AGV: Automated Guided Vehicles

  • I magazzini automatici al giorno d'oggi
  • Cosa sono gli AGV e a cosa servono
  • Movimentazione e stoccaggio merci
  • A.Celli R-WAY Integrated Solutions

I magazzini automatici al giorno d'oggi

Nei magazzini è arrivata l’automazione “4.0”, e se ne sentiva il bisogno. Forse ancora presenti nell’immaginario comune come luoghi statici in cui le merci restano semplicemente parcheggiate, oggi i magazzini sono diventati e sempre più stanno diventando ambienti dinamici e intelligenti, in cui c’è posto per la robotica (in particolare per gli AGV, Automatic Guided Vehicles), l’informatica e i sensori. Non è accaduto per puro sfizio, perché un notevole aumento di complessità si è abbattuto negli ultimi anni sulle attività magazzino e logistica.

A prescindere dal tipo di merce venduta, i magazzini oggi contengono molti più prodotti rispetto al passato e anche molti più dati. Per accontentare clienti sempre più esigenti, che si informano e pretendono maggiore personalizzazione, le offerte si sono allargate e approfondite. Con l’ingresso di sistemi di tranciabilità, monitoraggio, sensori, connettività Internet of Things, poi, in molte fabbriche e supply chain si è vista una vera e propria esplosione di dati, che sono sì una risorsa ma anche un materiale complicato da gestire. Inoltre, per inseguire i livelli di servizio garantiti da Amazon e da altri colossi dell’e-commerce, anche le aziende più tradizionali si ritrovano sotto pressione nel dover ridurre sempre più i tempi di consegna.

Come affrontare un cambiamento tanto importante e probabilmente irreversibile? L’automazione è uno strumento potente di riduzione della complessità - e dei costi! - ed è anche un investimento lungimirante che si ripaga rapidamente. Un’automazione di due tipi: “materiale”, relativa allo stoccaggio e alla movimentazione delle merci; e “immateriale”, realizzata con software di gestione e controllo. Sembra complicato, ma gli strumenti a sostegno della trasformazione tecnologica del magazzino non mancano di certo.

Le scaffalature automatiche e gli AGV, Automated Guided Vehicle, stravolgono il vecchio modello di magazzino statico e portano nuova efficienza nello stoccaggio, nella movimentazione, nel picking, nel carico e scarico della merce (pallettizzata, in cassette o sfusa). Tutte queste procedure si prestano a essere automatizzate, con ottimi risultati. Un sistema di stoccaggio e movimentazione dinamico e automatico, per esempio, consente di sfruttare il magazzino in tutta la sua altezza (trasformandolo in un “magazzino verticale”): si può guadagnare fino al 90% di spazio in più, a parità di metratura, rispetto a un layout tradizionale. E oltre all’ottimizzazione dello spazio si ottengono maggiore velocità (perché non si perde tempo a cercare un articolo o lotto), precisione (si azzera l’errore umano) e sicurezza (non si tentano operazioni di movimentazione, carico e scarico difficoltose).

Trasforma il magazzino con automazione logistica

In linea generale, potremmo però definire il magazzino automatico come un impianto automatizzato per lo stoccaggio delle merci, composto da quattro elementi principali:

  • la scaffalatura, che permette di sfruttare i volumi verticali;
  • il trasloelevatore, un telaio che si muove in verticale e a volte anche in orizzontale, scorrendo su una rotaia, con trazione a fune, cinghia o catena;
  • la testata o handling, ovvero l’insieme di apparati che estraggono e spostano le unità di carico (trasportatori automatici, navette, rulli o catene e altri elementi);
  • la componente elettronica, cioè il quadro elettrico, un computer e un software di gestione e controllo.

Sia la movimentazione di materiali e prodotti sia le operazioni di carico e scarico si prestano molto bene a essere automatizzati, con grande risparmio di tempo e grande guadagno di efficienza e precisione.

