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El almacén se mueve en electrovías

01/09/2007

 

El diseño de los centros de almacenamiento actuales debe contar con algunas características que resulten novedosas, como son la flexibilidad y la posibilidad de cambiarla forma de trabajo y de organización en muy poco tiempo. De hecho, estos rasgos se están empezando a aplicar a todas las partes integrantes de este tipo de instalaciones.

Esta filosofía, que se está reflejando en herramientas que se muestran capitales para la actividad operativa de los almacenes, constituye uno de los principales retos que ha superado, por ejemplo, el nuevo software de Mecalux en lo que a la programación de las instalaciones se refiere (ver número 80 de esta publicación).

Pero ¿y si además de un software adaptable y flexible, que es un componente intangible (no físico), es necesario contar también con elementos del hardware de la instalación sobre los que poder efectuar cambios y modificaciones? ¿Y si ya se sabe que dentro de cinco años se tendrá que realizar una modificación en el plano de la instalación cuando se haya inaugurado un nuevo centro de producción anexo al almacén?

 

Qué son las electrovías

Una de las respuestas más competentes para hacer frente a este tipo de cuestiones son las electrovías. Se trata de unos elementos de transporte automatizado que presentan una gran versatilidad y capacidad de adaptación siempre que se requiera emprender un cambio en el diseño de la planta.

La electrovía se usa en el entorno de la producción industrial para trabajos tan variados como el transporte de vehículos a lo largo de una cadena de montaje o el desplazamiento de materiales dentro de una fábrica,por ejemplo. Y también es de gran utilidad para el movimiento de mercancías en el interior de un centro de almacenaje.

Dado que una electrovía puede transportar cargas de todos los tamaños, pesos, estructuras, formas, en unos u otros soportes (como paletas o contenedores), etc.,y a través de los más enrevesados recorridos, resulta un dispositivo de transporte muy versátil y adecuado para emplearse en plantas que prevean modificaciones o ampliaciones.

 

Económicas y versátiles

Este tipo de instalaciones se optimiza aún más desde un punto de vista económico cuando las distancias entre los diferentes puntos de trabajo son considerables o cuando hay una gran cantidad de puntos de destino y las necesidades de flujo no son demasiado exigentes. El despliegue de una solución de esta clase, dada su apariencia, puede dar la idea de que es una tecnología cara. No es así por dos razones. En primer lugar, se utilizan materiales y piezas estándar, con lo que los costes no se disparan.

En segundo, las electrovías suponen una reducción en los gastos de funcionamiento del transporte de mercancías dentro del almacén o la planta de fabricación, ya que se ponen en movimiento solamente en los momentos en los que la mercancía se tiene que transportar, cuando los vehículos (carros de transporte) vacíos vuelven hacia el tramo de acúmulo o cuando deben pasar al siguiente puesto de trabajo; por ello se optimiza el consumo de energía, el desgaste de las piezas, los requisitos de mantenimiento y los consumos en repuestos.

Las rutas de transporte pueden asimismo acomodarse a las exigencias impuestas por la obra civil de la empresa o por la organización física de la producción o de la operativa. Por ejemplo, pueden adaptarse a un paso entre edificios aunque éste sea en curva o es posible instalar desvíos de entrada o de salida, cruces giratorios o elevadores verticales en cualquier lugar del recorrido.

Otra de las ventajas que se transfiere a la operativa es una mejora en el uso del espacio disponible en la nave o planta. Estos sistemas no interfieren en el tráfico o en el paso realizado anivel del suelo ni tampoco en las zonas de trabajo, ya que el transporte puede ir en altura, bajo el techo. Esta característica permite, por lo tanto, aplicar esta tecnología en áreas de trabajo ya existentes y en funcionamiento sin tener que mover las o cambiarlas.

Además, se pueden variar aspectos como la velocidad o el número de carros específicamente en cada zona, así como cambiar el recorrido de las mercancías mediante tramos de enlace o de atajo.

Esta facilidad en las modificaciones se refuerza por la singularidad que tienen los vehículos empleados en las electrovías: son capaces de trasladarse de forma autónoma desde el lugar de partida al de destino una vez conocido éste. La tracción individualizada permite trasladar un carro hasta el punto siguiente sin tener que mover toda la línea que viene detrás, propiedad que le confiere flexibilidad.

