Automatisch platenmagazijn aan opmars bezig

dankzij ruimtebesparing en verhoogde efficiency

Onder de druk van flexibel en efficiënt produceren, zijn automatische platenmagazijnen al enkele jaren in opmars. Niet zo vreemd, aangezien opslag en logistiek nogal eens het ‘zorgenkindje’ zijn van het proces. Dankzij een geautomatiseerd systeem kan het materiaal snel en zonder manueel handelen worden uitgevoerd richting de bewerkingsmachine. Dat daarbij zoveel mogelijk materiaal op een relatief klein vloeroppervlak kan worden gestockeerd, is een prettige bijkomstigheid. Daar komt nog bij dat de terugverdientijd relatief kort is: de meeste bedrijven lukt dit al binnen vier of vijf jaar.

Productieomgeving

Metaalbedrijven investeren veelvuldig in moderne, steeds snellere machines. Dankzij ontwikkelingen als lean manufacturing en Industry 4.0 is de machinesnelheid echter niet langer allesbepalend. Een randvoorwaarde voor het behalen van een voldoende hoog rendement is dat de productieomgeving het tempo van de machine kan bijhouden. Juist daar schort het nogal eens aan, met name als het gaat om opslag en logistiek.

De essentie van een magazijnsysteem is een snelle uitvoer van het opgeslagen materiaal naar de bewerkingsmachine, zonder manueel handelen (uitsparen van manuren ook 's nachts). Dat op een relatief klein vloeroppervlak een grote hoeveelheid materiaal kan worden gestockeerd is daarbij meegenomen, evenals het feit dat het gereduceerde heftruckverkeer de bedrijfsveiligheid bevordert (minder ongevallen).

Automatisering speelt een belangrijke rol bij zowel de aanlevering van het basismateriaal als bij de handling na de bewerking. In dit artikel ligt de focus op de automatische belading van de bewerkingsmachine vanuit een plaatmagazijnsysteem.

 

Prioriteiten

Automatische platenmagazijnen maken flexibel en efficiënt produceren mogelijk. De stapelvolgorde is instelbaar − chaotisch of op ouderdom − de snelheid variabel en ook biedt het systeem de mogelijkheid prioriteiten te stellen. Een centraal magazijn kan meerdere machines bedienen die daardoor ‘toegang’ hebben tot de volledige voorraad. Dat ze optimaler kunnen worden ingepland voor verschillende taken, werkt efficiency-verhogend. Bovendien staat de voorraad op die manier permanent onder controle.

De benodigde platen worden met behulp van een manipulator, bijvoorbeeld vacuümhefapparatuur, tot bij de bewerkingsmachine gebracht, waardoor het productieproces aanzienlijk sneller en nagenoeg zonder wachttijd verloopt. Een ERP-systeem kan helpen bij de stroomlijning. Doordat dit de procesontwikkeling nauwgezet monitort en waar nodig aanpassingen doorvoert, bestaat niet alleen duidelijkheid over het actuele proces, maar ook over zaken als de productstatus en resources.

 

Configuratie

Bij de configuratie van een automatisch platenmagazijn moet eerst en vooral worden nagegaan of het gebouw als zodanig beperkingen kent. Zo dient de vloer sterk en dik genoeg te zijn om het gewicht van het opslagsysteem te kunnen dragen en moet de magazijnruimte zelf hoog genoeg zijn om plaats te bieden aan de benodigde hefapparatuur. Ook vloerverwarming kan een probleem vormen. De buizen hiervan bevinden zich ongeveer 10 cm onder de grond, terwijl er voor de plaatsing van een automatisch platenmagazijn boringen tot zeker 20 cm nodig zijn. Vanaf een hoogte van ongeveer 6 m is het, zeker bij een ‘gebrek’ aan vloeroppervlak, te overwegen om te kiezen voor een etage of mezzanine (tussenvloer). In dat geval bevindt het magazijn zich boven de bewerkingsmachines op de begane grond. In plaatbewerkingsbedrijven is er altijd sprake van een horizontale positionering; verticale systemen zijn alleen gangbaar in de houtbewerking.

 

Soorten magazijnen

Afhankelijk van de toepassing − en de fabrikant − zijn er systemen op de markt voor diverse plaatafmetingen en met meerdere cassettes of lades.

Langgoedmagazijn

De term langgoedmagazijn wordt binnen de metaalbewerking doorgaans gebruikt voor de opslag van buizen, kokers en profielen, maar ook wel voor de opslag van (extra) lang plaatmateriaal. Dit vergt een aangepaste inrichting en bijzondere transportmiddelen, vaak in de vorm van speciale kranen. Deze vormen een knelpunt als het gaat om efficiënte intralogistiek: verhoging van de output is vrij eenvoudig te realiseren door meer vorkheftrucks te laten rijden, maar bij kranen ligt dat aanzienlijk ingewikkelder. Het werken met dit type magazijn is doorgaans aanzienlijk eenvoudiger dan het werken met een ‘gewone’ rekken. Ligt het plaatmateriaal op draadarmstellingen, dan is het zaak een goede registratie bij te houden van wat het magazijn binnenkomt en weer verlaat.

