Robótica Industrial II

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1 Publicação Nº 8-10 Março 2010 Robótica Industrial II Armazéns Automáticos PONTOS DE INTERESSE: Sistema AS/RS Vantagens e Desvantagens Exemplo Prático - Kiva MFS Um Armazém é o espaço físico onde se depositam matérias-primas, produtos semi-acabados ou acabados à espera de serem transferidos ao ciclo seguinte da cadeia de distribuição. A partir daqui também são controladas a disponibilidade (oferta) e a necessidade (procura) de mercadorias, entre fabricantes, comerciantes e consumidores. Nestas instalações, procede-se à recepção, arrumação, conservação, picking e expedição da mercadoria. Algumas destas funções podem ser automatizadas através de um sistema AS/RS (automated storage and retrieval syste), um sistema de recuperação e armazenamento automatizado, que consiste num conjunto de equipamentos computorizados para depositar e recuperar automaticamente cargas com localizações definidas. A implementação de sistemas AS/RS tiveram um forte impacto nos sistemas de armazenagem e, embora tenham focado, inicialmente, a recolha e armazenagem de produtos acabados, provou ser um grande apoio estrutural para o manuseamento de produtos em vias de fabrico e matériasprimas.

2 A automação industrial é a aplicação de técnicas, softwares e/ou equipamentos específicos numa determinada máquina ou processo industrial, com o objectivo de aumentar a sua eficiência, maximizar a produção com o menor consumo de recursos, menor emissão de resíduos, melhores condições de segurança, material, humana ou das informações referentes a esse processo, ou ainda, de reduzir o esforço ou a interferência humana sobre esse processo ou máquina. A implementação de um sistema de recuperação e armazenamento automatizado tem os seguintes objectivos: Ocupação de espaço: O aumento da altura das estantes e o estreitamento dos corredores de movimentação, resulta em maior capacidade armazenada; Aumento da produtividade: Com base na optimização da ocupação do espaço de armazenagem, através da implementação de economias de iluminação e aquecimento; Redução do número de pessoas a trabalhar na armazenagem, reduzindo ao extremo a possibilidade de erros de colocação; Integração e continuidade na cadeia logística: Inexistência de interrupções entre fluxos e gestão em tempo real; Funcionamento seguro: Em ambientes considerados difíceis, como é o caso dos entrepostos frigoríficos, movimentação de produtos químicos, etc; Controlo de stocks: Controlo permanente do inventário, permitindo assim, uma melhor gestão de stocks. Um sistema de armazenamento automático aplica-se a vários tipos de materiais e actividades, como apresenta o quadro seguinte: Materiais Actividades Material em bruto (matéria prima); Indústria (matérias-primas, armazenagem Produtos em vias de produção e acabados; de materiais em vias de fabrico, produtos acabados, etc.); Produtos comprados ao exterior; Manutenção (peças sobressalentes e de Ferramentas de trabalho; reserva); Peças para recuperação; Distribuição (centros de distribuição, Desperdícios de produção; entrepostos, armazéns grossistas, etc.); Material de escritório; Serviços (Arquivos, bibliotecas, etc.). Etc.

3 Um armazém automático típico é constituído pelos seguintes elementos: Espaço de armazenagem: Espaço tridimensional, tipicamente necessário para o armazenamento de simples unidades de material; Colunas: Pilha vertical, desde o chão até ao tecto, composta por diversas localizações de armazenamento, denominadas de prateleiras; Fileira: Aglomerado de várias colunas dispostas lado a lado; Corredor: Compreende o espaço entre duas fileiras; Racks de armazenamento: Estrutura que compreende as localizações, colunas e fileira; Estrutura de armazenamento: Normalmente concebida em aço, é utilizada para o armazenamento de inventário e nela estão contidos os racks de armazenamento; Máquinas empilhadoras: Transportam os materiais no armazém, vertical ou horizontalmente; Módulos de armazenamento: Utilizados para transportar os materiais, estejam estes contidos em paletes, cestas, contentores, bandejas, gavetas ou elementos específicos; Estações de carga e descarga: Localizadas nas extremidades dos corredores, realizam a interface entre o interior e o exterior do armazém automático; Sistemas de transportadores, de entrada e saída, que fazem chegar o produto à máquina de empilhamento; Figura 1 Armazém automático típico Equipamento para transferência das empilhadoras de corredor para corredor (um por cada empilhadora); Sistema informático de gestão, que permite controlar, optimizar e comunicar com os automatismos, como é o caso dos leitores de códigos de barras e terminais de diálogo; Sistemas especiais de detecção e identificação, como os detectores de recipientes cheios/vazios e estações de medida e de identificação de carga.

