Lösning 2 - Lagerautomater& AGV

Grunden till denna lösning är att tapparna lagras i lagerautomater som står i anslutning till lasercellerna. För att minska behovet av välplanerad trucktrafik transporteras tapparna till lagerautomaten med en AGV. Lagerautomaterna finns utritade intill lasercellerna i form av röda rektanglar, se Figur 22 och Bilaga 8.

Figur 22. Layout över lösning 2.

Även i denna lösning binds svarvarna samman med en Ewab-bana och tapparna plockas på och av banan med en robot. Ytterligare ett moment har lagts till på banan, nämligen tvätt av tappar. Eftersom pallarna kommer att transporteras med AGV är det fördelaktigt att tvätta tapparna då de befinner sig på bansystemet så de är klara för att placeras i lagerautomaten direkt, utan något manuellt arbetsmoment. Övriga moment med svarvning, kuggfräsning och kvalitetskontroll genomförs på samma sätt som i Lösning 1 – Utveckling av dagens system.

AGV:ns huvuduppgift är att hämta pallar med färdiga tappar och placerar dem i en av

lagerautomaterna samt att frakta tillbaka tomma pallar från lagerautomaterna till svarvarna, se Figur 23. För att spara på utrymmet vid roboten som förser svarvarna med material finns endast utrymme för en pall med råmaterial och en pall med färdigt material för vardera artikeln. Det innebär att växlingen av pallarna måste vara välplanerad. AGV:n är på så sätt fördelaktig eftersom den hämtar pallar ur cellen så snart de är fulla. Däremot kan inte AGV:n hämta råmaterialet i pallstället eftersom den maximalt kan lyfta truckgafflarna cirka 0,5 m över golvet (Skoglund 2010). Men om logistikavdelningen hämtar råmaterial med truck och placerar det utanför cellen kan AGV:n ställa in detta när behovet uppkommer.

34 En lagerautomat, se Figur 24, används både som buffert och matar fram rätt artikel till

lasersvetscellen. Automaten har två hanteringsöppningar, en utåt där AGV:n lastar in tapparna och en inåt där roboten plockar tapparna. Lagerautomaten kan lagra 980 tappar och kräver då 8 meters takhöjd. Förutsättningarna är då att det lagras 35 tappar per hylla och tapparna står direkt på automatens lastbrickor eller i ett emballage som kräver lite utrymme. Om tapparna ska stå på pall i emballage med 30 tappar i varje pall, som i dagsläget, rymmer samma lagerautomat 570 tappar (Johansson 2010). Problemet med att använda emballage utan pall är att de är svåra att transportera mellan svarvar och lagerautomat. En lösning är ett lättbanesystem bestående av en bana i taket som emballagen transporteras längs (Johansson 2010). Systemet är inte automatiskt utan kräver att en operatör följer emballaget. Kostnaden för systemet, emballagen och

bemanningen medförde att alternativet lades åt sidan. Ett lättbanesystem uppskattades kosta 1,6 miljoner (Johansson 2010)medan en AGV kostar cirka 1,1 miljon (Skoglund 2010)och

bemanningen beräknades i samråd med Ferruform öka med en operatör per skift, vilket innebär en kostnad på 1,4 miljoner per år. En lösning med pall och dagens emballage valdes därför. Det totala lagret med två automater uppgår då till 1140 tappar, då alla hyllor är fulla. Denna nivå ligger strax under den buffertnivå som satts upp i kravspecifikationen vilken varierar mellan 1180 och 1433 tappar. Ferruform gjorde bedömningen att lagret är stort nog och vilket motiverades med att om långa stopp inträffar bör material köpas in från underleverantör. Under perioder med många artiklar då större buffert krävs kan lagret tillfälligt utökas genom att mellanlagra vissa artiklar i ett pallställ.

Figur 24. Lagerautomater, på denna bild tre i bredd (Weland lagersystem 2011).

I lagerautomaten lagras en artikel per lastbricka och därav måste rätt lastbricka matas fram för varje bakaxel som ska svetsas i lasersvetscellen. Ett byte av lastbricka från att en står framme i hanteringsöppningen till att nästa har matats fram beräknas ta 40 sekunder (Johansson 2010). I dagsläget finns ett tidsintervall på en dryg minut tillgängligt för att plocka och orientera

tapparna. Därför måste robotens arbetsordning förändras så att två tidsintervall för hantering av tappar skapas. Det kan exempelvis uppnås genomgenom att roboten plockar en tapp och därefter märker den svetsade bryggan och lägger den på utbanan för att sedan plocka den andra tappen. Det medför att lagerautomaten kan skifta artikel från höger- till vänstertapp medan roboten arbetar.

35 Tapparna lokaliseras av roboten med visionsystem eftersom variationen i deras placering är för stor för att fasta koordinater ska kunna användas (Richardsson 2010). Lastbrickans placering varierar med cirka 1 mm då den matas ut till hanteringsöppningen (Johansson 2010).

Därutöver finns en variation i pallens position och tapparnas placering i emballaget. När tappen plockats upp av roboten orienteras den genom att roteras framför en laserfotocell. Om utskriften av pallflagg går att koppla till det program svarven kör bör en kontroll av gänga inte vara

nödvändig eftersom tapparna direkt placeras i lagerautomaten och ingen förväxling bör kunna inträffa.

Ekonomi

Kostnaderna för lösningsförslag 2 finns sammanställda nedan, se Tabell 9. Här finns stora likheter med förslag 1 med undantag för två lagerautomater och en AGV.

Tabell 9. Investeringskostnad för lösningsalternativ 2.

Produkt Kostnad [kr/st] Antal [st] Summa [kr]

Plockrobot 2 000 000 2 4 000 000 Ewab-bana 500 000 7 3 500 000 Visionsystem 36 000 3 108 000 Analog lasergivare 10 500 2 21 000 Överordnat styrsystem 1 000 000 1 1 000 000 Emballage 1 000 60 60 000 Lagerautomat 600 000 2 1 200 000 AGV 1 100 000 1 1 100 000 Totalt 10 989 000

Lagerautomatens kostnad är beräknad utifrån krav på två lastportar båda med 100 % utdrag (Johansson 2010). När det gäller AGV:n är både kostnader för trucken och installationen av truckslingan inkluderade (Skoglund 2010).

Bemanningen för lösningen beräknas till 3 operatörer per skift för att sköta svarvar, kuggfräs och truckkörning till och från denna station. För att sköta lasercellerna och mata in material i form av tappar och bakaxlar till denna cell krävs en bemanning på 3 operatörer per skift, se Tabell 10.

Tabell 10. Bemanning och besparing vid införande av lösningsalternativ 2.

Operatörer/skift Totalt Operatörer/skift Totalt antal

Svarvar + truckkörning 5 15 3 9 6

Laser + inmatning 4 12 2 6 6

Totalt 9 27 5 15 12

Område ^{Dagens system Lagerautomat & AGV} Besparing

Även här finns Dagens system som referens för att möjliggöra en beräkning av Pay-off tiden grundad på bemanningen. Då en operatör som arbetar 3-skift beräknas kosta cirka 450 000blir Pay-off tiden uppskattningsvis:

10 979 000 kr / (12 × 450 000) kr/år ≈ 2,0 år.

Denna Pay-off tid är kortare än kravet på 2,5 år vilket tyder på att investeringen bör återbetala sig inom den önskade tiden.

36