Sistemas de AGVs o Vehículos de Guiado Automático

Fuente: ASTI

Los sistemas de AGVs o Vehículos de Guiado Automático como su nombre indica, son sistemas de transporte conformados por vehículos que no necesitan la intervención directa de operario alguno para llevar a cabo la tarea para la que han sido diseñados, el transporte de mercancías. 

Este tipo de sistemas de AGVs resultan de gran utilidad para automatizar todo tipo de movimientos de mercancías sobre pallets de una manera flexible, sin necesidad de obra civil ni de realizar complejas instalaciones de elementos físicos que impiden una reacción rápida al cambio a la vez que complican el tránsito a través de las instalaciones con el consiguiente aumento del riesgo de accidentes.

Estos vehículos resultan muy adecuados en la automatización de flujos de trabajo con altas cadencias de movimientos, como las que suceden en sectores como el de la alimentación, las bebidas o el de la cosmética, donde se producen numerosos movimientos de cargas paletizadas al final de las líneas productivas.

Existen numerosos “best – practices” que muestran la enorme aplicabilidad de este tipo de sistemas automáticos en estas áreas de trabajo que resultan muy significativos y explican de manera más gráfica las posibilidades de sus soluciones al servicio de la logística interna, consiguiendo minimizar los costes de los flujos logísticos, logrando compañías más competitivas en tan variados sectores como los que se indican.

A continuación se muestran algunos de estos casos de éxito, inducidos algunas veces por cambios en el mercado que nos obligan a implementar soluciones para dar una respuesta y en otros casos por la necesidad de aumentar la competitividad de la propia organización y de esta forma no quedarse fuera de mercado.

Por ejemplo el primer “best-practice” viene dado por el cambio en los hábitos de consumo de productos de charcutería hacia los envasados y loncheados. Una empresa pionera en este tipo de productos que no se puede quedar de espaldas a estos cambios alimenticios, adaptó sus procesos productivos para dar respuesta a esta creciente demanda. Con esta adaptación se pasa de producir unidades de 5 ó 10 kg de peso, a unidades de 100 ó 200 gr, lo que culmina en un aumento exponencial del número de unidades finales y por ende del número de pallets a mover entre las líneas de paletizado y la de enfardado.

De esta forma para poder dar una respuesta a este aumento de cadencia tan significativo del número de movimientos a realizar de producto terminado, es necesario la implantación de un sistema de vehículos autoguidados que permitan con gran flexibilidad, realizar el transporte de estas cargas paletizadas según la demanda del mercado.

Por lo que estudiando técnicamente el proyecto y analizados los movimientos a realizar se instala con éxito un sistema de transporte automático de cargas paletizadas entre las 6 líneas de paletizado y la línea de enfardado, compuesto por tres vehículos láser guiados, que mediante un sistema de gestión de órdenes comunica con el ERP y los autómatas de las líneas productivas para dar cobertura a todos los movimientos que se generan en la planta.

En este caso, además los AGVs se encargan de suministrar pallets vacíos a las paletizadoras, de recoger los pallets completos de las paletizadoras y llevarlos a la enfardadora y de recogerlos una vez acabado el enfardado. Y todo de manera automática, gracias a la comunicación entre máquinas. Cuando la paletizadora se queda por debajo de un nivel prefijado y configurable de pallets vacíos, lanza una señal al sistema para que un AGV se encargue de reponérselos. El sistema cuenta con un gestor de órdenes encargado de priorizar todas las señales que llegan en pos de garantizar la continuidad en la producción. Él es el encargado de distribuir las tareas entre los vehículos y hasta de determinar las rutas óptimas a seguir que reduzcan los tiempos y aumenten la productividad. 

Estos vehículos van más allá, dado que su movimiento está garantizado gracias a su sistema de baterías, parece imprescindible controlar su estado de recarga para evitar paradas indeseadas. A estos AGVs se les implementó con un sistema de recarga en caliente, así cuando no tienen tareas asignadas o se encuentran por debajo de un nivel mínimo de carga, acuden de manera automática a la estación habilitada al efecto para recargar sus baterías y poder garantizar su funcionamiento 24 horas 365 días a la semana.

