Depozitarea și mai ales regăsirea obiectelor depozitate este în general neglijată tratată ca o problemă de importantă secundară în cadrul… [608689]

10511. DEPOZITE AUTOMATE
11.1.Introducere
Depozitarea și mai ales regăsirea obiectelor depozitate este în general neglijată tratată
ca o problemă de importantă secundară în cadrul întreprinderilor "clasice ",1.
În sistemele flexibile de fabricație automa te și mai ales, în cazul hipersisteml uiCIM,
depozitarea și regăsirea obiectelor aflate în depozit este o problemă centrală.
În cadrul hipersistemului CIM, funcției de depozitare și de regăsire a obiectelor
depozitate îi este consacrată facilitatea ASRS (Automated Storage and Retrival –Sistem
Aautomat de Depozitare și R egăsire). Facilitatea ASRS joacă un rol integrator al întregului
sistem CIM din punctul de vedere a împletirii fluxului de materiale cu cel informațional.
Componentele unui sistem automat de depozitare și regăsire, sunt: depozitul conține
structuri de susținere și mijloace (palete, containere) cu ajutorul carora se realizează
depozitarea obiectelor, apoielectrocare, stivuitoare, macarale, macarale stivuitoare, roboți
de depozit cu ajutorul cărora se realizează transferul și manipularea obiectelor, precum și
sistemul de comandă al depozitului automat.
11.2.Depozite
11.2.1. Consideratii generale.
Depozitul este un sistem cu intrari și ieșiri (figura 11.1). Intrările și ieșirile sunt
constitute din mișcări de obiecte și transmiteri de informatii.
Fig.11.1. Depozitul ca sistem
Scopul depozitului este acela de a egaliza diferențele dintre intrari și ieșiri.
Diferențele pot fi de timp, de cantitați, de sorturi și locale.
Egalizarea diferențel or în timp sunt necesare deoarece intrările în depozit se produc la
anumite momente de timp iar ieșirile la alte momente de timp. Depozitul se mai numește din
acest punct de vedere și dispozitiv de transfer în timp.
Egalizarea diferențelor de cantități est e necesară deoarece între cantitățile de obiecte /
informații intrate și ieșite într -un interval de timp dat există diferențe. Ca urmare depozitul
îndeplinește rolul de "tampon".
Din punct de vedere al destinației depozitele pot fi: depozite tampon, specul atesau
tehnologice.
Depozitele tampon au intrări periodice prin care se creează o rezervă de obiecte
depozitate din care se alimentează apoi ieșirile ce se produc într -un interval de timp, fără a fi
necesar ca fiecare ieș ire în parte să fie urmată de cât e o intrare în depozit.
Depozitul are destinație speculativă atunci când intrările și ieșirile se fac în condiții
favorabile (de exemplu în perioadele când obiectele care se introduc în depozit costă mai
puțin iar cele care ies din depozit se vând mai scum p).
În sfâ rșit, depozitul are destinație tehnologică atunci când însăși așteptarea în depozit
face parte din procesul tehno logic (spre exemplu timpul de îmbătrânire al batiurilor pentru
mașini unelte).
După starea materialelor de depozitat, depozitele pot fi pentru depozitare în bucăți (în
stare ordonată), în vrac (în stare neordonată), pentru lichide.Dupa poziția și rolul îndeplinit în
cadrul hipersistemului CIM se disting:
-depozite de aprovizionare, în care se depozitează mărfurile achiziționate în veder ea