4 Sistema AS/RS O Sistema AS/RS pode ser subdividido em quatro categorias específicas: Unit Load: Sistema de grande dimensão, usado para a movimentação de cargas armazenadas em recipientes normalizados, como paletes; Miniload: Sistema usado no manuseamento de conjuntos de cargas no interior de caixas. É feita a transferência da caixa para a estação de descarga, onde são retirados ou armazenados os itens pretendidos, voltando, novamente, a caixa ao compartimento original; Man-on-board: Sistema alternativo ao miniload, onde os itens no interior das caixas são retirados nos compartimentos de origem, evitando a perda de tempo durante a transacção até à estação de descarga; Deep-lane: Sistema aplicado a materiais de pequenas dimensões, com alta densidade de armazenamento e em elevada quantidade. Os materiais são armazenados em grupos, em cada compartimento (rack), entrando por um lado e saindo pelo oposto (flow-through). Ao se projectar e estruturar um sistema AS/RS há que ter em conta os seguintes aspectos: Configuração, tamanho e peso das unidades de carga; Número de locais de armazenagem; Utilização do sistema (Número de entradas e saídas de carga por hora); Número de gruas e estantes, necessárias ao sistema; Altura, Largura e Comprimento do sistema; Número de colunas; Layout; Redução de custos; Outros factores específicos.

5 Vantagens e Desvantagens Em suma, podem ser apontadas como vantagens dos Armazéns automáticos os seguintes factores: Automatização das operações de entrada e saída dos produtos; Economia de espaço e tempo destinado às operações de armazenagem; Eliminação dos erros derivados da gestão manual; Maior controlo e actualização dos inventários; Coordenação de todos os movimentos do armazém por um software de gestão. Como principais desvantagens da implementação de sistemas automatizados de armazenagem temos as seguintes: Elevados custos de instalação, que podem não compensar os benefícios; Pouca flexibilidade e fiabilidade não garantida, sendo mais adequados para grandes e regulares fluxos de materiais. Exemplo prático Kiva s Robotic Warehouse Um exemplo ímpar de um sistema AS/RS é o Kiva Mobile Fulfillment System (MFS). Este sistema utiliza um conjunto simples de equipamentos e um poderoso software de controlo de modo a fornecer uma solução completa para a realização da armazenagem, movimentação e disposição dos materiais. Os robots laranja Kiva levam automaticamente os produtos ao trabalhador, sem que estes se precisem movimentar ao longo do armazém. Esta abordagem robótica poupa tempo, dinheiro e aumenta a produtividade dos trabalhadores. Tendo sido desenvolvidos em linha com a tecnologia WiFi, sempre que um trabalhador solicita um item, os robots são informados através de um servidor em rede WiFi. O Kiva MFS apresenta como principais vantagens e características: Menores custos de instalação e operacionais em relação a sistemas tradicionais de automação de armazéns;

6 Flexibilidade, pois facilmente se adapta a diferentes tipos de produtos, velocidades e outras realidades operacionais; Rápida recolha (picking); Picking de grandes volumes de materiais; Instalação rápida; Alta precisão, pois cada item é verificado através do scanning do código de barras ou da comparação com uma fotografia; Os itens são atribuídos dinamicamente à melhor localização disponível para armazenagem e recuperação. SuperIndustria é o mais moderno portal da indústria. Aqui, qualquer organização pode deter e gerir o seu próprio espaço de comunicação, o seu catálogo de produtos e serviços, as suas oportunidades de emprego, os seus eventos, etc. Pode sempre contactar-nos via Indústria & Distribuição é um espaço de dedicado à apresentação de informação sobre esta temática. JIT, KANBAN, SIXSIGMA, MRP, MRPII, Lean Production, Warehouse Management,, são apenas siglas ou mudanças radicais na forma de gestão? Neste caderno, procuramos divulgar os principais conceitos da indústria e distribuição, assim como a sua intercepção com os Sistemas de Informação.