Los equipos de manipulación de materiales ( MHE ) son equipos mecánicos utilizados para el movimiento, almacenamiento, control y protección de materiales, bienes y productos durante todo el 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.
El equipo de transporte se usa para mover material de un lugar a otro (por ejemplo, entre lugares de trabajo, entre un muelle de carga y un área de almacenamiento, etc.), mientras que el equipo de posicionamiento se usa para manipular material en un solo lugar. [3] Las principales subcategorías de equipos de transporte son transportadores, grúas y carretillas industriales. El material también se puede transportar manualmente sin necesidad de equipo.
Los transportadores se utilizan cuando el material debe moverse con frecuencia entre puntos específicos a lo largo de una ruta fija y cuando hay un volumen de flujo suficiente para justificar la inversión en el transportador fijo. [4] Se pueden caracterizar diferentes tipos de transportadores según el tipo de producto que se manipula: carga unitaria o carga a granel ; la ubicación del transportador: en el piso , en el piso o aéreo , y si se pueden acumular cargas en el transportador. La acumulación permite el movimiento intermitente de cada unidad de material transportado a lo largo del transportador, mientras que todas las unidades se mueven simultáneamente en transportadores sin capacidad de acumulación. [5] Por ejemplo, si bien tanto el rodillo como la correa plana son transportadores de carga unitaria en el piso, el rodillo proporciona capacidad de acumulación mientras que la correa plana no; De manera similar, tanto el power-and-free como el trole son transportadores aéreos de carga unitaria, y el power-and-free está diseñado para incluir una vía adicional para proporcionar la capacidad de acumulación que falta en el transportador con trole. Ejemplos de transportadores de manipulación a granel incluyen los transportadores de correa magnética, de correa acanalada, de cangilones y de tornillo. Un sistema transportador de clasificación se utiliza para fusionar, identificar, inducir y separar productos que se transportarán a destinos específicos y normalmente consta de segmentos transportadores de cinta plana, rodillos y canal junto con varios brazos móviles y/o ruedas emergentes y cadenas que desvían, empujan o tiran de productos hacia diferentes destinos. [6]
Las grúas se utilizan para transportar cargas por recorridos variables (horizontales y verticales) dentro de un área restringida y cuando el volumen de flujo es insuficiente (o intermitente) de modo que no se puede justificar el uso de un transportador. Las grúas proporcionan más flexibilidad de movimiento que los transportadores porque las cargas manipuladas pueden variar más con respecto a su forma y peso. Las grúas brindan menos flexibilidad de movimiento que los vehículos industriales porque 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 brazo, de puente, de pórtico y apiladoras.
Los camiones industriales son camiones que no tienen licencia para circular por la vía pública ( los camiones comerciales tienen licencia para circular por la vía pública [7] ). Los camiones industriales se utilizan para mover materiales a lo largo de trayectorias variables y cuando el volumen de flujo es insuficiente (o intermitente), de modo que no se puede justificar el uso de un transportador. Proporcionan más flexibilidad de movimiento que los transportadores y las grúas porque no hay restricciones en el área cubierta y proporcionan movimiento vertical si el camión tiene capacidad de elevación. Los diferentes tipos de carretillas industriales se pueden caracterizar por si tienen o no horquillas para manipular paletas , son motorizadas o requieren capacidades de elevación y desplazamiento manuales , permiten al operador viajar en la carretilla o requieren que el operador camine con la carretilla durante el viaje, proporcionan capacidad de apilamiento de carga y si pueden operar o no en pasillos estrechos .
Las carretillas de mano (incluidos los carros y plataformas rodantes), el tipo más simple de carretilla industrial, no pueden transportar ni apilar paletas, no tienen motor y requieren que el operador camine. Una transpaleta, que no puede apilar una paleta, utiliza ruedas delanteras montadas dentro del extremo de las horquillas que se extienden hasta el piso, ya que la paleta solo se levanta lo suficiente para despejar el piso 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 paletas y permite al operador viajar en la carretilla. El peso del vehículo (y del operador) detrás de las ruedas delanteras del camión 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. Los camiones de pasillo estrecho normalmente requieren que el operador se ponga de pie mientras conduce para reducir el radio de giro del camión. Se pueden utilizar mecanismos de alcance y brazos estabilizadores que se montan a horcajadas y soportan una carga, además del contrapeso del camión. En un camión torreta, las horquillas giran durante el apilado, lo que elimina la necesidad de que el propio camión gire en pasillos estrechos. Un preparador de pedidos permite levantar al operador con la carga para permitir la preparación de pedidos con carga inferior a la paleta. Los vehículos guiados automáticamente (AGV) son vehículos industriales que pueden transportar cargas sin necesidad de un operador humano.
Un remolcador eléctrico es una pequeña máquina operada por un peatón que funciona con baterías y es capaz de empujar o tirar de una carga significativamente más pesada que ella misma.