106prelucrărilor ulterioare;
odepozite intermediare, utilizate pentru depozitarea obiectelor între diferite faze ale
procesului de producție;
odepozite de vânzare,în care se depozitează produsele finite în vederea vânzării lor. După
natura obiectelor depozi tate pot fi distinse depozitele de:
omaterii prime și componente;
oproduse neterminate;
oproduse finite;
omateriale auxiliare;
oambalaje.
Dintre cele enumerate, în regim ASRS funcționează depozitele de aprovizionare, cele
intermediare, cele de vânzare, cele de materie primă și componente, cele de produse neterminate
și cele de produse finite. RestuI depozitelor de regulă nu funcționeaza în regim ASRS. Depozitul
poate să fie central sau distribuit.
Se înțelege prin depozit central cazul când toate obiectele de aceeași categorie se
depozitează î ntr-unsingur sistem. Cu excepția depozitelor intermediare, respectiv de producție
neterminată celelalte depozite amintite mai sus funcți onează în mod obișnuit ca depozite centrale.
Avantajele depozit elor centrale sunt u rmătoarele:
 se pot depozita mai multe sorturi de mărfuri;
 suprafața depozitului central și costurile de funcționare sunt mai reduse;
 capitalul imobilizat este mai redus decât la depozitele distribute cu aceeași capacitate;
automatizarea depozitelor central e este mai simplu de realizat.
Dezavantajele depozitelor centrale sunt:
oeste nevoie de suprafețe / clădiri alocate special în acest scop;
odrumurile de parcurs în cadrul depozitului pentru manipularea mărfurilor sunt lungi;
ourmarea dezavantajului anterior este ca timpii de servire sunt mai lungi;
oexistă tendințe de a forma în cadrul depozitului "zone private" dupa interesele unor
operatori umani.
Se întelege prin depozit distribuit cazul când obiecte de aceeasi categorie se depozitează
în maimulte zone. D epozitele intermediare și de produse neterm inate se depozitează distribuit.
Avantajele depozitelor distribuite sunt urmatoarele:
se pot corela mai bine cu locurile de muncă care le utilizează;
distanțele de parcurs de către obiecte în cadrul depozitului și timpii de servire se reduc;
suprafețele ocupate de ele pot primi altă destinație în cazul reorganizării activităț ii.
Dezavantajele depozitelor distribuite sunt:
existența mai multor depozite dis tribuite poate crea o redundanță, adică aceleași obiecte
să fie depozitate î n mai multe locuri;
organizarea lor este mai complicată, este nevoie de un personal mai numeros;
supravegherea lor este mai dificilă;
automatizarea unui sistem de depozitare care este constituit din asemenea distribuite
este mai dificil de realizat.
Intrările și ieșirile din depozite pot fi continue sau discrete. Depozitele pot fi cu intrări și
ieșiri discrete, cu intrari discrete și ieșiri continue, intrări continue și ieșiri discrete și cu intrar ea,
respectiv ieșirea continue. Intrările p ot veni de la furnizori sau de la diferite compartimente de
producție iar ieșirile pot fi direcționate la compartimente de producție sau la clienti.
Posibilitățile de depozitare sunt prezentate în figura 11.2.

107
Fig.11.2. Posibilități de depozitare
11.2.2. Structuri de depozitare (susținute) fixe și mobile
Cele mai des utilizate structuri de depozitare fixe sunt rafturile pentru palete. Ele
constau din structuri mecanice prevăzute cu locașuri în care sunt depozitate ori obiecte
izolate, ori palete sau co ntainere cu obiecte.
Structurilor mecanice li se atașează câte un sis tem de referință. Locașurile se consideră
ca elementele unei matrici. Precizarea unui locaș presupune indicarea coordonatelor sale. În
figura 11.3. este reprezentat un raft cu locașuri în coordonate carteziene Oxyz. Se construiesc
rafturi și în coordonate cilindrice Ozh (figura 11.4). Coordonata z este alocată adâncimii
locașului.
Fig.11.3. Raft în coordonate carteziene Fig.11.4. Raft în coordonate cilindric e
Unele obiecte care nu se pot depozita în r afturi cu palete necesita structuri speciale. O
structură specială pentru depozitarea țevilor sau a altor obiecte cu profil rotund de diferite
diametre este prezentata î n figura 11.5.

108
Fig.11.5. Raft special pe ntru depozitarea țevilor și a laminatelor de profil rotund
Structurile de depozitare cu rafturi simple sunt deductibile din cele pentru palete,
prin anularea pereților despărțitori ai locașurilor.
Depozitarea în structuri fixe se poate realiza și în case te. Casetele sunt cutii
dreptunghiulare în care se depoziteaza unul sau mai multe obiecte, respectiv palete cu obiecte.
Ele sunt autoportante, deci se pot stivui una peste cealalta ( figura 11.6).Depozitarea în
structuri mobile se face în rafturi rotitoare (figura11.7.), sau în rafturi cu mișcare de tra nslație
(figura 11.8).
Fig.11.6 Caseta de depozitare Fig 11.7. Raft rotitor
Fig.11.8. Raft cu mișcare de translație

109Raftul rotitor are un ax central susținut de un pivot. Mișcarea de rotație se acționează
manual sau c u un sistem de acționare electric.
Raftul în mișcare de translație este montat pe un șasiu cu roți care se deplasează
ghidat pe o suprafață de rulare. El este antrenat de un lanț articulat care se mișcă într -un
canal aflat sub suprafața de rulare.
Rafturi le care se recirculă (figura 11.9) pot ajunge pe traseul lor pe mai multe nivele.
Fig.11.9. Rafturi mobile care se recirculă
Pe unul din nivele (cel inferior în cazul exemplulu i considerat), ele se deplasează
dinstanga spre dreapta, fiind încă rcate, ap oi un ascensor le ridică pe nivelul superior. În
timpul deplasării din dreapta spre stâ nga sunt golite iar la extremitatea etajului, rafturile
sunt din nou coborâte la nivelul inferior cu un alt ascensor.
La structurile de depozitare tip "pater noster" loc așurile de depozitare sunt montate pe o
bandă recirculantă între doi tamburi ( figura 11.10). Această soluție permite recircularea
paletelor între două nivele. În figura 11. 11 se prezintă o structură de depozitare mobilă cu
străbaterea rafturilor. Fiecare raft este prevă zut cu câte o cale cu role, pe care se deplasează
paletele.
Fig.11.10. Structura de depozitare Fig.11.11 . Structura de depozitare cu
tip“pater noster” strabaterea rafturilor
11.2.3. Mijloace pentru servirea structurilor de depo zitare
Electrocarele, electrostivuitoarele, macaralele, și macaralele stivuitoare sunt
echip amente logistice uzuale. Ele sunt servite de operatori umani și pot fi folosite în
sistemele de depozitare parțial automatizate.
Roboții de depozite poartă denumir eaDAH (Direct Acces Handler, Mâ nuitor de

