Nastri Trasportatori: panoramica completa e suggerimenti per le sfide tecniche
La tecnologia dei trasportatori è una componente chiave del moderno processo produttivo e consente una movimentazione dei materiali efficiente ed economica.
Cos'è esattamente la tecnologia dei trasportatori?
La tecnologia del trasporto o i sistemi di trasporto sono spesso descritti come una disciplina dell’ingegneria meccanica. Oggi, tuttavia, questi possono essere trovati in quasi tutte le aziende che si affidano a sistemi di trasporto affidabili nella loro produzione o logistica. Questi includono sistemi per il trasporto di merci alla rinfusa, nonché carichi generali più grandi, oggetti di lavoro e persino persone su distanze limitate. A seconda delle esigenze, a volte vengono utilizzati sistemi molto diversi, che possono assumere strutture estremamente complesse.
È sempre necessario impostare una buona logistica del trasportatore in azienda quando si tratta di un flusso di materiale indisturbato. Il risparmio di tempo gioca un ruolo decisivo qui, perché il tempo è denaro, soprattutto nella produzione e nella logistica.
Le catene di processo possono funzionare senza ostacoli solo se la produzione, la lavorazione e la ridistribuzione delle merci sono garantite con precisione. La tecnologia di trasporto individuale è sempre una sfida perché quasi ogni settore ha i propri requisiti. Ad esempio, i sistemi di trasporto per alimenti o medicinali devono soddisfare requisiti diversi rispetto a quelli utilizzati per il trasporto di piccole parti per penne a sfera o grandi macchine industriali. Una sfida particolare è sempre la lavorazione o il trasporto di prodotti surgelati, perché il rispetto delle catene del freddo per i prodotti sensibili alla temperatura non è negoziabile.
In che modo la tecnologia dei trasportatori differisce dalla pura logistica di magazzino?
Perché l'intralogistica è così importante oggi?
L’ottimizzazione dell’intralogistica attraverso moderni sistemi di trasporto ha un effetto positivo sui seguenti aspetti, tra gli altri:
- Migliore utilizzo dello spazio disponibile attraverso l’uso della moderna tecnologia di trasporto
- Individualizzazione degli ordini o dei processi produttivi senza perdite di tempo
- Risparmio di tempo generale grazie a una maggiore produttività, alla riduzione dei tempi di fermo e a processi più rapidi
- Maggiore flessibilità nella logistica per esigenze specifiche dell’azienda
- Maggiore efficienza ed economicità grazie all’aumento del grado di automazione dei sistemi di trasporto
» Software per la progettazione di moderni sistemi di trasporto per un’intralogistica ottimale
Quali tecnologie e macchine vengono utilizzate per i moderni sistemi di trasporto?
Tutto è iniziato con la tecnologia dei trasportatori su scala industriale con la famosa catena di montaggio. Ancora oggi, questo gioca un ruolo importante nell’intralogistica in varie gradazioni e varianti in molti luoghi. Tuttavia, l’automazione ha creato molte altre possibilità tecnologiche adatte per l’applicazione in diversi settori. Oggi viene fatta una distinzione tra tre varianti di tecnologia di trasporto:
- sistemi manuali
- sistemi semiautomatici
- sistemi completamente automatici
Esempi di sistemi di trasporto manuali:
- Trasportatore a rulli a forbice (ideale per applicazioni mobili, ad esempio il caricamento nei veicoli)
- Piccole rulliere per pezzi leggeri e di piccole dimensioni
- Trasportatori leggeri a rulli per la logistica dei trasporti (ad es. consegne di pacchi), per merci fino a 50 kg di peso
- Trasportatori a rulli pesanti per il trasporto di merci pesanti (ad es. container nel traffico aereo)
Questi sistemi manuali hanno una lunga tradizione e sono ancora standard comuni in molte aree grazie al loro uso economico.
Il futuro appartiene ai sistemi di trasporto semiautomatici e completamente automatici
Esempi di sistemi di trasporto automatizzati:
- Ascensori
- Sistemi di smistamento
- Sistemi di carico
- Sistemi di trasporto senza conducente (autonomi)
La combinazione di intralogistica con robot industriali è un altro punto che parla a favore dell’automazione. Nell’industria automobilistica, ad esempio, i processi di produzione possono essere automatizzati senza problemi solo grazie al posizionamento preciso di carrozzerie, pezzi e parti di assemblaggio. I dipendenti umani beneficiano di un’ergonomia significativamente più elevata sul posto di lavoro, mentre le aziende beneficiano di una qualità costante e del massimo utilizzo dello spazio attraverso processi di trasporto e di lavoro efficienti. Soprattutto nell’industria automobilistica , tali sistemi sono stati utilizzati per molto tempo e si sono dimostrati lì. Sempre più spesso le aziende utilizzano anche sistemi di trasporto senza conducente e sistemi di sollevamento che trasportano vari sottoprodotti come i motori dal magazzino direttamente al sito di installazione nella linea di produzione, senza la necessità di carrelli elevatori.
