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Equipos de manipulación de materiales

Los equipos de manipulación de materiales ( MHE , por sus siglas en inglés) son equipos mecánicos utilizados para el movimiento, almacenamiento, control y protección de material...

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Los equipos de manipulación de materiales ( MHE , por sus siglas en inglés) son equipos mecánicos utilizados para el movimiento, almacenamiento, control y protección de materiales, bienes y productos a lo largo del proceso de fabricación, distribución, consumo y eliminación. [ 1 ] Los diferentes tipos de equipos se pueden clasificar en cuatro categorías principales: [ 2 ] equipos de transporte, equipos de posicionamiento, equipos de formación de carga unitaria y equipos de almacenamiento.

Carga y descarga de mercancías de un Airbus A380 de Lufthansa en el aeropuerto de Frankfurt .

Equipos de transporte

El equipo de transporte se utiliza para mover material de un lugar a otro (por ejemplo, entre puestos de trabajo, entre un muelle de carga y un área de almacenamiento, etc.), mientras que el equipo de posicionamiento se utiliza para manipular material en un mismo lugar. [ 3 ] Las principales subcategorías de equipo de transporte son las cintas transportadoras, las grúas y las carretillas elevadoras. El material también puede transportarse manualmente sin utilizar ningún equipo.

Diferencia entre el uso de cintas transportadoras, grúas y carretillas industriales para el transporte en función de su recorrido y área de operación.

Transportadores

Las cintas transportadoras se utilizan cuando se necesita mover material con frecuencia entre puntos específicos a lo largo de una trayectoria fija y cuando existe un volumen de flujo suficiente para justificar la inversión en la cinta transportadora fija. [ 4 ] Los diferentes tipos de cintas transportadoras se pueden caracterizar por el tipo de producto que se manipula: carga unitaria o carga a granel ; la ubicación de la cinta transportadora: en el suelo , sobre el suelo o en altura , y si las cargas pueden acumularse o no en la cinta transportadora. La acumulación permite el movimiento intermitente de cada unidad de material transportada a lo largo de la cinta transportadora, mientras que todas las unidades se mueven simultáneamente en las cintas transportadoras sin capacidad de acumulación. [ 5 ] Por ejemplo, si bien tanto la cinta de rodillos como la cinta plana son cintas transportadoras de carga unitaria sobre el suelo, la cinta de rodillos proporciona capacidad de acumulación mientras que la cinta plana no; de manera similar, tanto la cinta motorizada como la de carro son cintas transportadoras aéreas de carga unitaria, estando la cinta motorizada diseñada para incluir una vía adicional con el fin de proporcionar la capacidad de acumulación de la que carece la cinta transportadora de carro. Ejemplos de cintas transportadoras para manipulación a granel incluyen las cintas magnéticas, las cintas acanaladas, las cintas de cangilones y las cintas de tornillo. Un sistema de transportador de clasificación se utiliza para fusionar, identificar, introducir y separar productos que se transportarán a destinos específicos, y generalmente consta de segmentos de transportadores de cinta plana, rodillos y tolvas junto con varios brazos móviles y/o ruedas y cadenas emergentes que desvían, empujan o tiran de los productos hacia diferentes destinos. [ 6 ]

Grúas

Grajo de foque

Las grúas se utilizan para transportar cargas por trayectorias variables (horizontales y verticales) dentro de un área restringida y cuando el volumen de flujo es insuficiente (o intermitente), de modo que el uso de una cinta transportadora no se justifica. Las grúas ofrecen mayor flexibilidad de movimiento que las cintas transportadoras, ya que las cargas que pueden manejar son más variadas en cuanto a su forma y peso. Sin embargo, ofrecen menor flexibilidad de movimiento que las carretillas elevadoras industriales, ya que solo pueden operar dentro de un área restringida, aunque algunas pueden operar sobre una base portátil. La mayoría de las grúas utilizan carros y rieles para el movimiento horizontal y polipastos para el movimiento vertical, aunque se pueden usar manipuladores si se requiere un posicionamiento preciso de la carga. Las grúas más comunes incluyen las grúas de pluma, puente, pórtico y apiladoras.

