VRC

Elevando los AGV y AMR a nuevos niveles de eficiencia

Por Chuck Cobb y Dan Hext

Los transportadores alternativos verticales (VRC) actúan como vínculo fundamental entre dos tendencias principales en las operaciones de almacén que están aumentando drásticamente la eficiencia y la rentabilidad:

• Robots móviles: la adopción generalizada de vehículos guiados automáticamente (AGV) y robots móviles autónomos (AMR) está transformando el movimiento horizontal de materiales en las instalaciones, revolucionando los procesos de logística y manipulación de materiales.
• Utilización vertical del espacio: impulsados ​​por la búsqueda de eficiencia logística, junto con los crecientes costos inmobiliarios y las demandas de distribución de última milla, los almacenes y las instalaciones de producción están optimizando la “utilización del espacio cúbico” expandiéndose hacia arriba en lugar de hacia afuera.

Los VRC integran perfectamente los procesos de manipulación de materiales horizontales y verticales, lo que facilita el flujo automatizado y uniforme de materiales en tres dimensiones. Estos sistemas flexibles y compactos se pueden incorporar a una amplia variedad de diseños y sirven para una multitud de aplicaciones diferentes.

La combinación de VRC con robots móviles y otros equipos manuales y automatizados a menudo representa la solución más eficiente, segura y rentable para acceder a estanterías más altas, módulos de selección, entrepisos y múltiples niveles de piso en prácticamente cualquier tipo de almacén o entorno de producción.

Adopción rápida de robots móviles

Los AGV y los AMR están revolucionando la logística en muchos sectores industriales. En las fábricas, estos avances tecnológicos automatizan las tareas de manipulación de materiales y de la cadena de montaje. Esto no solo aumenta las tasas de producción, sino que también mejora la seguridad en el lugar de trabajo al encargarse de las tareas peligrosas o repetitivas de los trabajadores humanos.

Los AGV siguen rutas predeterminadas, mientras que los AMR emplean sensores sofisticados e inteligencia artificial para una navegación flexible. Los AGV, con sus menores costos iniciales, a veces son los preferidos para las operaciones de producción y empaquetado en rutas sin obstáculos donde el tiempo predecible de entrega de material es primordial. Por el contrario, los AMR ofrecen una adaptabilidad incomparable en entornos dinámicos y caóticos, lo que los hace ideales para grandes almacenes y centros de distribución.

Los robots móviles son fundamentales para el avance de la Industria 4.0, ya que aumentan la eficiencia, la flexibilidad y la automatización en los entornos de fabricación. Su capacidad de navegación autónoma y ejecución de tareas en diversos escenarios los vuelve indispensables en el camino hacia ecosistemas industriales más inteligentes e interconectados.

En los almacenes, el impacto de estos robots es aún más visible y transformador. Varios factores están impulsando su rápida adopción:

• Crecimiento del comercio electrónico:A medida que el comercio electrónico continúa experimentando un crecimiento explosivo, con expectativas de entrega al día siguiente y modelos de marketing directo al consumidor, los AGV y AMR son clave para satisfacer la demanda de un cumplimiento de pedidos y una gestión de inventario más rápidos.
• La complejidad de la distribución modernaLos almacenes y centros de distribución modernos necesitan evolucionar rápidamente desde los modelos de distribución clásicos a un modelo omnicanal con la agilidad para seleccionar paquetes de cajas, completar pedidos de tiendas minoristas, seleccionar y empacar pedidos de consumidores individuales y procesar devoluciones de clientes y renovaciones de productos.
• Escasez de mano de obra y costos crecientes:Ante la actual escasez de mano de obra, especialmente en logística y fabricación, los AGV y AMR ofrecen una solución al automatizar tareas repetitivas.
• Avances tecnológicos:Los sensores mejorados, la inteligencia artificial y mejores baterías han hecho que los AGV y los AMR sean más adaptables y eficientes, capaces de realizar tareas complejas de forma autónoma.
• Seguridad y Eficiencia:En comparación con las carretillas elevadoras y los equipos manuales de manipulación de materiales, los AGV y los AMR mejoran la seguridad en el lugar de trabajo y la eficiencia operativa, manejando tareas peligrosas y operando las 24 horas del día, los 7 días de la semana con precisión.

Utilización de cubos verticales

Hace dos o tres décadas, los centros de distribución solían tener alturas libres de 24 a 32 metros (el espacio vertical que va desde el suelo hasta el techo). Hoy, debido a la escasez y el aumento de los costes de los terrenos (sobre todo cerca de los centros urbanos) y a los avances en la tecnología de protección contra incendios y manipulación de materiales, el estándar de la industria para las alturas libres ha pasado a ser de 36 y 40 metros (XNUMX y XNUMX pies), y la demanda de estructuras aún más altas está en aumento.

