El problema fundamental en el almacenamiento de perfiles industriales no es la capacidad – es la clasificación. Un almacén puede tener un amplio espacio cúbico pero aún así sufrir tiempos de recuperación lentos porque nadie sabe exactamente dónde se encuentra un perfil dado, o porque el perfil fue colocado en una ubicación inconveniente debido a la conveniencia del operador. Los sistemas de clasificación manual dependen de la disciplina humana: etiquetar estanterías, actualizar registros, seguir reglas de colocación. Estos sistemas fallan cuando los operadores tienen prisa, cuando las etiquetas se caen o cuando los registros de inventario no se actualizan después de una extracción. Un sistema de almacenamiento de perfiles industriales autoclasificado elimina el error humano del proceso de clasificación y asignación de ubicaciones, utilizando sensores y software para identificar, medir, pesar y asignar cada perfil que entra al almacén.

El sistema de almacenamiento de perfiles industriales autoclasificado de Herochu integra tres tecnologías de detección en la estación de entrada. Primero, un perfilómetro láser escanea la sección transversal del perfil entrante a medida que se mueve sobre el transportador de entrada. Este dispositivo proyecta un láser lineal sobre el perfil y utiliza una cámara para capturar la deformación de la línea láser, produciendo un perfil de alta resolución de la forma. El sistema puede distinguir entre tubo redondo (sección transversal circular), tubo cuadrado (cuadrado con centro hueco), barra plana (sólida rectangular), viga en I (con forma de I), canal (con forma de C) y hierro angular (con forma de L). Segundo, un conjunto de sensores fotoeléctricos mide la longitud del perfil mediante el tiempo que tarda en bloquear un haz de luz mientras se mueve a una velocidad de transportador conocida. La precisión de la medición de longitud es de ±5 mm en 12 metros. Tercero, los brazos de la pinza del pórtico incluyen sensores de galgas extensiométricas que pesan el perfil cuando se recoge de la estación de entrada. La combinación de forma, longitud y peso permite al sistema calcular la densidad del material y, mediante comparación con propiedades de material conocidas, confirmar su identidad. Un tubo de acero cédula 40 de 12 metros de longitud tiene un peso predecible basado en su diámetro y espesor de pared; si el peso medido se desvía del peso esperado en más de un 5%, el sistema marca el perfil para inspección manual antes del almacenamiento.

Una vez que el perfil entrante se ha medido e identificado, el sistema de almacenamiento de perfiles industriales autoclasificado debe decidir dónde colocarlo. Esta decisión es tomada por el software de control del almacén (WCS) utilizando un motor basado en reglas con mejoras de aprendizaje automático. Las reglas son configurables por el gerente del almacén y típicamente incluyen: (1) los perfiles del mismo tipo deben agruparse para minimizar el desplazamiento del pórtico entre extracciones; (2) los perfiles de acceso frecuente deben almacenarse cerca de la estación de salida; (3) los perfiles pesados deben almacenarse en niveles inferiores; (4) los perfiles con requisitos de soporte en V (tubos redondos) solo pueden almacenarse en niveles configurados con soportes en V; (5) los perfiles que forman parte de un kit de producción conocido (por ejemplo, todos los perfiles necesarios para un ensamblaje de producto específico) deben almacenarse en la misma torre o en torres adyacentes. El WCS evalúa todas las posiciones de almacenamiento vacías posibles según estas reglas, asigna una puntuación a cada una y selecciona la posición con la puntuación más alta. Todo el proceso de decisión toma menos de 500 milisegundos.

La capacidad de autoclasificación se extiende más allá de la estación de entrada para incluir la reclasificación periódica del inventario almacenado. El sistema mantiene una base de datos de la última ubicación conocida y el estado de cada perfil. Sin embargo, los perfiles pueden desplazarse con el tiempo debido a la vibración, o sus etiquetas de identificación pueden dañarse. Para abordar esto, el pórtico puede recibir instrucciones de realizar una auditoría de inventario durante los períodos de baja actividad. Durante una auditoría, el pórtico visita cada nivel de almacenamiento, extiende sus brazos de pinza sin levantar los perfiles y utiliza un lector RFID de corto alcance para escanear cualquier etiqueta adherida a los perfiles. Para perfiles sin etiquetas RFID, el sistema confía en que la ubicación de almacenamiento se registró cuando se depositó el perfil; si el perfil falta en esa ubicación, el sistema lo marca como “excepción” para investigación manual. Una auditoría completa de un almacén de 500 toneladas, 10 niveles, 4 torres toma aproximadamente 90 minutos para completarse.

