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Puesta en marcha de un almacén automático

01/01/2005

El aprovechamiento del espacio, el elevado nivel de rendimiento, la disminución de los errores y la menor dependencia de los recursos humanos, son los principales motivos que han llevado a las empresas a demandar la instalación de almacenes automatizados.

Las diferentes áreas implicadas (mecánica, electrónica y software) y la diversidad de elementos con los que cuenta un almacén de estas características hacen que sea imprescindible una gestión eficaz de los distintos recursos para llevar a cabo una correcta puesta en marcha.

La mayor parte de las empresas, por no decir la totalidad, cuentan con almacenes convencionales operados típicamente por carretillas o elementos similares, por tanto, es necesario que el montaje y arranque del nuevo almacén se realice de forma rápida y fiable, teniendo en cuenta la posibilidad de convivencia temporal, o definitiva en algunos casos, con el almacén convencional.

Además, la diversidad de áreas de negocio que abarca cada una de las compañías y sus particularidades de funcionamiento confieren una idiosincrasia especial a cada uno de los almacenes a automatizar, hecho que deberá considerarse a la hora de cumplir las expectativas del cliente.

Metodología propia

Para que estos objetivos sean alcanzados, Mecalux emplea su propia metodología de trabajo, dividiendo el proyecto de montaje y puesta en marcha del almacén en diferentes etapas.

Estas disponen de una planificación propia que, a su vez, forma parte de la planificación global del proyecto. Las tareas correspondientes a cada fase son asignadas a un departamento o equipo de trabajo distinto, que será el encargado de llevarlas a cabo. Todas son secuenciales en el tiempo de forma que no se inicia una hasta que ha finalizado la anterior.

Paralelamente se forman equipos de verificación y validación para cada una de las fases. Se componen de profesionales externos al departamento involucrado aunque conocedores de sus tareas. Por tanto, disponen de total libertad para verificar e invalidar en su caso, las tareas efectuadas por el departamento auditado.

Así y mediante el seguimiento de un responsable con la visión global del proyecto, se consigue que cada división de la compañía logre la correcta finalización de la fase asignada, controlando el tiempo planificado y los costes asociados. Del mismo modo, cada uno de los departamentos entra en escena en el momento preciso, cuando todas las tareas previas han sido correctamente efectuadas y verificadas.

Fases previas a la puesta en marcha

Existen un conjunto de fases que deben llevarse a cabo antes de iniciar el montaje y la puesta en marcha de todo almacén automático.

Fases de la puesta en marcha

Una vez completadas las fases previas y una vez se han redactado y acordado con el cliente las especificaciones del almacén automático a implementar, se procede al diseño y fabricación de los distintos elementos que conformarán el producto final para pasar, posteriormente, a cada una de las fases siguientes:

1. Montaje de estanterías
Una vez que los materiales han pasado los exhaustivos controles de calidad se inicia el montaje de las estanterías. Durante toda la fase de montaje, el jefe de obra realiza la supervisión, de los trabajos asegurando que se siguen los procedimientos adecuados, plazos y costes, así como el nivel de calidad óptimo.

Una vez finalizado el montaje, se procede a realizar el Protocolo de mediciones mediante el cual se verificará que se ha realizado correctamente y se encuentra dentro de las tolerancias especificadas por la normativa FEM (Federación Europea de Manutención).

2. Verificación de subcomponentes de terceros
La subcontratación de servicios ofrece enormes posibilidades en cuanto a fabricación de componentes específicos se refiere. Esto conlleva, en cambio, la necesidad de efectuar minuciosos procesos de validación para verificar que los componentes se ajustan a los requerimientos especificados.

El equipo de validación se desplaza a las instalaciones del proveedor para realizar las verificaciones in situ de forma que en caso de incidencias se reduzcan los costes y plazos de intervención.

3. Montaje mecánico
Cuando todos los conjuntos mecánicos están en las instalaciones del cliente y se ha procedido ya a la recepción, se inicia la fase de montaje. Esta conlleva la participación de equipos especiales, personal externo (conductores de grúas, carretilleros, etc.) así como la directa implicación del personal del cliente (punto muy importante puesto que posibilitará que los departamentos de mantenimiento de los clientes tengan conocimiento de los distintos elementos que forman el almacén automático).

En esta fase se colocará el equipo de pasillo, los transelevadores, los transportadores, shuttle cars, dinámicas, vallas de protección, pupitres de trabajo y el resto de elementos que forman parte del almacén automático.

Esta es una fase clave sobre la que deberá realizarse un estricto seguimiento para asegurar el buen fin del proyecto. Esto es así porque del exacto montaje de los elementos mecánicos según planos y de la perfecta nivelación de columnas, cunas y demás elementos de los transelevadores y elementos móviles dependerá la posterior colocación de los componentes electrónicos a la vez que la definitiva parametrización de los movimientos mediante el software de control.

