De meeste verhalen over automatisch geleide voertuigen tellen robots. Het onze heeft er één. Eén enkele BITO LEO locative rijdt in onze vestiging in Hennweiler, en het aantal voertuigen is het minst interessante getal van het hele project. Het verschil zit in het aantal plekken waar dat ene voertuig kan stoppen.
Dit artikel gaat over wat een AGV werkelijk doet in een elektronicafabriek, waarvan het afhangt of het rendeert, en over één effect dat we niet hadden ingepland.
Het transportprobleem dat op geen enkele calculatie staat
Een SMT-lijn is hongerig op een manier die op geen enkele werkinstructie terugkomt. Ze verbruikt componentrollen en feeders, en ze produceert afgewerkte panelen, lege bakken en verpakkingsmateriaal dat ergens naartoe moet. Niets daarvan is waardetoevoegend, en alles daarvan zijn de stappen van iemand door de hal.
Onze materiaalstroom begint bij goederenontvangst, dat tevens dienstdoet als uitgaande controle, en waaiert vandaar uit naar de machines en inpakstations. In de nulmeting die BITO vóór het project in onze fabriek deed, legden medewerkers meerdere kilometers per dienst af, alleen al om de machines te bevoorraden.
De afstand is de zichtbare kostenpost. Het is niet de dure. De dure is wat mensen doen om lopen te vermijden:
- Elke gang is een onderbreking. Wie de machine verlaat om materiaal te halen, laat de machine niet draaien.
- Omdat lopen duur is, wordt er gebundeld. Niemand loopt zes keer als één grote gang volstaat.
- Bundelen betekent grotere buffers aan de lijn, want de volgende levering ligt verder weg in de tijd.
- Grotere buffers betekenen stellingen, en stellingen betekenen vloeroppervlak.
Onthoud deze keten. Daar komt het interessante resultaat vandaan.
Eén voertuig, veel stations
In een systeem als LEO locative is de capaciteitsmaat niet het voertuig. Het is het overdrachtstation.
De transporteur rijdt een vaste route -- bij ons een ring rond het hele bedrijf, zodat hij vrijwel overal langskomt waar materiaal nodig is. De stations staan langs die ring. Elk station is een in de stelling gemonteerd frame dat een bak aan het voertuig overdraagt of ervan overneemt via een veerbelast meeneemmechanisme, volledig mechanisch en zonder elektronica in de overdracht zelf. Ze bestaan als enkele stations en als dubbele stations, die in dezelfde passage afzetten en oppakken.
Dat onderscheid is de hele economie van het project. Een bestemming toevoegen betekent een station toevoegen: een frame en een beugel. Doorzet toevoegen betekent een voertuig toevoegen: een machine. De meeste bedrijven die concluderen dat "AGV's voor ons te duur zijn" hebben een vloot gecalculeerd terwijl ze één voertuig en royaal veel stations nodig hadden.
Ook de ringroute helpt. Een voertuig dat punt-tot-punt pendelt, staat een groot deel van zijn leven leeg of te wachten. Een voertuig dat een lus rijdt, is altijd al onderweg naar het volgende station, en elk station aan de lus kan het iets meegeven. Een tweede voertuig heb je nodig zodra één ronde langer duurt dan het interval waarin materiaal wordt aangevraagd, en niet eerder.
Het effect dat we niet hadden ingepland: minder stellingen
Dit is het deel dat ons verraste.
Elk overdrachtstation houdt een bak vast. Vermenigvuldig dat met het aantal stations rond de ring en je hebt een aanzienlijk aantal actieve bufferplaatsen, elk precies daar waar het materiaal werkelijk wordt gebruikt.
Die plaatsen hebben statische opslag vervangen. We hebben nu merkbaar minder stellingoppervlak nodig dan voorheen, omdat de buffer van de magazijnstelling naar de stations zelf is verhuisd.
Ga terug naar de keten uit de eerste paragraaf en het klopt. Stellingen bestaan omdat materiaal ergens moet wachten, ver van waar het nodig is. Zodra transport goedkoop en continu wordt, kan materiaal aan de machine wachten in plaats van in een stelling, in precies de kleine hoeveelheid die de machine werkelijk verbruikt. De AGV heeft niet alleen looppaden weggenomen. Hij heeft de bestaansreden van een deel van het magazijn weggenomen.
Dit werkt alleen als je royaal bent met stations. Plan er te weinig en je houdt elke stelling die je had, met daarbovenop een robot. Tel de stations voordat je het voertuig calculeert.
Zelfstandig van opzet
Het systeem navigeert op markers naast de rijbaan. Elke marker draagt vijf identieke Data Matrix-codes; LEO leest er één en voert het bijbehorende commando uit. Bestemmingen en kruisingsverkeer regelt een decentrale besturing, zodat meerdere voertuigen elkaar bij knelpunten niet in de weg rijden.
