作為JTM公司的CEO，Dan Schodowski先生面臨著一項挑戰(zhàn)：公司正處于增長趨勢，而進(jìn)行正確的投資選擇非常關(guān)鍵。公司究竟應(yīng)該購買一個現(xiàn)成的廠房還是建一個新廠房？公司需要什么樣的新物流設(shè)備來支持企業(yè)的增長？
Schodowski先生表示：“我們無法繼續(xù)擴(kuò)大廠房空間，在廠房內(nèi)部也沒有地方添加很多的機(jī)械設(shè)備。如果要擴(kuò)大業(yè)務(wù)量，我們就需要新建廠房。”
之前JTM已經(jīng)選定了新的地點(diǎn)，下一步的挑戰(zhàn)就是滿足JTM產(chǎn)品的物流需求。Murphy系列的產(chǎn)品主要分裝到規(guī)格為25lb（1lb=0.45359237kg）和40lb的油桶，而
Phoenix系列產(chǎn)品則主要分裝到以夸脫或加侖計量的容器中。由于兩類產(chǎn)品在發(fā)貨前都要進(jìn)行堆垛，所以工廠的員工都要留在那里進(jìn)行大量繁重的人工堆垛。
“舊廠房的布局比較零散，無法引入自動堆垛設(shè)備和其他裝置。我們只能不斷增加員工進(jìn)行手工堆垛，并運(yùn)到其他地方進(jìn)行打包。” Schodowski先生說道。
自動化革新
“當(dāng)規(guī)劃新廠房的布局時，我們有更多的可用空間，可以同時運(yùn)行兩條生產(chǎn)線”，Schodowski先生說，“而在舊廠房同時運(yùn)行兩條生產(chǎn)線是很困難的。如果非要那樣做，我們需要額外的員工，甚至兩條生產(chǎn)線都停止的時候也需要他們在現(xiàn)場。”
JTM需要一種能夠處理兩個產(chǎn)品線的解決方案，以便能在70000ft2（1ft2=0.0929030m2）的新廠房中節(jié)省更多空間來容納化工工藝和包裝設(shè)備以及產(chǎn)品庫存（圖1）。這種解決方案就是自動堆垛機(jī)，能同時對包裝桶和包裝箱進(jìn)行堆垛的設(shè)備。
圖1 安裝在JTM的70000ft2工廠里的FKI Logistex機(jī)器人堆垛單元大大節(jié)省了現(xiàn)場空間，
更多的地方可以進(jìn)行產(chǎn)品存儲
在比較了幾家堆垛設(shè)備供應(yīng)商之后，他們很快將目光投向了FKI Logistex——針對桶箱堆垛的系統(tǒng)集成商。FKI Logistex提供的集成堆垛單元，主要包括帶FKI Logistex真空抓取器的莫托曼機(jī)器人，最終贏得了JTM的青睞（圖2）。
圖2 根據(jù)FKI Logistex的物流系統(tǒng)設(shè)計，機(jī)器人堆垛單元采用了
莫托曼機(jī)器人和FKI Logistex真空抓取器
“我們面臨的選擇是，要么購買兩臺堆垛機(jī)分別處理貨箱搬運(yùn)和油桶搬運(yùn)，要么購買一套能夠處理二者的堆垛單元”，Schodowski先生說，“當(dāng)發(fā)現(xiàn)FKI Logistex能夠提供處理兩類貨物的集成自動堆垛單元時，我們想考察一下這種方案。實(shí)踐證明FKI Logistex的機(jī)器人堆垛單元還能節(jié)省新廠房的空間。”
運(yùn)動靈活性
在JTM的新廠房中心，一邊是加工和包裝設(shè)備，另一邊是成堆碼放的箱桶托盤，F(xiàn)KI Logistex的機(jī)器人堆垛單元就座落其間，周圍加裝了安全防護(hù)網(wǎng)。裝有Murphy輪胎潤滑劑的油桶要經(jīng)過灌裝、封口和輸送等過程才能到達(dá)這里。經(jīng)過旋轉(zhuǎn)移動，機(jī)器人從托盤裝載點(diǎn)抓取一個空托盤，然后放置到輸送帶向外輸送的起點(diǎn)，從而開始一個堆垛和碼垛過程。
在該項目的最初設(shè)計中，10個托盤在操作之前都預(yù)先按順序排列在托盤裝載點(diǎn)，因此機(jī)器人在每次抓取之前都要按這個數(shù)字的逐步減少來計算移動距離。FKI Logistex進(jìn)行了一些改進(jìn)，使機(jī)器人堆垛單元能夠自動探測到托盤裝載點(diǎn)的托盤數(shù)量。這樣做的結(jié)果是，操作人員在開始時可以安排10以內(nèi)任意個數(shù)的托盤，同時避免人工調(diào)整單元托盤數(shù)量并獲得更大的靈活性。
在整個單元的入口，F(xiàn)KI Logistex的堆垛輸送帶從生產(chǎn)輸送帶上取走油桶，然后根據(jù)機(jī)器人控制系統(tǒng)指令加以排列。根據(jù)堆垛操作中貨物大小和堆垛方式，機(jī)器人真空抓取器一次從頂部抓取1~3個油桶，然后分層按順序放置到托盤上。當(dāng)托盤放滿后，自動打包機(jī)會對其進(jìn)行打包，并通過叉車送到廠房倉庫中。
Phoenix管接頭潤滑劑也采用類似的處理過程。操作員對系統(tǒng)啟動、負(fù)載和托盤進(jìn)行設(shè)置，讓機(jī)器人抓取托盤開始堆垛。Phoenix管接頭潤滑劑從另一個入口進(jìn)入堆垛單元，上述過程再次開始。