Comúnmente utilizados para ayudar a mover cargas más pequeñas donde los equipos más grandes tendrían dificultades, los equipos de manipulación manual, como transpaletas, carros y carretillas elevadoras , pueden ser una parte esencial de cualquier manipulación de materiales.
Una rampa de jardín, a veces llamada rampa de jardín móvil, es una rampa de metal móvil para cargar y descargar vehículos. Se coloca una rampa de jardín en la parte trasera de un vehículo para brindar acceso a los montacargas para ascender por la rampa. El uso de una rampa de patio para la carga o descarga de vehículos permite realizar el trabajo mediante una carretilla elevadora. [9]
El equipo de posicionamiento se utiliza para manipular material en un solo lugar. Se puede utilizar en un lugar de trabajo para alimentar, orientar, cargar/descargar o manipular materiales de otro modo para que estén en la posición correcta para su posterior manipulación, mecanizado, transporte o almacenamiento. En comparación con la manipulación manual, el uso de equipos 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 artículo 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. [10] En muchos casos, el equipo de posicionamiento es necesario y puede justificarse por los requisitos ergonómicos de una tarea. Ejemplos de equipos de posicionamiento incluyen mesas elevadoras, inclinables y giratorias, polipastos, equilibradores, manipuladores y robots industriales . Los manipuladores actúan como “multiplicadores de músculos” al contrarrestar el peso de una carga de modo que un operador levante sólo una pequeña porción (1%) del peso de la carga y llenan el espacio entre los polipastos y los robots industriales: pueden usarse para un uso más amplio. gama de tareas de posicionamiento que los polipastos y son más flexibles que los robots industriales debido a su uso de control manual. [11] Pueden funcionar de forma manual, eléctrica o neumática, y el efector final de un manipulador puede equiparse con pinzas mecánicas, pinzas de vacío, pinzas electromecánicas u otras herramientas.
El equipo de formación de carga unitaria se utiliza para restringir los materiales para que mantengan su integridad cuando se manipula una sola carga durante el transporte y el almacenamiento. Si los materiales son autosuficientes (p. ej., una sola pieza o piezas entrelazadas), entonces se les puede formar una unidad de carga sin necesidad de equipo. Ejemplos de equipos de formación de carga unitaria incluyen paletas, patines, láminas deslizantes, bandejas, recipientes/cestas, cajas de cartón, bolsas y cajones. Un pallet 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 su posterior elevación. [12] Una hoja deslizante es un trozo grueso de papel, fibra corrugada o plástico sobre el cual se coloca una carga y tiene pestañas que pueden agarrarse mediante accesorios especiales de carretilla elevadora de empuje/tracción. Se utilizan en lugar de palet para reducir peso y volumen, pero la carga/descarga es más lenta.
El equipo de almacenamiento se utiliza para contener o almacenar materiales durante un período de tiempo. El diseño de cada tipo de equipo de almacenamiento, junto con su uso en el diseño de almacenes , representa un equilibrio entre minimizar los costos de manipulación, haciendo que el material sea fácilmente accesible y maximizar la utilización del espacio (o cubo). [13] Si los materiales se apilan directamente en el piso, entonces no se requiere equipo de almacenamiento, pero, en promedio, cada artículo diferente almacenado tendrá una pila solo hasta la mitad; Para aumentar la utilización del cubo, se pueden utilizar estantes de almacenamiento para permitir que múltiples pilas de diferentes artículos ocupen el mismo espacio en diferentes niveles. El uso de estantes se vuelve preferible al almacenamiento en el piso a medida que disminuye el número 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 al número de unidades por artículo que requieren almacenamiento.
Los pallets se pueden almacenar mediante estanterías de simple y doble profundidad cuando el número de unidades por artículo es reducido, mientras que las estanterías pallet flow y push-back se utilizan cuando las unidades por artículo son de gama media, y las de suelo o drive-in. En estanterías se utilizan cuando el número de unidades por artículo es elevado, siendo los drive-in soporte para cargas paletizadas que no se pueden apilar unas sobre otras. Las cajas individuales se pueden recoger de cargas de paletas o se pueden almacenar en estantes de flujo de cajas, que están diseñados para permitir el acceso a las cajas primero en entrar, primero en salir (FIFO). Para el almacenamiento de piezas individuales, se pueden utilizar estanterías para contenedores, cajones de almacenamiento, carruseles y marcos en forma de A. Un sistema de almacenamiento/recuperación automático (AS/RS) es un sistema de almacenamiento integrado controlado por computadora que combina un medio de almacenamiento, un mecanismo de transporte y controles con varios niveles de automatización para un almacenamiento aleatorio rápido y preciso de productos y materiales. [14]
Equipo utilizado para recopilar y comunicar la información que se utiliza para coordinar el flujo de materiales dentro de una instalación y entre una instalación y sus proveedores y clientes. La identificación de materiales y el control asociado se pueden realizar manualmente sin equipo especializado. [15]