Wat het systeem niet nodig heeft, is een IT-koppeling. Geen MES-integratie, geen ERP-interface, geen afhankelijkheid van het fabrieks-wifinetwerk. En we hebben voor de installatie niets aan het gebouw veranderd: geen vloerwerk, geen plafondbevestigingen, geen verlegde gangpaden. De inbedrijfstelling was werkelijk eenvoudig, en we kunnen de layout zelf uitbreiden, zonder de leverancier ter plaatse.
Dat is een bewuste afweging, en je kunt die beter open benoemen dan verkopen als pure winst. Een zelfstandige transportlaag boekt geen voorraad. LEO verplaatst een bak; wat erin zit weet en registreert het systeem niet. Wij hebben besloten dat de transportlaag dat niet hoeft te weten. Precies die beslissing maakte hier een project van weken van in plaats van een jaar. Wie automatische voorraadboekingen bij elke overdracht nodig heeft, staat voor een aanzienlijk groter en trager project en moet het ook zo plannen.
De leverancier die klant werd
Er zit hier een detail in dat ons waarschijnlijk meer bevalt dan verstandig is.
De elektronica in de LEO-voertuigen wordt bij Newmatik gebouwd. BITO zit net als wij in Rijnland-Palts, en de printplaten die hun transporteurs aansturen komen van onze lijnen.
Vervolgens kochten we er een en zetten hem in onze eigen hal, waar hij nu het materiaal vervoert waarmee precies die printplaten worden gebouwd. We gebruiken LEO om LEO te bouwen. In één project gingen we van leverancier van BITO naar tevens klant van BITO, wat een aardige samenvatting is van hoe maakindustrie in deze regio echt werkt.
Loont het voor een middelgrote maakonderneming?
Een AGV van dit type verdient zijn plek wanneer de transporttaak repetitief is en de geografie stabiel. Ontbreekt een van beide, dan niet.
| Werkt goed | Werkt slecht |
|---|---|
| Routes die zich elke dienst herhalen | Elke dag een andere route |
| Vaste afhaal- en afzetpunten | Ad-hocbestemmingen die ter plekke ontstaan |
| Veel kleine ladingen, tot 35 kg per bak | Zware, omvangrijke of onhandige ladingen |
| Vlakke, schone vloer en stabiele indeling | Indeling die om de paar maanden wijzigt |
| Afstanden lang genoeg dat mensen gangen bundelen | Alles al binnen een paar stappen bereikbaar |
Zes vragen die je beantwoordt voordat iemand je een voertuig offreert:
- Kun je de lus op je plattegrond tekenen? Kun je dat niet, dan is het project niet rijp. De route is het ontwerp; de robot is het gevolg.
- Hoeveel stations, en precies waar? Dat is je werkelijke kostendrijver en je werkelijke capaciteitsgetal.
- Wat zit er in de bakken en wat weegt het? De laadgrens is 35 kg. Ruim voldoende voor rollen, feeders en gemonteerde printplaten, en te weinig voor de rest.
- Wie vult en leegt de bakken? Een AGV vervoert. Hij verzamelt niet, telt niet en controleert niet. Is verzamelen je knelpunt, dan is dit de verkeerde machine.
- Wat gebeurt er als hij stilstaat? De terugval moet een mens met een kar zijn, en de lijn mag er niets van merken. Een systeem waarin een uitgevallen voertuig de productie stillegt, is verkeerd ontworpen.
- Voldoet de vloer al? Vlak en schoon, met een verstandige scheiding tussen voertuig en heftruckverkeer.
Wat we iemand zouden meegeven die begint
Teken de ring voordat je het voertuig kiest. Begroot stations in plaats van robots. Reken op het opslageffect en ontwerp het bewust in plaats van het te ontdekken. En begin met één voertuig: een systeem dat je zelf kunt uitbreiden is meer waard dan een vloot die je hebt gespecificeerd voordat je je eigen materiaalstroom begreep.
De zin van geautomatiseerd intern transport is niet dat een robot indruk maakt tijdens een rondleiding. De zin is dat de mensen die vroeger meerdere kilometers per dienst liepen, die tijd nu aan de machines besteden, en dat een deel van het magazijn overbodig bleek.
Foto's en video: BITO-Lagertechnik, gepubliceerd met toestemming. De LEO locative en de bijbehorende overdrachtstations zijn producten van BITO; de getoonde fabriek is onze vestiging in Hennweiler, Duitsland. BITO's eigen verslag van het project staat hier: BITO-referentie: Newmatik.