4. Verificación mecánica
Mediante la ejecución de esta fase se comprobarán cuatro puntos básicos de los elementos mecánicos:

  • Están donde deben estar. Comprobación visual y medición electrónica de la colocación de los elementos fijados en suelos o paredes y de los elementos solidarios a otros.
  • Están como deben estar. Verificación de que el posicionamiento es el correcto para cumplir la función específica de cada uno de ellos.
  • Son como deben ser. Revisión de que los elementos cumplen las especificaciones de fabricación en cuanto a materiales empleados, formas, medidas y propiedades que deben poseer.
  • Están los que deben estar. Control visual de que se han colocado todos los elementos necesarios y no otros.



5. Montaje eléctrico
Cuando el protocolo de validación de la fase mecánica ha sido completado, se inicia el montaje eléctrico. Se colocarán todos los elementos de campo correspondientes a cableado, sensórica de control, red de datos, equipos informáticos, terminales y pantallas de control.

Cabe destacar que muchos de los elementos eléctricos están ya premontados de fábrica en los elementos mecánicos como son, por ejemplo, las fotocélulas de detección de un transportador de rodillos. Esto asegura la adaptación entre mecánica y electrónica en la fase previa al montaje, optimizando además tiempo y coste en caso de requerir modificaciones ya que éstas se detectan mucho antes.

6. Verificación eléctrica
La verificación eléctrica es la antesala a las fases en las que se procederá a realizar movimientos de prueba reales. Por ello es crucial asegurar que cada uno de los elementos está perfectamente cableado y que responde correctamente a las situaciones para las que ha sido empleado.

Es esencial, por ejemplo, que el conexionado de los armarios eléctricos se corresponda a la perfección con los planos correspondientes ya que, de no ser así, el software de control no actuaría como es debido. Del mismo modo, un sensor fotoeléctrico debe detectar un contenedor en la posición y tiempo esperados ya que, en otro caso el movimiento de dicho contenedor no se efectuaría según las indicaciones del sistema de control.

7. Validación del conjunto
Hasta este punto se han realizado montajes y validaciones de forma unitaria. A partir de ahora se procederá a realizar acciones para todo el conjunto, de forma integrada.

Debido a que la programación básica del software de control ha sido preinstalada por los departamentos de desarrollo de Mecalux, se procede en esta fase, a realizar la validación de los movimientos básicos del sistema automatizado.

Esto implicará la ejecución de órdenes de movimiento simple para verificar cada uno de los ejes de un transelevador:

  • Traslación (X)
  • Elevación (Y)
  • Extracción (Z)

También se verificará el movimiento del resto de elementos del almacén automático como pueden ser: shuttle cars, transportadores de rodillos y cadenas, elevadores mesas giratorias, etc.

Puesta en marcha del software de control PLC

Los movimientos de las máquinas han sido verificados, lo que implica que las fases anteriores han sido ejecutadas correctamente. Es el momento de instalar el software de control específico para el almacén automático en cuestión.

Este software lo ha desarrollado el departamento de programación de Mecalux, partiendo de un estándar propio y siguiendo las especificaciones y requerimientos del cliente.

Durante esta fase se probará la instalación, verificando y validando las cotas de cada uno de los elementos y controlando que las máquinas ejecuten correctamente las ordenes de movimiento enviadas por el software de control y gestionadas por el PLC (Programable Logical Controller).

El PLC será el encargado de enviar las señales eléctricas a los accionamientos de los motores para que estos se pongan en movimiento o pasen a estado de reposo. También es el encargado de recibir y tratar la información de cada una de las situaciones que se producen como, por ejemplo, cuando un sensor fotoeléctrico detecta un contenedor, un elemento llega al final de su recorrido, un usuario acciona un pulsador de emergencia, etc.

Cualquier anomalía en el código programado o modificación necesaria será corregida o implementada in situ por el equipo de programadores desplazados a la instalación.

Plan de pruebas PLC

Como en el resto de fases, una vez finalizado el trabajo, el equipo de validación efectuará el protocolo correspondiente para verificar que se ha finalizado correctamente el trabajo asignado.

En esta fase se verificará que las máquinas realizan los movimientos esperados, teniendo en cuenta además la verificación de velocidades y aceleraciones.

Puesta en marcha del software de gestión

El SGA (Sistema de Gestión de Almacén) es el componente software encargado de gestionar, de tomar decisiones y de enviar las órdenes al PLC (sistema de control) para que finalmente se pongan en marcha las máquinas ejecutando los movimientos indicados. También es el interfaz de comunicación entre el usuario y el almacén automático ya que mediante el SGA, el usuario solicita y confirma las acciones necesarias (lanzar un pedido, realizar un inventario, actualizar el stock, etc.).

