Aufträge verpacken können.
Ursprünglich wurden einige Lösungen vorgeschlagen, darunter eine Scherenhebebühne, ein Absetzregal und ein motorisierter Wagen mit Rädern. Alle diese Systeme würden jedoch getrennt vom bestehenden Modul funktionieren, ohne dass eine mechanische Schnittstelle mit diesem Modul erforderlich wäre. Diese Ideen wurden schließlich verworfen, weil sie zu teuer waren oder mit ergonomischen Problemen verbunden waren, die beispielsweise eine Verdrehung der Arbeiter mit Verletzungsgefahr erforderten.
FUYU löste diese Probleme schließlich mit einem einfachen Design, das an das Modul angeschlossen wird und sogar seine vorhandenen Bolzenlöcher nutzt. Für eine Arbeitsfläche schufen die Ingenieure Tische aus einer starken Schicht, die sie mit einem ABS-Kunststoff überzogen. Diese ABS-"Platten" wurden mit Wasserstrahl geschnitten und dienten als Schablone, um die Tische aus der Lage zu fräsen. Die Tische wurden dann auf einen linearen Schieber montiert, der einfach in ein Standard-Aluminium-Strangpressprofil montiert wurde.
Von dort aus können die Mitarbeiter einen Tisch entlang der Rutschen bis zu dem Ort schieben, an dem er benötigt wird, z.B. bis zu einer Aufnahmestation. Während auf vier Module ein Tisch kommt, können die Tische frei über bis zu 12 Module verfahren werden, wodurch die Konstruktionsflexibilität maximiert und die Anzahl der zu installierenden Tische minimiert wird.
Erforderliche Bautechnik
Der Erfolg von FUYUs Lösung ist zum Teil der Flexibilität der Ingenieure im Laufe des Designprozesses zu verdanken. So zeigte sich beispielsweise, dass die Verwendung einer 1 x 1 Zoll großen Seitenleiste nicht in der Lage war, die Momentbelastungen aufzunehmen, die durch das Gewicht der Pakete auf den Tischplatten entstehen. Ein 100 Pfund schweres Paket, das am Ende eines Tisches platziert wird, würde eine Belastung von 600 Pfund auf die tragende Struktur erzeugen und das Lager aus der hinteren Schiene herausziehen. Um sicherzustellen, dass das System diesen Belastungen standhalten kann, führten die Ingenieure zunächst einen Finite-Elemente-Analyse-Test (FEA) durch, um die Systembeanspruchung unter Belastung mit einem 1 x 1 Zoll und 1 x 2 Zoll großen Seitenbalken zu analysieren und zu vergleichen. Während sich der 1 x 1 Zoll-Stab durchbog, stellten die Ingenieure fest, dass der 1 x 2 Zoll-Stab die hohen Lasten der schweren Pakete bewältigen konnte. Daher integrierten sie diese neue Komponente in ihre Konstruktion.
Entwickelt für die Montage
Die Lösung von FUYU überwand mehrere Designbeschränkungen, die alle durch die bestehende Verpackungsstruktur vorgegeben waren. Zum einen mussten die Ingenieure eine Möglichkeit finden, die Tische ohne zusätzliche Bohrungen oder die Verwendung von T-Nuten an der Struktur zu befestigen. Abgesehen davon, dass sie teurer sind als die Aluminiumschieber selbst, wäre die Verwendung von Nutensteinen logistisch gesehen ein Design-Alptraum gewesen. Stattdessen entwarfen die Ingenieure vorgebohrte und mit Gewinden versehene Stangen, die nach dem Einsetzen in die Strangpressprofile leicht an den 4.000 vorhandenen Bolzenlöchern der Schiene ausgerichtet werden konnten.
Es war auch wichtig, dass die Konstruktion eine bestimmte Höhe beibehält, um das Förderband unter dem Bereitstellungsmodul nicht zu behindern, wenn es einmal befestigt ist. Die Lösung von FUYU fügte dem vertikalen Raum zwischen dem Modul und dem darunter liegenden Förderband nur vier Zoll hinzu.
Kosteneinsparungen
Darüber hinaus enthielt das endgültige Design von FUYU im Gegensatz zu dem ursprünglich vorgeschlagenen motorisierten Wagen mit Rädern keine komplexen beweglichen Teile. Es integrierte eine einfache, platzsparende Struktur, die an das bestehende Bühnenmodul unter Verwendung der Strukturteile, Bolzenlöcher und Halterungen der bestehenden Struktur für eine nahtlose Integration angebracht werden konnte, wodurch die Gesamtkosten der Implementierung um 40% gesenkt werden konnten.