SISTEMI DI MATERIAL HANDLING E STOCCAGGIO:

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1 SECONDA UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FACOLTA DI INGEGNERIA DIPARTIMENTO DI INGENERIA AEROSPAZIALE E MECCANICA Cattedra di Impianti Industriali Prof. Ing. Roberto Macchiaroli SISTEMI DI MATERIAL HANDLING E STOCCAGGIO: CRITERI DI SCELTA E PROGETTAZIONE Autore: ing. Marcello Fera

2 Indice Introduzione...3 Glossario fondamentale...4 Criteri di scelta e progettazione...5 I 20 principi di material handling e gli indici caratteristici...8 Carrelli...31 Trasportatori a rulli...37 Trasportatori a nastro...40 Carriponte (gru a ponte)...41 Trasloelevatori...45 AGV...48 Criteri di progettazione di sistemi di movimentazione...51 Dimensionamento dei trasportatori a rulli e nastri...52 Dimensionamento di paranchi, argani e traslo-elevatori...55 Dimensionamento di carrelli ed AGV...57 Dimensionamento di impianti di stoccaggio serviti da carrelli industriali

3 Introduzione I sistemi di material handling, sono uno dei tanti sistemi aziendali, che contribuiscono alla struttura di costo relativa di un impianto industriale. Come tutti gli altri sistemi, anche qui i costi si compongono di una parte relativa all impianto ed un altra all esercizio. In particolare tra i costi di impianto abbiamo: struttura civile del magazzino, se presente, impianti di movimentazione materiali fissi o mobili, impianti di servizio asserviti agli impianti di movimentazione, scaffalature o altri sistemi di ricovero per le unità di magazzinaggio, computers, acquisto sistema di gestione informatico, etc. Ai costi di gestione contribuiscono: politica di gestione del magazzino e del sistema produttivo nel suo complesso, consumi di energia dei mezzi di movimentazione, manodopera per la gestione del sistema, consumi di energia degli impianti di servizio relativi ai mezzi di movimentazione, etc. I sistemi di movimentazione interna di materiale sono parte della macro famiglia relativa all ambito logistico, che, come ad oggi risulta chiaro, è tra quei sistemi per i quali una buona gestione può condurre a notevoli economie. 3

4 Infatti, non è da trascurare l impatto che i costi logistici, e quindi anche i costi relativi ai sistemi di material handling, hanno sul costo di fabbricazione e produzione più in generale. In alcuni casi manifatturieri, il peso che il solo magazzino può avere sulla determinazione del costo pieno industriale può giungere sino al 20% del prezzo in media; si capisce bene, quindi, che ottimizzazioni relative ai parametri di gestione di un magazzino, ma potremmo dire di tutta la catena logistica, risultano essere capaci di generare notevoli ripercussioni sull utile aziendale, mettendo in atto un meccanismo di leva molto forte. Glossario fondamentale Prima di procedere oltre, è opportuno definire quale sia il vocabolario fondamentale utilizzato nell ambito del material handling. unità di carico: si tratta dell unità fondamentale, in forma ed in peso, che permette, attraverso un principio di standardizzazione, di raggiungere migliori prestazioni del sistema sia in fase progettuale che di gestione, pallet: tipo di unità di carico, costituita da più elementi o un unico elemento avvolto all interno di plastiche o altri materiali avvolgenti, che ne garantiscono l unità, macchina di trasporto interno: può essere fisso o mobile, nel primo caso abbiamo rulli, nastri, etc., nel secondo caso, invece carrelli, traslo-elevatori, etc.; sono necessari per movimentare i materiali, paletta: unità di carico fondamentale, è conosciuta anche come pedana, permette di essere utilizzata in abbinamento ad un pallet o ad un altra u.d.c., permettendone la movimentazione a mezzo di carrelli, o altro mezzo di movimentazione con forche, PR: potenzialità ricettiva, indica la capacità statica di un magazzino di ricevere un certo numero di una determinata u.d.c., 4