 

Plaatautomaat

Een plaatautomaat is een automatisch platenmagazijn op vloerniveau (bodemopslag). Door de opkomst van digitale technieken is naast de klassieke platenopslag (pakketkeuze) nu ook vrije plaatkeuze op stukbasis mogelijk. De plaatautomaat vindt plaatkeuze van de operator in het geheugen, en stuurt de manipulator daar vervolgens naartoe. Deze levert de plaat af op het uitgiftestation of rechtstreeks aan de bewerkingsmachine.

Gemengde opslag is een vorm van plaatopslag waarbij de diverse plaatsoorten en -afmetingen random worden opgeslagen; het systeem weet daarbij exact waar het materiaal ligt, ongeacht afmetingen, materiaalkwaliteit, plaatdikte en/of gewicht. Omdat het systeem doorgaans met vacuümsysteem werkt, maakt het verder niet uit hoe groot of zwaar de platen zijn.

Een automatisch platenmagazijn kan relatief snel worden terugverdiend

Torenopslag

Torenopslag rendeert doorgaans bij een hoogte vanaf 4 meter; er zijn al torens die per 105 cm hoogtemaat tien lades hebben, elk met een capaciteit van 2.500 kg aan materiaal. Ook torens geschikt voor lang plaatmateriaal zijn leverbaar.

Er zijn torenopslagsystemen met een enkele toren en met dubbele torens, maar bij de moderne, modulaire systemen is hun aantal feitelijk onbeperkt. Dankzij een liftsysteem, doorgaans gepositioneerd op een rail, kunnen de torens worden bediend. Doordat de betreffende lift tijdens de zijdelingse beweging gelijktijdig naar de juiste hoogte beweegt, maakt het niet uit of er daarbij een of twee torens worden bediend. Wordt het aantal torens groter, dan is een tweede lift wel aan te raden, dit om een snelle belading te kunnen blijven garanderen.

 

BEHEER RESTSTUKKEN
Reststukken worden door een automatisch platenmagazijn aan de hand van een zogeheten restartikelnummer automatisch in het systeem geregistreerd, wat het hergebruik ervan vergemakkelijkt. De wijze van opslag wordt bepaald door de grootte van het materiaal:
• grote reststukken worden doorgaans teruggeplaatst in het magazijn. Hetzij langs de bewerkingsmachine, hetzij buitenom;
• kleine reststukken worden doorgaans gestockeerd in een extern restenmagazijn.
Doordat exact bekend is welke onderdelen in omloop zijn, kan het systeem signaleren dat een reststuk voor hergebruik in aanmerking komt, waardoor de op voorraad zijnde reststukken tot 30% beter worden benut.

Automatische platenmagazijnen maken flexibel en efficiënt produceren mogelijk

Aanvoer

Voor het automatisch beladen van een bewerkingsmachine zijn er oplossingen leverbaar variërend van eenvoudig en relatief goedkoop – een pallet, een gantry loader, een vacuümstysteem − tot complex en duur, bijvoorbeeld een visionsysteem voorzien van een aan- en afvoerband of een robot of cobot. Opslagsystemen sturen de platen via een aanvoerunit naar de wisseltafel van de bewerkingsmachine. Al terwijl deze machine zijn taak uitvoert, haalt de aanvoerunit een nieuwe plaat uit het opslagsysteem. Zodra de bewerking is voltooid belaadt de aanvoerunit de bewerkingsmachine met de reeds ‘in de wacht’ staande, nieuwe plaat. Machinestilstand wordt op die manier tot een minimum beperkt.

Werkstukbelading door een robot of een cobot is bezig de klassieke(re) systemen – belading via een pallet, barfeeder of gantry loader − te verdringen. Ze zorgen voor een hogere output en winstgevendheid, en bovendien kan er door deze wijze van beladen beter in de marktbehoefte worden voorzien. Het mag duidelijk zijn dat robotbelading vooralsnog valt onder de categorie complex en duur. Die complexiteit is door de gebruiksvriendelijke en universele bedieningssoftware echter al wel beduidend minder dan een aantal jaren gelden.

 

Rendement

Verbetering van het logistieke traject komt de professionaliteit ten goede aangezien de voorraad volledig wordt beheerd vanuit een met het platenmagazijn verbonden database. Dit maakt het onder meer eenvoudiger piekmomenten op te vangen en spoedklussen in te passen.

Het besluit om te kiezen voor een geautomatiseerde plaatverwerking moet uiteraard economisch verantwoord zijn, en dient door elke onderneming op grond van individuele voorwaarden en eisen te worden genomen. Verder is het van belang dat men zich realiseert dat naarmate de graad van automatisering toeneemt, het belang van de werkvoorbereiding groeit en dat het bovendien noodzakelijk is de bijbehorende software voortdurend up-to-date houden. De praktijk wijst uit dat vooral ondernemingen die veel verschillende materialen verwerken en kleine productieseries draaien baat hebben van een geautomatiseerde plaatverwerking. Een automatisch platenmagazijn kan relatief snel worden terugverdiend. Voor de meeste bedrijven lukt dat na vier of vijf jaar, maar er mag ook gerekend worden met een afschrijftermijn van tien jaar.

 

Met dank aan Aalbers Farina, Amada, LVD, V.A.C. Machines, Van Hoorn Machining