I cicli combinati dei trasloelevatori moltiplicano il flusso dei movimenti delle merci in un AS/RS

Il ciclo combinato dei trasloelevatori: capacità o velocità?

18 giugno 2021

Con ciclo combinato o ciclo doppio in un magazzino automatico si intende il movimento eseguito da un trasloelevatore quando deposita merce e contestualmente ne preleva dell’altra.

Ricordiamo che i trasloelevatori sono come gru che si spostano all’interno delle corsie del magazzino e depositano o prelevano automaticamente la merce nei vani delle scaffalature portapallet. Grazie al ciclo combinato, si riducono i movimenti e, quindi, si velocizzano i flussi.

Tutti gli impianti automatici di Mecalux sono compatibili con cicli combinati (qualora lo richieda il ciclo operativo). In questo modo, si accelera notevolmente la gestione della merce. Tuttavia, questo concetto apparentemente semplice implica, a volte, calcoli complessi che analizzeremo in questo articolo. In conclusione, quando si progetta un magazzino, bisogna decidere tra un numero più elevato di cicli o una maggiore capacità di stoccaggio.

Differenza tra ciclo semplice e ciclo combinato

Con ciclo semplice si intende l’entrata e l’uscita separate della merce dalle scaffalature. Durante la movimentazione per lo stoccaggio, il trasloelevatore preleva solo le unità di carico della testata e le deposita sulle scaffalature per poi tornare senza carico al punto di ingresso del magazzino. Nella fase di estrazione, il trasloelevatore preleva la merce dall’ubicazione e la trasferisce fino all’uscita del magazzino automatico. Il ciclo semplice è la normale movimentazione di una grossa quantità di merce che il trasloelevatore deve solo riporre (senza prelevare nulla). Tuttavia, è poco pratico quando le operazioni di stoccaggio e di estrazione si incrociano.

Il ciclo combinato è la movimentazione di un trasloelevatore quando, partendo dalla testata della corsia, deposita un pallet o un contenitore in un’ubicazione della scaffalatura e, dopo un piccolo spostamento, preleva un carico in un altro vano della scaffalatura e lo porta fino al trasportatore in uscita o fino alla mensola posta al termine della corsia. Come è evidente, in questo caso la gestione è molto più efficiente, poiché si compiono due azioni con un’unica movimentazione, aumentando di conseguenza il rendimento del magazzino.

Il tempo di ciclo di un trasloelevatore

Il tempo di ciclo è l’indicatore di base che determina il numero di unità di carico che è possibile movimentare in un magazzino automatico in un determinato arco di tempo.

Possiamo definire il tempo di ciclo come il tempo che un trasloelevatore impiega per prelevare un pallet dalla testata, depositarlo sulla scaffalatura, estrarne un altro e consegnarlo (sulla stessa testata o all’altra estremità della corsia). Ovvero, è la somma di tempi di valore costante (indipendenti dalla posizione delle merci) e dei tempi variabili relativi alle traslazioni. 

I tempi sono direttamente correlati ai dati tecnici dei trasloelevatori (accelerazioni, velocità, tempi di posizionamento ecc.) e delle distanze da percorrere in ciascun caso. 

Cominciando dai diversi tempi del ciclo, è possibile calcolare il tempo medio del ciclo di un trasloelevatore, ossia un valore statistico con cui si può avere un’idea approssimativa della capacità di movimentazione che si ottiene in magazzino. 

Il tempo di ciclo di un trasloelevatore parte sempre dal momento in cui il trasloelevatore preleva il pallet dalla testata della corsia
Il tempo di ciclo di un trasloelevatore parte sempre dal momento in cui il trasloelevatore preleva il pallet dalla testata della corsia

Calcolare il numero di cicli combinati

Per calcolare il numero di cicli combinati che può effettuare un trasloelevatore su scaffalature a singola profondità, è indispensabile tenere conto della norma UNE 58912, che raggruppa vari scenari (tipi di movimentazioni possibili) che consentono di definire il rendimento di un magazzino automatico. Il calcolo è valido per i magazzini automatici per pallet e contenitori.   

Per calcolare ognuno di questi scenari, è necessario sommare i tempi impiegati dal trasloelevatore per spostarsi da un punto all’altro e i tempi di trasferimento di ogni movimentazione. 

A volte, il punto di entrata (E) non coincide con quello di uscita (A). In tal caso, bisogna aggiungere il tempo impiegato dal trasloelevatore dal punto di entrata a quello di uscita.

