Automatizovaný sklad ve výrobě Škoda Auto

Je to první sklad materiálu v automobilce Škoda, který je přímo napojen na výrobní halu. „Cílem je logistické činnosti a postupy sloučit, zjednodušit a zrychlit,“ říká Jiří Cee, vedoucí logistiky značky Škoda. „V příštích letech budeme kapacitu výroby v našich závodech dále zvyšovat, k tomu potřebujeme vysoce efektivní a produktivní logistiku. Technika našeho nového centra patří k tomu nejlepšímu, co moderní logistické koncepty v současné době nabízejí. Nové centrum ukazuje, jakým směrem se vývoj v našich závodech bude ubírat,“ dodává Michael Oeljeklaus, člen představenstva společnosti Škoda pro oblast výroby a logistiky.

Výstavba celé haly s interním označením U6 včetně instalace zařízení trvala necelý rok. Díky modulárnímu systému může automobilka v budoucnosti v případě potřeby sklad dále rozšířit – nyní je připraveno kolem 12 tis. m2 volné plochy. Logistické centrum má v současnosti plochu 15 500 m2 a je vysoké 18 m. Ve dvou úsecích haly je nainstalován 14,5 m vysoký regálový sklad s celkem 33 uličkami a 11 zakládacími úrovněmi. Jeho celková kapacita je až 21 tis. palet. Na ploše určené pro skladování palet v blocích je místo pro dalších 1 500 palet. Doprava materiálu v uličkách probíhá pomocí 20 poloautomatizovaných systémových vozíků, dopravníkový tunel zásobují klasické vysokozdvižné vozíky.

Generálním dodavatelem logistického vybavení centra byla firma STILL, která poskytla regály, systémové vozíky i řídicí systém skladu, přičemž v oblasti IT byla subdodavatelem firma DSB. Vybavení dopravníkového tunelu projektovala a dodala firma Promus.

Novostavba je součástí nejrozsáhlejšího projektu modernizace a rozšíření výroby v historii hlavního závodu společnosti v Mladé Boleslavi. Hlavním cílem tohoto opatření je zvýšení kapacity výrobní linky pro modely Octavia a Rapid z 800 na 1 200 vozů denně. Původně byly logistické plochy přímo v montážní hale. Nový prostor, uvolněný po zrušení těchto skladů, ale umožnil prodloužení výrobní linky a nový sklad šitý na míru konkrétním logistickým potřebám podniku zrychlil a zefektivnil zásobovací procesy.

Logistické centrum je rozděleno na dvě části. V části A, která má asi 8 600 m2, je výškový regálový sklad, odkud se materiál přesouvá do sousední haly. Zde pak probíhá montáž nové generace řady Škoda Octavia a Rapid. Z části B, kde je také výškový regálový sklad a navíc ještě blokový sklad a sekvenční pracoviště, směřuje materiál na výrobu vozů a agregátů do několika hal v mladoboleslavském areálu automobilky.

V logistickém centru se v současnosti nachází materiál, který se dříve skladoval v mnoha halách. Díky výstavbě nové budovy došlo k redukci tohoto počtu a zároveň ke snížení přejezdů kamionů po areálu firmy, zrychle ní vykládky a omezení výše zásob.

Příjem

První částí logistického centra je klasický dvouhlavý sklad se třemi příjmovými místy, kde zajíždí nákladní vůz přímo do haly. Materiál z kamionů se skládá do příjmových zón, poté se palety zkontrolují a zavedou do interního systému Škoda. Odtud se informace o tom, jaký materiál má regálový sklad očekávat, přenese do systému pro řízení skladu (WMS). Následně vysokozdvižný vozík po naložení palety načte její čárový kód a přepraví ji na předávací místo regálové uličky určené systémem WMS. Systémový vozík v tu chvíli dostává informaci, že se má pro paletu vydat. Naloží ji a načte čárový kód, podle kterého obdrží informaci o lokaci, na kterou má být paleta zaskladněna.

Celý proces včetně pohybu systémových vozíků řídí WMS. „Potřebujeme rovnoměrně vytěžovat uličky a zároveň splnit požadavky na průtok skladu a na nouzové koncepty. Když jsme sklad plánovali, v zadání byl požadavek na zaskladnění a vyskladnění celkem sedmi palet za minutu,“ vysvětluje Dana Pecková, koordinátor plánování logistických procesů společnosti Škoda Auto.

