MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA.

TEMA: SISTEMAS AUTOMATICOS DE ALMACENAMIENTO Y RECUPERACION.

SISTEMAS AUTOMATICOS DE ALMACENAMIENTO YRECUPERACION.

Dentro de las funciones básicas que debe realizar producción, según Groover (1987), es el manejo de material y el almacenamiento. Los problemas en el manejo de material y almacenamiento surgen en almacén, distribución, ventas, control de inventario así como en manufactura. Este tema toma dos partes: la primera es los sistemas de almacenamiento automáticos y la segunda es los sistemas de recuperación.

Estos sistemas principalmente son de utilidad para recibir pedidos de materiales de cualquier parte de las operaciones, reunirlos dentro del almacén y entregarlos a las estaciones de trabajo.

Hay tres elementos principales en este sistema:

• Sistemas de cómputo y comunicación.

Se utilizan para la colocación de los pedidos por materiales, para su ubicación en almacenamiento, para dar comandos u ordenes para su entrega en las localizaciones en las operaciones y para ajustar registros de inventario que muestran su existencia y ubicación.

• Sistemas automatizados de manejo de materiales de entrega.

Estos sistemas se cargan automáticamente con recipientes de materiales de las operaciones, mismos que se entregan en el almacén. De manera similar, se alimentan con pedidos de los

materiales de almacén, mismos que se entregan en las estaciones de trabajo en las operaciones.

A veces se utilizan bandas transportadoras de varios tipos, movidas mecánicamente y controladas por computadora, pero ahora cada vez mas se utilizan los sistemas de vehículos guiados automáticamente, este sistema consiste por lo general en trenes sin conductor, camiones de tarimas y transportes para cargas unificadas, generalmente siguen cables guía subterráneos, o franjas de pintura, a través de las operaciones, hasta que llegan a su destino.

• Sistema de almacenamiento y recuperación en almacenes.

Los almacenes guardan los materiales en recipientes de tamaño estándar, con cantidades fijas de cada material. Estos recipientes se organizan de acuerdo con un sistema de direccionamiento de ubicaciones, que permite a una computadora determinar con precisión la ubicación de cada material. Una maquina de almacenamiento y recuperación recibe órdenes de una computadora, toma los recipientes con materiales de un lugar de carga dentro del almacén, los lleva a la ubicación que se le asigno y los coloca en su sitio. De manera similar, las maquinas de almacenamiento y recuperación (S/R) localizan en el almacén los recipientes con materiales, los saca del almacenamiento y entrega los recipientes en un lugar de depósito dentro del almacén.

Los objetivos principales de instalar sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (ASRS) son:

• Incrementar la capacidad de almacenamiento. Los ASRS por lo general pueden incrementar la densidad de almacenamiento en los almacenes, el número máximo total de cargas independientes que se puede tener en existencia.

• Incrementar la tasa de operación del sistema. Los ASRS incrementan la cantidad de cargas por ahora que el sistema

de almacenamiento puede recibir y colocar en el almacén, así como recuperar del almacén y entregar a las estaciones de trabajo.

• Reducir costos por mano de obra. Al automatizar los sistemas de recuperación, almacenamiento y entrega de materiales, a menudo se reducen los costos por mano de obra y otros relacionados.

• Mejorar la calidad del producto. Debido al error humano al identificar los materiales, con frecuencia se entregan componentes equivocados y estos se ensamblan en los productos.

Estos errores ocurren comúnmente cuando la apariencia de diferentes materiales es similar. Los sistemas automatizados que identifican los componentes, con base en un código de barras u otros métodos de identificación, no están sujetos a este tipo de errores de identificación.

El capitulo se enfoca en dos tipos de manejo de materiales que parecen especiales para automatización de manufactura de productos discretos. El primer tipo son sistemas de bandas transportadoras. Las bandas transportadoras son disponibles en una amplia variedad de diseños. Ellas son generalmente aplicadas en situaciones donde materiales de gran volumen son movidos a lo largo de rutas bien definidas. El segundo tipo de sistema de manejo es llamado Sistemas de Vehículos Guiados Automáticamente. Estos sistemas son más aplicables para automatización de bajo y mediano volumen, donde las rutas de materiales son más individualizadas.

La segunda parte considera los problemas de sistemas de recuperación. Se consideran problemas porque el almacenamiento de materiales usa espacios valiosos y consume inversión que debe ser mejor usada en otra cosa. Existe una creencia ampliamente sostenida de que la función de los almacenes puede ser acompañada mas eficientemente

usando sistemas automáticos. Este parte discute dos sistemas automáticos: sistemas automáticos de almacenamiento y recuperación, y sistemas de carrusel mecanizado.

MANEJO DE MATERIAL AUTOMATICO.

El manejo de material es un importante, todavía algunas veces no considerado aspecto de automatización. El costo del manejo de materiales es una porción significativa del total del costo de producción. Es estimado en dos terceras partes del costo total de manufactura. Esta fracción varia dependiendo de la cantidad de producción así como del grado de automatización. Se tienen varios tipos de manejo de material:

1. Mecanismos de transferencia en líneas de flujo automáticas.2. Bandas transportadoras usadas en líneas de ensamble manual.3. Fuentes alimentadoras en ensambles automáticos.4. Plataformas regulares en centros de maquinados.5. Robots industriales usados en manejo de material.

La Función Del Manejo De Material

El propósito del manejo de material en una fábrica es mover materia prima, trabajo en proceso, partes terminadas, herramientas y suplementos de una locación a otra para facilitar las operaciones de manufactura. Este debe ser desarrollado de una manera segura, eficiente, a tiempo y con precisión y sin danos.La función del control del material es concernida con la identificación de los varios materiales en el sistema de manejo, sus rutas y la programación de sus movimientos. En la mayoría de las operaciones de una fábrica deben ser conocidos el origen, la localización actual y futuro destino.

Tipos de equipo para manejo de material

Hay una gran variedad de equipo para manejo de material disponible comercialmente. El equipo se divide dentro de seis categorías presentadas en la tabla5.1. Las primeras 3 categorías son casi siempre manejadas por fuentes operadas manualmente. Los diseños básicos para muchos de los equipos en estas categorías han permanecido igual por muchas décadas.

Tabla 5.1 Tipos de Equipo de Manejo de Material

1 Camiones manuales- plataformas con ruedas para movimiento manual de artículos, cargas unitarias y bultos.2 Camiones energizados- vehículos energizados con plataforma para movimientoMecánico de artículos, cargas unitarias y bultos de materiales.3 Grúas, monorrieles y montacargas, fuentes manuales diseñadas para llevar, bajar y transportar objetos pesados.4 Transportadores- familias grandes de fuentes de manejo, frecuentemente mecanizados, algunas veces automatizados diseñados para mover materiales entre locaciones especificas sobre un trazo fijo generalmente en grandes cantidades y volúmenes.5 Vehículos Guiados Automáticamente- batería energizada, vehículos manejados automáticamente diseñado para seguir trazos definidos. Algunos son capaces de cargar y descargar automáticamente.6 Otros equipos de manejo- categorías misceláneas para cubrir las muchas otras clases de equipo que es usado para manejo de material.