Estos vehículos van equipados con diversos elementos que contribuyen a garantizar la seguridad de todas las personas trabajando en planta al igual que la del material a transportar y las instalaciones con las que interactúan.

Gracias al sistema implantado han conseguido dar cobertura a las nuevas necesidades del mercado, sin realizar cambios físicos en las instalaciones y aumentando la eficiencia de sus procesos.

Otro ejemplo lo podemos encontrar, dentro del mismo sector de alimentación en una de sus emergentes líneas de producción y venta como son la panadería y repostería de productos pre-horneados y ultracongelados para su posterior cocción en el punto de venta final, antes de ser dispensado al consumidor.

En este “best-practice” de nuevo se producen altas cadencias de movimientos de pallets con el producto final, debido al aumento de la demanda del cliente final de este tipo de producto, debido sobre todo a la coyuntura económica existente.

Por lo que se opta de nuevo por una solución flexible de automatización, que permita reducir los costes logísticos asociados a la producción de este producto low-cost, implementando un sistema de vehículos autoguiados para el transporte del producto final de la línea de paletizado a enfardado y de enfardado al almacén de ultracongelados, con un sistema a medida, basado en mecánica estándar, principalmente por dos motivos:

1/ los vehículos AGVs llevan implementado un pisón, que permite sujetar la carga por arriba y por abajo, al tratarse de una carga inestable, porque por las altas cadencias de producción y para minimizar los desplazamientos se transportan paletas de gran altura y poco peso, para rentabilizar el coste del transporte y repercutir un mínimo coste a un producto de bajo valor añadido.

2/ los vehículos AGVs están provistos de sistemas que les permiten trabajar en entornos agresivos, en este caso a temperatura controlada. Ya que el producto que se transporta requiere este tipo de entornos.

En resumen una solución flexible y adaptada a las necesidades concretas, para de nuevo dar una repuesta a altas cadencias productivas, que por ende provocan numerosos movimientos de mercancía, para desplazamientos de la misma, sin aportar valor al producto final.

De nuevo otro de los sectores marcado por sus altas cadencias productivas y donde este tipo de soluciones de transporte flexible nos permite aportar mayor competitividad a la compañía donde se instala, es el de la cosmética y/o productos de belleza.

En este caso hablaremos de un caso de éxito, en una conocida y prestigiosa marca de cremas, de carácter internacional, donde sus diferentes plantas productivas en todo el mundo compiten entre si mismas por garantizar su producción en base a la competitividad de sus costes productivos y donde además, debido al aumento de la demanda del mercado y a que algunas de sus referencias y productos son estacionales, deben afrontar picos de producción en la época estival. 

Es necesario encontrar un sistema automático que permita reducir los costes asociados a la logística y al movimiento del producto, de forma que hagan a la fábrica más competitiva en costes manteniendo la calidad del producto final. Al mismo tiempo que sea flexible y se adapte a las distintas cadencias de producción según la época del año en la que nos encontremos, asegurando el flujo continuo en los picos de producción y rentabilizando la instalación con otros movimientos en los valles de producción.

Y como no podía ser de otra forma, se instala un sistema de 4 vehículos autoguiados para el movimiento del producto final desde sus líneas productivas a los almacenes, provocando el aumento de productividad y eficiencia buscado, al mismo tiempo que se mantiene la flexibilidad necesaria por la estacionalidad del producto producido.

Para esto el sistema software de gestión cuenta con un gestor de tráfico, que se encarga de optimizar la flota de vehículos al máximo, aplicando formulaciones “lean” para el flujo de mercancía y minimizando los tiempos muertos o de parada en cada uno de los vehículos.

Además debido a estacionalidad de sus productos y para lograr un incremento del número de movimientos realizado por el sistema durante las épocas de máxima producción, se ha implementado en el mismo un sistema de cambio automático de baterías para los vehículos.