Nella logistica dei trasportatori, alcune tecnologie possono essere trovate anche in diversi design. Nei centri logistici, ad esempio, l’uso di traslo elevatori per la rimozione verticale delle merci o per il carico di scaffalature alte è comune quasi ovunque. Questi dispositivi si muovono in un sistema di binari nei rispettivi assi di movimento. La sfida particolare per questa tecnologia risiede nell’accelerazione e decelerazione coordinate con precisione a carichi elevati, per cui i tempi di accesso più brevi possibili devono essere conciliati con la sicurezza del trasporto. I sistemi di trasporto a navetta spesso lavorano fianco a fianco con i traslo elevatori, in cui viene realizzato il trasporto orizzontale in avanti nel magazzino. Sono adatti per merci con peso inferiore. Nella maggior parte dei settori logistici, anche i classici carrelli industriali come carrelli elevatori, transpallet e ausili simili sono indispensabili per il trasporto flessibile delle merci.
Vendite dei tre maggiori produttori di carrelli industriali in tutto il mondo (2021):
- Toyota: 15,9 miliardi di dollari USA
- Kion Group: 7,4 Mrd. di dollari USA
- Jungheinrich: 5,5 miliardi di dollari USA
Ciò significa che ci sono due produttori con sede in Germania tra i primi 3, che sono sulla scia del leader del mercato mondiale giapponese.
[Fonte: Statista]
Sistemi di trasporto che funzionano "su richiesta"
La tecnologia dei trasportatori si distingue tra i cosiddetti sistemi di trasporto continui e trasporto discontinui. Nelle aziende in cui un’elevata produttività e una fornitura ininterrotta di merci sono importanti, è possibile trovare trasportatori continui. Questi includono, ad esempio, il classico nastro trasportatore. Altri esempi di trasportatori continui sono i sistemi di trasporto soffiante, i sistemi di trasporto vibrante o i sistemi di trasporto a coclea. Al contrario, un trasportatore discontinuo consegna la merce solo irregolarmente su richiesta, cioè quasi “su richiesta”.
In molte aziende di medie dimensioni, dove non esistono ancora sistemi di trasporto automatizzati, i trasportatori discontinui vengono utilizzati in diverse forme. Questi includono ausili logistici classici come carrelli elevatori e transpallet, ma anche gru e sistemi di ascensori. In pratica, una combinazione di sistemi di trasporto manuali e automatizzati si rivela spesso utile. Di conseguenza, tali aziende utilizzano sistemi semi-automatizzati per la loro intralogistica. Il vantaggio di questo approccio risiede nell’elevata personalizzazione delle macchine e delle tecnologie al fine di mappare con precisione i requisiti specifici per i parametri di produttività e distribuzione.
» Pianificazione dei nastri trasportatori e sistemi di movimentazione [Video inglese]
» Creazione manuale e automatica di sistemi di trasporto
Come si sta sviluppando il mercato della tecnologia dei trasportatori?
Le innovazioni hanno ripetutamente portato a continui cambiamenti nello sviluppo e nell’uso dei sistemi di trasporto, soprattutto negli ultimi decenni. La logistica dei trasportatori sta diventando sempre più importante per l’economia nel suo complesso, il che è certamente dovuto anche alla crescita del commercio online e alle corrispondenti esigenze logistiche. Nel periodo tra il 2011 e il 2020, le vendite totali di tecnologia di trasporto sono aumentate regolarmente di circa il 2,5% all’anno. Ciò supera considerevolmente la crescita dell’ingegneria meccanica generale; Nello stesso periodo, le vendite hanno registrato solo un aumento annuo dello 0,3% [fonte: Quest Trend Magazin]. In termini di vendite estere, la tecnologia dei nastri trasportatori raggiunge valori quattro volte superiori rispetto all’ingegneria meccanica. La crescita delle vendite sul mercato interno è addirittura superiore a 12 volte, soprattutto perché l’ingegneria meccanica ha registrato anche una crescita negativa del -0,2% tra il 2011 e il 2020.
Come sarà il futuro della tecnologia dei trasportatori?
