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Arranque preciso de un almacén automático

01/03/2008

El buen hacer de los ingenieros informáticos depende el correcto funcionamiento de los elementos electromecánicos (máquinas y controladores eléctricos), la eficiencia del almacén y la compenetración con el sistema de gestión general de la compañía (ERP). A continuación, relatamos el camino que es necesario recorrer desde que ya están montadas las estanterías, los transelevadores, los elementos de periferia y la electricidad hasta que todo el conjunto arranca.

José Luis Santiago, director de tecnologías de la información y softwarede la división de robótica (ITSW) de Mecalux, apunta que “la puesta en marcha de un almacén automático se divide en dos fases: la del software de control (Galileo o PLC –controlador de lógica programable–) y la del software de gestión (SGA)”. En cuanto a la primera fase, “antes de emprenderla”, subraya José Luis Santiago, “es imprescindible que se haya concluido el montaje electromecánico”. Acto seguido, los responsables del proyecto, es decir, los creadores del software de gestión y del de control, se trasladan físicamente a la obra.

Su primer cometido es efectuar una validación de la instalación desde el punto de vista, precisamente, electromecánico, con la finalidad de reconocerel bus de campo y la periferia.Este consiste en una red de área local similar a las redes informáticas pero con características especiales para trabajar en un entorno industrial.

 

‘Mapear’ las señales

Luego, el mismo equipo profesional comprueba que todas las señales estén correctamente mapeadas, –o lo que es lo mismo: asignada una identificación a todos los controladores de la instalación y determinadas las conexiones que se deben producir entre ellos–, y que son detectadas por el sistema de control. “Para ello es indispensable mover en modo manual los transportadores, probando los sentidos de giro de sus motores,y que las paradas que realizan se produzcan en el punto adecuado”,aclara el director del departamento de ITSW de Mecalux.

A partir de aquí, también se acomete una primera regulación de todos los sensores de la instalación.Hay que tener presente que cualquiera de estas instalaciones automatizadas dispone de infinidad de sensores. Un almacén sencillo incorpora hasta 500 unidades. Solo un transportador cuenta con dos fotocélulas (sensores), más los sistemas de seguridad. Por ejemplo, estas dos fotocélulas hay que ajustarlas para que la paleta que se transporte se detenga en las condiciones acordadas.

Si esta máquina además eleva, también habrá que ajustar la parada en alto y en bajo, con lo cuales te trabajo electromecánico deajuste requerirá más tiempo. En cada una de estas posibles posiciones los sensores son elementos esenciales para la correcta verificación de los movimientos y desplazamientos.

 

Parametrización

A la vez, se revisa el funcionamiento de los transelevadores y de los elementos de periferia. Para ello se parametrizan el conjunto de los variadores de frecuencia, que son los que mueven, por ejemplo, los dos motores de los primeros –el que se encarga de la traslación a lo largo del pasillo y el que se ocupa de la elevación de la cuna de estas máquinas–.“Aunque se trata de unos mecanismos estándar hay que determinarlos parámetros apropiados a cada transelevador en particular, en funciónde la altura y de las cargas que se van a mover”, indica Santiago.

Tal como puntualiza este experto, en cuanto a estas parametrizaciones de los variadores, “la gestión de los transportadores es menos complicada porque cada motor tiene una operativa más simple. Sin embargo, el tema se complica en la gestión y programación de los transelevadores al trasladarse a una gran velocidad: existe una aceleración fuerte, una parada precisa y un posicionamiento muy exacto a través del telémetro”.

Es evidente que todos estos movimientos de las máquinas instaladas ya se han verificado tras su montaje, pero es ahora cuando hay que dar e ltoque definitivo y ajustarlos para que todo vaya sobre ruedas. El siguiente paso es probar el programa de control de toda esta maquinaria.Tras su creación se han hecho múltiples ensayos pero siempre en las oficinas de Mecalux.

Por fin es posible ponerlo en marcha en casa del cliente.En la obra se valida que todos los movimientos sean como deben ser y que, además, cada una de las unidades losr epitan correctamente. “Al principio, la fiabilidad y disponibilidad de las máquinas es inferior a la prevista ya que transmiten señales de fallos y averías hasta que se ajustan perfectamente”,comenta Santiago.