 

Configuración a la carta

Esa flexibilidad que plantean las electrovías también se refleja en las distintas configuraciones y tipologías dependiendo de las necesidades de transporte que haya que cubrir, a la vez que en la organización planteada en la operativa de la empresa, la carga que es preciso mover, etc. La electrovía aérea es la más conocida. Se caracteriza por un sistema de guiado de los carros desde su parte superior. La guía por la que discurren esos carros está fijada a la estructura del edificio, aunque si esto no fuera posible también se puede acoplar a pórticos que, en ese caso, realizarían las funciones de forjado.

Este tipo de transporte tiene una velocidad máxima de unos 120 m/min. y puede desplazar 1.000 kg de carga.Un segundo tipo de electrovía es la invertida monorraíl o birraíl, similar a la de tipo aéreo, pero con la particularidad de que la guía para carros no cuelga del techo, sino que está instalada en el suelo. Se utiliza en edificios cuya altura libre no es suficiente para colocar un sistema aéreo. El problema de este modelo es que la guía representa una barrera al paso, justo al contrario de lo que sucede en el sistema aéreo.

La velocidad de estas electrovías es la mitad que la de las aéreas –60 m/min–, si bien pueden manejar el doble de peso, hasta 2.000 kg. Hay un tercer tipo de electrovía denominado power&free que puede ser aéreo o invertido. La diferencia principal respecto a los otros dos modelos consiste en que el carril de guiado incluye, si se requiere, una cadena de arrastre a la que se enganchan los vehículos, en lugar de usar, como en las otras modalidades, un sistema de tracción en cada uno de ellos. Al igual que en el resto de variaciones de las electrovías,las power&free pueden manejar cargas pesadas de hasta 2.000 kg.

 

Atentos al cliente

Ya se trate de electrovías aéreas, invertidas o power&free, el recorrido que se puede desplegar para este tipo de instalaciones depende sólo de las exigencias que el cliente tenga en la planta. Aparte, es posible emplear rectas, curvas, tramos con rampa, tramos de acúmulo, desvíos, elevadores verticales,etc.

En el caso de la modalidad aérea, los carriles se cuelgan en altura y en las zonas de carga el tramo queda a un nivel que facilita cargar o descargar la mercancía con comodidad (por ejemplo,mediante transportadores). Por otra parte, para disponer de una mayor flexibilidad en la operativa, se utilizan estrategias basadas en tramos en donde pueden quedar los carros automotores acumulados (por lo que se denominan “de acúmulo”), uno tras otro.

Estos puntos sirven para almacenar carros vacíos a la espera de que se necesiten, al igual que para generar pulmones para la carga y también como almacenes provisionales. Además se usan siempre en instalaciones en las que se producen fases de fabricación con tiempos de ciclo diferentes, como pulmones entre estaciones de trabajo con ciclos distintos y delante de desvíos o de elevadores verticales.

 

El interior del sistema

Todas las ventajas de las electrovías tienen su punto de partida en el diseño de estos sistemas y de sus partes integrantes, un conjunto de tecnologías que conforman una solución de transporte de cargas muy interesante. El distintivo más destacable de una electrovía es el medio de transporte que emplea. Los carriles cumplen una doble función, ya que además de servir como camino por el que circulan los carros que transportan la carga, también son el soporte para los cables que llevan la corriente eléctrica y la comunicación con los vehículos.

Están constituidos por una pieza estándar como es un perfil extrusionado de aleación de aluminio, con ranuras continuas y simétricas al eje horizontal, a lo largo del mismo, para facilitar su montaje.Los tramos se hallan afianzados al techo a través de los denominados yugos de suspensión, a los que se unen mediante unos taladros practicados en el centro del alma de la vía de transporte.

En la misma cara delos yugos se fijan los soportes de los componentes eléctricos de adquisición de señales y, por el otro lado del carril, se aseguran los soportes de las piezas aislantes que contienen las líneas de cobre.Los carriles de alimentación eléctrica están compuestos por un conductor de cobre en forma semi circular con una sección especialmente diseñada para garantizar el contacto con el patín de toma de corriente situado sobre el carro.