Las categorías 4 y 5 son consideradas en el dominio de sistemas automáticos, ambos son altamente mecanizados y automatizados y son usados en sistemas de producción automáticos. Las bandas transportadoras pueden ser manejadas por gravedad o con motor. Ambos tipos, pero especialmente las bandas transportadoras energizadas, son frecuentemente usadas como componentes en sistemas automáticos de almacenamiento y movimiento de material.

Sistemas de bandas transportadoras son típicamente asociadas con alta producción donde el flujo de materiales es a lo largo de una ruta fija. Un sistema de vehículos guiados automáticamente (AGV’s) representa una manera mas versátil de mover materiales automáticamente. Un AGVS es localizado en aplicaciones donde diferentes materiales deben ser movidos desde diferentes puntos de carga a diferentes puntos de descarga. Los AGVS entonces mantienen la premisa de ser medios fijos de automatización de manejo de material en lotes de producción o producción de taller.

Otra manera de clasificar el equipo de manejo de material es acorde a sus atributos y características. Esas características incluyen si el sistema es manualmente operada o automáticamente, móvil o fijo y así. El equipo de manejo de material es usualmente ensamblado dentro de sistemas. Esos sistemas deben ser especificados y configurados en la aplicación particular. El diseño del sistema depende de las piezas, materiales o productos a ser manejados, las cantidades a ser movidas, las distancias, el tipo de producción y otros factores, incluyendo el presupuesto disponible.

Análisis Para Sistemas De Manejo De Material

La planeación de un sistema de manejo de material debe iniciar con un análisis de los materiales a ser movidos. Aquí se analizan las características del material y como ellas afectan el sistema.

Consideración del material y condiciones de movimiento.

Una característica obvia para clasificar un material se hace acorde a las características físicas de su forma: sólido, líquido y gas. Una segunda característica es si el material va a ser movida en bultos o en piezas individuales. Aun una tercera característica es si el material va a ser movido en algún contenedor. El diseño del sistema de manejo de material es influenciado por estos factores. Para propósito de manejo, los

materiales pueden ser clasificados por las características físicas presentadas en la tabla 5.2Tabla 5.2.

Categoría Medida o descripciónForma Física Sólido, Liquido y Gas

Tamaño Longitud, ancho, altura

Peso Peso por pieza Peso por unidad de volumen

Forma Largo, Planicie redondez

Riesgo de daño Frágil, quebradizo, firme

Riesgo de seguridad Explosivo, toxico, corrosivo

Condición Caliente, húmedo, seco y pegajoso

En adición a esas características del material, hay otros factores a considerar en analizar los requerimientos del sistema. Esos otros factores relacionan el movimiento y las condiciones de manejo en vez del material mismo. Ello incluye:

1. La cantidad del material a ser movido2. El rango de flujo requerido3. La programación de los movimientos4. La ruta para la cual los materiales van a ser movidos5. Factores misceláneos.

Técnicas para análisis de sistemas de manejo de material.

Hay varios enfoques que pueden ser usados para representar el manejo de material para propósito de análisis y

visualización. La técnica tabular y grafica son bastante útiles para visualizar los movimientos, y cantidades que pueden ser útiles para determinar las cantidades de material a ser movido, el tiempo de operación y otros aspectos.Una de las técnicas para desplegar información acerca del flujo de material es la Carta Desde-A (from-to chart) ilustrada en la tabla 5.3 y 5.4. Como se indica en la tabla, la columna vertical de la izquierda señala los puntos de origen de los cuales los viajes son hechos, y el renglón superior horizontal de la tabla señala los puntos de destino. La tabla es organizada para posibles flujos de material en ambas direcciones entre el juego de carga y descarga en la distribución de planta. Esta carta es bastante versátil.

Tabla 5.3 Carta Desde-A mostrando numero de entregas requeridas.

Tabla 5.4 Carta Desde-A mostrando distancias entre estaciones

To:

From: 1 2 3 45

1 09 5 6 0

2 0 0 0 0 9

3 0 0 0 2 3

4 0 0 0 0 8

5 0 0 0 0 0

Diseño Del Sistema

Determinar la capacidad requerida del sistema de manejo depende del tipo de equipo en particular que será instalado.

Efecto de la Distribución de planta

La distribución de planta es un importante factor en el diseño del sistema de manejo de material. La distribución puede proveer la siguiente información para usarla en el diseño:

1. Locaciones donde el material debe ser levantado2. Locaciones donde el material debe ser entregado3. Rutas posibles entre locaciones4. Distancias que deben ser recorridas para mover los materiales5. Trazos, oportunidades para combinar entregas, posibles lugares donde pueden existir congestionamientos.

Los diferentes tipos de material ejercen influencia en la selección del sistema de manejo de material. En el caso de

To:

From: 1 2 3 45

1 0 200 400 700 -

2 - 0 - - 300

3 - - 0 300 600

4 - - - 0 300

5 100 - - - 0

una distribución de posición fija, el producto es grande y pesado y entonces permanece en una localización sencilla durante la mayor parte del tiempo de su fabricación. Los sistemas de manejo de materiales para este tipo de producción son grandes y frecuentemente movibles: grúas, montacargas y vagones. En la distribución de proceso, hay una variedad de productos manufacturados y las cantidades hechas por producto son medias o pequeñas. El sistema de manejo de material debe ser flexible y programable para tratar con las variaciones. Vagones manuales y plataforma de carga movibles son comúnmente usadas.Finalmente la producción en flujo generalmente es la producción de un producto estándar en relativamente alto volumen. El sistema de manejo de material generalmente exhibe las siguientes características: instalación fija, ruta fija y mecanizada o automática. Es frecuentemente un sistema de entrega y almacenamiento.

Sistemas de bandas transportadoras son frecuentemente usadas para transportar el producto en este tipo de producción.

Transportadores

Un sistema transportador es usado cuando materiales deben ser movidos en cantidades relativamente grandes entre locaciones específicas sobre un trazo fijo. Mas sistemas transportadores son poderosos para mover las cargas a lo largo del camino; otros transportadores usan la gravedad para causar que la carga viaje de un punto elevado a otro punto mas abajo. Con respecto a las características listadas en la siguiente tabla, los transportadoras tienen los siguientes atributos:

6. Son generalmente mecanizadas, y algunas veces automáticas7. Son de posición fija para establecer las rutas8. Pueden estar montadas en el piso o en el aire9. Casi siempre están limitadas a una dirección

10. Generalmente mueven cargas discretas11. Pueden ser usadas para entrega o almacén.

Tipos de Transportadores.Con los atributos listados anteriormente, muchas variedades de soporte son disponibles.

12. Transportador de Rodillo. Este es muy común. La manera del trazo consiste de una serie de tubos o rodillos que son perpendiculares a la dirección del viaje como se ilustra en la figura 5.2. Los rodillos están colocados en un marco fijo el cual eleva el camino arriba del nivel del piso de varias pulgadas a varios pies. Las plataformas cargadas son movidas hacia la rotación de los rodillos. Estas pueden ser movidas por corriente o por gravedad. Las movidas por corriente son manejadas por diferentes mecanismos; bandas y cadenas son comunes. Los movidos por gravedad son arregladas de tal manera que el camino esta a lo largo de una bajada suficiente para generar fricción entre rodillos. Sistemas automáticos de transportadores son útiles para mezclar y clasificar operaciones.

Figura 5.2 Transportador de rodillo.