110accesdirect). Accesul direct se referă la accesul robotului la rafturile cu palete. Ca și roboțide
depozit pot fi folosiți roboții obișnuiți, cu condiția să aibă structuri adecvate structurilor
depozitelor servit e.
Pentru o structură de depozitare cu rafturi în coordonate carteziene se utilizează un robot
cartezian. Un as emenea robot este prezentat în figura 11.12.
Fig.11.12. Robot de depozit cu structură carteziană
Mișcările robotului sunt în corelație cu depo zitul, translația de bază fiind paralelă cu
direcția Ox, ridicarea brațului paralelă cu direcția Oy, și deplasare în profunzimea
locașului, când brațul intră în locaș pentru a depu ne sau a scoate palete, paralelă cudirecția
Oz. Robotul mai este prevăzut ș i cu o cuplă cinematică de pivotare, pentru a putea servi
două rafturi amplasate în stânga și în dreapta lui, precum și cu o platformă, pe fiecare se pot
depoz ita obiecte cu sau fără palete ș i care se deplasează împreună cu elementul care
translatează după direcția Ox.
Pentru servirea unui raft cilindric se utilizează un robot în coordonate cilindrice. Un
asemenea robot poate fi dedus din cel prezentat în figura 11.12, suprimând translația de
bază. Prin pivotare se realizează rotirea efectorului final cu un ghiul egal cu coordonata
unghiulară φ a sistemului de referin ță atașat raftului (figura 11. 4).
În depozitele cu casete, obiectele sunt așezate pe palete, paletele sunt introduse în casete
și casetele autoportante sunt puse una peste alta (stivuite). Ca urm are în locul rafturilor în
aceste depozite există stive de casete.
Casetele sunt manipulate cu ajutorul macaralelor robot (figura11.13). Dispozitivul de
prehensiune al macaralei se deplasează după direcțiile axelor sistemului de referință Oxyz.
Aceste miș cări sunt controlate ca și mișcările axelor de robot, cu ajutorul unor
traductoare de deplasare și traductoare de viteză unghiulară.
Dispozitivul de prehensiune este fixat pe un lanț care se înfașoară pe un tambur. Lanțul
ridică și coboară dispozitivul de prehensiune, mișcarea tamburului fiind controlată deun
traducto r de deplasare și unul de viteză unghiulară, deci ca o axă de robot. Pentru a
împiedica posibilitațile de mișcare laterală ale dispozitivului de prehensiune, zona în care se
manipulează casete se prevede cu ghidaj, care ghidează niște role solidarizate cu traversa
dispozitivului de prehensiune.
Sistemele de acționare și lagărele tamburului sunt montate pe platforma unui
carucior care execută o mișcare de translație dupa direcția Oy pe traversa podului rulant.
Această mișcare este controlată cu ajutorul unor traductoare de deplasare, respectiv viteză, ca
și mișcarea unei axe de robot.

111
Fig.11.13 . Macara-robot
Traversa amintită mai sus translatează după direcția Ox, roțile sale rulând pe calea de
rulare a macaralei. Mișcarea podului rulant după direcția Ox este controlată la rândul ei de
traductoare de deplasare și viteză, în mod similar cum este controlată mișcarea unei axe de
robot.
11.3.Sisteme de com andă ale depozitelor automate
11.3.1. Funcțiile sistemului de comandă
Funcțiile sistemului de comanda al depozitului automat sunt:
evidența obiectelor existente în depozit cu indicarea locului de depozitare;
comanda roboților de depozit;
autoorganizarea – un depozit avansat trebuie să aibă capacitatea de a realiza în mod
automat modificări în modul de dispunere al obiectelor, de așa manieră încât, operațiile
de introducere / scoatere a obiectelor din depozit să se realizeze în timpul minim
posibil.
Evidența obiectelor depozitate se realizeaz ă în modul descris în continuare. Obiectele
se depozitează fie situate pe palete, fie în mod individual. În primul caz paIeta, în cel de al
doilea caz obiectul poartă un semn indicator (spre exemplu un cod de bare) cu ajutorul căruia
poate fi identificat.
După amplasarea unui obiect sau a mai multor obiecte pe paletă, se stabilește o
legătură între indicatorul paletei și conținutul ei, care este consemnată ca dată și introdusă în
baza de date. Fiecare locaș în depozitul cu rafturi este prevăzut cu senzori d e identificare a
paletelor, respectiv a obiectelor depozitate. În urma sesizări i existenței și a recunoașterii
paletei, respectiv a obiectului depozitat de către senzorul din locaș se completează baza de
date cu înregistrări de tip:

112"În locașul x, y se g ăsește paleta P iar pe paletă se găsește marfa M " (11.1)
Ca urmare, în baza de date există o evidență despre felul mărfii din fiecare locaș. Cu
ajutorul înregistrărilor de forma (11.1) prograrnul bazei de date calculează cantitatea n M din
marfa M existen tă în depozit. Rezultatul acestui calcul se consemnează în baza de date sub
forma unei înregistrări de tip:
"MarfaM se găsește în depozit în cantitatea de nM bucăți" (11.2)
Cele două tipuri de înregistrări în baz a de date asigură ținerea evidenței la zi a
depozitului.
Funcția de evidență mai are și o subfuncție de avertizare.
Fie nM nec cantitatea maximă de obiecte din marfa M necesară în depozit pentru a
desfășura normal activitatea.
Dacă n M < nM nec, se trimite un semnal la compartimentul de aproviz ionare prin care se
avertizează despre faptul, că din marfa M cantitatea existentă în depozit este prea mică și este
nevoie să se efectueze noi intrări.
Dacă n M > nM nec, se semnalează faptul că numărul de obiecte din marfa M este peste
limita nevoilor și aprovizionarea ei poate fi sistată temporar.
Prima averti zare este necesară pentru a nu perturba procesul de producție d atorită
lipsei mărfii M. Despre terminarea materiei prime avertizarea se emite în avans. D e
exemplu, la ora 800 se semnalează, ca după o ra 1200 nu se va mai găsi în depozit o a numită
materie primă necesară producției."
A doua avertizare arată că dintr-o anumită marfă s -a stocat în depozit prea mult, d eci
se realizează o imobilizare de capital circulant prea mare, ceea ce dăunează din p unct de
vedere economic întreprinderii.
Din acest ultim punct de vedere, în cadrul hipersistemului CIM, aprovizionarea și
depozitarea mărfurilor este dirijată după două principii importante: principiul "just in time” și
principiul "kanban".
"Just in time" înseamnă"la timp". În mod ideal, punerea la dispoziție a materiei
prime, a componentelor, a documentației pentru desfășurarea procesului de producție
trebuie realizată în momentul în care acesta începe. Pentru realizarea principiului "just in
time",aprovizi onarea, deci intrările în depozit ar trebui să se realizeze teoretic în mod
continuu. În realitate aprovizionarea cu obiecte și depozitarea acestora trebuie să asigure
îndeplinirea condiției de intervale de timp cât mai scurte pentru a imobiliza un capital
circulant cât mai redus. Astfel spre exemplu se organizează intrări în depozite de 12 ori în 24
de ore, deci intervalul mediu între două intrări discrete succesive este de două ore .Acest
lucru presupune că toate contractele de livrare să respecte termene le, transporturile să decu rgă
exact după planificare și că depozitul să funcționeze fără defectări.
Aplicarea principiilor "jus in time" și"kanban" constituie secretul eficienței
economice a întreprinderilor moderne. Îndeplinirea acestor principii poate fi asigurată din
punct de vedere tehnic, tocmai prin depozitarea automată a materialelor.
Comanda roboților de depozit (DAH) este identică cu comanda roboților obișnuiți. De
regulă se utilizează programe punct cu punct.
Schema logică a programului de coma ndă a robotului pentru scoaterea unor palete din
depozit este redată în figura 11.14.
Recunoașterea paletei de către DAH se realizează pe baza codului purtat de aceasta cu
ajutorul unui senzor montat în dispozitivul de prehensiune.