Cosa sono gli AGV e a cosa servono

Gli AGV, Automated Guided Vehicle, hanno un ruolo da protagonisti sul palcoscenico dei magazzini “4.0”. Spostano, caricano, scaricano, prelevano materiale e altro ancora, svolgendo questi compiti con una forza e una precisione che l’essere umano non potrebbe garantire, e fanno tutto questo senza dover essere guidati o teleguidati da una persona e, volendo, senza interruzioni nemmeno nelle ore notturne. Sono, senza dubbio, lavoratori instancabili e ottimi alleati delle attività di gestione del magazzino e logistica. Questo esercito di “magazzinieri specializzati” è davvero eterogeneo, anche se potremmo definire gli AGV in modo generico come dei robot in movimento, deputati a spostare, stoccare, prelevare e caricare merci sia all’interno del magazzino sia nelle aree di carico/scarico.

L’espressione “veicoli a guida automatica” racchiude in realtà non una sola tecnologia, ma un intero mondo di soluzioni hardware e software. E racchiude anche una storia, che dagli anni Cinquanta a oggi ha portato i magazzini a trasformarsi in qualcosa di diverso da un semplice contenitore di merce. L’idea alla base degli AGV non è nuova: era il 1953 quando l’imprenditore Arthur Mac Barrett ideava il primo esemplare di veicolo a guida automatizzata della storia, realizzato modificando un trattore in modo che potesse seguire un cavo percorso da un segnale elettrico. La sua azienda portò sul mercato l’anno seguente una versione perfezionata di quell’invenzione, chiamandola Guide-o-Matic. Dopo le evoluzioni degli anni Cinquanta e Sessanta, nel 1973 Volvo sviluppò un veicolo comandato da ben 280 computer!

Oggi un tale armamentario non è più necessario, ma è sufficiente anche un solo computer dotato di software di controllo e gestione per comandare un AGV o una flotta di AGV. Negli anni la famiglia dei robot a guida autonoma, nati come un sostituto dei trasportatori orizzontali, si è notevolmente ampliata e differenziata per aspetto, tecnologia e impieghi possibili. Non esistono virtualmente limiti agli utilizzi, così come non esiste una classificazione rigida ma piuttosto varianti che, incrociandosi, determinano l’identikit di ciascuna soluzione.

  • Il sistema di guida. Alcuni veicoli si spostano seguendo segnali elettrici (fili sotto al pavimento) oppure ottici (bande colorate), altri si orientano con i magneti o ricevono coordinate tramite onde radio o Gps, altri sono guidati da raggi laser, o ancora impiegano una combinazione di più metodi.
  • La portata. Alcuni modelli vantano un’incredibile forza, sollevando quintali o anche tonnellate di materiale. Altri sono più compatti, dunque ottimizzati per spazi di metratura contenuta e per un minore consumo energetico.
  • Gli strumenti. Alcuni AGV sono progettati per spostare pallet, altri muovono scaffali, altri trascinano carrelli o container, altri afferrano rulli, bobine di carta o tessuto. A seconda della finalità, i veicoli possono prevedere un muletto, un carrello, bracci semoventi, un’unità di carico, ponti o bilancieri.
  • L’alimentazione. In alcuni sistemi la batteria va sostituita manualmente, altri garantiscono operatività continua grazie alla ricarica e/o sostituzione automatica della batteria. Alcuni AGV recuperano energia nelle cosiddette stazioni di biberonaggio.
  • La capacità di movimento. Solitamente si spostano su ruota o binario. In alcune soluzioni è possibile modificare i tragitti in modo dinamico attraverso i software di controllo e gestione. Gli AGV “ibridi”, inoltre, possono sia funzionare in totale autonomia sia consentire controlli manuali all’occorrenza.

In tutti questi casi, è chiaro come gli attuali veicoli a guida automatica siano molto più che delle navette prive di conducente. Sono soluzioni flessibili e versatili, che non solo mettono il turbo alle attività di magazzino e logistica ma anche creano nuove possibilità.

