CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO AUTOMATICO DE PRODUCTO TERMINADO

PROYECTO INTEGRADOR SEGUNDO SEMESTRE

BOGOTÁ, 2011

1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

La optimización del flujo del proceso productivo es importante en cualquier

empresa, por esto la distribución interna de su planta de producción, debe

estar bien planeada y acorde con los desplazamientos logísticos de materias

primas y productos terminados. Uno de los aspectos más importantes a tener

en cuenta en toda distribución en planta son los espacios, su necesidad parte

del número y tipos de máquinas requeridas, del área de material de espera,

de los servicios requeridos por el producto y del área de almacenamiento.

Aunque todas las áreas son vitales en el layout del proceso productivo, son

pocas las empresas que disponen de sitios de almacenamiento adecuados

tanto para materia prima como para producto terminado, además debe

considerarse que en toda red logística, los almacenes forman nodos hacia

los puntos de consumo, llegándose a considerar estos dentro de un flujo

compuesto por dos categorías de productos: los que están siendo

transportados y los que están siendo almacenados.

Así como el inventario total de los productos que se hallan fluyendo a través

de una red de distribución es muy importante, dentro del conjunto de las

actividades de la logística de la distribución, se estima que las dedicadas al

almacenamiento de mercancías pueden llegar a representar el 12 al 145 del

total de los costos implicados.

A la hora de diseñar un almacén, se debe tener en cuenta que este debe ser

dimensionado en función de los productos a almacenar (el tamaño, las

características propias y las cantidad de producto referidas). Sin embargo, el

mayor problema en el almacenamiento de productos, es el

desaprovechamiento del espacio volumétrico y el orden aleatorio de artículos

y materiales, lo cual dificulta la localización de los mismos.

Una forma práctica de almacenar productos y optimizar espacios es a través

del uso de estanterías, pero esta solución tiene varios inconvenientes, como

el espacio que se debe tener para pasillos, el uso de escaleras y

montacargas para levantar las mercancías o productos y su ubicación en un

lugar específico.

Por lo anterior, el propósito del proyecto es implementar un sistema de

almacenamiento de producto terminado, por este motivo se hace necesario

saber, ¿Cuál es el diseño del sistema de automatización más adecuado para

almacenar productos terminados?   

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL.

Construir y elaborar un sistema de almacenamiento automático de producto

terminado tipo AS-RS

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.

o Construir y elaborar el almacén para producto terminado

o Implementar un sistema de ejes coordenados para el desplazamiento

del producto a las diversas posiciones del almacén.

o Elaborar el programa para controlar la operación de los dispositivos

del almacén.

o Realizar el programa de supervisión para el almacén.

3. FUNDAMENTACION TEORICA.

Un sistema de almacenamiento AS/RS, es un sistema organizado en pasillos

donde el mecanismo de almacenamiento y recuperación se mueve entre las

estanterías. Este mecanismo, es también conocido como máquina S/R. La

finalidad de este sistema es reducir al máximo la intervención humana en el

proceso de almacenamiento y recuperación. Para ello existen las estanterías

donde se guardan las cargas que se desean y los pasillos por donde se

mueve el mecanismo de almacenamiento y recuperación, para llegar a la

estantería deseada para guardar o recoger la carga.

En un sistema de almacenamiento AS/RS, puede llevarse a cabo tres tipos

de transacciones: transacciones S o de almacenamiento (storage),

transacciones R o de recuperación (retrieval) y transacciones S/R, que

combinan las dos anteriores. Cada transacción es el movimiento que realiza

la máquina S/R por el pasillo para cumplir su función. Cuando se habla de

transacción S hay que referirse al movimiento que realiza la máquina S/R de

recoger la carga en el punto de interacción con el operario y llevarla hasta la

estantería correspondiente, situar y dejar la carga y volver a este punto de

nuevo. Las transacciones R son las que se dan en la maquina S/R, para ir

hasta el lugar de almacenamiento y recoger la carga y llevarla hasta el punto

de interacción con el operario. Finalmente la transacción S/R es una mezcla

de las dos anteriores.