13. Transportador de Rueda de Patineta. Estos son similares en operación al transportador de rodillo. Sin embargo, en vez de rodillo, ruedas de patineta conectadas al marco son usadas para rodar la plataforma de carga a lo largo del camino. Las aplicaciones de este tipo de transportador son similares a la de rodilloexcepto que las cargas deben ser más ligeras ya que el contacto entre las cargas y el transportador son mucho más concentradas.

14. Transportador de Banda. Este tipo es disponible en dos formas comunes: bandas planas para plataformas de carga, partes o ciertos tipos de bultos de material. Los materiales son colocados en la superficie de la banda y viajan a lo largo del trazo. La banda es colocada en un enlace cerrado así que la mitad de su longitud puede ser usada para dejar material, y la otra mitad es para retornarla. La banda es soportada por un marco que tiene rodillos u otros soportes. En cada extremo del transportador hay poleas que energizan la banda.

15. Transportador de Cadena. Están son hechas de enlaces de cadena en una configuración superior e inferior alrededor de la rueda dentada en los extremos del camino. Puede haber una o mas cadenas operando en paralelo para formar el transportador. Las cadenas viajan a lo largo de los canales que proveen soporte para la cadena flexible.

16. Transportador de Tablilla. Este transportador usa plataformas individuales, llamadas tablillas que son conectadas a una cadena de movimiento continuo. Aunque su mecanismo es manejado por la cadena opera como una banda. Las cargas son colocadas en la superficie plana de las tablillas y son transportadas a los largo de ellas.

17. Transportador de Tranvías Aéreas. Un tranvía en manejo de material es un carrito corriendo en una vía desde las cuales las cargas pueden ser suspendidas.Un transportador de tranvía consiste de múltiples tranvías, espaciado a una distancia igual a lo largo del sistema del riel por medio de una cadena. La cadena es sujetada para manejar una rueda que alimenta la energía al sistema. El camino es determinado por la configuración del riel del sistema. Suspendidos de los tranvías están ganchos, canastas u otros receptores para llevar las cargas. Como se muestra en la figura 5.3

18. Transportador de Remolque en Piso. Estos transportadores usan carritos movidos por medio de cadenas o cables localizados en zanjas en el piso. La cadena o cable es llamado línea de remolque. Un ejemplo es presentado en la figura 5.4. La trayectoria del transportador esta definida por la zanja y el sistema del cable; interruptores entre trayectorias son posibles en el sistema para alcanzar alguna flexibilidad en la ruta del manejo. Los carros usan polos de acero habituales que trabajan debajo de la superficie del piso dentro de la zanja para atraer la cadena para remolcar. Los polos pueden ser empujados fuera de la zanja para quitar el carrito para descarga.

19. Transportador de Carro en Pista. Estos transportadores usan carros individuales llevando en una vía de dos rieles contenidos en un marco unos pocos pies por encima del piso. Los carros no son energizados individualmente, en vez de esto, ellos son impulsados por medio de tubos rotatorios que corren entre los dos rieles. Una rueda impulsora unida la parte inferior del carro y activa en un ángulo a la rotación del tubo. La ilustración de este

sistema esta en la figura 5.5. La velocidad del carro es controlada por regular el ángulo de contacto entre la rueda impulsora y el tubo giratorio. Cuando la rueda es perpendicular al tubo, el carro no se mueve. Cuando el ángulo es incrementado hacia los 45° la velocidad incrementa. Una de las ventajas de este sistema comparado con otros es que los carros pueden alcanzar relativamente alta precisión de posición. Este permite su uso para posicionar trabajo durante la producción. Las aplicaciones de este sistema han incluido líneas de soldadura de puntos de robótica y sistemas de ensamble mecánico.

20. Otros tipos. Existen otros tipos de transportadores tal vez de menor importancia para nuestros propósitos en automatización. Los otros tipos incluyen toboganes, rampas, tubos, tornillos, sistemas vibratorios y caída libre.Rutas y otras funciones.Las trayectorias de los transportadores pueden ser diseñadas para operar en una dirección o en un enlace cerrado para dos flujos. El transportador de una dirección es usado para transportar cargas en una sola dirección de un punto de origen a un punto de destino. Estos sistemas son buenos cuando no hay carga que retornar. Ejemplos de esto son los transportadores de rodillo, de rueda de patín, de banda, de cadena y de gravedad. Los transportadores de lazo cerrado son usados para trayectorias de dos caminos o donde es necesario retornar los carros vacíos de la estación de descarga a la estación de cara. Estos son usados para almacenamiento temporal de trabajo en proceso en los sistemas de producción. Ejemplos de este tipo son los tranvías aéreos, carro en pista y remolques.

Sistemas De Vehículos Guiados Automáticamente (Agvs)Un AGVS es un sistema de manejo de material que usa vehículos operados independientemente y son guiados a lo largo de una trayectoria definida en el piso. Los vehículos son energizados por medio de un tablero de baterías que permiten operar por varias horas (de 8 a 16) entre recargas. La definición de la trayectoria es generalmente alcanzada usando cables incrustados en el piso o pintura reflejante en la superficie del piso. La guía es lograda por censores en los vehículos que pueden seguir los cables o la pintura. Hay diferentes tipos de AGVS los cuales operan acorde a la descripción precedente. Los tipos pueden ser clasificados como sigue:

21. Trenes sin impulsor. Este tipo consiste de un vehículo remolcado (el cual es el AGV) que jala uno o mas remolques para formar un tren. Fue el primer tipo de AGVS a ser introducido y aun es popular. Es útil en aplicaciones donde grandes cargas deben ser movidas en grandes distancias en almacenes o fabricas con levantamientos intermedios a lo largo de la trayectoria. Ver figura 5.6

22. Vagón de Plataforma AGVS. Vagones de plataforma guiados automáticamenteson usados para mover cargas concentradas a lo largo de rutas predeterminadas. En aplicaciones típicas el vehículo es regresado por un trabajador humano quien dirige el vagón y usa su tenedor para elevar la carga ligeramente. Entonces los trabajadores dirigen los vagones a la ruta, programan su destino y el vehículo procede

automáticamente para descargar. La figura 5.7 ilustra este tipo de AGVS.

23. Transportador de Carga Unitaria AGVS. Este tipo es usado para mover cargas unitarias de una estación a otra. Ellos frecuentemente son equipados para carga y descarga automática por medio de rodillos energizados, bandas en movimiento, plataformas mecanizadas u otras fuentes. Este AGVS puede observarse en la figura 5.8. Variaciones en estos AGVS incluyen AGVS de cargas ligeras y AGVS de líneas de ensamble.

AplicacionesLos AGVS son usados en un número creciente y variedad de aplicaciones.Agrupamos las aplicaciones dentro de las siguientes categorías:

24. Operaciones de trenes sin manejador. Esto envuelve el movimiento de grandes cantidades de material sobre distancias relativamente grandes. Por ejemplo, los movimientos son entre almacenes o edificios. Es un método eficiente para grandes cantidades.

25. Sistemas de Distribución/Almacenamiento. Transportadores de unidad de carga y vagones son típicamente usados en estas aplicaciones. Estas operaciones de almacenamiento y distribución envuelven el movimiento de materiales en cargas unitarias. Los AGVS entregan el material de entrada desde el muelle de recibo para los AS/AR, los cuales colocan los artículos en almacén, y los AS/AR recuperan cargas unitarias del almacén y las transfieren a vehículos para entregar al muelle de embarque.