Los bordes libres del perfil semicircular encajan en una funda aislante de protección, con lo que se configura un conjunto resistente y seguro, que a pesar de su diseño abierto está protegido contra contactos accidentales. Su sujeción al carril de la electrovía se realiza con soportes aislantes que se fijan al carril por una cara, insertándose sobre la otra los porta conductores a presión.

Los carriles combinan tramos rectos con curvos para conformar la vía de transporte. De cara a conferir a esa vía la mayor versatilidad posible, se emplean también otros sistemas algo más especiales que cumplen la función de desvíos en el recorrido de los carros.

Los desvíos de entrada a una vía o de salida de la misma se diferencian sólo en cómo están colocados para que cumplan una u otra finalidad, ya que desde el punto de vista constructivo son iguales. Están formados por dos bastidores fabricados con perfiles de aluminio. Uno de ellos es fijo y el otro, colocado en su interior, móvil.

El bastidor se desplaza por medio de ruedas de apoyo y dispone de otras laterales de contraste.Los desvíos de salida permiten desplazar la carga a otros carriles laterales, por lo que son útiles en labores de selección y distribución de las mercancías. La vía principal se bifurca en varias secundarias utilizando este tipo de desvíos y, en función del destino del carro, se activarán o no para sacarlo del flujo principal.

 

Pulmones de acúmulo

Los desvíos de entrada sirven para exactamente lo contrario que los de salida, es decir, para aunar en la vía principal los carros que discurren por las secundarias. También son los que controlan el abastecimiento de carros desde los pulmones al carril central. Esos pulmones de acúmulo se forman con un desvío de salida, un tramo recto —que puede quedar perpendicular o paralelo a la vía principal—y un desvío de entrada para volver a la vía principal.

Aunque esos son los tres principales componentes del carril, en las electrovías se pueden encontrar otras herramientas con las que es posible casi cualquier combinación de movimientos y organización en un determinado espacio de operaciones. En ciertas situaciones, cuando una ruta debe atravesar el camino de otra se usa un cruce giratorio, con lo que se evita tener que cambiar una de las dos vías de nivel.

 

Este tipo de cruce

Un último componente también utiliza una pareja de tramos paralelos, pero esta vez acoplados a una plataforma giratoria, que se coloca con los tramos dispuestos a continuación de dos vías (que circulan en direcciones opuestas). De esta manera, cuando un carro se para en uno de los tramos, la plataforma gira 180º y los tramos quedan unidos a la vía opuesta a la que estaban inicial consiste en un tramo de carril acoplado a una plataforma giratoria.

Cuando se halla en una posición permite el paso por una de las vías y cuando gira 90º hace lo propio en la otra. Otro elemento especial pero corriente en las instalaciones es el desvío paralelo, también denominado de extracción. Tal y como su nombre indica, consiste en dos tramos de carril paralelos con un bastidor de desplazamiento que, mediante un movimiento perpendicular a la vía, coloca uno u otro tramo.

En el caso de que se quiera realizar el mantenimiento de un carro, sin estorbar el normal discurrir de los demás, se puede llevar hasta este desvío, accionar el mecanismo que extrae el tramo activo con el vehículo parado sobre él y dejarlo paralelo a la vía principal para iniciar las tareas que sean menester .Así también, en el momento en que el carro emprende de nuevo la marcha lo hace circulando por la vía paralela en dirección contraria. A este tipo de soluciones se les denomina“ desvío inversor”.

 

Carros inteligentes

Las vías y los desvíos son piezas fundamentales del esqueleto de las electrovías, pero el cerebro de las mismas es otro. Los mandos centralizados conducen las electrovías de modo inteligente gracias a un código de información que incluye el destino y que está presente en todo el recorrido, desde la salida hasta el punto de llegada.

El recorrido que el vehículo o carro debe seguir se determina en función de reglas que optimizan el movimiento, tales como cuál es el camino más corto; la distribución de los vehículos libres entre los distintos puntos de carga y si se debe pasar ono por determinados desvíos; estaciones de carga y descarga; elevadores verticales, etc.

Es posible hacer el control de los carros en las electrovías con distintos equipos, en función de las necesidades de la instalación y de la tipología de la misma. Se puede encontrar desde una simple caja de acometida con protección y elementos de conexión y desconexión para un vehículo único de ida y vuelta sobre el mismo tramo de carril, a mandos con PLC o PC en el caso de electrovías unidas a otros sistemas de transporte o almacenaje.