Inoltre, non solo vengono migliorati i processi e le procedure esistenti, ma si aprono anche nuove opportunità per generare modelli di business innovativi. I sistemi di trasporto senza conducente, il picking automatizzato e la complessa interazione tra uomo e macchina (ad esempio attraverso la realtà aumentata) sono solo alcune delle cose che influenzeranno la progettazione dei moderni sistemi di trasporto. In questo contesto, il concetto di sistemi di supporto affittabili è particolarmente interessante per le piccole imprese e le start-up. Ciò consente alle aziende di evitare elevati investimenti iniziali in sistemi sovradimensionati e di operare in linea con la domanda. Al momento non ci sono molte offerte in questa direzione, ma dovrebbe essere solo una questione di tempo.
La realtà virtuale e aumentata (V R e AR) sono tecnologie lungimiranti che espandono la nostra realtà con ulteriori prospettive. CAD Schroer sviluppa app AR e app VR di livello industriale, nonché soluzioni software personalizzate che possono essere utilizzate in modo produttivo per la progettazione di moderni sistemi di trasporto.
Sistemi autonomi nella logistica e nella produzione
Molti sistemi saranno in grado di funzionare autonomamente in futuro. Soprattutto nell’intralogistica, ci sono già molti approcci che possono essere realisticamente implementati. Ad esempio, mentre l’uso di veicoli autonomi per il trasporto di merci su strada è estremamente complesso, i carrelli industriali come carrelli elevatori e altri furgoni possono già essere utilizzati internamente come parte della tecnologia di trasporto autonomo. In un ambiente controllato come un magazzino, i percorsi chiaramente definiti sono più facili da implementare. Inoltre, non ci sono (o almeno poche) influenze ambientali imprevedibili che rendono problematica la guida autonoma, come nel traffico stradale pubblico. L’uso di sensori su veicoli, scaffali, parti di edifici, ecc. è la chiave per il successo dell’automazione dei sistemi di trasporto al fine di rilevare ed evitare pericoli in tempo utile. Anche se in singoli casi non si raggiunge la completa autonomia della tecnologia di trasporto, le soluzioni semiautomatiche sono spesso un utile contributo al miglioramento dei processi operativi.
Pianificazione ad alte prestazioni per fabbriche di tutte le dimensioni: il software M4 PLANT offre cataloghi versatili e personalizzabili per la pianificazione industriale. Ad esempio, i nastri trasportatori o i sistemi di scaffalature possono essere selezionati e pianificati molto rapidamente.
Ancora oggi, attività insensate e semplici possono essere svolte dalle macchine senza fatica e in qualità riproducibile, mentre le persone si occupano di lavori più complessi e interessanti. Il personale può quindi essere impiegato in modo molto più efficiente. Le soluzioni modulari sono un altro approccio con cui i sistemi di trasporto possono essere adattati a un’ampia varietà di esigenze. In futuro, le tecnologie di trasporto diventeranno ancora più visibili e evidenti in molte aree.
Una buona tecnologia di trasporto richiede sempre una buona pianificazione
Più i sistemi di trasporto diventano complessi e individuali, più attentamente devono essere pianificati. In caso contrario, o i requisiti dell’azienda non saranno soddisfatti perfettamente o la potenziale efficienza sarà inferiore alle aspettative. Potenziale sprecato non significa solo perdita di tempo ed efficacia, ma soprattutto perdite finanziarie. Quindi, se vuoi impostare la tua intralogistica in modo moderno, dovresti prima investire nella pianificazione professionale dei sistemi di trasporto.
Vantaggi di una buona pianificazione:
- Valutazione esatta delle esigenze
- dimensioni adeguate (né troppo grandi né troppo piccole)
- adattabilità individuale
- Fasi di test convenienti
- costruzione più rapida ed efficiente dell’infrastruttura
- Uso mirato per massimizzare i benefici
Come funziona in modo ottimale la pianificazione dei sistemi di trasporto?
Le aziende che investono nella tecnologia dei nastri trasportatori vogliono mettere in funzione i sistemi il più rapidamente possibile. Quindi c’è sempre una certa pressione temporale per i pianificatori, che dovrebbero implementare tutte le specifiche. Soprattutto nella pianificazione, l’uso di modelli computerizzati 3D è utile. In questo modo, è possibile pianificare con precisione sistemi di trasporto complessi o anche installazioni di macchine estese.