26. Operaciones de líneas de ensamble. AGVS son usados en un número creciente de aplicaciones en líneas de ensamble. En estas aplicaciones, el rango de producción es relativamente bajo (tal vez de 4 a 10 minutos en la estación de la línea) y hay una variedad de modelos hechos en la línea de producción. Entre las estaciones de trabajo, componentes son agrupados y colocados en el vehículo para las operaciones de ensamble que van a ser desarrolladas en el producto parcialmente completado en la siguiente estación. Las estaciones son generalmente configuradas en forma paralela para adherir flexibilidad a la línea.

27. Sistemas de Manufactura flexible. Otra aplicación creciente de la tecnologíaAGVS es en sistemas de manufactura flexible (FMS). En esta aplicación los vehículos guiados son usados como sistemas de manejo de materiales. Los vehículos entregan trabajo desde el área de entrada a las estaciones de trabajo en el sistema. En una estación de trabajo, el trabajo es transferido desde la plataforma del vehículo dentro de la estación del área de trabajo para procesar. Para completar el proceso, por la estación un vehículo retorna y levanta el trabajo para luego transportarlo a la siguiente área.

28. Misceláneos. Otras aplicaciones de AGVS incluyen aplicaciones de no manufactura y de no almacenamiento, tales como entrega de correo en edificios de oficinas y operaciones del manejo de material de hospitales. Hay varias

funciones que deben ser desarrolladas para operar cualquier AGVS satisfactoriamente. Esas funciones son:

a. Guía y Ruta del Vehículo. El termino guía se refiere al método por el cual las trayectorias del AGVS son definidas y el sistema de control del vehículo sigue la trayectoria. Como se indico anteriormente, hay dos métodos principales para definir los trazos a lo largo del piso: guía incrustada y tiras pintadas. De los dos tipos la guía incrustada es la más común. El uso de tableros de control de microprocesador ha liderado al desarrollo de una característica llamada cálculo total. Este termino se refiere a la capacidad del vehículo para viajar a lo largo de un ruta que no sigue la trayectoria del pido definida. El microprocesador computa el número de vueltas de la rueda y la operación del motor conduciendo requerido para mover a lo largo del trazo deseado.

b. Control y Seguridad del Tráfico. El propósito del control del tráfico para un AGVS es prevenir colisiones entre vehículos viajando a lo largo de la misma guía en una planta. Este propósito es usualmente alcanzado por medio de un sistema de control llamado sistema de bloqueo. El termino bloqueo sugiere que un vehículo viajando a lo largo de un trazo dado es de alguna manera prevenido de impactar cualquier otro vehículo. Hay varios medios en AGVS para bloquear: censor de tablero y zona de bloqueo.

c. Administración del Sistema. Administrar las operaciones de un AGVS trata principalmente con el problema de vehículos sin rutas hacia puntos en el sistema donde ellos son necesitados en una manera eficiente. LA función de la administración del sistema depende de la fiabilidad de la operación.

SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO AUTOMATICO

En la siguiente sección se examinara como los materiales son almacenados en una fábrica o almacén por medios mecanizados o automatizados. Los primeros ejemplos de sistemas de almacenamiento automáticos son los sistemas de almacenamiento/recuperación (AS/AR) y sistemas de carrusel.

Desarrollo De Los Sistemas De Almacenamiento

El objetivo general de un sistema de almacenamiento es bastante obvio: almacenar materiales por un cierto periodo de tiempo. Los tipos de material que son almacenados por más empresas están listados en la tabla 5.5. Las categorías de la 1 a la 5 pertenecen al producto, las categorías del 6 al 7 se relacionan con el proceso y las categorías del 8 y 9 se refiere al soporte total. Diferentes métodos de almacenamiento se requieren para los varios tipos. La función del almacén es generalmente llevado en maneras que generalmente son ineficientes e inadecuadas en términos de control. Métodos automáticos son disponibles para esas firmas dispuestas a tratar el problema de almacén con la atención merecida.

Tabla 5.5 Tipo de Materiales típicamente almacenados

Tipo Descripción1 Materia Prima Materia prima a ser procesada o

ensamblada2 Partes compradas Partes de vendedores a ser procesadas o

ensambladas3 Trabajo en

procesoPartes parcialmente completadas entre operaciones

4 Producto terminado

Producto terminado listo a ser embarcado al cliente

5 Re-trabajo y desperdicio

Partes que están fuera de especificación

6 Herramientas Herramientas de corte, escantillones, soldadura y otros

7 Partes sobrantes Partes sobrantes utilizadas para reparar maquinas

8 Suplementos de Papel, formas, y otros artículos

oficina9 Record de la

plantaRecord de productos, mantenimiento, etc.

El desarrollo del sistema de almacén debe ser suficiente para justificar los gastos envueltos. Hay unos criterios por los cuales sistemas automáticos pueden ser medidos. Estos criterios incluyen:

1. Capacidad del Almacén. Es el número total de cargas individuales que se esperan para ser almacenadas. Esto es determinado por el tamaño del sistema de almacén relativo al tamaño físico.

2. De lado a lado del sistema. Puede ser definido como el número de cargas por hora que el sistema puede recibir y colocar en el almacén, y recoger y entregar en la estación de salida. Esas dos actividades pueden ser hechas separadamente o combinado dentro de un ciclo.

3. Utilización. Se define como el porcentaje de tiempo que el sistema esta en uso comparado al tiempo que es utilizado. La utilización es esperada para variar a través del día, como requerimientos varían de hora a hora.

4. Confiabilidad. Es el porcentaje del tiempo que el sistema es capaz de operar comparado al tiempo programado normalmente. Mal funcionamiento del equipo, tanto electrónico como mecánico que saca al sistema de operación.

Sistemas Automáticos De Almacenamiento y Recuperación (As/Ar)

Un sistema de almacén/recuperación automático (AS/AR) es definido por el Material Handling Institute como: Una combinación de equipo y control los cuales manejan, almacenan y recuperan material con precisión y velocidad bajo un grado de automatización definido. AS/AR son clientes-planeados para cada aplicación individual, y ellos caen dentro

de su complejidad en pequeños sistemas mecánicos que son controlados manualmente para sistemas muy grandes controlados por computadora que son completamente integrados. AS/AR consisten de un una serie de almacenes aislados que son servidos por uno o mas maquinas de almacén/recuperación (S/R), usualmente una maquina S/R por isla. La isla tiene anaqueles de almacenamiento para los materiales a ser almacenados.Los S/R son usados para entregar materiales al almacén y recuperar materiales desde el anaquel. Varias categorías de Sistemas AS/AR pueden ser distinguidos:

1. Unidad de carga AS/AR.2. Mini-carga3. Tablero en mano4. Sistemas automáticos de recuperación de artículos5. Línea profunda

Componente Básico de un AS/AR.