De esta forma con la instalación del mismo, mediante la duplicidad de baterías e isletas de carga duales para realizar su carga, se ha conseguido optimizar al máximo la flota de vehículos, al mismo tiempo que la vida útil de las baterías. Ya que cuando el AGV detecta un nivel bajo de carga de batería, sin rebasar el umbral de mínimo, el vehículo se desplaza hasta una isleta de recarga libre donde de manera automática y sin la intervención de ninguna persona el intercambiador extrae la batería descargada en un puesto donde procede a su carga automática hasta que ésta sea completa, durante el tiempo necesario, para que no exista un desgaste prematuro de la misma. 

Una vez extraída la batería, en el vehículo AGV entra en funcionamiento el sistema de baterías auxiliar, con el que se ha equipado a estos vehículos y que le permite desplazarse hasta la siguiente posición con una batería 100% recargada, que de nuevo y de forma completamente automática se insertará en el vehículo.

De esta forma y cuando la temporada productiva lo demanda el sistema atiende a un flujo tenso productivo, con altas cadencias de fabricación las 24 horas al día. Asegurando la vida útil y el correcto funcionamiento de las baterías, que siempre realizan ciclos completos de carga y descarga.

Un último “best-practice” de sistemas de AGVs para la automatización de flujos logísticos con altas cadencias productivas, podemos encontrarlo de nuevo dentro del sector alimentación, donde una prestigiosa multinacional Suiza, dentro de una de sus plantas productivas en Norteamérica y debido a nuevas normativas legislativas y de calidad sobre su producto final, toma la decisión de adoptar un novedoso sistema productivo, que garantice los criterios de sanidad establecidos para sus productos.

Este novedoso sistema productivo que cumple estos altísimos estándares de calidad exigidos, conlleva un enorme aumento de la cadencia productiva, minimizando el tamaño de las unidades productivas y maximizando los costes logísticos de transporte de la mercancía durante su propio proceso productivo. 

Además la adopción de este novedoso proceso de fabricación implica un cambio significativo en las geometrías del contenedor de transporte estándar, ya que se trata de transportar producto a granel en el proceso productivo sobre contenedores cilíndricos de especiales dimensiones y con altísimas cadencias productivas.

Esto provoca que para cubrir esta necesidad tan específica y cumplir con el flujo tenso de la instalación, se tenga que diseñar una novedosa garra de transporte, que sustituya a las tradicionales horquillas para transporte de pallets normalmente empleadas sobre este tipo de vehículos AGVs.

Y debido al enorme flujo logístico productivo de la instalación para minimizar el número de movimientos a realizar se estudia el sistema de forma que se puedan absorber todos los movimientos mediante un sistema de 8 vehículos láser autoguiados, dotados con implemento garra de transporte que nos permite desplazar 4 unidades por cada movimiento dentro del proceso productivo.

Y además, vía software, la inteligencia de la instalación se dota mediante un sistema de gestión que permite la comunicación entre todas las maquinas instaladas en planta, su monitorización y comunicación con el ERP, para de la forma más eficiente, optimizar la flota de vehículos AGVs y hacer más competitiva la instalación, adecuándola prácticamente al mismo coste productivo unitario a la nueva legislación y al nuevo sistema productivo. Permitiendo a esta prestigiosa compañía crecer accediendo a un nuevo mercado para ellos, como es el americano en este caso.

Además para reforzar la instalación y robustecer el correcto funcionamiento de la misma, minimizando los posibles riesgos; tras un estudio exhaustivo de las cadencias de producción se opta por complementar el sistema de los 8 vehículos AGVs con un sistema de intercambio automático de baterías, que permita asegurar la producción en flujo tenso las 24 horas del día los 365 días del año, ya que se trata de un producto elaborado que es perecedero y tiene un consumo estable en este mercado.

Dichos casos de éxito, son sólo algunos ejemplos de las soluciones desarrolladas por el equipo de ingenieros de ASTI, que son claro ejemplo de flexibilidad para altas cadencias productivas.