El cambio hacia edificios más altos también está impulsado por el rápido crecimiento de instalaciones de varios niveles diseñadas específicamente para optimizar la distribución de última milla, dando cabida a la creciente demanda de sistemas de entrega más rápidos y eficientes en áreas densamente pobladas.

El uso del “cubo vertical” no solo maximiza el almacenamiento, sino que también optimiza las operaciones, mejorando el manejo de materiales, la productividad y la seguridad sin necesidad de una expansión horizontal. La utilización de los niveles superiores también libera espacio privilegiado en el nivel del muelle para procesos cruciales de envío, recepción o reempaquetado.

Además, el concepto de utilización cúbica en el diseño de almacenes y fábricas marca un cambio significativo hacia la sostenibilidad y la eficiencia energética. Al maximizar el espacio cúbico y minimizar la superficie en metros cuadrados de la envoltura exterior de un edificio, las instalaciones reducen significativamente los costos de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Este enfoque no solo reduce la inversión inicial en terrenos y construcción, sino que también produce ahorros a largo plazo en mantenimiento, operaciones e incluso impuestos sobre la propiedad.

Los VRC están regulados como transportadores según ASME B20.1, no como ascensores para el transporte de personas, lo que los hace menos costosos de instalar y mantener que un ascensor.

VRC: ideales para el manejo automatizado de materiales

La relación simbiótica entre estas dos tendencias (los robots móviles y la utilización del espacio vertical), mediada a través de la tecnología VRC, ejemplifica cómo la adopción estratégica de tecnologías de automatización avanzadas y conceptos de utilización del espacio pueden revolucionar el almacenamiento y la fabricación.

Un VRC funciona como un ascensor, con una diferencia fundamental: los VRC están diseñados para mover cargas de materiales, no personas. Están regulados como transportadores según la norma ASME B20.1 (no como ascensores para el transporte de personas), lo que hace que su instalación y mantenimiento sean menos costosos que un ascensor.

Los VRC tienen una plataforma cerrada que evita que las cargas se caigan mientras se elevan y bajan. Esto hace que su manejo sea mucho más seguro que el de las carretillas elevadoras o los elevadores de tijera. Los VRC protegen a los empleados de lesiones que pueden sufrir al transportar objetos por las escaleras y evitan el uso indebido de las carretillas elevadoras más allá de los límites de altura de elevación seguros del mástil.

Flexibilidad

Los VRC son una solución versátil que se puede instalar junto a entrepisos, en huecos de ascensores existentes o en pisos intermedios. También se pueden instalar en exteriores. Los VRC se destacan por su excepcional versatilidad y adaptabilidad, lo que abre una gran cantidad de oportunidades de manipulación automatizada de materiales. Se integran perfectamente con robots móviles y sistemas de transporte automatizados, o se pueden cargar y descargar manualmente.

Los AGV, los AMR y las carretillas elevadoras sin conductor pueden desplazarse con la carga en el VRC y continuar el viaje cuando llegan a la planta de destino. Alternativamente, pueden transferir eficientemente las cargas al VRC en un nivel y luego otro sistema, ya sea otro AGV, AMR o un método de manipulación de materiales automatizado o manual diferente, puede hacerse cargo en un nivel diferente.

Además, los VRC pueden conectarse sin esfuerzo con sistemas transportadores horizontales automatizados, lo que facilita el flujo fluido de materiales hacia y desde las operaciones de producción, embalaje y envío.

Diseñados con la flexibilidad como base, estos sistemas garantizan que los almacenes y las instalaciones de producción se mantengan a la vanguardia, adaptándose fácilmente a nuevos procesos y tecnologías a medida que evolucionan.

Transición fluida

Es fundamental que los robots móviles se muevan sin problemas hacia dentro y hacia fuera del carro. La alineación adecuada del piso y del carro es necesaria para evitar daños a los robots y a las mercancías, y para evitar demoras operativas durante la transferencia entre el piso y la plataforma VRC.

El sistema de seguridad DeckLock patentado y opcional de PFlow Industries garantiza una transición segura y sin problemas de las mercancías durante las operaciones de carga y descarga, lo que proporciona años de servicio confiable incluso con cargas pesadas y uso continuo. También evita el descenso involuntario del carro debido a una sobrecarga o un mal funcionamiento de los frenos durante la carga.