Todos los componentes AS/AR automáticos consisten de ciertos bloques básicos usados para todas las categorías descritas anteriormente. Estos componentes son:

1. Estructura del almacén2. Maquina del almacén/recuperación3. Módulos de almacén4. Estaciones de carga y descarga

Controles de AS/AR

El principal problema de control en operaciones de AS/AR es posicionar la maquina S/R con una tolerancia aceptable en el compartimiento del almacén en la estructura para depositar o recuperar una carga especifica. Las localizaciones de material deben ser determinadas para dirigir la maquina S/R para un compartimiento en particular. Cada compartimiento en el AS/AR es identificado por un número de locación, el cual indica la isla, posición horizontal y posición verticalen la

estructura. Un esquemabasado en códigos alfanuméricos puede ser usado para este propósito. Usando este esquema de identificación, cada unidad de material que es almacenada se les es dado un código de identificación y referenciado a una locación particular en el sistema. El movimiento de esa locación es llamado el archivo de locación del artículo. Cada vez que una transacción es completada, un movimiento de la transacción debe ser metida al archivo de locación del articulo.

Características especiales

En adición a los componentes básicos del AS/AAR hay otras características y componentes que son frecuentemente encontrados en esos sistemas de almacén.

Esas otras características incluyen:1. Carros de pasillos de transferencia2. Detectores de llenado/vaciado3. Estaciones de llenado4. Estaciones de identificación de carga.

Aplicaciones

Muchas aplicaciones se tecnología AS/AR han sido asociadas al sistema de almacén y operaciones de distribución. Un número creciente de estos sistemas han sido usados para almacenar material entre operaciones en manufactura. Se pueden distinguir tres áreas de aplicación para almacenes automáticos y sistemas de recuperación:

1. Unidad de carga de almacén y recuperación2. Recoger3. Sistemas de almacén para trabajo en proceso

Sistemas De Almacenamiento De Carrusel

Un sistema de carrusel es una serie de cubos o canastas sujetados para cargadores que son conectados juntos y

colocados alrededor de una pista. La pista es similar a un sistema transportador de tranvía. Su propósito es posicionar los cubos en una estación de carga y descarga en el final de la pista. La operación es similar al energizado sistema aéreo usado por limpiadores secos para entregar prendas terminadas al frente de la tienda.

La típica operación del almacén de carrusel es mecanizada mejor que automática. La estación de carga y descarga es tripulada por un trabajador humano quien activa al carrusel energizado para entregar una canasta a una estación. Una o mas partes son removidas desde la canasta y el ciclo es repetido. Un sistema de carrusel es ilustrado en la figura 5.9. La estación de carga y descarga puede ser automática y un posible mecanismo para este propósito es mostrado en la figura 5.10.

Figura 5.10 Mecanismo de extractor automático consistiendo de un transportador de banda

Características de Configuración y Control

Los carruseles vienen en una variedad de tamaños, rangos entre 10 y 100 pies de longitud del ovalo. Como la longitud del carrusel es incrementada, la densidad del almacén incrementa pero el tiempo de transacción promedio decremento. Acorde al rango promedio del tamaño del carrusel tal vez entre 30 y 50 pies para alcanzar un balance propio entre esos factores.

La estructura del carrusel consiste de marcos de acero soldado que soportan a las vías en ovalo. El carrusel puede ser ya sea de un sistema aéreo o un sistema montado en el piso. El diseño de las canastas debe ser acorde con las cargas a ser almacenadas. La longitud de las canastas esta entre 21 y 30 pulgadas y la profundidad esta entre 14 y 22 pulgadas. La altura es de 6 a 8 pies con anaqueles ajustables. Canastas ajustables son hechas desde alambre de acero la cual incrementa la capacidad del operador para ver el contenido del contenedor.Los controles usados para carruseles modernos son manuales los cuales incluyen:

1. Control de Pedal de Pie.2. Control de Mano3. Control de Tablero

Los controles de computadora son implementados usando varias configuraciones de computadora, desde microprocesadores para carruseles individuales hasta carruseles múltiples.

Aplicaciones del Almacén de Carrusel.

El sistema de carrusel provee un rango relativamente alto a través del sistema y es frecuentemente una alternativa para las mini cargas de AS/AR siguiendo los tipos de aplicaciones:

1. Operación de Almacén y Recuperación. En ciertas operaciones, artículos individuales deben ser seleccionados desde el grupo de artículos almacenados en la canasta. Algunas veces llamado “carga y descarga”.2. Transporte y acumulación. Estas son aplicaciones en las cuales el carrusel es usado para transportar y clasificar materiales para ellos ser almacenados.3. Aplicaciones únicas. Esto envuelve usos especializados de almacén de carrusel. Un ejemplo son pruebas electrónicas de componentes donde el carrusel es usado para almacenar los artículos durante la prueba.

Almacén De Trabajo En Proceso

Tanto AS/R y carruseles están encontrando aplicaciones para almacenamiento de trabajo en proceso (WIP) en plantas manufactureras. Ciertos tipos de transportadores sirven para entrega y almacén y entonces también cae dentro de la categoría de almacén WIP. Estos transportadores son típicamente usados en alta producción más que en producción por lote o de taller. La utilidad de almacenes WIP automáticos puede mejor ser descrita por compararlas a la más convencional manera de tratar con el material en proceso. En la mayoría de las operaciones de producción de taller o de lote, una célula de trabajo típica tiene varios tipos de WIP localizado en una proximidad de la fábrica.Un almacén WIP automático representa una alternativa sistemática al método organizado que ha sido la práctica común para administrar el WIP. Algunas de las razones que justifica la instalación de un almacén automático para trabajo en proceso son:

1. Agrupación de partes para ensamble2. Integrar componentes en un ensamble progresivo3. Soportar una producción Justo a Tiempo4. Almacén soporte5. Compatibilidad con identificación automática6. Control más grande de materiales7. Soporte automático a lo amplio de la fábricaVarias posibles configuraciones de almacén WIP y su relación a la manufactura son ilustradas en la figura 5.11.

Inter-fase De Manejo Y Almacenamiento Con ManufacturaLos problemas encontrados en los sistemas de almacén son:

Inter-fase de información. La inter-fase de información es concernida con el flujo de información que debe seguir el movimiento y almacén de materiales en la fábrica. Esto enfatiza el problema de identificación de materiales y envío,

control de inventario, programación de la producción y la coordinación de datos para controlar y coordinar los sistemas en la planta.

Inter-fase mecánica. La inter-fase mecánica trata con el problema de transferencia de partes y cargas entre almacenes, sistemas de manejo de material y sistemas deproducción. La función de la carga transferida es una parte integral de cualquier sistema de manejo de material. El diseño de la inter-fase mecánica depende del tipo de equipo usado, del sistema que va a ser conectado y si el procedimiento de carga y descarga va a ser manual o automático.

Dentro del sistema global de manejo de materiales, el sistema de almacenaje proporciona las instalaciones, el equipo, el personal y las técnicas necesarias para recibir, almacenar y embarcar materia prima, productos en proceso y productos terminados. Las instalaciones, equipo y técnicas de almacenamiento varían mucho dependiendo de la naturaleza del material que se manejará. Para diseñar un sistema de almacenaje y resolver los problemas correspondientes es necesario tomar en consideración las características del material, como su tamaño, peso, durabilidad, vida en anaqueles y tamaño de los lotes.

Los aspectos económicos también juegan un papel relevante al diseñar los sistemas de almacenaje. Se incurre en costos de almacenamiento y recuperación, pero no se agrega ningún valor a los productos. Por lo tanto, la inversión en equipos de almacenamiento y manejo de materiales, así como en

superficie de bodega, deberán tener como base la reducción máxima de los costos unitarios de almacenamiento y manejo.