5 PM: potenzialità di movimentazione, informazione di natura dinamica relativa al sistema di movimentazione, dà informazioni circa il numero di una stessa u.d.c. che è necessario movimentare in un lasso di tempo, magazzino: luogo o zona deputata alla gestione statica o dinamica dei beni aziendali. Tutte le altre parole o concetti necessari alla materia saranno trattati nello specifico dei rispettivi paragrafi. Criteri di scelta e progettazione Per poter realizzare la migliore scelta del sistema di material handling e quindi di poter realizzare al costo minimo le prestazioni richieste al nostro sistema, risulta di fondamentale importanza definire, in maniera univoca e precisa, cosa significhi realizzare un sistema di material handling. Def. 1: il sistema di movimentazione interna (n.d.r. material handling system) di un impianto industriale, è il sistema preposto ad assicurare la disponibilità dei materiali (materie prime, semilavorati, ricambi, etc.) presso le differenti stazioni di lavoro e di facilitare la totalità delle operazioni. Ciò significa che per poter dire che questo sistema funziona bene, se inteso come in def. 1, si deve realizzare la condizione di ottimo espressa nella definizione di seguito riportata. Def. 2: uso del giusto metodo per rendere disponibile la quantità giusta del materiale giusto, nel posto giusto, al tempo giusto, nella giusta sequenza, nella posizione giusta, nelle condizioni giuste ad al costo giusto. La sequenza di aggettivi giusto potrà sembrare una ripetizione forzata, ma, invece, tale sequenza ci permette di intuire la complessità del problema, che nasconde al proprio interno una serie di sottoproblemi, tra di loro correlati, che devono poi essere misurati al banco di prova della flessibilità, quindi dell efficienza, e dell efficacia. Prima di parlare degli obiettivi, che un sistema di material handling deve raggiungere, facciamo una prima caratterizzazione dell ambito di studio. Illustriamo quindi quali 5

6 siano state le diverse generazioni di sistemi di material handling, che negli anni si sono succeduti. I generazione (i burocrati): - carrelli a spinta manuale - scaffali e cassettiere - etichette e moduli II generazione (i fordisti): - carrelli industriali - scaffalature, caroselli - dispositivi switch e solenoidi IV generazione (robot): - integrazione di tutti i sistemi aziendali anche di gestione con il sistema di movimentazione III generazione (gli automi): - AGV - magazzini automatici - identificazione computerizzata V generazione (A.I.) - expert system per AGVS - expert system per ricezione e spedizione - robot adibiti alla pallettizzazione e depallettizazione di carichi misti - sistemi esperti per il tracciamento dei percorsi degli AGVS Figura 1: Sviluppo delle prestazioni, nel tempo, dei sistemi di material handling Come si vede lo sviluppo temporale dei sistemi di movimentazione ha avuto un andamento, che è stato profondamente influenzato dalla tecnologia di natura 6

7 informatica ed elettronica, infatti, le ultime tre generazioni illustrate nella precedente figura, si sono sviluppate solo negli ultimi 30 anni, mentre le prime due hanno dominato la scena per più di 60. L andamento dei costi di impianto e dei costi di gestione, durante tutte queste fasi di sviluppo, ha avuto due comportamenti inversi; infatti, il costo di impianto, man mano che si procedeva nel senso positivo del tempo ha subito un forte incremento, a fronte, però, di una caduta, potremmo dire quasi esponenziale, dei costi di gestione unitari relativi alla singola u.d.c.. Per poter ben scegliere un sistema di material handling si deve fare particolare attenzione a quelli che sono i fattori rilevanti nell ambito della movimentazione dei materiali: caratteristiche dei materiali da trasportare: peso specifico forma dimensioni caratteristiche dei flussi: numero di stazioni distanza fra le stazioni frequenza di movimentazione complessità dei percorsi entità dei flussi direzioni delle movimentazioni caratteristiche del lay-out: superficie disponibile 7

