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Sistemas automatizados de transporte de paletas

15/04/2004

En el proceso logístico de cualquier centro de distribución o de almacenaje se produce un flujo interno de transporte que permite introducir, clasificar, guardar y expedir la mercancía. En el caso de cargas paletizadas, el procedimiento se perfecciona con la automatización de los sistemas.

Las carretillas convencionales se complementan ahora con transportadores de rodillos, transportadores de cadenas bajo suelo (tow line), vehículos de guiado automático (AGV) o electrovías, que además de optimizar el espacio, reducir la mano de obra y eliminar los errores, aumentan el control, la productividad y la capacidad en la preparación de pedidos, mejorando la calidad del servicio y los tiempos de entrega.

Las nuevas fórmulas de venta derivadas del comercio global, entre ellas el electrónico, están empujando a las empresas a trabajar cada vez más contrarreloj. Éstas demandan a los operadores logísticos menores plazos de entrega para satisfacer las exigencias de sus clientes, y los operadores, a su vez, se ven obligados a adaptar nuevos sistemas y procedimientos que agilicen los procesos de sus cadenas de suministro.

Gracias a la automatización, el control de la productividad en tiempo real y la trazabilidad del flujo desde la entrada hasta la salida del centro logístico son ya una realidad. En el ámbito de la logística interna, dentro del apartado del transporte de carga paletizada, esta automatización se logra a través de equipos robotizados que introducen, manipulan y extraen la mercancía de las instalaciones.

Determinar los itinerarios o rutas que habrán de seguir dichas máquinas, el número de piezas a transportar en un tiempo marcado, así como el peso y el volumen de la carga movida en su recorrido son algunas de las consideraciones a tener en cuenta a la hora de implantar tales sistemas.

De esta forma, y con ayuda de soluciones electrónicas e informáticas avanzadas, se puede conocer con precisión la velocidad del transportador en función de las necesidades y el número de controles a establecer para obtener una circulación adecuada de los materiales.
 

Sistemas de transporte de rodillos

Un sistema que se sigue perfeccionando para el transporte interno de paletas es el de rodillos. Son caminos preestablecidos constituidos por una serie de bastidores y construidos a base de perfiles metálicos electrosoldados que soportan en su parte superior unos rodillos —de ahí su nombre— de acero sobre los cuales se deslizan las cargas.

Dependiendo de cómo rueden, se clasifican en transportadores por gravedad y transportadores accionados o motorizados. Los primeros necesitan un cierto grado de inclinación (normalmente de 1,5 a 5º) para producir la pendiente indispensable con objeto de que se efectúe el movimiento. Los sistemas motorizados emplean un motor eléctrico que acciona la cadena y los piñones de transmisión.

Por regla general, estos transportadores tienen muy buenas aplicaciones para la realización de funciones como la clasificación, la acumulación o el embalaje, sobre todo cuando se trata del manejo de cargas que necesitan ser trasladadas con cierta rapidez. El principal inconveniente es que suponen una barrera para los demás medios móviles de la instalación.

En esta línea, GD Convey, empresa especializada en manutención y automatización industrial, ha desarrollado una gama completa de transportadores con elementos modulares integrados como mesas de giro (para cambios de dirección de forma rápida y precisa manteniendo el sentido de la marcha original de la carga), mesas elevadoras (cambios de nivel), transferidores y carros automotores, que aportan flexibilidad al procedimiento.

Estos sistemas son gestionados por un software que controla la trazabilidad, permitiendo conocer las incidencias en tiempo real y, en caso necesario, facilitar la rápida actuación del personal de mantenimiento, evitando tiempos muertos en los procesos de producción.

Tal y como explican fuentes de GD Convey, los transportadores de rodillos soportan pesos de hasta 3.000 kg (alimentos, electrodomésticos, componentes mecánicos, medicamentos o bobinas de papel), con velocidades superiores a los 20 m/min, al igual que permiten la acumulación de paletas sin que éstas lleguen a tocarse unas con otras.
 

‘Tow line’

El tow line es un sistema de arrastre de vehículos que recorre de forma continua la nave a través de un circuito de cadenas instalado bajo el suelo. Dicho circuito, que a simple vista se asemeja a un raíl, puede tener un trazado simple —en forma de U— o más complejo, con cambios de canal para rutas alternativas.

El transportador admite el acoplamiento de diferentes vehículos de forma conjunta, facilitando el trabajo con flujos de materiales diversos. Para el transporte y manipulación de paletas, el medio más utilizado es la transpaleta, que enganchada al raíl permite, entre otras funciones, el desplazamiento automático de las cargas hasta el transportador de rodillos, al muelle de carga, a la entrada de un almacén, etc.