Otros factores que deben tomarse en consideración al diseñar sistemas de almacenaje comprenden el control del tamaño del inventario y la ubicación del mismo, las instrucciones especiales sobre las inspecciones de calidad, las medidas relativas al surtido y empaque de pedidos, el andamiaje para recepción y embarque, el número apropiado de andenes para embarque y recepción, así como el mantenimiento de registros.

Actividades que se realizan en un sistema de almacenaje:

Descargar los vehículos que ingresan.

Acumular el material recibido en una zona de andamiaje.

Examinar la cantidad y la calidad del material y asignarle un lugar de almacenamiento.

Transportar el material al lugar de almacenamiento.

Colocar el material en el lugar asignado.

Retirar el material de su lugar de almacenamiento y colocarlo en la línea de surtido de pedidos, en caso de que se utilice dicha línea.

Llenar las órdenes de pedido en su caso.

Clasificación y empaque en su caso.

Agrupamiento para embarque.

Carga y verificación de los vehículos que egresan.

Control administrativo del sistema de almacenaje:

Asociado al manejo físico y almacenamiento de los materiales se encuentra el sistema de control administrativo. Éste se encarga de lo siguiente:

Documentación de la recepción de materiales para fines contables.

Verificación de la calidad y la cantidad de los bienes recibidos.

Actualización de los registros de inventario para que se muestren los bienes recibidos.

Ubicación en su lugar de todos los bienes en almacenamiento.

Actualización de los registros de inventario para que muestren los embarques.

Notificación de los embarques al departamento de contabilidad para que éste realice la facturación.

Muchos sistemas de control administrativo son automatizados o se controlan por medio de computadoras. Que dichos sistemas resulten más económicos que los manuales dependerá de los factores siguientes:

El número de artículos de línea almacenados.

El número de clientes a quienes se atiende.

El volumen de bienes embarcados.

En general, la automatización y el control computarizado resultan más convenientes, en lo que a costo se refiere, para las instituciones y centros de distribución que tienen gran cantidad de artículos en línea de almacenamiento, y muchos puntos para distribuir las ayudas humanitarias

Manejo adecuado de inventarios.

El manejo de materiales dentro de almacenes y bodegas a menudo es más costoso que su manejo durante un proceso, pues con frecuencia se requieren grandes extensiones de espacio, equipo costoso, mucha mano de obra y computadoras para el control. Se requieren actividades, instalaciones, equipo y personal de almacenamiento en ambos extremos del proceso, en el lado de recepción o inicial para recibir materia prima, donaciones y piezas para almacenarlas y en el otro extremo para almacenamiento y embarque de productos terminados y elementos para entrega. Estas funciones tienen la ayuda de diversos subsistemas y equipo, algunos sencillos y poco costosos y otros, complejos y muy costosos.

Es esencial la identificación rápida y exacta de los materiales. La puede hacer una persona sólo con sus sentidos o bien con la ayuda de aparatos o puede ser automatizada por completo. Los códigos de barras se han convertido en un sistema muy aceptado y confiable para identificar materiales y artículos, además de dar entrada a esos datos a un sistema de información y control.

El material se retiene, apila o transporta en equipos sencillos, como estanterías, casilleros, tolvas, cajas, canastas, bandejas para carga, tarimas y patines o en sistemas complejos y costosos controlados por computadora, tales como los sistemas automáticos para almacenamiento y retiro.

Se necesita identificar los materiales con marcas legibles para las personas o para aparatos detectores automáticos a fin de:

Medir la presencia o el movimiento.

Cualificar y cuantificar las características que interesen.

Vigilar las condiciones existentes a fin de retroalimentar acciones correctivas.

Accionar los aparatos marcadores correspondientes.

Accionar mecanismos de clasificación.

Dar entrada a los sistemas de cómputo y control, actualizar las bases de datos y preparar análisis y resúmenes.

Para lograr lo anterior, el material debe tener o hay que ponerle un código o clave, símbolo, marca o característica especial exclusivos que se pueda detectar o identificar. Si este símbolo está en clave en el material, debe ser:

Producido fácil y económicamente.

De lectura fácil y económica.

Tener muchas permutaciones exclusivas.

Compacto, de acuerdo con el tamaño del paquete.

Resistente a errores: escasa oportunidad de leerlo mal.

Duradero.

La lectura de los códigos se puede hacer mediante aparatos de contacto o sin él, sensores móviles o fijos, o personas o aparatos lectores.

Equipo móvil para el manejo de materiales en bodegas

El conjunto de equipos que se describe como equipo móvil para manejo de materiales está constituido por máquinas que para moverse dependen, en esencia, de su propia fuente de potencia y que son independientes en su trayectoria de movimiento. Estos equipos, al ser transportadores integrados para materiales, proporcionan un enlace flexible y relativamente económico entre las diferentes secciones de una bodega. Esta clasificación general de equipos incluye desde las carretillas más sencillas de dos ruedas hasta los transportes muy complejos que se controlan por medio de computadoras.

En el grupo de equipo móvil para manejo de materiales existe una amplia gama de configuraciones de vehículos de uso general y especializado. El equipo móvil se clasifica en dos grandes categorías básicas. El equipo motorizado depende de una fuente de potencia integrada para su funcionamiento, mientras que los equipos no motorizados dependen de un motor primario que puede desconectarse. Los equipos menos complejos sirven como medio de transporte entre dos puntos, pero no tienen la capacidad de colocar o elevar el material. Oros transportes, además de colocar la carga, la elevan y pueden darle cierta colocación. Los transportadores con ejes múltiples mueven la carga y también tienen capacidad para ubicarla a lo largo de dos o más ejes para efectuar maniobras de carga y descarga.

Por su naturaleza el equipo móvil para manejo de materiales se clasifica en cinco grupos así:

Carretillas y carros de mano.

Montacargas motorizados.

Carros transportadores.

Tractores y trenes con tractor.

Grúas industriales móviles.

Uso y selección de equipo:

De acuerdo con la información disponible, el nivel de uso del equipo móvil es, con frecuencia, bajo. Es común que el equipo motorizado se utilice más allá de su vida económica, lo cual genera costos por los inventarios de refacciones, en mantenimiento y en productividad. Se ha calculado que el promedio de la duración económica de los vehículos motorizados es de cinco a siete años, siempre y cuando se les proporcione el mantenimiento adecuado. El hecho de conservar un montacargas por más tiempo del considerado óptimo, aumenta los costos de mantenimiento entre un 30 y

un 40%. La buena capacitación del operario, que es un requisito exigido por la U.S. Occupational Safety and Health Administration (OSHA), puede aumentar la eficiencia y, además, reducir los costos de mantenimiento. Si se lleva un registro de costos y uso, es posible reducir el tamaño de la flotilla de montacargas pues, a menudo, dos montacargas viejos se pueden reemplazar por uno nuevo.

Las siguientes son otras consideraciones generales que sirven para establecer los requisitos del equipo:

Condiciones y tamaño de la carga unitaria, así como los centros de carga.

Terreno, condiciones ambientales y ancho de los pasillos en las áreas de movimiento.

Longitud, tipo y frecuencia de los movimientos.

Requisito de colocación de las cargas.

Ahorros en la operación y mantenimiento.

Estandarización del equipo.

Naturaleza crítica de la operación realizada.