8 possibilità di modifiche adattabilità delle strutture possibilità di espansione integrazione del sistema di material handling: livello di automazione interfacciamento con stazioni operative interfacciamento tra differenti sistemi I 20 principi di material handling e gli indici caratteristici Durante le fasi di progettazione e di ri-progettazione o di miglioramento di sistemi esistenti, occorre verificare che siano rispettati alcuni principi: IL PRINCIPIO DELLA PIANIFICAZIONE E importante prevedere e pianificare tutti i movimenti, gli stoccaggi, e i tempi di attraversamento durante la fase di progettazione allo scopo di minimizzare i costi complessivi. Grazie a questo principio si riesce a prevedere il comportamento del sistema ancor prima che esso venga costruito, in modo da poter apportare quei cambiamenti e quegli aggiustamenti (capaci di migliorare in modo considerevole i costi di esercizio e l efficienza del sistema) che sarebbero significativi dal punto di vista economico una volta costruito l impianto. IL PRINCIPIO DEL SISTEMA Il flusso dei materiali deve essere concepito come un unico sistema integrato che deve essere esteso dai fornitori fino ai clienti e agli utilizzatori in accordo con la visione più moderna della logistica industriale. Bisogna cercare di standardizzare, ad esempio, i contenitori non solo all interno dei reparti produttivi e dei magazzini ma anche nei confronti dei propri fornitori e degli utilizzatori. 8

9 IL PRINCIPIO DEL FLUSSO DEI MATERIALI La riduzione e la razionalizzazione dei percorsi seguiti dai materiali hanno un grosso impatto tanto sui costi di movimentazione (sia di manodopera sia di impianto) quanto sugli aspetti della sicurezza, del controllo e del danneggiamento dei prodotti. IL PRINCIPIO DELLA SEMPLIFICAZIONE DELLE OPERAZIONI Tale principio si concretizza in quattro fasi successive: combinare più operazioni in un unica stazione di lavoro senza spostare i materiali; trasportare con un unico viaggio i materiali relativi a più prodotti; modificare ed adattare la configurazione impiantistica in modo da ridurre il tempo e il costo di trasferimento; semplificare le operazioni. IL PRINCIPIO DELLA GRAVITA Lo spostamento dei materiali per gravità rende il sistema di handling semplice e poco oneroso e quindi particolarmente conveniente. Tale sistema può essere utilizzato nel caso di trasferimenti non molto estesi. IL PRINCIPIO DELLA UTILIZZAZIONE VOLUMETRICA Tale principio suggerisce di utilizzare tutto lo spazio disponibile e quindi anche quello collocato a notevole altezza dal pavimento in modo da ridurre la superficie occupata e, con essa, il costo di occupazione. IL PRINCIPIO DELL UNITA DI CARICO Poiché l unità di carico è costituita da molti prodotti che vengono movimentati contemporaneamente, si ottengono notevoli vantaggi rispetto alla movimentazione dei singoli prodotti. I massimi vantaggi si ottengono se le unità di carico hanno dimensioni consistenti e se esse vengono movimentate senza frazionamenti per una lunga sequenza di fasi. 9

10 IL PRINCIPIO DELLA MECCANIZZAZIONE Tale principio consiste nel sostituire gli spostamenti manuali con attrezzature meccanizzate aventi fonti proprie di energia, ma comandate dagli operatori, al fine di ridurre gli sforzi del personale e aumentare la produttività. IL PRINCIPIO DELL AUTOMAZIONE Introdurre dei sistemi di movimentazione completamente automatizzati ottenendo cosi una riduzione di manodopera con relativi costi e soprattutto una sostituzione di mansioni poco gratificanti. Inoltre, l automazione consente di ridurre i danneggiamenti delle unità di carico in quanto i movimenti sono controllati da un software. IL PRINCIPIO DELLA SELEZIONE DELLE ATTREZZATURE Per selezionare le attrezzature più idonee al tipo di situazione, bisogna considerare alcuni aspetti: verificare se è possibile eliminare o combinare un operazione con altre, verificare cosa bisogna movimentare in particolare la forma, il peso, la quantità, il numero di movimenti richiesti, verificare il percorso, verificare la frequenza dei movimenti. Fatto ciò e possibile scegliere le attrezzature più idonee ad effettuare la movimentazione. IL PRINCIPIO DELLA STANDARDIZZAZIONE Tale principio della standardizzazione riguarda sia le attrezzature, sia le unità di carico e consente di ottenere notevoli risparmi attraverso un intervento di razionalizzazione complessiva del sistema. Infatti, mediante la standardizzazione delle attrezzature, si ottengono grossi vantaggi per la manutenzione; mentre lo sforzo di riduzione del numero di differenti unità di carico ha dei riscontri positivi sulle scorte 10