Carretillas industriales

Transpaleta

Los camiones industriales son camiones que no están autorizados para circular por vías públicas ( los camiones comerciales sí lo están [ 7 ] ). Los camiones industriales se utilizan para mover materiales por trayectorias variables y cuando el volumen de flujo es insuficiente (o intermitente), de modo que el uso de una cinta transportadora no se justifica. Proporcionan mayor flexibilidad de movimiento que las cintas transportadoras y las grúas, ya que no existen restricciones en el área que cubren, y permiten el movimiento vertical si el camión tiene capacidad de elevación. Los diferentes tipos de camiones industriales se pueden caracterizar por si tienen o no horquillas para manipular palés , si ofrecen capacidad de elevación y desplazamiento motorizada o manual , si permiten que el operador viaje en el camión o si requieren que el operador camine con el camión durante el trayecto, si ofrecen capacidad de apilamiento de carga y si pueden o no operar en pasillos estrechos .

Vehículo guiado automáticamente (AGV) de carga unitaria

Las carretillas manuales (incluidos carros y plataformas rodantes), el tipo más simple de vehículo industrial, no pueden transportar ni apilar palés, no tienen motor y requieren que el operario camine. Una transpaleta , que no puede apilar un palé, utiliza ruedas delanteras montadas dentro del extremo de las horquillas que se extienden hasta el suelo, ya que el palé solo se eleva lo suficiente para despejar el suelo para su posterior desplazamiento. [ 8 ] Una carretilla elevadora contrapesada (a veces denominada carretilla elevadora , pero se pueden utilizar otros accesorios además de las horquillas) puede transportar y apilar palés y permite que el operario viaje en la carretilla. El peso del vehículo (y del operario) detrás de las ruedas delanteras de la carretilla contrarresta el peso de la carga (y el peso del vehículo más allá de las ruedas delanteras); las ruedas delanteras actúan como punto de apoyo o pivote. Las carretillas para pasillos estrechos generalmente requieren que el operario se ponga de pie mientras viaja para reducir el radio de giro de la carretilla. Se pueden utilizar mecanismos de alcance y brazos estabilizadores que se extienden a ambos lados y soportan una carga, además del contrapeso de la carretilla. En una carretilla elevadora de torreta, las horquillas giran durante el apilamiento, eliminando la necesidad de que la carretilla gire en pasillos estrechos. Un recogepedidos permite que el operario se eleve junto con la carga para facilitar la preparación de pedidos de carga parcial. Los vehículos guiados automáticamente (AGV) son carretillas industriales que pueden transportar cargas sin necesidad de un operario humano.

Los carros de transferencia con dirección sobre raíles o ruedas son la opción preferida para zonas donde las condiciones no son favorables para el uso de carretillas elevadoras. Los carros de transferencia sobre raíles se desplazan sobre la vía férrea. Los carros de transferencia con dirección sobre ruedas, gracias a sus sistemas de alimentación por batería, pueden desplazarse independientemente de la ruta.

Un remolcador eléctrico es una pequeña máquina accionada por batería y operada por peatones, capaz de empujar o tirar de una carga significativamente más pesada que ella misma. El funcionamiento de las carretillas industriales está sujeto a normas de seguridad, incluida la norma 29 CFR 1910.176 de OSHA para el manejo de materiales. [ 9 ]

Equipos de manipulación manual

Los equipos de manipulación manual, como transpaletas, carretillas y carros de mano, que se utilizan habitualmente para facilitar el traslado de cargas pequeñas donde los equipos más grandes tendrían dificultades, pueden ser una parte esencial de cualquier operación de manipulación de materiales.

Rampa de patio

Una rampa de patio, a veces llamada rampa de patio móvil, es una rampa metálica móvil para la carga y descarga de vehículos. Se coloca en la parte trasera del vehículo para facilitar el acceso de las carretillas elevadoras . El uso de una rampa de patio para la carga o descarga de vehículos permite que la carretilla elevadora realice el trabajo. [ 10 ]