En realidad, no se trata de averías en sentido estricto, sino que, tal vez, simplemente, es que el transelevador no lee una de las fotocélulas.El objetivo de esta tarea, puntualiza, “es lograr que esa fiabilidad y disponibilidad alcance el 99%, que los desplazamientos, extracciones y ubicaciones sean acordes con el programa,que resulten seguros y, principalmente,que se cumpla la repetitividad”. Es decir, que una máquina sea capaz de efectuar el mismo movimiento una y otra vez sin fallos.

 

Cambios

Y como sucede en la mayoría de los proyectos, una cosa es la definición del proyecto y su desarrollo y otra es la puesta en marcha. Una vez en la obra,los técnicos encargados del arranque de la instalación se percatan que es obligatorio hacer una serie de reprogramaciones,sobre todo en los nudos más críticos, en los cruces o en los puntos de decisión.

Los algoritmos se habían planteado de un modo y después se comprueba físicamente que por lógica la respuesta de las máquinas debía ser otra. “En definitiva, en esto consiste el ajuste y hace falta tiempo”, constata José Luis Santiago.Hay que buscar la máxima optimización de la operativa y el sistema tiene que saber “decidir”, por ejemplo, en función del producto, cuándo una paleta o un contenedor debe retornar al anillo de picking, cuándo dirigirse a una enfardadora o a una impresora de etiquetas con aplicador.

 

La gestión

Cuando todos los movimientos del conjunto de la maquinaria son correctos es el momento de implementar en la obra la informática de gestión. De lo que se trata es de conectar el software de control al de gestión y para ello, evidentemente, la conectividad ha de ser buena. “Hay que comprobar que se produce el diálogo correcto entre el sistema Galileo o PLC (control) con el SGA(gestión)”, aclara Santiago.

Es un trabajo puntilloso porque, en primer lugar, se inspeccionan los puntos de identificación de las paletas o de los contenedores, después, el sistema de ubicación y, a partir de aquí, las extracciones de forma manual. Para ello, desde el mapa del almacén, se selecciona una unidad y se da la orden de salida. “En este punto, ya estamos en disposición de examinar el funcionamiento de las operaciones de picking. Si bien, previamente, ha sido necesario realizar una prueba de comunicación del SGA con el ERP del cliente”, comenta.

Como en otras ocasiones esta conexión entre ambos sistemas ya la han efectuado los desarrolladores mientras trabajaban en la oficina. Sin esta comunicación bidireccional no sería factible sincronizar el maestro de artículos del ERP con el del SGA, ni que el almacén recibiera las peticiones que generan los pedidos o las órdenes de entrada, etc.; ni, tampoco, que el SGA transmitiera al ERP la confirmación de cada operación.

Por ejemplo, que ha ejecutado un pedido tras la extracción de una serie de referencias de modo que lue-go tal ERP pueda generar una factura.“A veces, esta integración no es posible puesto que el cliente todavía no dispone del ERP para operar. En ese caso, la comunicación puede hacerse después”, asegura.

Mientras,el usuario trabajará de forma autónoma con el SGA. Muchas empresas, debido al crecimiento acelerado de sus negocios,deciden emprender un cambio total en su forma de gestión y en sus operaciones. No solo construyen un nuevo almacén automático para resolver los movimientos de las mercancías sino que deciden implementar un sistema de gestión de la compañía más potente que abarque todos los departamentos.“En estos casos –relata Santiago–,el trabajo es doble en el sentido de que todos dependemos de las fechas de los otros en el cumplimiento de los plazos del proyecto para llevar a término la integración completa”.

 

Formación

Terminada la fase de implementación del SGA y realizadas todas las pruebas para verificar que los movimientos de entradas, salidas y picking se ejecutan correctamente, comienzal a formación de los equipos de trabajo en casa del cliente con el propósito de que éstos asuman la gestión del almacén. Normalmente, tal formación dura una semana.

 

Entrega y soporte

Los operarios ya son capaces de ocuparse de todas las operaciones y llega el momento de “entregar la instalación al cliente y que este firme la recepción”, explica José Luis Santiago.Pero la participación del proveedor en el proyecto no concluye aquí.Tras esta fase de puesta en marcha y de la entrega definitiva, las mismas personas que se hicieron cargo de desarrollar todo lo relativo a la informática de la instalación automática siguen a disposición del usuario durante unos 15 días.