Cuando el recorrido es muy enrevesado o si es preciso dotar a la instalación de otro tipo de información, como por ejemplo el tiempo de funcionamiento de los vehículos, éstos se equipan con un portador de datos móvil, sobre el que se puede leer y escribir automáticamente sin contacto alguno con las estaciones correspondientes.

 

Vehículos en camino

Para que los vehículos hallen el camino hasta el punto en el que deben recoger o dejar la carga, el destino se codifica en el carro o en su portador de datos por medios mecánicos (mediante levas), fotoeléctricos (reflectores) o electromagnéticos (placas magnéticas codificadas que no precisan contacto).En cuanto a los propios vehículos, utilizan una rueda motriz y, en el caso de los dobles, otra rueda libre unida a la primera por un travesaño.

La tracción de los vehículos se lleva a cabo a través de motores reductores con cambio de sentido. Estos motores están sujetos en los vehículos por medio de un eje y su potencia dependerá del peso de carga y de la velocidad de transporte que se quiera conseguir.Del travesaño, cuyo tamaño depende del tipo de mercancía que se necesite transportar, cuelgan los denominados ganchos, que son los portadores de la carga.

Los ganchos pueden ser fijos, móviles, giratorios y pendulares, dependiendo de la mercancía que se transporte y de la manera en que se cargue y descargue los vehículos. Estas operaciones se efectúan de forma manual o automática mediante los portadores de carga que es posible colocar en los ganchos, como los transportadores de rodillos o de cadenas, elevadores, etc.

Gracias a la automatización y a los mandos de control de los carros resulta factible, por ejemplo, servirse de un gancho con un transportador de rodillos incorporado (lo que sería un tramo de una línea de transporte) capaz de acoplarse a una salida o entrada de un camino. Así, un solo tramo de transportador sobre una electrovía puede sustituir a una larga línea de rodillos o cadenas automatizada, sin suponer una barrera física al movimiento de las máquinas de manutención ni a las personas en la instalación.

En definitiva, la electrovía crea un sistema de transporte versátil, adaptable a casi cualquier planificación y muy flexible en comparación con otras máquinas para movimiento de mercancías. Estamos frente a un elemento que se usa profusamente en instalaciones de producción y que puede solventar limitaciones de espacio y organización en los almacenes en donde otras soluciones fracasan o no son tan competitivas.

 

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TIPOS DE MANDOS

Los mandos del carro y su bastidor asociado se clasifican en tres grupos:Electromecánicos: son aptos para tareas de mando sencillas yse emplean en instalaciones de transporte simples donde no es preciso un seguimiento (tracking) de la carga.

Electrónicos simples:son necesarios cuando hay dos velocidades, un cambio de sentido, un aviso de avería o un paso suave al cambio de velocidades. Pueden proporcionar datos del bastidor y su carga asociada. En instalaciones complejas, el seguimiento lo efectúa un autómata programable superpuesto.Totalmente electrónicos con microprocesador, variador de frecuencia o autómata programable: estos mandos se emplean cuando se tienen que suministrar los datos del bastidor y su carga asociada.Así, por ejemplo, disponen el número del bastidor, el de posición en el almacén o el código del material. Se usan en el momento en el que los bastidores contienen mercancía para abastecer a varias plantas o zonas de trabajo distintas, o si hay tramos con velocidades de trabajo muy lentas y/o regulables.

 

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ALMACENES VERTICALES PARA CARGA

Los elevadores verticales se emplean para superar diferencias de alturas entre los trayectos del recorrido o entre dos plantas–almacenaje y producción–. Hay distintas posibilidades para manejar los ganchos verticalmente, dependiendo de las necesidades de la instalación y de los carros que se usen. Así, el elevador puede disponer de una columna de elevación simple o doble, con carril elevador para uno o dos vehículos y tracción por cable o cadena.

Dado que la seguridad es una exigencia en todas las instalaciones, los elevadores tienen una protección de caída y bloqueo mecánico en el caso de una rotura del cable. Los vehículos sólo pueden entrar o salir del elevador cuando la cuna elevadora (que es un tramo de carril) se encuentra posicionada y enclavada, y durante el transporte los carros quedan bloqueados electromecánicamente.