En los sistemas AS/RS se emplean dos estrategias de almacenamiento:

almacenamiento aleatorio y almacenamiento especializado. El

almacenamiento aleatorio se da cuando se almacena una mercancía

especifica de un stock cualquiera, en un lugar que no esta pre asignado.

En el almacenamiento especializado, el stock si tiene un lugar preasignado y

se ordena siguiendo criterios específicos, como el de almacenar los

productos más utilizados cerca del lugar de recogida.

Figura 1. Sistema de almacenamiento AS/RS

Fuente: Kemper sistemas de almacenamiento

4. METODOLOGIA.

Como primera actividad para el desarrollo del proyecto, se examinaron varios

sistemas que permitieran implementar el sistema de almacenamiento AS/RS.

Adicionalmente se observaron catálogos de fabricantes de equipos

didácticos, para identificar las características de este sistema de

almacenamiento.

Como segunda actividad, se procedió a elaborar un boceto del almacén con

el propósito de visualizar el tamaño y poder establecer los requerimientos de

materiales, equipos para el desarrollo del proyecto.

5. RESULTADOS ESPERADOS.Proporcionar un sistema de almacén con tecnología As/RS que facilite el almacenamiento de producto terminado.

.

6. DESARROLLO DEL PROYECTO

Como primera actividad se desarrollaron los bocetos de las partes que

conforman el sistema de almacenamiento AS/RS dosificación, como son:

estructura, sistemas de desplazamiento lateral, banda transportadora.

Figura 2. Estructura para el montaje del sistema de almacenamiento AS/RS

Figura 3. Estructura para el almacén AS/RS

En la siguiente figura se observa el circuito neumático que se elaboro para

controlar los cilindros neumáticos que controlan el sistema de

almacenamiento AS/RS.

Figura 4. Esquema neumático+24V

0V

1B2

BN

BU

BK 2B2

BN

BU

BK

1M1 1M2

S1

2M1

0V Q1 Q2

24V I1 I2

Q4Q3 Q5 Q6 Q7 Q8

I4I3 I5 I6 I7 I8

+24V

0V

0V

1B2

1 A1

4 2

51

3

1M1 1M2

1 V1

2B2

2 A1

2 V12

1 32M1

2 V21 V31 V2

1 2 3

La descripción del funcionamiento del sistema de almacén AS/RS es el

siguiente:

Por intermedio de una banda transportadora los envases procedentes

del sistema de tapado, llegan al almacén para ser ubicados en la

posición respectiva. El transportador inicia a moverse cuando un

sensor detecta la señal de presencia de un envase a la entrada de la

banda, por intermedio de un moto-reductor de 24 VDC.

Figura 5. Transportador de envases llenos.

Al final de la banda transportadora, un sensor envía una señal

indicando que llego un envase, acto seguido un cilindro neumático

avanza y da la orden a un sistema de válvula de ventosa para q ue a

través de una chupa succione el recipiente, tal y como se aprecia en la

siguiente figura.

Figura 6. Cilindro con sistema de ventosa neumática.

Los envases que son succionados, son posicionados al frente del

almacén y ubicados en la posición correcta por intermedio de dos

motores y empujado a la parte interior por un cilindro neumático.

Figura 7. Cilindro con sistema de ventosa neumática

En la siguiente imagen, se puede observan una panorámica completa del

sistema de almacenamiento AS/RS con todas sus partes.

Figura 8. Sistema de almacenamiento AS/RS, con todos sus componentes.

Para el movimiento de los actuadores del almacén AS/RS se diseño el

siguiente programa con FST 4.10.

7. BIBLIOGRAFIA

José O Valderrama. Centro de Formación Tecnológica. CIT. Brasil Vol.

11.N°4. 2000.

Enríquez Harper. Fundamentos de control de motores eléctricos en la

industria. Editorial Limusa. México 2004.