11 di imballi, sulla saturazione delle unità di carico di livello superiore e sullo spazio dedicato nelle scaffalature. IL PRINCIPIO DELL ADATTABILITA Preferire l uso di attrezzature adattabili per diversi impieghi è utile per migliorare la flessibilità e, nello stesso tempo, ridurre il rischio di obsolescenza delle attrezzature speciali (troppo costose rispetto al loro utilizzo limitato). IL PRINCIPIO DEL PESO A VUOTO Secondo tale principio occorre ridurre il rapporto tra il peso dell imballo e il peso del prodotto perché il costo per la manutenzione è proporzionale al peso complessivo, mentre, l efficacia del trasporto è relativa solo al peso del prodotto movimentato. IL PRINCIPIO DELL UTILIZZAZIONE Tale principio esplica un criterio molto semplice di razionalizzazione ed economicità complessiva ottenibile attraverso una piena utilizzazione delle persone e dei mezzi; preferendo così i cicli combinati ai cicli semplici. IL PRINCIPIO DELLA MANUTENZIONE Pianificare una manutenzione preventiva e con periodicità regolare rispetto alla manutenzione in caso di emergenza, risulta essere meno costosa ed evita le possibili interruzioni nei sistemi automatizzati. IL PRINCIPIO DELL OBSOLESCENZA Quando un sistema è già funzionante è necessario analizzare criticamente i metodi e le attrezzature presenti confrontandoli con i nuovi mezzi in commercio magari più efficienti. Se l analisi costi-benefici lo rende conveniente, è opportuno sostituire le vecchie attrezzature con le nuove migliorando l efficienza e le prestazioni del sistema. IL PRINCIPIO DEL CONTROLLO Un sistema di movimentazione e stoccaggio deve consentire di conoscere l ammontare delle giacenze di ogni articolo. Il modo più efficiente per fare ciò è quello 11

12 di utilizzare sistemi di identificazione come il codice a barre. In questo modo è possibile sia conoscere la disponibilità dei prodotti, sia intervenire se i livelli di disponibilità scendano al di sotto di valori prefissati. IL PRINCIPIO DELLA CAPACITA PRODUTTIVA Secondo tale principio, occorre utilizzare dei sistemi di movimentazione che siano in grado di far conseguire il desiderato livello di capacità produttiva. Ne consegue che in fase di progettazione è opportuno assegnare la produttività massima al sottosistema più oneroso dal punto di vista economico. IL PRINCIPIO DELLA PERFORMANCE E necessario analizzare criticamente le prestazioni e i costi sostenuti dividendoli per ogni singola attività, in questo modo è possibile effettuare dei continui miglioramenti. Inoltre, sia dalle prestazioni che dai costi, è possibile confrontare le diverse soluzioni e scegliere quelle più opportune. IL PRINCIPIO DELLA SICUREZZA La movimentazione dei materiali specialmente quella manuale è la causa di molti infortuni. Questo aspetto è tra i più importanti da considerare nella fase di progettazione e gestione dei sistemi di handling. Gli interventi possibili riguardano l utilizzo di attrezzature e dispositivi sicuri ma soprattutto effettuare una continua opera di formazione del personale. Per una buona progettazione di un sistema di material handling grande importanza è rivestita anche dalla definizione della politica di allocazione dei materiali. I criteri di allocazione dei prodotti sono tre: 1. Allocazione dedicata ad ogni singolo articolo (dedicated storage ); 2. Allocazione per classi di prodotti (class based storage); 3. Allocazione casuale (random storage o shared storage ); Nel primo criterio ad ogni codice viene assegnato un sufficiente numero di vani che risultano disponibili soltanto per quel codice. Così facendo la potenzialità ricettiva 12

