Sistemi di immagazzinamento automatizzat

Gli impianti di stoccaggio automatici prevedono l‟utilizzo di macchinari automatici per la movimentazioni dei materiali. Sono anche denominati “intensivi”, con riferimento all‟elevato grado di utilizzo dello spazio, oppure “autoportanti” con riferimento alla doppia funzione delle scaffalature, qualora esse oltre allo stoccaggio sostengano anche le pareti e la copertura del fabbricato, tale tipo di soluzione si utilizza per altezze comprese tra 15 e 40 m.

I principali elementi costituenti un magazzino automatico (figura 2.22). sono: i traslo elevatori (mono-colonna o bi-colonna se a una/due colonne verticali)

le scaffalature, i sistemi di movimentazione o trasportatori per udc, i sistemi di trasmissione delle informazioni e dei comandi, i sistemi di gestione hardware e software, la componente civile (fondazioni, pavimentazione, copertura, ecc.), i sistemi di protezione antincendio e gli impianti generali.

Il trasloelevatore si muove tra le scaffalature e automaticamente stocca o preleva le unità di carico secondo strategie implementate da appositi software gestionali. Ha la possibilità di eseguire contemporaneamente i movimenti lungo l‟asse orizzontale e lungo l‟asse verticale. E‟ costituito da una piattaforma, in grado di eseguire l‟operazione di prelievo/immissione dell‟unità di carico nel vano, vincolata ad una colonna che consente la traslazione verticale. A sua volta la colonna è vincolata al pavimento ed al soffitto mediante rotaie che consentono il movimento di traslazione orizzontale del trasloelevatore all‟interno del corridoio.

La larghezza del corridoio ne risulta estremamente ridotta, non essendo necessaria la rotazione del pallet durante la movimentazione all‟interno del corridoio: 1,4 † 1,6 m corrispondenti alla larghezza del pallet a cui sono sommati i giochi necessari per una corretta e sicura movimentazione. Massime velocità di movimento per il trasloelevatore sono: 4 m/s per la traslazione e 2 m/s per il sollevamento.

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I vantaggi di questa soluzione rispetto alle altre sono da ricercarsi nell‟esigenza di corridoi stretti (qualche centimetro in più rispetto alla dimensione della merce da movimentare – generalmente pallettizzata) e nella velocità delle movimentazioni. Inoltre con questo magazzino la merce va dall‟operatore e non viceversa garantendo un‟elevata precisione nel prelievo e stoccaggio della merce. Questa soluzione è quindi adatta nei casi in cui vi siano da gestire moltissimi codici prodotto e per magazzini con altezze elevate. Il sistema informativo che gestisce le locazioni dei prodotti è in grado di pianificare le missioni del carrello in modo da ottimizzare i tempi e gli spazi utilizzati. Di conseguenza è possibile che nella stessa missione il trasloelevatore all‟andata metta a stock del materiale e utilizzi il viaggio di ritorno o per il prelievo o per spostare merce al fine di allocarla in modo più efficiente.

L‟impiego di magazzini automatizzati serviti da trasloelevatatori si giustifica sulla base delle elevate prestazioni ottenibili in termini di utilizzazione superficiale dell‟area adibita a stoccaggio, in termini di potenzialità di movimentazione e in termini di controllo dei materiali mantenuti a scorta.

A fronte di tali vantaggi vanno considerati i costi di investimento necessari, che si presentano di notevole entità specie se raffrontati con quelli richiesti da magazzini di tipo tradizionale.

Figura 2.22 Magazzini automatici serviti da traslo elevatore (Foto Cassioli srl)

Le prestazioni dei magazzini automatizzati serviti da traslolevatori dipendono sia dalle caratteristiche impiantistiche del sistema quali il numero di corridoi, i parametri cinematici dei trasloelevatori e le dimensioni della scaffalatura sia dalle politiche di gestione operativa che in particolare riguardano l‟allocazione degli articoli nella scaffalatura, l‟utilizzo di cicli combinati di prelievo e/o stoccaggio e i relativi criteri di tipo euristico adottati allo scopo di ridurre la durata media dei cicli combinati.

La valutazione delle tempistiche, necessarie ad un trasloelevatore per movimentare un‟unità di carico, risulta facilitata dall‟uso di modelli che ne rappresentano il funzionamento nel dominio temporale. La rappresentazione in coordinate temporali consiste nel rappresentare la scaffalatura in un diagramma temporale in cui a ciascun vano siano associati i tempi di percorso orizzontale e

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verticale rispettivamente per raggiungere il vano stesso a partire dal vertice inferiore dell‟area entro cui si muove il trasloelevatore. Nell‟ipotesi di considerare che il trasloelevatore raggiunga le condizioni di regime durante il trasferimento ai vani (ipotesi non soddisfatta per tempi brevi) e sia dunque lecito considerare fissi, rispetto alla posizione del vano, i tempi aggiuntivi di accelerazione/decelerazione, la trasformazione consiste nel dividere tutte le misure in lunghezza per la velocità orizzontale a regime del trasloelevatore e tutte le misure in altezza per la velocità verticale a regime.

Se si definiscono con L e H le dimensioni geometriche delle corse orizzontali e verticali del trasloelevatore si ottiene che i “confini temporali” delle scaffalature valgono:

TL = L / vl e Th = H / vh

Tali valori corrispondono al tempo richiesto dal trasloelevatore per percorrere l‟intera scaffalatura rispettivamente in lunghezza e in altezza. La corsa orizzontale L corrisponde effettivamente alla lunghezza della scaffalatura in quanto il punto di input/output è situato all‟esterno della scaffalatura. Viceversa la corsia verticale H corrisponde all‟altezza del penultimo livello verticale in quanto le forche si spostano di una distanza pari al numero di livelli meno uno per spostarsi dalla prima all‟ultima fila di pallet stoccati.

La rappresentazione della scaffalatura in coordinate temporali consente di ricavare direttamente dal grafico il tempo richiesto dal trasloelevatore per il trasferimento da un punto qualsiasi a un altro della scaffalatura. Tale valore non corrisponde alla distanza euclidea tra i due punti ma, data la contemporaneità dei movimenti orizzontali e verticali, è calcolabile come il massimo tra la distanza orizzontale e la distanza verticale tra i due punti considerati.

Figura 2.23 Rappresentazione in coordinate temporali della scaffalatura e del punto di input/output.

Se indichiamo con TI/O la distanza temporale dal punto di input/output dal vertice inferiore

della scaffalatura e nell’ipotesi di considerare i tempi di trasferimento a regime, le rette a 45° che si dipartono dal punto di input/output corrispondono al luogo dei punti descritti dal trasloelevatore quando entrambi i movimenti orizzontale e verticale sono attivi, cioè con distanze orizzontali e verticali equivalenti. I punti che si trovano all’ interno degli angoli a 45°

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