La etiqueta “autoclasificado” también se aplica a la capacidad del sistema para manejar haces mixtos. Un haz de tipos de perfil mixtos – por ejemplo, un palé que contiene tanto tubos redondos como barras planas – presenta un desafío de clasificación. El perfilómetro láser no puede escanear los perfiles interiores de un haz. La solución es el desapilador de haces opcional, un dispositivo instalado en la estación de entrada que utiliza una pinza de vacío para separar perfiles individuales de un haz y presentarlos uno por uno al perfilómetro. El desapilador puede procesar un haz de 20 perfiles en aproximadamente 3 minutos, clasificando cada uno individualmente, después de lo cual el sistema almacena cada perfil en su ubicación adecuada. Para almacenes que reciben material principalmente en haces, esta opción es esencial. Para aquellos que reciben perfiles individuales, es innecesaria.

La distribución del peso es una subfunción crítica del sistema de almacenamiento de perfiles industriales autoclasificado. El sistema mantiene un modelo en tiempo real del centro de masa de cada torre de almacenamiento. Cuando se agrega o elimina un perfil, el modelo se actualiza. Si agregar un perfil a un nivel particular haría que el centro de masa de la torre se elevara por encima de un umbral seguro (configurable, típicamente el 60% de la altura de la torre), el sistema rechaza la asignación y selecciona un nivel inferior en su lugar. Esto evita el tipo de inestabilidad progresiva que puede ocurrir en almacenes de gran altura cuando las cargas pesadas se acumulan en la parte superior con el tiempo. El modelo de distribución de peso también informa las velocidades de movimiento del pórtico. Cuando el pórtico transporta una carga que representa más del 80% de su capacidad nominal, las tasas de aceleración y desaceleración se reducen para evitar la inestabilidad dinámica.

La arquitectura de comunicación del sistema de almacenamiento de perfiles industriales autoclasificado merece ser descrita. El WCS se ejecuta en un PC industrial ubicado en un armario de control adyacente a la zona de almacenamiento. Este PC se comunica con el controlador a bordo del pórtico a través de un cable flexible o, en algunas instalaciones, una red industrial inalámbrica. El controlador a bordo del pórtico maneja el control del motor en tiempo real, la supervisión de seguridad y la adquisición de datos de sensores. Informa al WCS cada 100 milisegundos con información de posición, peso de carga y estado. El WCS a su vez se comunica con el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) de la fábrica o con el sistema de gestión de almacenes (WMS) a través de protocolos estándar como OPC UA o Modbus TCP. Cuando el sistema ERP envía una solicitud de extracción para un tipo y cantidad específicos de perfil, el WCS traduce eso en una secuencia de movimientos del pórtico, los ejecuta e informa cuando el perfil se coloca en la estación de salida. Toda la transacción, desde la solicitud del ERP hasta la confirmación de salida, típicamente toma de 2 a 4 minutos para un solo perfil, dependiendo de la distancia que deba recorrer el pórtico.

Para almacenes que requieren integración con procesos manuales existentes, el sistema de almacenamiento de perfiles industriales autoclasificado de Herochu puede operar en un modo semiautomático. En este modo, el pórtico realiza colocaciones y extracciones según las indicaciones de un operador humano utilizando un terminal portátil o una estación de trabajo fija. El operador escanea el código de barras de un perfil y el sistema sugiere una ubicación de almacenamiento basada en sus reglas de clasificación. El operador puede aceptar la sugerencia o anularla. Este modo es útil para almacenes que reciben perfiles impredecibles o únicos que no se ajustan a las reglas de clasificación. Con el tiempo, a medida que se analiza el patrón de anulaciones, las reglas de clasificación pueden actualizarse para incorporar las preferencias del operador.

Herochu proporciona formación al personal del almacén sobre el funcionamiento del sistema autoclasificado. La formación cubre: interpretación de las alertas del sistema, realización de anulaciones manuales, realización de auditorías de inventario y mantenimiento básico, como la limpieza de las ventanas del perfilómetro láser y la verificación de la tensión de la cadena. Se ofrece certificación para usuarios avanzados que deseen modificar las reglas de clasificación y los parámetros de optimización. El sistema incluye un modo de simulación que permite probar los cambios de reglas con datos de inventario históricos antes de implementarlos en vivo, evitando consecuencias no deseadas de reglas mal configuradas.