113
Fig.11.14 . Schema log ică a programului pentru extragerea unei palete din depozit
Autoorganizarea depozitului se efectuează după anumite reguli privitoare la modul de
depozitare a diferitelor obiecte și la succesiunile mișcărilor robotului de depozit. O primă
regulă este legat ă de folosirea economică a depozitului în situațiile când nu există intrări și
ieșiri de obiecte în / din depozit interesul firmei este ca depozitul să lucreze chiar în pauza
creată, pentru a pregăti în acest timp condițiile necesare obținerii unei prod uctivități
mari. La un depozit productivitatea înseamnă răspuns cât mai prompt la următoarele
cereri, care reapar odata cu nevoia introducerii / scoaterii de noi obiecte. Lipsa
consumului energetic în perioada inactivității depozitului nu este un avantaj, căc i seconsumă
mai multă energie, fiind nevoie de mai mult timp pentru a introduce / scoate marfă dintr -un
depozit dezorganizat. Ca urmare, ordonarea obiectelor pe durata pauzelor este justificată
economic.
Se prezintă ca și exemplu, modul de autoorganizare a activității în depozitul de casete
de la întreprinderea "Benalu" din Bethune – Franța. Depozitul este înzestrat cu un robot
macara. Programul de autoorganizare a depozitului se numește "Optimal ”.Sistemul de
comandă ține evidența obiectelor extrase din depozit într -un interval de timp și ia în
considerare cerințele pentru perioada următoare. În schimbul trei, respectiv în perioadele de
inactivitate, pe baza evidenței făcute robotul execută manevre în depozit, aducând obiectele
care vor fi solicitate cât mai aproape de zona de ieșire din depozit. Casetele sunt depozitate în
stive. Pentru a extrage o casetă din rândul doi când stiva conține opt rânduri, robotul trebuie
să ia succesiv 6 casete din stivă și să le depună pealte stive de casete, eventual în alte
coloane și numai după această operație devine posibil accesul la caseta din rândul doi. Ca
urmare, cel de al doilea criteriu de optimizare este ca acele casete care conțin obiectele cele
mai solicitate să se găsească cât mai sus în stive. În acest mod numărul casetelor
manipulate, pentru a aduce la ieșire obiectul dorit, va fi mai redus.
În sfârșit, a treia condiție de optimizare este, că pe cât posibil stivele să aibă
aceeași înălțime, să nu existe stiv e foarte înalte și altele foarte joase. Asemenea programe sunt
realizate și pentru servirea depozitelor cu rafturi fixe.
11.3.2. Arhitectura sistemului de comandă ASRS
Fiecare structură de depozitare (raft sau pereche de rafturi) este servit de către un robot
de depozit. Ambele componente sunt înzestrate cu sisteme de comandă proprii. Schema

114arhitecturii sistemului de comandă ASR S este prezentată în figura 11.15. Sistemul de comandă
central conține un calculator "gazdă" HC ("Host Computer") care comunică p rintr-o
magistrală informațională (BUS) cu sistemele de comandă ale structurilor de depozit și cu
cele aferente roboților de depozit (DAH).
Fig.11.15 . Arhitectura sistemului de comandă a depozitului automat
Sistemul de comandă al structurii de depozit c onține un calculator, o interfață de
legatură cu DAH și una cu operatorul uman. Programe le aferente sunt: un program de
evaluare a i nformațiilor senzoriale, o bază de date și un program de evideță / avertizare.
Sistemul de comandă al DAH are caracteristici le sistemului de comandă automată al
roboților. Sistemul de comandă a DAH este îmbarcat pe robotul mobil. Schema arhitecturii
acestui sistem este prezentată în figura 11.16. El conține o unitate de comunicare (calculator),
una de operare (automat programab il AP), un decodor de semnal și regulatoarele de
conducere a axelor. Software -ul aferent are printre altele o bază de date.
Fig.11.16. Arhitectura sistemului de comandă a DAH
11.4. Planuri de amplasament ("layout") specifice depozitelor automate
"Layout"-ul (planul de amplasament) reprezintă modalitatea de dispunere în spațiu a
componentelor sistemului. Layout-ul unui depozit central cu rafturi p entru palete este prezentat
în figura 11.17.

115
Fig.11.17. Layout al unui depozit central cu rafturi
Depozitu l considerat este compus din două structuri de depozitare. Fiecare
structură conține două rafturi cu locașuri, dispuse față în față deoparte și alta a unui
coridor central. Dealungul celor două coridoare circulă câte un DAH. La capătul fiecărui
coridor exi stă câte o instalație aducătoare / de evacuare (IA/E). Pe baza comenzii sosite prin
rețeaua informațională CIM, robotul de depozit primește o sarcină de comisionare (de
extragere din depozit a mai multor mărfuri de natură diferită). Ca urmare, el preia obi ecte
(palete) din mai multe locașuri și le depozitează pe platforma sa, apoi se deplasează până l a IA /
E și transmite acesteia toate paletele îmbarcate. Această operație se numește tranzacție de
ieșire. Tranzacția de intrare se desfăoșoară invers: se prei au palete de la IA / E și se
introduc în depozit, în locașurile alocate. Există posibilitatea ca la extremitatea prevazută cu IA
/ E a depozitului să existe un DAH de capăt, cu deplasare perpendiculară pe axele
coridoarelor și care să servească mai multe i nstala ții aducătoare și de evacuare (figura 11.18).
Fig.11.18. Layout -ul unui depozit central cu rafturi,
prevăzut cu un DAH de capăt, care servește 3 IA/E
În acest caz DAH 2 și DAH 3 care serv esc struc turile de depozit, se deplasează până la
DAH1 de cap ăt, care preia paletele extrase și le distribuie la IA / E 1- IA / E 3.
Într-o altă variantă există o singură IA / E și robotul de capăt (DAH 1) strânge paletele
de la toate structurile de depozitare, predâ ndu-le ulterior acestui IA/E unic. Există o mare
posibilitate de combinare a componentelor în "layout -urile depozitelor. Cele prezentate î n
figura 11.17 și figura 11.18 se referă lastructuri de depozitare î n coordonate carteziene.
„Layout ”-uri similare se pot realiza și pentru structuri de depozite în coor donate
cilindrice, servite la rândul lor de roboți de depozit în coordonate cilindrice, servite la rândul
lor de roboți de depozit în coordonate cilindrice ( figura 11.19).