Poté, co systémový vozík automaticky dorazí k určené lokaci, potvrdí obsluha automatické založení palety. Jakmile je proces zaskladnění dokončen, systém přiřadí vozíku další úkol. Ve 26 uličkách regálového skladu pracuje 14 poloautomatických systémových vozíků. Na lokaci jsou řízeny automaticky, přičemž obsluha funguje spíše jako dozor, případně regulátor rychlosti jízdy. Pokud obsluha identifikuje problém s paletou nebo regálovým úložištěm, předá tuto informaci přes terminál systémového vozíku do WMS, který podle toho okamžitě přehodnotí aktuální úkol a určí další postup.

Podle aktuální struktury materiálu si systém sám vyhodnocuje, které uličky jsou rychloobrátkové, ty mají přiřazen jeden systémový vozík. Tam, kde se nachází středněobrátkový a pomaloobrátkový materiál, přejíždějí vozíky mezi více uličkami. „Jedním z požadavků při plánování skladu bylo, aby dodaný WMS obsahoval funkce pro optimalizaci skladových operací. To znamená, aby systém vyhodnocoval optimální uložení palety v regálu v závislosti na ABC analýze, rovnoměrném vytížení regálových uliček i systémových vozíků a v neposlední řadě, aby vyhodnocoval velikost a hmotnost palety. Původně jsme plánovali, že každá regálová pozice bude mít nosnost jednu tunu.

Nicméně díky řízení skladu se mohla snížit nosnost jednotlivých pozice na 600 kg,“ říká Dana Pecková. Snížení maximální nosnosti mělo podle ní značný dopad na cenu regálové konstrukce.

Hmotnost montážního materiálu na paletě se pohybuje většinou kolem 300 kg, tudíž i konečná nosnost poskytuje určitou rezervu. Pokud je ale paleta těžší, systém ji prioritně nasměruje na zem, případně do nižších pater – tam, kde je prostor určen pro více palet, si WMS automaticky přepočítá, jakou hmotnost může ještě do regálové buňky přidat.

Dalším faktorem, který rozhodoval o finální konfiguraci skladového systému, byl rozměr palet. Variabilita je zde poměrně velká, a to jak podle půdorysných rozměrů, tak podle výšky. Cílem bylo maximálně využít světlé výšky haly, proto je na vrchu regálového skladu ještě snížená 11. Úroveň.

Sklad A má kapacitu 15 500 paletových pozic. Používají se zde různé velikosti palet; tři základní rozměry jsou ale 1 200 x 1 000, 1 400 x 1 200, 1 600 x 1 200. Ve skladu funguje chaotický typ skladování s tím, že materiál, který je ve více paletách, se skladuje také ve více uličkách. Důvodem je zejména rovnoměrné využití regálového systému a zajištění nouzového procesu – kdyby se vyskytl problém v některé uličce, materiál musí být dostupný z jiné. Důraz se klade na rychlé, přesné a jisté zásobování montážní výroby. „Sklad je přímo napojen na montážní linku, takže si nemůžeme dovolit, aby se třeba na hodinu zastavil. Obvykle máme na vychystávání materiálu z regálového skladu 20 minut, ale jsme schopni vychystat kritické díly i za pět minut,“ říká Dana Pecková.

Provoz má pro případ výpadku vlastní zdroj energie a je energeticky nezávislý i na sousední výrobní hale. Vozíky se napájejí z trakčního vedení; pokud by došlo k výpadku elektřiny, integrovaná baterie zajistí jejich chod ještě na další směnu. Na jistotu sází i v oblasti řízení skladu – WMS je zálohovatelný, pokud tedy vypadne, pracovníci mohou sklad řídit ještě de facto manuálně.

Krizový koncept počítá i s manipulační technikou. Kromě 14 systémových vozíků v první části skladu a šesti v druhé části disponuje centrum ještě čtyřmi náhradními stroji. Ty se využívají i v případě náhlého nárůstu provozu nebo pro rychlou výměnu komponentů.

Původní záměr byl, že plně automatický bude celý sklad. „Kvůli komplexitě palet ale regálové zakladače nebyly schopny požadovaný proces zajistit. Nehledě na nouzový koncept – kdyby zakladače vypadly, paletu bychom z toho systému nedostali ven, a to si nemůžeme dovolit,“ tvrdí Dana Pecková.