Esempio di ciclo di movimentazione combinato con stoccaggio all’inizio della scaffalatura e prelevamento alla fine della stessa
Esempio di ciclo di movimentazione combinato con stoccaggio all’inizio della scaffalatura e prelevamento alla fine della stessa

Il grafico riportato di seguito mostra in modo approssimativo il numero di cicli combinati che possiamo ottenere in scaffalature a singola profondità con varie altezze e lunghezze. Il numero dei cicli sarà inversamente proporzionale alla lunghezza delle scaffalature (il trasloelevatore dovrà percorrere distanze maggiori). Analogamente, altezza e numero di cicli orari (cc/h) sono inversamente proporzionali. 

Modello ipotetico di grafico che mostra i cicli combinati orari (cc/h, asse verticale), secondo l’altezza (H, un colore per ogni altezza) e la lunghezza delle scaffalature (L, asse orizzontale)
Modello ipotetico di grafico che mostra i cicli combinati orari (cc/h, asse verticale), secondo l’altezza (H, un colore per ogni altezza) e la lunghezza delle scaffalature (L, asse orizzontale)

I cicli combinati in scaffalature a doppia profondità

Cosa succede se le scaffalature sono a doppia profondità? In questi casi, la durata del ciclo del trasloelevatore dipende, oltre che dalla posizione orizzontale e dall’altezza delle ubicazioni, anche dalla profondità delle scaffalature. Quando si calcola il numero di cicli entra in gioco una nuova variabile: il grado di occupazione delle ubicazioni

Per accedere all’unità di carico che si trova nella posizione posteriore di ogni ubicazione, è necessario estrarre prima quella in posizione anteriore. Il trasloelevatore deve prelevare questo prodotto e trasportarlo fino a un’ubicazione vuota. Per la movimentazione, si calcola il tempo complessivo impiegato per raggiungere l’ubicazione libera più vicina e per il ritorno, compreso il prelevamento di un pallet/contenitore in profondità e lo stoccaggio a doppia profondità. La distanza media fino all’ubicazione vuota seguente dipende soltanto dal grado di occupazione del magazzino.

 

Per calcolare i cicli di stoccaggio si presuppone che la metà dei cicli siano a una profondità e l’altra metà a doppia profondità. Vediamo un grafico dei cicli combinati su scaffalature a doppia profondità con varie altezze e lunghezze. Si nota una diminuzione dei cicli orari a vantaggio di un aumento della capacità di stoccaggio, ovvero si riduce la velocità delle movimentazioni ma si guadagna spazio. Come nel grafico precedente, anche questa è una stima.

Grafico con un modello ipotetico che riflette i cicli combinati all’ora (cc/h, asse verticale) in scaffalature a doppia profondità, in base all’altezza (H, un colore per altezza) e alla lunghezza (L, asse orizzontale)
Grafico con un modello ipotetico che riflette i cicli combinati all’ora (cc/h, asse verticale) in scaffalature a doppia profondità, in base all’altezza (H, un colore per altezza) e alla lunghezza (L, asse orizzontale)

Affidabilità dei calcoli

Quando si calcola il rendimento di un trasloelevatore secondo la normativa UNE 58912, bisogna calcolare un parametro (a) che confermi l’affidabilità dei calcoli. 

Il parametro “a” viene così definito:

a = H/L × Vx/Vy

H = altezza del magazzino
L = lunghezza del magazzino
Vx = velocità di traslazione del trasloelevatore
Vy = velocità di elevazione del trasloelevatore

Il magazzino "ideale" è quello per cui a = 1. Al fine di ottenere risultati attendibili che rientrino nei parametri indicati nella normativa UNE 58912, l’intervallo dei valori di “a” può essere compreso tra 0,5 e 2. Per cui: 

0,5 ≤ a ≤ 2

Adegua i cicli combinati alle tue esigenze

Il ciclo combinato migliora in modo significativo l’efficienza del magazzino automatico. Tuttavia, va trovato un equilibrio tra la capacità di stoccaggio (altezza e lunghezza delle scaffalature a singola o doppia profondità) e il numero medio di cicli orari che si desidera mantenere (la velocità nella gestione della merce). Definire il numero di cicli combinati ideale per la gestione efficiente dei flussi di movimentazione di un magazzino; fondamentale per l’automazione della logistica.

Mecalux è specializzata nella ricerca di questo equilibrio tra capacità, numero di cicli e dimensioni del magazzino al fine di soddisfare le esigenze logistiche di ogni azienda. Proponiamo diversi tipi di trasloelevatori; inoltre, utilizziamo simulazioni digitali (digital twin) allo scopo di rappresentare il funzionamento del magazzino prima dell’avviamento, in modo da metterlo a punto secondo le esigenze del cliente. Contatta Mecalux: ti aiuteremo a trovare la soluzione logistica più adatta alle tue esigenze.