116
Fig.11.19. Layout de depozit cu rafturi de depozitare
și robot în coordonate cilin drice
Depozitele intermediare pot fi organizate într-un mod similar cu cele centrale .
În majoritatea cazurilor este însă maifavorabil ca, depozitele intermediare să fie
integrate cu sistemele de fabricaț ie cu care conlucrează. "Layout -ul" unui asemene a
depozitintermediar este prezentat î n figura11.20.
Fig.11.20. “Layout “ de sistem cu 4 celule de fabricație flexibilă
înzestrate cu câte 2 depozit e locale DL1, DL2, un strung ST,
o mașină de frezat MF și un robot industrial RI. DAH
serveștedepozitul cu rafturi IA/E
Sistemul conține 4 celule de fabricație flexibilă (CFF1,….,CFF4), compuse fiecare din
mașini unelte, un strung ST și o mașină de frezat MF, câte un robot industrial RI și 2 depozite
locale DL1, respectiv DL2.
Sistemul împreună cu un d epozit cu rafturi pentru palete și o IA / E este servit de un
robot de depozit DAH.
Se presupune că robotul de depozit preia o paletă dintr -un locaș al structurii de
depozitare cu rafturi și o depune în depozitul local DL1 al primei celule CFF1. Robotul
industrial Rl din CFF1 preia semifabricatele de pe palete și le introduce pe rând în spațiul de
lucru al fiecărui post de lucru, respectiv al strungu lui ST și al mașinii de frezat MF.
După prelucrarea semifabritelor, Rl preia pe rând piese finite și le dep une în locașurile
eliberate din paleta cu care au fost aduse semifabricatele sau în locașurile altor palete aflate în
depozitele locale DL1 și DL2.
După terminarea prelucrării tuturor semifabricatelor de pe pr ima palet ă, DAH

117transferă paleta pentru următ oarele prelucrări la CFF2, care are o structură similară.
Dacă depozitul de palete a CFF2 nu este liber, DAH introduce paleta înapoi în
structura de depozitare cu rafturi și o scoate de acolo abia după ce CFF2 s -a eliberat.
Dacă celulele de fabricație fl exibile sunt redundante (pot executa prelucrări similare),
DAH duce paleta cu semifabricate la o celulă liberă, care poate trece la prelucrarea acestora.
Piesele prelucrate final, sunt introduse în paletă și depozitate de către DAH în raft. Dacă
piesele tr ebuie să fie livrate la montaj – DAH transferă paleta cu ele la IA / E.
Descrierea f ăcută mai sus se referă la funcț ionarea depozitului în cazul operațiilor de
extragere de palete. Operațiile de introducere de palete în depozit se realizează similar, dar î n
sens invers. Se remarcă faptul că depozitele automate îndeplines c rol de integrator atât pentru
componentele sistemului de fabricație, cât și pentru întregul proces de producție.
În figura 11.21 se prezintă "layout" -ul unui depozit cu casete, servit de către un robot
de depozit.
Fig.11.21. Layout-ul unui depozit central de casete, servit de o macara -robot
Acesta este o macara robot. El se deplasează în depozit similar cu o macara obișnuită
(v.punctul 11.2.3). Stivele de casete reprezentate prin dreptu nghiuri sunt așezate în linie după
dimensiuni. Casetele din aceeași stivă au dimensiuni egale. Două instalații aducătoare / de
evacuare (IA / E1, IA / E2) pătrund în hală , fiecare de o lungime cel puțin egală cu lungimea
casetei celei mai lungi. În cadrul tranzacției de extragere a unei casete robotul preia caseta
solicitată și o pune pe IA / E care o evacuează din hală. Dacă caseta se găsește într -o stivă,
sistemul de comandă al depozitului citește din data de bază memorată numărul liniei "x" în
care se gă sește stiva, distanța ei "y" de la perete și poziția "z" a casetei în stivă. Primele două
coordonate permit ca dispozitivul de prehensiune să se poziționeze în dreptul mijlocului stivei
de casete, iar coordonata "z" arată câte casete trebuie îndepărtate d in stivă pentru a ajunge la
caseta care trebuie extrasă. Dacă z ≠z 0, unde z 0 este coordonata aferentă casetei celei mai de
sus din stivă, operația nu se poate face direct. Sistemul de comandă caută unde sunt
amplasate casetele de aceleași dim ensiuni, urmâ nd ca robotul să stivuiască peste casetele
aflate deasupra peacelea care conțin obiectul solicitat.
Modul de lucru este prezentat înfigura 11.22.