Equipo de posicionamiento

El equipo de posicionamiento se utiliza para manipular material en una ubicación específica. Puede utilizarse en un lugar de trabajo para alimentar, orientar, cargar/descargar o manipular materiales de manera que se encuentren en la posición correcta para su posterior manipulación, mecanizado, transporte o almacenamiento. En comparación con la manipulación manual, el uso de equipo de posicionamiento puede aumentar la productividad de cada trabajador cuando la frecuencia de manipulación es alta, mejorar la calidad del producto y limitar los daños a los materiales y equipos cuando el elemento manipulado es pesado o difícil de sostener y es probable que se produzcan daños por error humano o falta de atención, y puede reducir la fatiga y las lesiones cuando el entorno es peligroso o inaccesible. [ 11 ] En muchos casos, el equipo de posicionamiento es necesario y puede justificarse por los requisitos ergonómicos de una tarea. Ejemplos de equipo de posicionamiento incluyen mesas elevadoras/inclinables/girorias, polipastos, equilibradores, manipuladores y robots industriales . Los manipuladores actúan como “multiplicadores musculares” al contrarrestar el peso de una carga, de modo que el operador levanta solo una pequeña porción (1%) del peso de la carga, y cubren el vacío entre los polipastos y los robots industriales: pueden utilizarse para una gama más amplia de tareas de posicionamiento que los polipastos y son más flexibles que los robots industriales debido a su control manual. [ 12 ] Pueden ser alimentados manual, eléctrica o neumáticamente, y el efector final de un manipulador puede equiparse con pinzas mecánicas, pinzas de vacío, pinzas electromecánicas u otras herramientas.

Equipos de formación de carga unitaria

Palet de cuatro vías

El equipo de formación de cargas unitarias se utiliza para restringir los materiales de manera que mantengan su integridad cuando se manipulan como una sola carga durante el transporte y el almacenamiento. Si los materiales son autocontenibles (por ejemplo, una sola pieza o piezas entrelazadas), entonces se pueden formar en una carga unitaria sin equipo. Ejemplos de equipos de formación de cargas unitarias incluyen paletas, plataformas, láminas deslizantes, bandejas de transporte, contenedores/cestas, cajas, bolsas y cajones. Una paleta es una plataforma hecha de madera (la más común), papel, plástico, caucho o metal con suficiente espacio libre debajo de su superficie superior (o cara) para permitir la inserción de horquillas para fines de elevación posteriores. [ 13 ] Una lámina deslizante es una pieza gruesa de papel, fibra corrugada o plástico sobre la cual se coloca una carga y tiene pestañas que pueden ser agarradas por accesorios especiales de empuje/tracción de montacargas. Se utilizan en lugar de una paleta para reducir el peso y el volumen, pero la carga/descarga es más lenta.

Equipos de almacenamiento

Estanterías para palets de una sola profundidad
carrusel vertical

El equipo de almacenamiento se utiliza para guardar o amortiguar materiales durante un período de tiempo. El diseño de cada tipo de equipo de almacenamiento, junto con su uso en el diseño del almacén , representa una compensación entre minimizar los costos de manipulación, al hacer que el material sea fácilmente accesible, y maximizar la utilización del espacio (o cubo). [ 14 ] Si los materiales se apilan directamente en el suelo, no se requiere equipo de almacenamiento, pero, en promedio, cada artículo diferente en almacenamiento tendrá una pila solo hasta la mitad llena; para aumentar la utilización del cubo, se pueden usar estanterías de almacenamiento que permiten que múltiples pilas de diferentes artículos ocupen el mismo espacio del suelo en diferentes niveles. El uso de estanterías se vuelve preferible al almacenamiento en el suelo a medida que disminuye la cantidad de unidades por artículo que requieren almacenamiento. De manera similar, la profundidad a la que se almacenan las unidades de un artículo afecta la utilización del cubo en proporción a la cantidad de unidades por artículo que requieren almacenamiento.

Los palets se pueden almacenar en estanterías de una o dos profundidades cuando el número de unidades por artículo es pequeño, mientras que las estanterías de flujo de palets y las estanterías de empuje se utilizan cuando el número de unidades por artículo es medio, y las estanterías de suelo o de entrada directa se utilizan cuando el número de unidades por artículo es grande, siendo las de entrada directa las que proporcionan soporte para cargas de palets que no se pueden apilar unas encima de otras. Las cajas individuales se pueden recoger de las cargas de palets o se pueden almacenar en estanterías de flujo de cajas, diseñadas para permitir el acceso a las cajas según el principio FIFO (primero en entrar, primero en salir). Para el almacenamiento de piezas individuales, se pueden utilizar estanterías de contenedores, cajones de almacenamiento, carruseles y estructuras en A.

