При создании автоматизированных транспортно-складских систем (АТСС) решают задачи не только хранения заготовок, деталей, инструмента, оснастки, но и выбора наиболее эффективных, рациональных компоновок оборудования и маршрутов.
Существует два основных конструктивных варианта построения АТСС: с совмещенными и раздельными транспортной и складской подсистемами.
На рис. 1 показана ГПС с совмещенной транспортно-накопительной системой. Станки 1 расположены параллельно стеллажу-накопителю 2. Кран-штабелер 4 перемещается вдоль фронта станков и обслуживает как стеллаж-накопитель, так и станки. По команде от системы управления кран-штабелер забирает из определенной ячейки стеллажа-накопителя необходимую заготовку и перемещает ее на перегрузочный стол 3 соответствующего станка. Готовые детали кран-штабелер забирает с перегрузочного стола и переносит в свободные ячейки стеллажа-накопителя. В данном случае не требуется специальной транспортной системы для обслуживания станков, так как эти функции выполняет кран-штабелер.
Схема ГПС с раздельной транспортно-накопительной системой с четырьмя стеллажными накопителями 7 и двумя кранами-штабелерами 6 показана на рис. 2. В данной системе автоматическая транспортная тележка 4, перемещаясь по прямолинейному транспортному рельсовому пути 5, обслуживает несколько единиц технологического оборудования. Из стеллажного склада 7 кран-штабелер 6 подает заготовки в таре на перегрузочный стол 1. Далее транспортная тележка по мере необходимости забирает с перегрузочного стола тару с заготовками и транспортирует ее к накопителям 3 станков 2. Установив тару с заготовками на накопитель, перегрузочное устройство транспортной тележки забирает тару с готовыми деталями и транспортирует ее на перегрузочный стол стеллажного склада. Затем кран-штабелер по команде от системы управления забирает тару с готовыми деталями и устанавливает ее в свободную ячейку стеллажа.
В приведенных компоновках использованы автоматизированные стеллажные склады-накопители, которые предназначены для приема, хранения, выдачи в производство и учета заготовок, основного и вспомогательного материалов, тары, инструментов, приспособлений, роботов, манипуляторов, готовых изделий, бракованных деталей, отходов производства с целью обеспечения эффективного производственного процесса переналаживаемой автоматизированной системы.
В зависимости от конструктивных особенностей и технической оснащенности выделяют основные типы автоматизированных складов:
– клеточные стеллажные с автоматическим краном-штабелером или мостовым краном-штабелером;
– гравитационные стеллажные с краном-штабелером;
- элеваторные стеллажные;
– подвесные в сочетании с толкающим конвейером, имеющим автоматическое адресование грузов.
Наиболее распространены склады со стеллажными роботами-штабелерами, поскольку они весьма производительны, занимают мало места и их легче автоматизировать. Робот-штабелер – напольная рельсовая машина, позволяющая накапливать заготовки и материалы в ячейках склада и осуществлять выдачу заготовок и материалов в стандартной таре или поддонах на приемно-выдающие устройства складов.
В единичном и мелкосерийном производстве целесообразно применять стеллажные склады с автоматическими мостовыми кранами-штабелерами.
При небольшой номенклатуре грузов и сравнительно больших запасах материалов и деталей используют автоматизированные склады с гравитационными стеллажами. Склады с автоматизированными элеваторными стеллажами целесообразно применять при малых грузопотоках, небольших сроках и запасах хранения грузов и малых размерах самих деталей и изделий.
К технологическому оборудованию автоматизированных складов относят: складскую тару, стеллажи, краны-роботы-штабелеры, перегрузочные устройства.
Выбор типа оборудования склада осуществляют с учетом грузопотоков участка или цеха, конструктивно-технологических особенностей изделий и заготовок, сроков хранения, применяемого на участке технологического оборудования.
Компоновка складов зависит от типа и характера производства, производственной программы, внутрицехового и внутрисистемного транспорта, характеристик производственного здания, где размещается проектируемый участок или цех, а также от типа и оборудования самих складов, их основных параметров.
Наиболее рациональна компоновка складов в АПС, когда они максимально приближены к технологическому оборудованию. При этом кран-штабелер выполняет не только функции складирования, но и распределяет по рабочим местам материалы, заготовки, изделия, т. е. стыкует склад с технологическим комплексом. Один или несколько стеллажей склада размещают вдоль производственного участка рядом с оборудованием.
При линейных компоновках АПС склады располагают в торцах производственного участка и оснащают стеллажными или мостовыми автоматическими кранами-штабелерами (рис. 3). При небольших грузопотоках роботы-штабелеры используют как транспортно-складские роботы и для подачи заготовок на перегрузочные устройства. Мостовые краны-штабелеры используют при меньших грузопотоках и больших объемах хранения материалов, заготовок, готовых изделий.
При большой потребной вместимости склада и небольшой номенклатуре хранимых материалов, заготовок, изделий целесообразна компоновочная схема с блочным гравитационным складом, которая позволяет эффективно использовать площадь и объем производственного здания (рис. 4).
Для подобных складов возможна компоновка с перпендикулярным в плане расположением стеллажей по отношению к рядам станков или линейная компоновка, при которой стеллажи ориентированы в том же направлении, что и ряды станков производственного участка. Последние ТНС широко используют в мелкосерийном производстве на предметно-замкнутых участках.
Предпочтительность применения того или иного варианта компоновок и технического оснащения определяют расчетом.
При проектировании автоматических складов определяют:
– функции склада;
– потребную вместимость;
– параметры склада;
– выбирают или проектируют нестандартное оборудование;
– выбирают системы автоматического управления;
– технико-экономические показатели.
Потребную вместимость склада устанавливают в соответствии с нормативными запасами грузов, хранящихся на складе.