118
Fig.11.22 . Exemplu de extragere a casetei z=8 din prima stivă
Se presupune că în depozit există două st ive de casete de aceleași dimensiuni. Caseta
hașurată dintr -una din stive conține marfa care trebuie scoasă din depozit cu ajutorul IA/E.
Numărul casetei din stivă este z=2. Robotul de depozit acționând automat va lua prima casetă
4 și o va depune pe cea laltă stivă. În secvența următoare caseta 3 este luată și pusă peste 4
sau în altă parte, conform strategiei stabilite. În ultim a secvență, robotul poate lua caseta 2 și
o depune pe IA / E care o va scoate din depozit. Exemplul prezentat ilustrează și fun cția de
autoorganizare a depozitului automat. Introducerea mărfurilor în depozitele cu casete se poate
face prin IA / E sau dintr -o zonă exterioară depozitului, unde marfa sosită pe camioane, este
descarcată de către o macara, care le depune în casete. Zo na respectivă se găsește în spațiul
de lucru al robotului de depozit care preia casetele încărcate și le stivuiește în depozit.
11.5. Strategii de conducere a depozitelor automate
Se înțelege prin strategie de conducere a unui depozit automat un set de r eguli
denumite reguli de conducere pe baza cărora se întocmesc programele de comandă. Regulile
de introducere a mărfurilor stabilesc ce mărfuri se introduc în depozit și în ce ordine. Ele se
bazează pe funcția de evidență a depozitului și anume pe subfuncț ia de avertizare, că dintr -o
anumită marfă se gasește prea mult sau prea putin în depozit.
Extragerea mărfurilor din depozit se realizează prin comisionare. Comisionarea poate
fi pe comandă – când se extrag din depozit deodată toate obiectele necesare pent ru executarea
unei comenzi – sau de timp – când se extrag obiectele necesare pentru producție într -un timp
definit.
Principiul "just in time" impune ca tranzacțiile de introducere, respectiv de extragere
să serealizeze cât mai frecvent.
Regulile de aloca re stabilesc unde se depozitează o anumită marfă.
Se utilizează următoarele reguli:
obiectul se depozitează în locașul liber cel mai apropiat de IA / E;
obiectul cel mai greu / cel mai mare se depozitează în locașul cel mai apropiat de
IA/E;
obiectul cel m ai des solicitat pentru extragere din depozit se depozitează în locașul cel
mai apropiat de IA/E.
Cea mai rațională regulă combină cele prezentate mai sus: fiecărui obiect i se conferă
un indice "CPO" (Cube Per Order). Indicele se calculează raportând volu mul obiectului la
numărul de comenzi de extragere din depozit într -un interval de timp.

119comenziNrVolumCPO. (11.3)
Obiectele cu CPO cel mai mare vor fi așezate cel mai departe d e locul de intrare /
ieșire.
Regulile de conducere a depozitelor se deosebesc și după natura depozitului. Se
întelege prin cursa dublă, drumul parcurs de robotul de depozit între două "veniri" IA/E.
Există două reguli de conducere a robotului de depozit pe ntru depozite centrale.
Regula "jocului simplu" prevede, că în decursul unei curse duble a robotului de
depozit (o intrare și o ieșire în / din coridorul dintre structurile de depozitare) se introduce sau
se scoate o singură paletă în / din depozit.
"Jocu l simplu" poate fi cu și fără prioritate.
"Jocul simplu" fără prioritate înseamnă, că paletele se introduc în ordinea în care au
sosit și se scot din depozit în ordinea dată de timpul în care s -a cerut extragerea lor din
depozit.
"Jocul simplu" cu priorit ate înseamnă, că pentru anumite comenzi de produse paletele
se introduc sau se scot din depozit cu priorități stabilite de programul automat de comandă al
acestuia.
"Jocul dublu" sau "multiplu" înseamnă, că la o cursă dublă a robotului se introduc
respecti v se scot în / din depozit două sau mai multe palete.
"Jocul dublu" este organizat în regim de comisionare, pe principiul "comis voiajor".
Principiul "comis voiajor" tinde să minimizeze timpii deplasărilor robotului între
locașuri. De exemplu un "joc dublu " pe principiul "comis voiajor" prevede vizitarea de către
robot a locașurilor marcate cu "x" din partea inferioara a raftului la un sens de mers și al celor
din partea superioară l a sensul contrar de deplasare (figura 11.23).
Fig.11.23. Succesiunea de vizitare a locașurilor
unei structuri de depozitare cu raft după principiul comis voiajor
Mașinile de lucru, roboții IA / E au o valoare mult mai mare decât depozitul și robotul
de depozit.Regulile de introducere și scoatere a mărfurilor din depozitele intermediare trebuie
să conducă la mijloacele de producție mai scumpe – deci cele din sistemele de fabricație – să
staționeze puțin timp.
Regulile de succesiune stabilesc ordinea în care trabuie sc executate comenzile primite
de depozitul automat.
Regulile de succesiune sunt:
-"primul sosit primul servit " (FCFS, First Come First Served);
-"cel mai apropiat primul servit " (NFS, Nearest First Served);
-"cel mai scurt primul servit " (ShFS, Shortest First Served).