Sistemas de ingeniería

Los sistemas de ingeniería son soluciones automatizadas diseñadas para optimizar y agilizar los procesos de manipulación de materiales. [ 15 ] Un sistema automático de almacenamiento/recuperación (AS/RS) es un sistema de almacenamiento integrado controlado por computadora que combina el medio de almacenamiento, el mecanismo de transporte y los controles con varios niveles de automatización para el almacenamiento aleatorio rápido y preciso de productos y materiales. [ 16 ]

Equipos de identificación y control

Equipo utilizado para recopilar y comunicar la información que se emplea para coordinar el flujo de materiales dentro de una instalación y entre esta y sus proveedores y clientes. La identificación de materiales y el control asociado se pueden realizar manualmente sin necesidad de equipos especializados. [ 17 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ "Manejo de materiales" . MHI . Consultado el 2 de octubre de 2014 .
  2. ↑ Chu, 1995.
  3. ↑ Chu, 1995, págs. 3311-3312.
  4. ↑ Kay, 2012, pág. 25.
  5. ↑ Kulweic, 1985, pág. 336.
  6. ↑ Kay, 2012, pág. 33.
  7. ↑ "REGLAMENTO FEDERAL DE SEGURIDAD PARA TRANSPORTISTAS DE CARGA; GENERAL" . DEPARTAMENTO DE TRANSPORTE DE EE. UU. Archivado del original el 5 de mayo de 2014. Consultado el 20 de julio de 2015 .
  8. ↑ Mulcahy, 1999, pág. 7.21.
  9. ↑ "Requisitos de OSHA para muelles de carga" . Parts Brite . 14 de julio de 2018.
  10. ↑ Mulcahy, David E. (2004). Order-Fulfillment and Across-the-Dock Concepts, Design, and Operations Handbook . Taylor & Francis. p. 459. OCLC 1027135567 – vía Google Books.  
  11. ↑ Feare, T (1993). "Posicionadores de trabajo: cómo hacer que trabajen para usted". Manipulación moderna de materiales .
  12. ↑ Kay, 2012, pág. 23.
  13. ↑ Kulweic, 1985, págs. 123-134.
  14. ↑ Kay, MG (2015). "Almacenamiento" (PDF) . Recuperado el 21 de julio de 2015 .
  15. ↑ Hama Kareem, Jamal Ahmed; Mohammed, Blesa Ibrahim; Abdulwahab, Sameer Abduljabbar (octubre de 2022). "Equipos óptimos de manipulación de materiales y habilidades para la reducción de productos defectuosos en la mejora de la eficiencia general de la producción" . SAGE Open . 12 (4): 215824402211287. doi : 10.1177/21582440221128769 . ISSN 2158-2440 . 
  16. ↑ Thompkins, 2003, págs. 261-264.
  17. ↑ Equipos de manipulación de materiales . ncsu.edu

Referencias

  • Chu, HK, Egbelu, PJ y Wu, CT, 1995, "ADVISOR: Un sistema de selección de equipos de manipulación de materiales asistido por computadora", Int. J. Prod. Res. , 33(12):3311−3329.
  • Kay, MG, 2012, Equipos de manipulación de materiales , consultado el 2 de octubre de 2014.
  • Kulwiec, RA, Ed., 1985, Manual de manipulación de materiales , 2.ª ed., Nueva York: Wiley.
  • Mulcahy, DE, 1999, Manual de manejo de materiales , Nueva York: McGraw-Hill.
  • Tompkins, JA, White, JA, Bozer, YA y Tanchoco, JMA, 2003, Planificación de instalaciones , 3.ª ed., Wiley, Apéndice 5.B.
  • Consejo Universitario e Industrial sobre Educación en Manipulación de Materiales (CICMHE)
  • Federación Europea de Manipulación de Materiales
  • Asociación de Camiones Industriales
  • Asociación de Distribuidores de Equipos de Manipulación de Materiales
  • Taxonomía de equipos de manipulación de materiales archivada el 25/12/2015 en Wayback Machine .
  • Industria de manipulación de materiales