Questo è noto dal campo della produzione con robot industriali e si applica alla pianificazione di sistemi di trasporto indipendentemente dal loro grado di automazione. Si parte, ad esempio, con l’uso perfetto dello spazio, perché soprattutto nella logistica, ogni centimetro quadrato conta. Il requisito di spazio reale spesso non viene stimato correttamente senza pianificazione 3D, perché oltre all’area di installazione pura per i dispositivi e le macchine, ci sono anche aree per il movimento e il carico dei macchinari che possono causare collisioni, ad esempio. Ovunque le persone operino con le attrezzature, la sicurezza sul lavoro riveste un ruolo particolarmente importante nel processo di pianificazione. Gli errori di pianificazione possono essere corretti retrospettivamente solo con uno sforzo considerevole. Pertanto, gli esperti raccomandano una pianificazione specialistica competente utilizzando modelli CAD assistiti da computer.
La velocità e la qualità dovrebbero determinare la pianificazione dei sistemi di trasporto.
La combinazione di soluzioni di pianificazione 2D e 3D è il modo ideale per ottenere rapidamente risultati di alta qualità. La pianificazione inizia con la stesura dei requisiti e dei desideri dell’azienda e con una consulenza approfondita da parte di esperti sulle possibilità e le sfide della soluzione individuale. Naturalmente, anche il budget deve essere preso in considerazione, perché anche il miglior sistema di trasporto deve ripagare economicamente. Combinare il fattibile con il desiderato e conveniente è un altro compito della pianificazione professionale, in cui l’uso di modelli 3D in particolare consente spesso di presentare diverse opzioni, almeno una delle quali rappresenta in definitiva il miglior compromesso. Anche la redditività futura gioca un ruolo importante.
Se un’azienda desidera cambiare produzione nel prossimo futuro, ad esempio, il sistema di trasporto dovrebbe ovviamente essere ancora in grado di fornire la potenza necessaria. Le dimensioni modificate dei prodotti o i cambiamenti nella forma possono avere un impatto importante sul funzionamento quotidiano nella tecnologia dei trasportatori. Anche in questo caso, la pianificazione con il supporto informatico è utile per adattare individualmente i rispettivi parametri e testarli in anticipo. Una scalabilità continuamente variabile dell’impianto contribuisce anche alla sicurezza futura, in modo che un’espansione o una riduzione delle capacità sia possibile, se necessario, se la situazione dell’ordine dovesse richiederlo con breve preavviso.
Conclusione: la logistica è efficace solo se la tecnologia di movimentazione dei materiali è adeguata.
Le prestazioni della logistica moderna sono direttamente correlate alla tecnologia di trasporto utilizzata. I sistemi di trasporto svolgono un ruolo centrale nella distribuzione del materiale in azienda, sia per la produzione che per la distribuzione. Lo stoccaggio, la produzione e la spedizione richiedono soluzioni individuali che possono essere implementate sotto forma di sistemi di trasporto su misura grazie alle moderne tecnologie. Le opportunità e le sfide dell’Industria 4.0 influenzeranno sempre più l’intralogistica con i suoi requisiti per le soluzioni di automazione. Anche la pianificazione professionale che utilizza la moderna tecnologia CAD è importante per il successo di una soluzione logistica moderna e olistica.
Il settore della tecnologia di trasporto è una sub-disciplina dell’ingegneria meccanica. Il compito fondamentale della tecnologia di movimentazione dei materiali è il trasporto meccanico degli stessi. Ciò include sistemi per il trasporto di merci sfuse e di pezzi più grandi, oggetti di lavoro o persone su distanze limitate. Un software per la pianificazione dei moderni sistemi di trasporto è M4 PLANT.
I singoli tipi di trasportatori si differenziano a seconda dell’area di applicazione e del materiale. Questi includono nastri trasportatori, trasportatori a catena, trasportatori a coclea e pompe di trasporto. Ad esempio, esistono nastri trasportatori per materiali sfusi, trasportatori a catena per carichi pesanti, trasportatori a coclea per materiali polverosi e pompe di alimentazione per liquidi. Cataloghi completi e autorouting facilitano la pianificazione dei sistemi di trasporto.
La tecnologia dei trasportatori è utilizzata in molti settori. Tra questi vi sono i settori manifatturiero, minerario, agricolo o logistico. Qui la tecnologia dei trasportatori viene utilizzata per trasportare i materiali da un luogo all’altro, ottimizzare il processo produttivo e aumentare l’efficienza.
La tecnologia dei trasportatori consente di trasportare in modo rapido ed efficiente i materiali da un luogo all’altro. Può aiutare ad automatizzare i processi di produzione e a snellire i flussi di lavoro. Inoltre, la movimentazione dei materiali contribuisce a migliorare le condizioni di lavoro dei lavoratori, riducendo lo sforzo di sollevamento e trasporto manuale.