13 necessaria è pari alla somma dei vani dedicati a ciascun articolo e quindi è pari alla somma delle giacenze massime previste (in pallet) di tutti gli articoli. In base all indice di accesso dei prodotti, ai criteri storici o classi merceologiche, vengono scelti i vani da dedicare ad ogni articolo. In base a quest ultimo criterio si riservano ad un prodotto o ad una classe di prodotti simili dal punto di vista merceologico i vani o una zona di vani che storicamente (nei periodi precedenti ) erano riservati ad essi, in modo da facilitare le operazioni manuali di ricerca degli articoli. Questo tipo di allocazione, inoltre, facilita più di ogni altro le operazioni di ricerca dei prodotti in quanto agevola la memorizzazione da parte degli operatori dei vani ove è presente ogni articolo; Consente di ottenere dei notevoli risparmi relativi al tempo medio di ciclo, ma necessita di periodici e onerosi cambiamenti delle posizioni di stoccaggio al fine di riallocare i prodotti nell ordine corretto, a fronte di cambiamenti dei flussi e del numero di vani occupato da ogni codice. Viceversa, il secondo criterio, consiste nell individuare classi di prodotti che siano omogenee dal punto di vista dell indice di accesso e nel dedicare ad ogni classe una zona con un numero sufficiente di vani. Poiché all interno di ciascuna zona le unità di carico dei diversi prodotti sono stoccate in modo casuale, il numero di vani necessari per ogni zona è pari alla giacenza complessiva massima prevista per tale zona. Con questo criterio di allocazione si ottiene una notevole riduzione della potenzialità ricettiva necessaria in quanto all interno di ogni singola zona è possibile una compensazione temporale tra le punte di giacenza degli articoli. La riduzione ottenibile del tempo medio di accesso, rispetto ad una allocazione completamente casuale delle unità di carico, è più consistente se il numero di classi è elevato. Il terzo criterio è l opposto rispetto all allocazione dedicata ad ogni singolo articolo; esso consente di ottenere i massimi vantaggi in termini di riduzione della potenzialità ricettiva ma è caratterizzato da un tempo medio di accesso pari alla media dei tempi di accesso a tutti i vani. L allocazione casuale non consente infatti di ottenere delle riduzioni del tempo medio di accesso mediante una corretta collocazione dei prodotti. Nel caso di allocazione sia casuale che in zone per classi di prodotti è necessario utilizzare supporti di tipo informatico al fine di individuare i vani in cui sono collocate le unità di carico relative ad ogni codice, questo perché per gli operatori è impossibile conoscere istante per istante la mutevole localizzazione dei pallet. 13

14 Altro parametro per la progettazione di un sistema di material handling è l attenzione circa gli indici di progettazione e gestione dei sistemi di stoccaggio. La sistemazione dei materiali nei magazzini deve essere studiata tenendo conto di questi indici: Potenzialità ricettiva: Espressa in termini di unità di carico stoccabili nel magazzino. E una misura della capacità statica del magazzino. Indice di utilizzazione superficiale: I S =S u /S t S u è l area utilizzata mentre S t è l area totale. Tale indice deve tendere a 1 e può anche essere espresso in termini di unità di carico immagazzinabili per metro quadro di area operativa di stoccaggio. Indice di utilizzazione volumetrica: I V =V u / V t V u è il volume utilizzato mentre V t è il volume totale. Tale indice deve tendere a 1 e può anche essere espresso in termini di unità di carico immagazzinabili per metro cubo di volume di stoccaggio. Si comprende bene come sia importante ridurre al minimo la superficie ed il volume dei magazzini al fine di minimizzare i costi (ammortamento, manutenzione, energia). Indice di selettività: I sl =I pd /N I pd è il numero di u. d. c. che si possono prelevare o depositare direttamente senza spostare altre u. d. c.; mentre N è il numero totale di u. d. c.. Tale valore deve essere minore di 1. 14