Ve vedlejší montážní hale není žádný mezisklad. To znamená, že podle řazení vozů na montážní lince přicházejí do skladu odvolávky na přímé dodávky materiálu. Řídicí systém pak podle principu FIFO a umístění palet vybere nejvhodnější lokaci pro vyskladnění materiálu. Velký důraz se klade na časovou přesnost vychystání materiálu, tzn. materiál nesmí být vychystán později, než je stanovený čas a současně je nutné dodržet pořadí dle času odvolávek.

Systémový vozík vyveze paletu z regálu na předávací místo. V té chvíli dostane vysokozdvižný vozík informaci o tom, jakou paletu má naložit a kam ji odvézt – jestli na expedici do jiné haly, nebo na dopravník, který paletu vyveze k tunelu, jímž přejede do vedlejší montážní haly. Pro tento účel jsou zde tři univerzální předávací místa, na která lze usadit jakýkoliv typ palety používaný v logistickém centru. Výdej pro montáž má vždy prioritu před příjmem materiálu – ten může být v případě náhlé špičky i pozastaven.

Přímý dopravníkový tunel tvoří zvenku jakýsi most nad cestou mezi skladem a montážní budovou. Vedou jím dvě dráhy. Stejně jako poloautomatický regálový sklad U6A má dopravníkový tunel kapacitu 3,5 palety za minutu. „Dopravník je plně automatický. Když jsme jej technicky plánovali, hodně jsme se soustředili na záložní koncepty. Pokud vypadne jedno předávací místo, další dvě mají stále dostatečnou kapacitu na to, aby zajistila potřebný výkon. Podle stejné logiky jsou dimenzovány i dopravníkové dráhy a zvedáky,“ vysvětluje Dana Pecková.

Součástí dopravníkového tunelu jsou systémové podlážky, které rotují pouze v rámci tohoto zařízení. Systém pro usazení palety zkontroluje její rozměry, aby se mohla tunelem volně přesunout do vedlejší haly. Pokud by paleta neodpovídala zadaným parametrům, systém ji vrátí zpět.

Zařízení zvedne paletu nahoru na úroveň tunelu, který se přesouvá po řetězové dopravníkové dráze do vedlejší montážní haly. Zde ji dopravníkové zařízení sešle opět dolů na úroveň podlahy. Podle informace na čárovém kódu palety následně systém určí její další postup. Pokud je paleta lehčí než 500 kg a její parametry současně odpovídají rozměrům mobilních podvozkových rámů, spojí ji systém automaticky právě podle rozměrů s tímto ručně manipulovatelným vozíkem.

Manipulátor paletu uloží na podvozkový rám s kolečky a celou sestavu následně na běžící pás, po kterém vyjede ven z automatického tunelového dopravníku. Tady si už jednotku převezme obsluha. Pokud paleta neodpovídá parametrů podvozkových rámů nebo je těžší než 500 kg, přesouvá ji systém na předávací místa, odkud je manipulována dál pomocí vysokozdvižných vozíků. Tímto způsobem prochází na montáž kolem 5 až 10 % palet, které přijdou ze skladu. Současně tato část dopravníkového systému slouží jako nouzový koncept v případě výpadku párovacího zařízení. „Právě to párovací zařízení je unikátní. Zautomatizovat tyto činnosti bylo nezbytné nejen z důvodu omezeného prostoru v hale, ale také kvůli potřebě redukovat manipulační techniku a nezhoršit produktivitu práce,“ říká Dana Pecková.

Druhá část logistického centra – hala U6B – se stavěla současně s budovou U6A. Obsahuje také regálový sklad, který ale ještě není zcela využit, protože byl uveden do provozu až letos v březnu. Skladuje se zde materiál, který směřuje do hal na výrobu motorů a náprav. Vzhledem k charakteru materiálu je zde nosnost regálů vyšší než ve vedlejší hale A.

Další součástí této haly je blokový sklad motorů a převodovek a s tím související sekvenční pracoviště, které dodává komponenty v posloupnosti, v jaké jedou vozy po montážní lince. Tato část byla spuštěna jako první už v srpnu 2012. Materiál se zde pomocí jeřábu ukládá do vychystávacích vozíků a celý vláček pak směřuje do montážní haly.

• Celková plocha – 15 500 m2
• Celková výška – 18 m
• Výška regálového skladu – 14,5 m
• Počet zakládacích úrovní regálového skladu – 11
• Celková kapacita logistického centra – 22 500 palet
• Počet poloautomatických systémových vozíků – 20 + 4 náhradní
• Rychlost zaskladnění a vyskladnění celého regálového skladu – 2 x 4,75 palety/min.
• Kapacita dopravníkového tunelu – 3,5 palety