120Se consideră trei tranzacții com andate notate cu 1, 2, 3, în ordinea în care au fost
receptionate comenzile , (figura 11.24).
Fig.11.24 . Exemplificarea regulilor de succesiune
Pentru fiecare tranzacție corespunde un traseu cu segmente drepte, începutul și
sfârșitul fiecărui traseu fiind notate cu vârf uri de săgeți.
Punctul 0 este cel de pornire al DAH, care în cursul tranzacției preia o paletă dintr -un
locaș și o predă în alt locaș.
Tranzacția notată cu 1 este cea mai lungă, iar cea notată cu 2 este cea mai scurtă din
punctul de vedere al drumului de parcurs de către robotul de depozit.
Graficul I redă mișcările robotului pentru aplicarea regulii FCFS. Traseele se vor
efectua în ordinea 1, 2, 3, după se succed comenzile primite.
Graficul II ilustrează regula NFS începutul tranzacției 1 este cel mai apropiat de
punctul de origine 0. Ca urmare, această tranzacție se va executa prima dată. Începutul
tranzacției 3 este cel mai apropiat de sfârșitul tranzacției 1, deci în continuare se va executa
tranzacția 3, lăsând la urmă executarea tranzacției 2.
Graficul III ilustrează regula ShFS. Tranzacția 2 presupune deplasarea cea mai scurtă
a robotului de depozit, deci mișcarea se va începe cu ea. Tranzacția 3 fiind mai scurtă decât 1
se continuă cu aceasta iar tranzacția 1 se execută la urmă.
Lungimea traseului de mișcare a robotului de depozit este mai mare sau mai mică în
funcție de regula aplicată. Dacă se presupune că viteza de deplasare a robotului este
constantă, atunci și timpul total în care se realizează cele trei tranzacții diferă în același mod
după c um diferă lungimile parcurse de DAH.
Pentru optimizarea comenzii se cercetează funcționarea depozitului într -un interval
de timp și se alege regula de succesiune a tranzacțiilor care asigură lungimea minimă a
traseului de parcurs de către DAH și cea mai mi că durată totală a tranzacțiilor.
11.6. Avantajele sistemelor automate de depozitare / regăsire
Avantajele sistemelor automate de depozitare sunt următoarele:
►"Layout-urile depozitelor automate sunt aceleași indiferent de fluxurile tehnologice în
care se desfășoară procesul de fabricație. Astfel ASRS se integrează în concepția flexibilă a
procesului de fabricație.

121►"Layout"-ul depozitului automat se poate modifica în funcție de necesități, prin
adăugare de componente, sau prin schimbarea / reamplasarea componentelor.
►Facilitatea ASRS realizează integrarea sistemelor de fabricație din cadrul
hipersistemului CIM din punctul de vedere al fluxului de materiale, deoarece depozitele
automate dirijează tocmai acest flux.
► Prin funcția de evidență a depozitelor automate se dispune în orice moment de
evidența clară a tuturor obiectelor care sunt în fluxul de materiale al hipersistemului CIM.
Pentru caracterizarea depozitelor automate se utilizează randamentul de utilizare a
spațiului ca depozit. Randamentul de u tilizare a spațiului are expresia:
dii
UVNV (11.4)
unde:Vi este volumul unități "I" depozitate, Ni- numărul de unități "i" depozitate iar Vd este
volumul depozitului (suma volumelor locașurilor).
Prin unitate de depozitare se înțelege un obiect izolat, paletă sau container. Valorile
uzuale ale randamentelor de utilizare ale spațiului pentru d iferite tipuri de depozite sunt:
depozitare în bloc într -un singur rând – 30%;
depozitare în rafturi până la înălțimea de 5 m -18%;
depozitare în rafturi până la înălțimea de 12,5 m – 29%;
depozitare în rafturi până la înălțimea de 25 m – 34%;
depozit mobil cu trecere prin raft cu înalțimea până la 5 m – 25%;
depozit mobil cu trece re prin raft având înălțimea până la 25 m – 38%.
Costul depozitelor se exprimă în funcție de costul pe locaș.