15 Indice di manodopera: Corso di Impianti Industriali 1 I m =Q T /N add Q T è la quantità (tonnellate o altra unità di misura), che lascia o arriva all interno del sistema, in un arco temporale definito, N add è il numero di ore lavorative degli addetti al magazzino. Indice di potenza: I m =Q T /W p Q T è la quantità (tonnellate tonnellate o altra unità di misura), che lascia o arriva all interno del sistema, in un arco temporale definito, W p è la potenza elettrica consumata in un arco temporale definito. L indice di manodopera e l indice di potenza, insieme, forniscono un elemento per la misura del grado di meccanizzazione del magazzino. Generalmente si può riconoscere un andamento inverso tra i due indici, cioè ad un aumento dell indice di potenza si dovrebbe assistere ad una diminuzione dell indice di manodopera, là dove ad esempio si sia proceduto ad un investimento in automatizzazione del sistema di material handling. Per quanto riguarda i sistemi di material handling è importante anche fare attenzione agli indici di gestione del sistema. Indice di rotazione: (IR)i,quantità = flusso in uscita in T giac. media in T [1/T] (IR)i,valore = valore del flusso in uscita in T valore giac. media in T [1/T] Tale indice è un indicatore dell entità della scorta rispetto al flusso, indica quante volte girano le scorte nell arco di tempo considerato. Tale indice deve essere quanto più alto è possibile, infatti, riconoscendo nel sistema di material handling un grande apporto di costi di ammortamento, che non contribuiscono, se non in maniera 15

16 marginale, al valore aggiunto, è necessario che il sistema venga utilizzato quanto più è possibile. Potremmo dire che la staticità per un magazzino comune, non riferito, quindi, a magazzini speciali (militari, etc.), è sintomo di un cattivo stato di salute aziendale. Indice di movimentazione: (IM) i,tr = (u.d.c. movimentata) i,t =TR [mov / TM ] Tale indice è uguale al numero di u.d.c. movimentate in un periodo di riferimento TR. Indice di accesso: (IA) i = (IM)i [accessi / (T*vano)] numero di vani dedicati Tale indice rappresenta il numero di accessi medi in un arco temporale relativi ad un singolo vano. Può coincidere con l indice di rotazione solo nel caso di un sistema di stoccaggio in cui siano movimentate u.d.c. intere in cui le celle dedicate siano pari alla giacenza media di ciascun prodotto. Sistemi di stoccaggio L immagazzinamento delle unità di carico può avvenire: mediante sovrapposizione diretta delle unità stesse; mediante scaffali, di vari tipi e caratteristiche. Il primo caso è tipico di materiali raccolti in contenitori sovrapponibili gli uni sugli altri e movimentabili con le forche. Tale sistema è sicuramente più conveniente a parità di frequenza delle movimentazioni, di indici di selettività e di indici di utilizzazione. A volte, però, non è possibile adottare tale soluzione per uno dei seguenti motivi: 1. quando il numero delle unità di carico per ogni voce è molto piccolo, per cui le pile risultano basse e l indice di utilizzazione volumetrico insoddisfacente; 16

17 Corso di Impianti Industriali 1 2. quando le dimensioni o la forma delle unità di carico sono tali da non consentire la formazione di pile; 3. quando la capacità portante del pavimento è tale da sovrapporre un numero limitato di unità di carico dato il peso. Figura 2 - Immagazzinamento di un unità di carico in pile, accostate fra di loro. Il secondo caso prevede l impiego di vari tipi di scaffalature. In linea generale si hanno: scaffali fissi, smontabili, a struttura tubolare, in profilati di acciaio, in angolari forati, 17