En este periodovan a surgir, por parte de los operarios del almacén, dudas y consultas que se habrán de resolver.Si todo va correctamente, la siguiente fase es traspasar el proyecto al equipo de soporte, que también forma parte de este departamento de ITSW.

Se trata de un servicio de apoyo en horario de oficina o, si lo quiere y lo contrata el cliente, de 24 horas. Santiago resalta que “el tipo de incidencias es muy variado: desde que el contenedor extraído no es el solicitado,hasta que la apilabilidad resulta inadecuada. Incluso surge la necesidad de realizar nuevos cambios en lal ógica de los movimientos de la maquinaria ya que se comprueba que no se desempeñan los movimientos correctos ante determinados requerimientos”.

Esto es normal, pues durante el desarrollo del proyecto es imposible simular la totalidad de los supuestos posibles. “También aparecen diferencias de interpretación del proceso entre nosotros, como proveedores,y el cliente, o cambios respecto a la lógica pensada inicialmente”,añade Santiago.

 

En remoto

Las modificaciones en la lógica del funcionamiento las asume habitualmente el equipo de soporte, que trabaja en remoto y no se traslada a la instalación del cliente hasta que no lo aconseje el cambio. “Este traslado lo determina su misma naturaleza. Por ejemplo, todos los cambios en el control siempre se hacen de forma presencial porque no tiene sentido corre rriesgos para las máquinas y mucho menos para los operarios. Por su parte, los relativos a la gestión, es decir,en el SGA, en su mayoría se llevan a cabo en remoto”, confirma.

Como se desprende, esta fase de arranque de una instalación logística automatizada requiere su tiempo, que además depende de la envergadura del proyecto. “En los casos en los que el desarrollo es totalmente estándar, por ejemplo, en la puesta en marcha de un In a box, la duración es de unos tres días. En cambio, en el arranque de un proyecto en el que entran en juego no solo un almacén automático, sino clasificadores, sistemas de preparación de pedidos pick to light, etc. se tarda hasta dos meses”, describe José Luis Santiago.

Y concluye: “Además, el SGA puede ser más o menos estándar pero el sistema de control requiere mucho más tiempo ya que además de intervenir muchos fabricantes hay que mapear toda la ingeniería eléctrica,que sí es específica para el cliente”..

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EQULIBRIO ENTRE LO ESTÁNDAR Y LO PARTICULAR

Cada una de las instalaciones automáticas que se desarrollan dispone de un sistema de control (Galileo o PLC) propio que está basado en unos módulos que sí son estándar. En cuanto a la gestión oSGA (software de gestión del almacén), es también estándar pero se parametriza en función de unas reglas internas, los workflows (flujos de trabajo) y una configuración. Adicionalmente,sobre este software estándar, si el cliente necesita disponer para operar de una funcionalidad que no está prevista, se programan unos módulos “enchufables”, que son particulares para él.

Hay módulos optativos reprogramables a los que el cliente puede optar. Por otro lado, la parte estándar se actualiza por control remoto desde el departamento de soporte de la división de tecnologías de la información y software de la división de robótica (ITSW) de Mecalux en función de las versiones y el paso del tiempo, o también aprovechando los desplazamientos físicos en los que se realizan las operaciones de mantenimiento de la instalación.

 

Situaciones concretas

Y es que desde este departamento de soporte se tiene acceso a cada uno de los sistemas de los diferentes proyectos. “No obstante, hay casos muy concretos en los que el cliente no permite este acceso remoto. Cuando tiene lugar una incidencia solo es posible resolverla con un desplazamiento o a veces a través del teléfono”, relata José Luis Santiago, director de la división de ITSW de Mecalux.

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GALILEO: EL CONTROLADOR

En una instalación automática intervienen multitud de elementos o máquinas que es preciso controlar físicamente. Es de lo que se ocupa Galileo Control System, un software que facilita la programación lógica de todas esas unidades implicadas. Esta aplicación es un completo paquete de control de los componentes automáticos del almacén que integra tres módulos o herramientas:

 

Designer, una interfaz gráfica con la que se hace más sencilla la programación; un servicio de Windows NT que ejecuta el Programa PLC (SoftPLC), que gestiona las entradas y salidas de información (lee, decide y ejecuta);y Status Monitor, el sistema de visualización que los operarios pueden utilizar para comprobar el estado y la situación de la instalación así como para interactuar con ella en las labores de mantenimiento y de resolución de problemas.Interfaz gráfica.