FKI Logistex的系統(tǒng)從設(shè)計上考慮了靈活性問題。由于目前JTM還沒有滿負(fù)荷使用機(jī)器人來同時進(jìn)行兩條生產(chǎn)線的堆垛處理，因此還有進(jìn)一步增加處理能力的可能性。
FKI Logistex的機(jī)器人堆垛單元還能完成各種堆垛方式，并且能夠處理不同尺寸的桶、貨箱和托盤。例如對25lb的Murphy油桶，機(jī)器人可以將這種40"×48"的油桶托盤堆垛成4層，每層12個；40lb的Murphy油桶則有兩種堆垛方式。對于40"×48"的油桶托盤，可以堆垛成3層，每層12個；而對于48"×48"的油桶托盤，則可堆垛成3層，每層16個。
對于用夸脫規(guī)格容器盛裝的Phoenix系列產(chǎn)品，機(jī)器人使用40"×48"的托盤，堆垛成10層，每層5個；而用加侖規(guī)格容器盛裝的Phoenix產(chǎn)品，機(jī)器人則將40"×48"的托盤堆垛成6層，每層6個。考慮到不同規(guī)格的容器需要不同的放置角度，因此機(jī)器人能夠一次抓取兩個容器，先放置好一個，然后旋轉(zhuǎn)一定角度之后放置第二個。通過機(jī)器人，F(xiàn)KI Logistex幫助JTM增加了一種新的堆垛方式。
FKI Logistex機(jī)器人堆垛單元所采用的先進(jìn)控制系統(tǒng)最大程度地簡化了人工操作，為了設(shè)計這樣一個機(jī)器人堆垛單元，公司仔細(xì)研究了需要處理的各種容器和貨箱尺寸。由于每種產(chǎn)品都有獨(dú)特的托盤裝載方式和生產(chǎn)速率，因此還必須清楚每種產(chǎn)品一次應(yīng)該抓取多少件，然后才能設(shè)計堆垛的方式。
由于必須抓取不同種類和不同數(shù)量的產(chǎn)品，而且堆垛方式要求以不同的位置偏差放置產(chǎn)品，真空抓取器是正確的選擇，而且只有真空抓取器能夠從頂部抓取兩種類型的產(chǎn)品。
優(yōu)秀的重載處理能力
FKI Logistex機(jī)器人堆垛單元超出了JTM公司的原有期望。JTM目前只使用了65％的系統(tǒng)處理能力，以保留一定系統(tǒng)容量滿足日后業(yè)務(wù)增長的需求，這樣計算，估計該單元現(xiàn)在可以處理JTM年業(yè)務(wù)量的75％。
JTM的年業(yè)務(wù)量換算出來相當(dāng)于每年要處理200000個油桶和150000個貨箱，其中75％的油桶是25lb規(guī)格的，75％的貨箱是夸脫規(guī)格的容器。用每天的托盤處理能力來計算，這相當(dāng)于機(jī)器人堆垛單元每天要處理60個25lb的油桶托盤，20個40lb的油桶托盤以及40個夸脫規(guī)格的容器托盤或25個加侖規(guī)格的容器托盤。JTM工廠目前安排了8名員工，每7.25h一班，一周5天，而并非每天都安排了堆垛任務(wù)。
如果處于任務(wù)高峰期，機(jī)器人堆垛單元每天最多可以處理70個25lb的油桶托盤，總共3300個油桶。正常情況下，現(xiàn)在平均每天可以堆垛2800個油桶，而以前只能處理1800個左右，提高了55%的生產(chǎn)效率。自從機(jī)器人堆垛單元投入運(yùn)行以來，公司銷售也產(chǎn)生了平穩(wěn)的增長。機(jī)器人在提高效率的同時釋放了勞動力，使員工能夠投入到其他任務(wù)中去。
現(xiàn)場運(yùn)行
當(dāng)機(jī)器人第一次進(jìn)入現(xiàn)場時，員工們在好奇之余又有一些懷疑。但時間一長，員工們就開始欣賞起機(jī)器人來。員工們自己對機(jī)器人進(jìn)行了重新配置，使其能夠幫助完成次級生產(chǎn)線的重體力堆垛任務(wù)。
FKI Logistex的機(jī)器人堆垛單元使用壽命可達(dá)20年，自安裝以來一直在可靠運(yùn)行。JTM在希望新的機(jī)器人在長久可靠運(yùn)行的同時保留原有設(shè)備。
“如果在我們工廠到處轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，你會發(fā)現(xiàn)我們還有一臺專門設(shè)備作為‘火種’”，Schodowski先生說，“我們保留這臺設(shè)備，是希望它能夠按照我們的需要持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下去。”
FKI Logistex的系統(tǒng)在設(shè)計、集成和技術(shù)支持方面達(dá)到并超越了所有公司目標(biāo)的要求，并提供了工程、技術(shù)人員、系統(tǒng)集成，完成了從項目開始到最后的總包。從一張圖紙開始，一直負(fù)責(zé)到現(xiàn)場調(diào)試，達(dá)到用戶想要的結(jié)果。