18 in cemento armato, molto rari. Qualsiasi sia la scelta, gli scaffali devono essere incombustibili, devono sopportare carichi senza deformarsi e resistere ad eventuali urti dei mezzi di trasporto. L altezza, dipende dal sistema di movimentazione dei materiali. Se l immagazzinamento ed il prelievo di materiali viene effettuato da operatori che si muovono sul piano di campagna, l altezza da terra degli scaffali non deve superare 2-2,25m. Con l impiego di mezzi di trasporto meccanizzati, l altezza utile degli scaffali aumenta (fig.3). Figura 3- Altezza degli scaffali in funzione dei sistemi di stoccaggio Nel caso in cui gli scaffali hanno altezze di 12-13m, si possono utilizzare carroponte di impilaggio, o meglio, carrelli a forche a preselezione automatica dell altezza a cui si deve effettuare la movimentazione delle unità di carico. Valutiamo ora i vari tipi di scaffali. Gli scaffali di tipo tradizionale (fig. 4), sono costituiti da più ripiani e dal fatto che ogni fronte si affaccia su un corridoio di servizio. 18

19 Corso di Impianti Industriali 1 Figura 4 - Scaffali a più ripiani e a due fronti prospicienti i corridoi di servizio. Lo scaffale in fig. 5, noto come scaffale a gravità consente il carico dei materiali da immagazzinare da un fronte ed il successivo prelievo dall altro. Man mano che si libera un posto, un altra unità di carico avanza sopra dei rulli fino a fermarsi contro l apposito arresto terminale. In questo modo si assicura la rotazione della merce (la prima unità di carico immessa è anche la prima ad essere prelevata). E preferibile avere due corsie per ogni voce. 19

20 Figura 5- Scaffale a gravità. Lo scaffale in fig. 6, è una variante dello scaffale a gravità: anche qui, ogni voce occupa almeno una corsia e il prelievo avviene secondo la stessa successione di arrivo a magazzino. Però, invece di un avanzamento a gravità delle unità di carico vi è un carrello motorizzato che preleva ciascuna unità caricata ad una estremità dello scaffale e la porta fino all estremità opposta della corsia. Ovviamente quando il vano di estremità si rende libero, il carrello interno alla corsia provvede a far avanzare di un passo tutte le unità di carico seguenti. Figura 6 - Scaffale con avanzamento motorizzato e per corsie delle unità di carico 20

21 Lo scaffale in Fig. 7, noto come scaffale passante (drive in) è molto adatto per unità di carico molto numerose e non o limitatamente sovrapponibili: in tal caso, esso, consente elevati indici di utilizzazione del magazzino. Ovviamente, una stessa voce dovrebbe riempire un numero di unità di carico tale da occupare almeno un intero corridoio dello scaffale, in modo che le unità di carico in esso immagazzinate risultino accessibili da due fronti e si possa quindi attuare una rotazione del materiale. Figura 7 - Scaffale passante. Lo scaffale in fig. 8, noto anche come scaffale compactus, è costituito da elementi mobili trasversalmente e consente di realizzare indici di utilizzazione molto elevati. In questo tipo di scaffale, tramite un comando, si possono spostare gli elementi necessari per ricavare un corridoio di accesso nella posizione voluta. Questo sistema di immagazzinamento, richiede tempi di accostamento ai vani della scaffalatura più lunghi di altri sistemi ed il suo impiego è quindi vincolato dalla frequenza di movimentazione delle varie voci, risulta più utile per magazzini basso rotanti. 21