Movimentazione e stoccaggio merci: tutti i vantaggi dell’automazione

Ci sono compiti che le macchine sanno svolgere in modo più rapido, forzuto, preciso, prolungato ed efficiente di quanto non possa fare l’uomo. E mentre la macchina lavora in autonomia, il personale del magazzino può dedicarsi ad attività a maggior valore aggiunto, come per esempio il controllo qualità. In estrema sintesi è questa la missione degli AGV, l’insieme variegato dei veicoli a guida automatica. A seconda delle loro caratteristiche, questi sistemi sanno maneggiare materie prime, semilavorati e prodotti finiti, potendo reggere carichi più o meno pesanti, anche di diverse tonnellata. Alcuni sono progettati per trasportare pallet, spostano carrelli pieni o vuoti, balle di cellulosa, bobine di tessuto o di carta e altro ancora, eseguendo le operazioni previste dal software di controllo. L’automazione può essere applicata sia all’handling, cioè allo stoccaggio, alla movimentazione interna e al picking, sia alla gestione logistica.

Adottare gli AGV richiede un investimento iniziale e un cambiamento di mentalità e di processi di gestione dei magazzini, ma in compenso produce numerosi vantaggi. Vediamo i principali.

  • Minori costi di personale del magazzino. Il lavoro dei robot significa poter rinunciare a parte del personale (magari destinandolo a compiti a maggior valore aggiunto) e dunque contenere il costo del lavoro.
  • Minori costi energetici e di affitto. AGV e trasloelevatori consentono di ottimizzare gli spazi, per esempio sfruttando scaffalature e volumi verticali: così facendo è possibile ridurre la superficie occupata dallo stoccaggio oppure ospitare più articoli a parità di ingombro orizzontale. Aree più piccole si traducono in minori costi energetici per illuminazione, riscaldamento e raffreddamento, e/o in minori canoni di affitto per gli impianti in locazione.
  • Maggiore produttività, senza costi di personale aggiuntivi. Gli AGV possono operare 24 ore su 24 oppure nelle fasce notturne, in ogni caso annullando i tempi morti, velocizzando i processi di magazzino e logistica e garantendo spedizioni sempre puntuali.
  • La maggiore flessibilità operativa. Le tecnologie di automazione possono assecondare le esigenze del momento del magazzino e della produzione, adattandosi a gestire un maggior numero di referenze, per esempio, o a turni di lavoro più lunghi nei periodi di picco di domanda.
  • Maggiore velocità e precisione delle operazioni. Meccanica e informatica, messe insieme, azzerano gli sbagli nel picking, nella pesatura, nella spedizione o in altre procedure. Si evita l’errore umano, nonché le imprecisioni.
  • Maggiore sicurezza. Grazie ai veicoli robotizzati gli addetti al magazzino possono evitare di compiere manovre e operazioni potenzialmente pericolose, interagendo con i macchinari tramite computer, anche posizionati in ambienti diversi da quello in cui si muove l’AGV. Si limita così il rischio di infortuni sul lavoro, causati da altezza o carichi pesanti, e si può operare senza pericoli anche in condizioni di temperatura o igienico.
  • Maggiore igiene e integrità della merce. Maneggiando il meno possibile gli articoli e riducendo il margine di errore, dunque le cadute accidentali, scompare il rischio di danneggiare o sporcare la merce. Dunque si riducono gli sprechi (e i costi annessi), ma soprattutto si garantisce igiene e integrità ai prodotti, fatto particolarmente importante in settori come l’agroalimentare, il farmaceutico e l’industria cartaria.
  • Maggiore controllo e tracciabilità dei prodotti. L’automazione riguarda anche i flussi di dati. I software di controllo e gestione non solo regolano le attività degli AGV ma possono integrare le attività del magazzino con quelle di altre aree (produzione, pianificazione). Al vantaggio della totale tracciabilità si associano la migliore visibilità in tempo reale su giacenza e inventario, la possibilità di pianificare prelievi e scorte e la capacità di scandagliare i dati con gli analytics (andando alla ricerca di elementi da ottimizzare e nuove possibilità).