Cada vez son más los operadores que optan por implementar este tipo de mecanismos en sus instalaciones. Es el caso del principal centro de clasificación de la empresa Transportes Azkar en Madrid. Localizada en Coslada, la nave dispone de un circuito de 2 km de tow line que recorre el centro logístico pasando por los muelles de entrada y salida; según van llegando las paletas de los clientes, los operarios las cargan en la transpaleta y la enganchan en la cadena.

El sistema, que evita manipulaciones manuales, incorpora un mecanismo de pesaje y medición volumétrica de cada pieza, gracias al cual la compañía factura a sus clientes sin errores. En este mismo arco se realiza una lectura del código de barras de la paleta (que incluye información sobre el contenido, el peso y su dirección de envío) y el de la transpaleta para direccionar la carga.

En puntos concretos del trazado hay detectores de proximidad que reconocen qué transpaleta debe salir en cada zona. Este dispositivo provoca un “cambio de agujas” una vez que la paleta llega a la dársena de salida correspondiente al muelle de carga, según el código postal del destinatario.

En palabras de José Puga, coordinador de operaciones del centro de distribución de Azkar Madrid, "“con 30.000 m2 de nave se hace imprescindible contar con un sistema de clasificación automática de paletas”". Las cerca de 300 transpaletas, que cuentan con un parachoques especial, disponen de un mecanismo de anclaje para circular por el tow line.

En España, una de las ingenierías que se dedican a la fabricación de estos equipamientos es la empresa especializada en logística integrada Egemin Automation, con sede en Bélgica. Su sistema de remolque E’tow (Egemin towing system) cuenta con un software de control que mantiene estadísticas, proporciona información on-line rápida para el operario, inicia la clasificación automática, ayuda a optimizar el flujo de materiales y soporta el plan de mantenimiento de la plataforma.

Dicho método es especialmente recomendable para aquellas empresas que necesitan transportar de forma continua y rápida grandes cargas en largas distancias dentro de una instalación o entre las distintas zonas funcionales.
 

Vehículos de guiado automático (AGV)

Los vehículos guiados automáticamente (AGV) son un pilar fundamental de la logística interna actual. Sin estas máquinas no es posible hablar con propiedad de un flujo automático de materiales integral. Hoy se pueden encontrar en configuraciones de todo tipo para cargas paletizadas, bobinas, tubos o planchas, con capacidades que van desde los 900 kg hasta más de 5.000 kg, con múltiples sistemas de recogida y entrega, tales como rodillos, transferencia por cadenas u horquillas.

Dependiendo de la solución elegida para su navegación, éstos pueden ser: filoguiados, ópticos, por láser o por sistemas inerciales de posicionamiento, siendo estos dos últimos los que más aceptación están encontrando en el mercado.

El sistema de navegación filoguiado ha sido el estándar durante muchos años y aún sigue vigente. Consiste en enterrar un hilo conductor en el pavimento a 2,5 cm de profundidad, cuyas frecuencias son seguidas por una antena, unida a su vez a un motor de precisión montado sobre una rueda direccional. La energía para mover la máquina no viene del suelo, sino de unas baterías internas que se cargan al finalizar su autonomía.

Dicha técnica presenta el inconveniente de que no permite la precisión de posicionamiento necesaria, ya que el cálculo de la distancia recorrida desde un punto de partida se calcula en base a la medición del número de vueltas de la rueda delantera (odometría), perdiendo exactitud conforme aumenta la distancia.

Una alternativa a este tipo de navegación son las diferentes variantes de sistemas “optoguiados”. En lugar del hilo conductor enterrado en el suelo que es captado por una antena, el sistema de guiado óptico se basa en el seguimiento por parte de la rueda de dirección de una raya pintada en el suelo o de unas bandas adhesivas de funcionamiento similar.

Dentro de esta gama, existen soluciones basadas en códigos digitales marcados en el suelo sin una dirección concreta, que reorientan la máquina cuando pasa por ellos en función de las directrices señaladas por el software. Dichas técnicas, válidas en plantas muy extensas donde pequeñas variaciones en el recorrido de los carros no son muy significativas, no resultan operativas en las instalaciones de dimensiones ajustadas, teniendo en cuenta el importante radio de giro de una máquina de estas características.

Los AGV guiados por láser son hoy los más utilizados. Se basan en un sistema de medición por triangulación. Conocida la distancia con respecto a tres referencias desde el punto en el que se sitúa la máquina, se puede saber con detalle su posición, de ello se encarga un medidor de distancia por láser ubicado en un sistema rotatorio que “barre” permanentemente la estancia en busca de referencias de posición.