Integración perfecta

La integración de los AGV, los AMR y los VRC con los sistemas de gestión de almacenes y el software de gestión de flotas representa un avance significativo en la eficiencia de la manipulación de materiales, ya que garantiza un funcionamiento fluido y cohesivo dentro de un ecosistema de manipulación de materiales. Como resultado, estos robots pueden transportar o recoger mercancías de forma autónoma en diferentes niveles de las instalaciones, lo que minimiza la necesidad de intervención humana y aumenta significativamente el rendimiento y la eficacia operativa.

Para esta integración son fundamentales las características y capacidades que facilitan la comunicación en tiempo real y la interoperabilidad entre los AGV, los AMR y los VRC. Esta integración garantiza que los robots puedan posicionarse de forma autónoma y precisa para cargar o descargar mercancías en los VRC. El uso de sensores avanzados, sistemas visuales y tecnologías de Internet de las cosas (IoT) permite que estas máquinas compartan sus ubicaciones, estados y el movimiento de los carros dentro de los VRC, agilizando así el proceso de manipulación de materiales.

Múltiples opciones de configuración

La flexibilidad y la capacidad de personalización de los VRC permiten integrarlos sin problemas con sistemas complejos de manipulación de materiales automatizados y adaptarse a espacios reducidos. Hay tres configuraciones básicas disponibles:

1. Montar a horcajadas. En una configuración de horquilla, el carro del VRC se coloca entre las dos columnas guía, distribuyendo el peso de la carga verticalmente a lo largo de ambas columnas. Este tipo de configuración permite una mayor capacidad de elevación y tamaños de plataforma de carro más grandes que una configuración en voladizo. La disposición de horquilla permite patrones de carga C (carga y descarga desde el frente) y carga Z (carga y descarga en lados opuestos) y es una excelente opción en aplicaciones que no tienen restricciones de espacio y no requieren una altura de carga ilimitada.
2. Viga voladiza. En una configuración en voladizo, el carro del VRC está soportado por dos columnas de guía en un lado del carro, lo que permite una mayor flexibilidad de carga y descarga para maniobrar cargas, especialmente en áreas con limitaciones de espacio. Esta configuración permite un fácil acceso desde tres lados del VRC y admite tres patrones de carga: un patrón de carga C (carga y descarga desde el frente), un patrón de carga Z (carga y descarga desde lados opuestos) y un patrón de carga de 90 grados (carga desde el frente y descarga desde el costado).
3. 4-Postes. La configuración VRC de 4 postes coloca la plataforma dentro de cuatro columnas guía para permitir una capacidad máxima de elevación y plataformas de gran tamaño. Esta configuración es ideal para aplicaciones que requieren elevar y bajar cargas grandes, voluminosas o de gran tamaño o extremadamente pesadas. La configuración del sistema de 4 postes también permite a los trabajadores cargar o descargar desde cualquier tamaño de plataforma para lograr la máxima flexibilidad.

Comparación de VRC mecánicos e hidráulicos para automatización

Los VRC están diseñados con una tecnología de elevación de núcleo robusta, que utiliza sistemas hidráulicos o mecánicos. Los VRC hidráulicos son eficaces para tareas de elevación simples de dos niveles que no requieren un funcionamiento continuo.

Para la mayoría de los procesos automatizados, son preferibles los VRC mecánicos. Están diseñados para manipular cargas pesadas, alcanzar altas velocidades y soportar operaciones de ciclo continuo. Adecuados para aplicaciones que se extienden más allá de los 22 pies de altura o requieren capacidades de elevación superiores a 6000 lb, los VRC mecánicos pueden transportar cargas de hasta 10,000 100 lb y alcanzar alturas que superan los XNUMX pies.

Los VRC pueden levantar cargas de materiales que pesan tan poco como 10 libras hasta cargas que pesan más de 100,000 libras a dos o más niveles de piso. A diferencia de otros equipos de elevación de materiales, los VRC tienen una plataforma cerrada que evita que las cargas se caigan mientras se elevan y bajan. Esto hace que sean mucho más seguros de operar que las carretillas elevadoras o los elevadores de tijera.

Revolucionando la eficiencia en el manejo de materiales

Los VRC están transformando radicalmente los almacenes y las instalaciones de producción al ampliar el potencial de los robots móviles y facilitar una eficiencia sin precedentes en la utilización de los cubos verticales. Al permitir el movimiento vertical continuo de materiales, los VRC maximizan el espacio en las instalaciones y aceleran el proceso de automatización, lo que da como resultado soluciones de manipulación de materiales más rápidas, seguras y rentables. En consecuencia, la adopción de los VRC no es solo una mejora operativa, sino una actualización estratégica que coloca a los almacenes y las instalaciones de producción a la vanguardia de la innovación y la eficiencia.