Factores para la selección y uso de ruedas:

Ruedas macizas: Se fabrican en hierro semi-acerado, acero forjado, plásticos moldeados, caucho duro y materiales compuestos. Deben ser sólo de diámetros pequeños, emplearse de manera exclusiva para movimientos de baja velocidad y no deben utilizarse para transmitir potencia. Tienen poca resistencia al giro y duran muy poco cuando se les sobrecarga o se les emplea en pisos de malas condiciones, además, debido a que no tienen amortiguación provocan que la carga vibre.

Ruedas con llantas de hule acojinadas: Son ruedas metálicas de circunferencia maquinada sobre la cual se instala a presión o se moldea una llanta de caucho. Ésta es la rueda que tiene menor capacidad de carga. Gracias a ellas, el vehículo puede mover el material empleando sólo la potencia mínima, ya que la fricción por rodamiento es muy baja.

Ruedas con llantas resistentes al aceite: Estas llantas se fabrican con compuestos especiales de caucho resistentes al aceite, los cuales evitarán que el caucho sufra los efectos perjudiciales del aceite.

Ruedas con llantas para baja potencia: Estas llantas se fabrican con compuestos de caucho que ofrecen mínima resistencia al rodamiento y sus requisitos de baja potencia permiten un menor consumo de energía.

Ruedas con llantas de alta tracción: Estas llantas se producen con caucho impregnado de abrasivo u otros materiales que le dan una tracción adicional sobre el hielo o en condiciones de pisos mojados.

Ruedas con llantas que no dejan marca: En lugar de carbono, las llantas contienen un relleno compuesto para caucho que evita que los pisos se marquen o contaminen.

Ruedas con llantas conductoras: Este tipo de llantas evitan la posibilidad de que se produzcan chispas en entornos peligrosos o explosivos, gracias a que conservan la conductividad entre el vehículo y el piso.

Ruedas con llantas laminadas: Las llantas de estas ruedas se fabrican con secciones de carcazas de neumático enroscadas sobre una banda de acero. Dichas ruedas son extremadamente rígidas y tienen un rodamiento áspero. Son adecuadas para entornos sucios como patios de desecho y lugares donde se maneja basura.

Ruedas con llantas de poliuretano: Aunque estas llantas tienen un costo mayor que las de caucho, tienen una

capacidad de carga bastante superior y son menos propensas a cortes que la mayoría de las ruedas de caucho y compuestos de éste. La dureza de las llantas de poliuretano da como resultado un rodamiento ríspido y puede provocar daños en el piso de la planta.

Ruedas con llantas inflables: Estas ruedas tienen llantas de caucho vulcanizado y reforzado, muy similares a los de los vehículos automotrices. Las hay con cámara y sin cámara. En relación con su tamaño, tienen una capacidad de carga menor que las llantas macizas. Por otra parte, amortiguan mejor la carga, permiten mayor velocidad, su mantenimiento es más sencillo y producen menos daño en el piso.

Carretillas y carros de mano:

Este tipo de equipo es el mejor auxiliar disponible para el manejo de materiales. Su sencillez básica permite que se adapte con toda facilidad en aplicaciones de un solo uso.

En general, las carretillas y los carros se describen como sigue:

Carretillas de dos ruedas: Las carretillas de dos ruedas (diablos) son en esencia, palancas montadas sobre dos ruedas. El eje que conecta las ruedas sirve como fulcro de la palanca y soporta hasta un 80% del peso de la carga. Por lo general, esta carretilla se utiliza para mover cargas pequeñas sobre pisos lisos, con movimientos no repetitivos y en distancias cortas. Las carretillas suelen medir entre 1.2 y 1.6 m de altura y se destinan a llevar gran variedad de material en sacos, barriles, pacas, cajas y cajones. Algunos de los accesorios más usados en combinación con las carretillas, son las extensiones para altura, aditamentos para subir escaleras, frenos de seguridad, abrazaderas y correas.

Plataformas con ruedas: Estas plataformas son pequeñas y en ellas se colocan cargas para transportarlas a distancias cortas de manera intermitente. Estas plataformas suelen tener ruedas fundidas.

Carros para fábricas: Los carros para fábricas son plataformas o contenedores con ruedas, que se mueven gracias al operario o a un tractor que pueda conectarse. En este grupo existe una gran variedad de tipos. Los carros para fábrica manuales se guían por el sentido de la fuerza del movimiento y son muy similares a las plataformas con ruedas. Es posible adquirirlas con diferentes configuraciones de ruedas, esto con el fin de lograr cierto equilibrio entre la estabilidad y la facilidad de maniobra. Los carros para fábrica remolcados se conectan a un motor primario por medio de una barra de tiro que controla la dirección. En el comercio pueden encontrarse carros remolcados con dirección en dos y cuatro ruedas. La dirección en dos ruedas suele ser la menos costosa y de mayor uso. De acuerdo con la geometría de la dirección, cada carro seguirá una curva de menor radio que el carro precedente. Cuando varios carros se conectan para formar un tren, la tensión continua que experimenta en las curvas exige mayor espacio de maniobra. Si un carro tiene bien ajustada la dirección de las cuatro ruedas, puede seguir la misma trayectoria que el carro que lo precede. Cuando la economía justifica el uso de trenes largos, es posible utilizar carros con dirección en las cuatro ruedas y con ello disminuye al mínimo la cantidad de valioso espacio que debe destinarse a los pasillos.

Patines semivivos: El patín semivivo es una plataforma o caja rectangular que tiene dos ruedas en un extremo y dos soportes o patines fijos en el otro. El extremo de soporte fijo cuenta también con un pasador robusto al que se le engancha un gato de dos ruedas. El gato y su palanca se emplean para elevar y dirigir, lo cual permite al operario maniobrar con el patín.

Transportadores hidráulicos para tarimas: Estos transportadores se utilizan para movimientos en la estación de trabajo y, a veces, en distancias cortas. Su capacidad normal es de 1130 a 3625 Kg. Estos transportadores necesitan un mantenimiento mínimo y pueden durar hasta 20 años. Estos transportadores pueden estar equipados con un

sistema de elevador hidráulico de acción manual parecido a un gato o a un sistema accionado por pedales para elevar la tarima cargada. Algunos de ellos utilizan un sistema hidráulico impulsado con electricidad para elevar la carga, casi siempre a más del máximo de 5 pulgadas de la carretilla de accionamiento manual. En estas carretillas se suelen utilizar horquillas para levantar tarimas o plataformas para recipientes especiales, así como para mover y colocar cargas pesadas.

Automatización de Almacenes y Bodegas

La acepción tradicional del término automatización de almacenes se refiere a ésta como el “proceso de sustitución del operario por tecnología en las distintas actividades de manipulación, transporte, almacenamiento,… “. Bajo esta directriz se han realizado la mayor parte de los proyectos de automatización logística de la década de los ochenta, justificados casi siempre por los objetivos de aumento de la capacidad y de la productividad. Al margen del disperso balance obtenido en estos proyectos, esta concepción ya caduca de la automatización de almacenes ha provocado varias realidades que podemos constatar:

Existencia de numerosas islas de automatización, es decir, de instalaciones diseñadas sin una concepción global de la problemática a mejorar, dado que junto a áreas o actividades altamente automatizadas existen otras totalmente manuales. Escasa integración de los sistemas de mando y control de estas instalaciones con los sistemas de información logística de la compañía. Acceso prácticamente exclusivo a sistemas de manipulación y transporte automatizados de compañías con un alto volumen de actividad.