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A.Celli R-WAY Integrated Solutions

In ambito di gestione bobine, di veicoli a guida automatica e di logiche di magazzino automatico, A.Celli R-WAY Integrated Solutions è un ottimo esempio di innovazione e allo stesso tempo il risultato di una consolidata esperienza, di una tecnologia che guarda al futuro poggiando però saldamente su business che potremmo definire storici.

 

Quello di A.Celli Group, innanzitutto, gruppo di cui fanno parte due aziende con sede a Lucca presenti sul mercato da settantacinque anni e specializzate in soluzioni tecnologiche per l’industria della carta (A. Celli Paper) e del tessuto-non tessuto (A.Celli Nonwovens) e quello di Tecnoferrari, azienda del modenese che si occupa di automazione fin dal 1973, avendo depositato da allora circa 170 brevetti, e che vanta particolare esperienza nei settori food, beverage, carta, farmaceutico, industriale e logistica. Dalla collaborazione fra queste due realtà è nato di sistema di gestione delle merci automatizzato, “smart”, flessibile e veloce. Dalla collaborazione fra queste due realtà è nato di sistema di gestione delle merci automatizzato, “smart”, flessibile e veloce.

Come funziona? La tecnologia a brand A.Celli specializzata in sistemi di gestione di fine linea completamente integrati (Slittopack – Roll Handling) è stata impreziosita grazie alle logiche di movimentazione automatica AGV. Da qui è stato naturale interfacciare tutto con le dinamiche di integrazione e immagazzinaggio. Equipaggiando infatti le macchine con sistemi di raccolta dati, con sistemi di visione, con lettori di tag Rfid, che dialogano con sistemi gestionali ERP e con una suite digitale appositamente sviluppata è stato raggiunto il risultato di un sistema intelligente, che opera in autonomia, che può lavorare ininterrottamente giorno e notte e che comunica con i software di analisi dei dati e tracciamento attraverso il cloud.

Un perfetto esempio di Industria 4.0, modello in cui tutto è interconnesso e il più possibile automatizzato e digitalizzato.
Perchè sono proprio queste le parole magiche: digitalizzazione, integrazione e tracciabilità. Questi i concetti cardine sulla quale è stata sviluppata una visione altamente specializzata e innovativa, non semplicemente focalizzata sulle logiche di magazzino ma che si estende a gestire i dati e le logiche di tutta la linea produttiva, a monte e a valle.

Focus sul mondo tissue, della carta e del nonwovens. A.Celli R-WAY Integrated Solutions è una soluzione ad hoc per l’industria del tissue, della carta e del tessuto non tessuto, ma non solo. È un sistema nato per accompagnare la bobina dalla sua formazione in avanti, codificando un apposito passaporto di dati e caratteristiche, passando dalle fasi di fasciatura e pallettizzazione, per arrivare poi ad essere trasportato a destinazione e posizionato con precisione seguendo il tracciato ideale di un veicolo automatico e spingendosi molto oltre, fino ad interfacciarsi con gli altri macchinari di linea per l’ottimizzazione e la qualità del prodotto destinato al converting e alle successive fasi di processo della catena produttiva.

Oltre alla connettività, all’operatività continua e alla precisione, sua caratteristica è la facilità di installazione e di manutenzione. Trattandosi di un sistema orientato alla produzione ininterrotta, uno tra i più ovvi vantaggi del suo impiego è proprio l’incremento di produttività, ma A.Celli R-WAY Integrated Solutions garantisce anche operazioni sicure e un trattamento perfettamente igienico degli articoli movimentati. E per l’industria del settore igienico, ancor più che per altri settori, questa è una necessità cruciale per salvaguardare la qualità ed evitare sprechi di materiale.

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