22 Corso di Impianti Industriali 1 Figura 8 - Scaffale ad elementi mobili trasversalmente. Gli scaffali in fig. 9, sono noti anche come altri scaffali : si tratta di scaffalature che superano le altezze raggiungibili con altri tipi di scaffali; possono infatti superare i 2030m. Ovviamente i mezzi di movimentazione sono i traslo-elevatori. Figura 9 - Scaffali serviti da traslo-elevatore con manovratore a bordo. Quei prodotti che non possono essere considerati come materiali alla rinfusa e che, d altra parte, non consentono di essere raggruppati in unità di carico presentano un problema di immagazzinamento piuttosto complesso a causa di alcuni fattori: varietà e natura dei prodotti; 22

23 Corso di Impianti Industriali 1 forma, dimensione e pesi degli stessi; quantità di materiale da immagazzinare; modalità e frequenza delle movimentazioni. Premesso che anche in questo caso si deve anzitutto ricercare la quantità ottimale da immagazzinare per ogni voce, il problema consiste nel trovare il sistema più conveniente di immagazzinamento delle varie voci. Di solito, tale immagazzinamento è realizzato disponendo i colli in scaffali serviti dall uomo o, quando possibile, da mezzi di trasporto meccanizzati. In certi casi, si ricorre anche qui alla sovrapposizione diretta di contenitori. Ovviamente, i contenitori restano di norma fermi al loro posto e si effettua il travaso dei soli materiali. Per quanto riguarda gli scaffali, i tipi più noti sono illustrati di seguito. Scaffali di tipo tradizionale sono illustrati in fig. 10. Figura 10 -Scaffali di tipo tradizionale. Scaffali sovrapposti in fig.11, sono in genere a doppia facciata, come i precedenti; la sovrapposizione ha lo scopo di aumentare la quantità di materiali immagazzinati per metro quadro di magazzino. Figura 11 - Scaffali di tipo tradizionale disposti su due piani. 23

24 Corso di Impianti Industriali 1 Inoltre, esistono scaffali ed elementi mobili longitudinalmente, come in fig. 12. Grazie ad appositi comandi, gli scaffali possono scorrere singolarmente (in direzione longitudinale) su apposite rotaie e presentarsi di volta in volta di fronte all operatore. Così facendo un solo corridoio serve più scaffali ma il sistema richiede maggiori tempi di movimentazione e per questo poco adottato. Figura 12 - Scaffali ad elementi mobili longitudinalmente. Scaffali ed elementi mobili trasversalmente, in fig.13, anche in questo caso, gli scaffali scorrono (in direzione trasversale) su apposite rotaie. Grazie ad un comando gli scaffali possono scorrere singolarmente così un corridoio serve più scaffali. Come detto precedentemente, il sistema, richiede maggiori tempi di movimentazione e per questo è poco adottato. Figura 13- Scaffali ad elementi mobili trasversalmente. 24

25 Scaffali rotanti, in Fig. 14, sono costituiti da più ripiani girevoli attorno ad un asse verticale; ogni ripiano è suddiviso in una serie di caselle disposte a cerchio attorno all asse; si tratta però di scaffali utilizzabili per materiali poco ingombranti. Figura 14 - Scaffali rotanti. I materiali che per la loro forma, le loro dimensioni, od il loro peso determinano particolari problemi di immagazzinamento, come: profilati, tubi e barre, lamiere, rotoli di filo, bobine. Quando possibile per immagazzinare questi prodotti si ricorre ai depositi all aperto o semplicemente protetti contro le intemperie, nei quali si impiegano mezzi di trasporto adatti. Quando si prelevano pezzi singoli, se sono corti (fino a circa 3m) conviene l immagazzinamento verticale; in questo modo l operatore può prelevare direttamente i tubi, le barre od i profilati all incirca in mezzeria ed esercitare, quindi, il minimo sforzo, durante la movimentazione. Se però la frequenza delle movimentazioni è media oppure alta, si ricorre ad alcune soluzioni tra cui: una prima soluzione (fig. 1.14), in cui si costruiscono dei box nei quali i corpi lunghi da immagazzinare vengono disposti orizzontalmente, 25

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