En contraste a esta acepción clásica del término, creo que el verdadero interés estratégico de la automatización de almacenes es la que la concibe como el “proceso de mejora del coste y calidad de la gestión y operación del almacén obtenido a través de la implantación e integración de

tecnologías”. Son varios los componentes estratégicos ligados a esta visión moderna de la automatización.

En primer lugar, hay que destacar que junto a productividad y capacidad, la mejora de la calidad de servicio se presente hoy como un objetivo prioritario. Invertir en calidad es más interesante que invertir en capacidad en muchas compañías donde el servicio se entiende como un factor diferenciador importante.

En segundo lugar, contemplar gestión y operación como el binomio a automatizar acaba con esa fragmentación artificial de dos caras de la misma moneda que provocaba diseños de almacenes muy automatizados pero deficientemente gestionados, o la mencionada escasa integración con los sistemas de información logística. Es decir, y en clave estratégica, la automatización debe facilitar la gestión logística integral.

Por último, cualquier proceso de automatización de almacenes debe perseguir la fiabilidad del stock, y precisamente es la fiabilidad del stock la condición necesaria e imprescindible para una gestión logística eficiente. Sin stocks precisos, los sistemas de aprovisionamiento, M.R.P., D.R.P., o cualquier otro sistema de planificación o gestión logística serán ineficaces. La automatización del almacén debe considerarse como un medio de fiabilidad del stock que facilita y posibilita la mejora de todas las actividades de gestión logística de la compañía.

La importancia del diseño en la automatización de almacenes

El motivo de otorgar una importancia especial al diseño en la automatización de almacenes es consecuencia de la constatación de que un sistema automatizado no sólo debe funcionar, sino que debe aprovechar al máximo los recursos y posibilidades de las tecnologías implantadas optimizando su rendimiento. Esta aseveración, aunque pudiera parecer una obviedad, a menudo se observa incumplida, siendo la garantía más sólida del retorno de la inversión.

Sobre diseño y automatización de almacenes conviene hacer dos reflexiones distintas de acuerdo al tipo de automatización al que nos refiramos. Aplicación de tecnologías para la automatización operativa (comúnmente llamados almacenes automáticos) o implantación de sistemas de gestión de almacenes con radiofrecuencia.

Diseño de almacenes automáticos

Los sistemas automatizados para almacenamiento y recuperación se utilizan para realizar un almacenamiento de alta densidad, así como para obtener una alta eficiencia en la colocación y retiro de materiales. La mecanización y automatización de las actividades que se realizan en los almacenes exigen una gran inversión de capital y un estudio de factibilidad completo que justifique la inversión. El éxito del equipo mecanizado y automatizado también exige el compromiso absoluto de los directivos para que éstos apoyen las fases de planificación, diseño, adquisición, instalación y, en especial, la corrección de fallas. Antes, el tiempo que transcurría entre la planificación y el arranque era de 3 años, pero ahórralos fabricantes de estos sistemas se encargan de los componentes de modo pre ingenieril como son los controles y estantes para reducir el tiempo de inicio de operaciones.

El encargado de la planificación puede estudiar la posibilidad de recurrir a sistemas automatizados y mecanizados, siempre y cuando existan algunas o todas las condiciones siguientes:

Cuando exista una gran variedad de artículos en almacén.

· Cuando se almacenen artículos de gran volumen.

· Cuando se tenga una rotación de inventarios bastante elevada.

· Cuando se almacenan artículos de temporada.

· Cuando el costo del terreno y el espacio de piso sea muy alto.

· Cuando los costos de mano de obra sean altos.

· Cuando se tenga la necesidad de dar un servicio rápido.

· Cuando sea preferible el almacenamiento aleatorio.

· Cuando las unidades almacenadas sean de un tamaño uniforme.

Los sistemas mecanizados para almacenamiento y retiro, ya sean automatizados o no, alcanzan su mayor densidad de almacenamiento cuando los bienes se almacenan a alturas superiores de los estantes convencionales. En la actualidad se utiliza el almacenamiento de alto cubicaje, desde los 6 hasta los 30m. Cuando las alturas sean mayores de 6m el sistema puede convertirse en la estructura del edificio y, se adherirán a ésta muros y techo.

El diseño de una instalación de almacenamiento automatizada suele ser muy complejo. Los principales motivos de esta dificultad son:

. Los sistemas automáticos suelen obligar a replantear los modos operativos y organizativos vigentes.

. El comportamiento de estos sistemas depende de un elevado número de variables.

. La mayoría de las variables están interrelacionadas entre sí, de forma que no pueden optimizarse aisladamente. Algunas variables tienen naturaleza aleatoria.

. La flexibilidad complica las rutinas y algoritmos de control.

Las técnicas de diseño convencionales no permiten realizar un diseño global testeado, siendo aconsejable recurrir a la simulación como técnica de experimentación de la conducta

del sistema para comprender y evaluar las diferentes opciones de funcionamiento posibles. La simulación permite:

. Verificar la ausencia de problemas de equipos.

. Estudiar su utilización.

. Identificar cuellos de botellas.

. Comportamiento ante averías, necesidades de mantenimiento.

. Comportamiento ante picos.

. Estadísticas sobre niveles de productividad,…

En definitiva, la simulación ayuda a descubrir:

. La mejor configuración de equipos.

. La mejor alternativa de control.

Y lo más importante es que trabajando con una versión de laboratorio del almacén (modelo informático) se minimizan los costosos cambios posteriores a la instalación.

Tecnologías para la automatización de almacenes

Existen una gran variedad de tecnologías dirigidas a la automatización de almacenes. Una clasificación muy general de estas tecnologías identifica dos grandes grupos.

Tecnologías para la automatización de la operación:

Almacenes automáticos con transelevadores o sistemas AS/RS.

Vehículos guiados automáticamente o AGV’S.

Sistemas aéreos: power and free, automotores.

Transportadores de cinta, cadena o rodillo.

Paletizadores, robots-manipuladores.

Tecnologías para la automatización de la gestión: fundamentalmente sistemas de transmisión de datos por radiofrecuencia y sistemas de identificación automática.

Las tecnologías dirigidas a la automatización de la operación resuelven una amplia gama de problemas cuyo análisis sería imposible abordar en este breve espacio.

Pero si se hace una abstracción de sus aplicaciones, se descubre que en los entornos logísticos susceptibles de ser automatizados confluyen al menos tres características comunes:

. Las cargas deben ser fácilmente manipulables. En la mayoría de los casos esto exige la utilización de un soporte (contenedor, pallet, caja,…) que permita la manipulación automática de la mercancía: estabilidad de la carga, uniformidad de dimensiones, pesos.

. La operativa a automatizar debe ser sistematizable, y por tanto, aunque se apliquen las tecnologías más flexibles, la solución siempre se enmarca dentro de unos límites más o menos rígidos.

. Los proyectos suelen requerir inversiones difíciles de abordar en instalaciones de tamaño medio o pequeño.

Los límites impuestos por estos requerimientos son muy importantes. Afortunadamente las denominadas tecnologías dirigidas a la automatización de la gestión permiten la planificación, dirección y seguimiento de la actividad del almacén de forma automática y eficiente, utilizando como elementos operativos tecnologías convencionales (carretillas, transparentas).