El SGA es el director de orquesta que dirige y coordina los distintos elementos del almacén automático.

Mediante el SGA se establece la comunicación entre el Sistema de Gestión Corporativo para el intercambio de información relativa a artículos, pedidos, clientes, etc.

De modo similar a la puesta en marcha del software de control, el equipo de desarrollo del SGA se desplaza a las instalaciones del cliente para instalar, probar y parametrizar el desarrollo realizado.

Validación del sistema

La última pero acaso la más importante de las fases se inicia. Las pruebas de validación del almacén automático se realizan en tres etapas diferenciadas:

  • Simulación informática de la solución propuesta.
  • Verificación de la funcionalidad del sistema.
  • Verificación de los flujos de la instalación.

De forma previa a la aceptación del proyecto, se efectuó la simulación informática del almacén automático diseñado cuyos resultados se reflejan en el contrato suscrito con el cliente y son el objetivo que debe cumplir la instalación. La verificación de la funcionalidad del sistema se efectúa durante esta fase con el objetivo de validar que cumple con los requerimientos de funcionamiento. Se validarán, de forma conjunta con el cliente, los distintos procesos del sistema relativos al control de las entradas, la asignación de huecos y ubicaciones, la gestión de pedidos, los procesos de picking, la salida de contenedores y toda aquella funcionalidad específica al almacén automático solicitado por el cliente. La verificación de los flujos de la instalación se efectuará mediante un exhaustivo protocolo de pruebas que permitirá conocer los ciclos reales de cada uno de los transelevadores y demás componentes del almacén automático.

Para ello se tendrán en cuenta, tanto los objetivos a cumplir según los resultados de la simulación informática, como el protocolo de la Federación Europea de la Manutención (FEM) para aplicar a máquinas de almacenaje y retirada de mercancía regidas por control automático en almacenes de alta densidad: la FEM 9851. Una vez validado el sistema se procederá a la entrega de la instalación al cliente, dando paso a los cursos de formación.

Formación de personal

Mediante esta fase se propone instruir al personal asignado por el cliente en las tareas propias de cada perfil de usuario que deberá interaccionar en una u otra medida con el almacén automático.

A cada uno de los perfiles se le hará entrega del manual de usuario específico para su trabajo.

Un caso típico de perfiles a formar podría ser el siguiente:

  • Administrador del sistema (ADM).
  • Jefe/Responsable de almacén (RSP).
  • Operario de picking (PIK).
  • Operario de entradas y salidas (EYS).
  • Operario de reposiciones (REP).
  • Operario de entradas y salidas del pasillo convencional (MAN).
  • Operario de expediciones (EXP).
  • Operario de mantenimiento (MNT)

Soporte a la producción

Como complemento a la puesta en marcha del almacén automático, se dará soporte in situ al cliente durante un tiempo determinado en el periodo de paso a producción que comprende la carga inicial del almacén y la primera expedición de pedidos.

Seguridad en el trabajo

Todas las personas que intervienen en una fase de montaje o validación de la instalación deben cumplir con la normativa recogida en los planes de seguridad, tanto el propio de Mecalux (Plan de Seguridad y Salud en el Montaje) como el del cliente si lo tuviera, tal como exige el R.D. 1627/1997 del 24 de octubre.

Además de la formación relativa a cada tarea relacionada con el almacén, el personal recibe un curso de formación en el que se da a conocer la información necesaria para no incurrir en riesgos laborales y, al mismo tiempo, saber cómo actuar en caso de accidente.

Son de obligado cumplimiento el uso de EPI (Equipos de Protección Individual), efectuar reuniones periódicas en obra, investigar y notificar no conformidades (situaciones o circunstancias que impliquen riesgo o no cumplan el plan de seguridad), comprobar la existencia de pulsadores de emergencia y demás elementos de seguridad, adhesivos, carteles, etc.

Conclusiones

Como se puede desprender de las diferentes fases aquí mencionadas, existen numerosos y, en algunos casos, complejos procedimientos para poner en marcha un almacén automático, con el añadido de los distintos perfiles profesionales y niveles de conocimiento de las partes involucradas.

Todo ello demanda la utilización de una metodología bien definida e implantada, además de una coordinación efectiva entre los distintos departamentos afectados, de manera que se aprovechen las sinergias existentes e, indiscutiblemente, requiere la total implicación de los recursos del cliente, con el objetivo de alcanzar los óptimos niveles de satisfacción, tanto para la propiedad como para el proveedor de servicios.

Fuente: Daniel David, departamento PEM (puesta en marcha), división robótica, Mecalux, S.A. - Para mas información, contactar con ddavid@mecalux.com