Dichas referencias serán pequeños cuadrados adhesivos de material reflectante situados en las paredes y objetos en puntos concretos del recorrido. Frente al fíloguiado, el láser permite delimitar la ruta de la maquina con toda exactitud en base a pequeños ajustes de las referencias reflectantes. Otra gran ventaja radica en la capacidad de modificar los recorridos y los puntos de carga y descarga únicamente mediante modificaciones en el software.

Otra tecnología que compite con el láser es la del sensor inercial o giroscopio, que determina los cambios en la dirección del AGV, conjuntamente con una medida de la distancia recorrida por la rueda motriz. Los errores en el posicionamiento que se puedan producir son corregidos por pequeños imanes distribuidos a lo largo del recorrido que establecen puntos fijos de control.

Este sistema tiene la ventaja, frente al guiado por láser, de que no depende de referencias externas para su funcionamiento, que puedan ser eventualmente obstruidas por otros vehículos o personas, aunque a cambio, obliga a perforar el pavimento para situar los imanes, además de requerir un perfecto calibrado del giroscopio de navegación.
 

Transportadores aéreos: la electrovía

El centro de distribución del Grupo Henkel Ibérica en Montornés del Vallés (Cataluña) cuenta con una electrovía aérea en un circuito cerrado de 500 m. Por ella circulan más de 30 carros automotores que transportan paletas desde la recepción y las líneas de fábrica hasta expediciones, pasando por los almacenes.

El sistema informático regula la velocidad de los carros y les ordena el recorrido a realizar y dónde se tienen que efectuar las paradas. Además, es regulable en cuanto a su disponibilidad y atención a cada zona. Gracias a la electrovía se alcanza un flujo de salida superior a las 250 paletas por hora.

Estos equipos surgieron en los años ochenta como alternativa a los transportadores de suelo y están destinados a satisfacer las necesidades de transporte en zonas de producción, almacenamiento y envíos. El movimiento de las cargas se efectúa por medio de vehículos autopropulsados que circulan por un rail electrificado sujeto a una estructura aérea a partir de soportes de vigas y gobernados por mandos individuales.

El hecho de estar implantados debajo del techo de la nave presenta la ventaja de dejar libre el pavimento para la circulación de otros equipos móviles como carretillas, transpaletas o carros filoguiados, y de poder instalarse en zonas de trabajo ya implantadas.

Con el paso del tiempo, se han ido perfeccionando impulsados sobre todo por la demanda creciente en el mercado, ya que su bajo consumo y mantenimiento convierte a las electrovías en una opción muy apetecible para aquellas compañías que se deciden a implantar un sistema de manutención continua.

Además, presentan la ventaja de estar en funcionamiento únicamente cuando se está realizando el transporte o cuando los carros regresan a la zona de acumulación, lo que supone optimizar el consumo de energía y reducir el desgaste de las piezas de la instalación, así como las necesidades de mantenimiento.
 

El espacio y la carga: los condicionantes

La elección de los diferentes sistemas de transporte viene condicionada, según los expertos en la materia, por la unidad de carga y por el espacio disponible en el lugar de trabajo. En el caso de que no existan o no se deseen establecer barreras físicas, el método más empleado es la utilización de AGV, si al contrario existen dichas barreras lo que se suele instalar son los transportadores de rodillos.

En general, los vehículos guiados automáticamente son más frecuentes en las zonas de producción, sin embargo, actualmente siguen resultando un poco lentos en comparación con otras alternativas. Por su parte, las electrovías, se suelen emplear en zonas más ágiles como, por ejemplo, las áreas de comunicación entre el final de las líneas de fabricación y el almacén de producto terminado.


Ventajas de los transportadores automatizados de paletas

- Aumentan la velocidad en la manipulación de las mismas.
- La clasificación tiene más precisión que a través de los sistemas convencionales.
- La eficiencia es superior a la de los métodos manuales, con el consiguiente incremento de la productividad.
- Se eliminan los procedimientos de elevación manual, reduciéndose el número de accidentes laborales.
- Las cargas pesadas son manejadas a la misma velocidad que las cargas ligeras.
- La producción es constante y predecible, lo cual simplifica la planificación fiable de los envíos.
- La posibilidad de hacer cambios rápidos entre tareas aumenta la capacidad del sistema para responder a nuevas exigencias.
- La identificación automática aumenta la precisión del reparto de los productos, reduciéndose el número de errores y los costes de reenvío.
- Con un tiempo de funcionamiento próximo al 100%, los sistemas trabajan prácticamente las 24 horas del día.
- El registro en tiempo real de los datos operativos y de productividad permite a los gestores decidir el tamaño de plantilla adecuado al volumen de trabajo esperado.