Designer es una herramienta muy visual que se emplea para el diseño de la estructura de los elementos que componen una instalación automatizada. La interfaz gráfica presenta una hipotética planta del almacén para colocar e interconectar sobre ella las máquinas y los elementos necesarios que lo van a componer.

En cuanto a SoftPLC, es el módulo que se ocupa de efectuar las operaciones lógicas que se han programado con Designer. Por su parte, Status Monitor también es una herramienta muy útil para programar el SGA y enlazarlo con Galileo. Permite efectuar pruebas virtuales de todos los posibles movimientos que puede sufrir la carga dentro de la instalación.

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LO MÁS AVANZADO EN LA GESTIÓN DEL ALMACÉN

 

El SGA es el software que gestiona el almacén. Su cometido es gestionar, controlar y optimizarl os movimientos que se producen en un centro logístico. Principalmente, proporciona en tiempo real una visión del estado del stock, la situación de los transportes y de la operativa de lpicking. Se trata de un sistema escalable y modular que funciona sobre Microsoft Windows y Base de Datos Oracle. Además, Mecalux acaba de lanzar al mercado una versión actualizada que ha sido concebida para que su programación sea más intuitiva, más visual y más ágil; manteniendo los exigentes niveles de eficiencia y calidad de los que ya disfrutaba.Y es que incorpora nuevas herramientas de configuración que lo hace más flexible y adaptable a los requerimientos de cada instalación.

 

Más ventajas

El nuevo SGA puede implantarse en las instalaciones de almacenaje más rápidamente, de modo que el tiempo de duración del proyecto se ha reducido. Igualmente, otra nueva característica es que facilita la mejora de la capacidad para efectuar modificaciones en las plantas en las que ya está en funcionamiento, tanto en términos de configuración como deceleridad en el cambio.

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DICCIONARIO DE CABECERA

Bus de campo:consiste en una red de área local similar a las redes informáticas pero con características especiales para trabajar en un entorno industrial.

ERP: son las siglas de Enterprise Resource Planing, y se emplean para nombrar a un tipo de software que se utiliza para gestionar la empresa.

Galileo: es el software que controla los automatismos instalados en un almacén. Su función es transmitir las órdenes del SGA a las máquinas.

Mapear: asignar una identificación a todos los controladores de la instalación y determinar las conexiones que deben producirse entre ellos.

Parametrizar: en el entorno de Galileo significa ajustar las órdenes de cada movimiento mecánico, de tal forma que se consiga su optimización teniendo en cuenta los parámetros de seguridad y funcionamiento. Es decir, cómo se van a ejecutar esas órdenes en función de las necesidades concretas de la instalación (velocidad del ciclo, tipo de carga, pesos, altura de las ubicaciones, longitud del pasillo, etc.).

PLC: significa Programmable Logic Controller; en castellano:controlador de lógica programable.Verifican la lógica de funcionamiento de las máquinas, plantas y procesos industriales. Son unos dispositivos a los que se les da una serie de instrucciones que, dependiendo de unas determinadas variables,reciben y envían diferentes señales eléctricas a otros dispositivos y máquinas.

Sensores: en un almacén automático,los sensores comunican el estado de la carga y de los elementos a los sistemas informatizados.Hay distintos tipos según la actividad que desempeñen y el ámbito en el que se deban desenvolver.Son los telémetros (miden la distancia de un punto a otro), los encoders (determinan la velocidad a la que está funcionando el motor), las fotocélulas (que detectan el movimiento y el posicionamiento), etc.

SGA: son las siglas que corresponden al Sistema de Gestión del Almacén. Su papel es gestionar la carga y su movimiento desde el punto de vista lógico. Es el nexo de unión entre el ERP de la empresa (de la que recibe, por ejemplo, la ola de pedidos a preparar) y el software de control (Galileo o PLC), el ejecutor de las órdenes.

Variadores de frecuencia: son piezas eléctricas que se ocupan de cambiar la velocidad y la aceleración de los motores de los transelevadores y los transportadores gobernando la frecuencia empleada. A mayor frecuencia, mayor velocidad y viceversa. También consiguen un mejor control sobre la aceleración, lo que evita los posibles movimientos causados por la inercia de la carga.