Packaging automatico

Nuova generazione di sistemi di smistamento automatico: logistica 4.0 nel settore moda e abbigliamento

Silvano Coccetti (Responsabile progetto GPML per generazione e trasmissione wireless su apparati mobili – Fast Man Services –  s.coccetti@fastmanservice.com)
Antonio Buonocore (Settore moda & abbigliamento e distribuzione – Antony Morato – antonio.buonocore@antonymorato.it)


Questo progetto si inserisce nel campo della sorting automation di medi e grandi sistemi di smistamento al fine di renderli pienamente autonomi dal punto di vista energetico e integrati con gli apparati di indirizzamento computerizzato delle merci.

Il committente Antony Morato è una affermata azienda che opera nel settore dell’abbigliamento particolarmente sensibile alle problematiche del risparmio energetico e a quelle della tutela ambientale. L’ambizioso target di questo nuovo progetto è stato quindi rompere con i tradizionali approcci costruttivi utilizzati nella sorting automation e adottare una soluzione unica al mondo  che potesse non solo soddisfare le richieste del cliente ma che fosse anche economicamente conveniente sia in termini di costi di realizzazione  sia in termini di manutenzione e affidabilità

La sua realizzazione si basa sul principio dell’alternatore lineare costituito da una pista di barre magnetiche sulla quale scorre a distanza millimetrica  un dispositivo induttore (pick-up magnetico)  in grado di captare l’energia elettromagnetica indotta dal movimento e renderla disponibile per lo scarico merci  attivato da motori a bordo dei carrelli mobili (cross belt).

Questa soluzione, completamente innovativa su questo specifico settore, è destinata a sostituire i tradizionali sistemi di alimentazione a contatti striscianti, a ruote alternatore e a cavi induttivi. Infatti ciascuna delle soluzioni sopra indicate hanno considerevoli contro indicazioni in termini di  inquinamento ambientale (da polveri ed emissioni elettromagnetiche), in termini di affidabilità e manutenzione e anche in termini di costi globali.

Il progetto, che chiameremo GPML, infatti non genera pulviscolo non avendo alcun contatto tra il carrello mobile e la sorgente di energia né  genera campi elettromagnetici poiché la pista magnetica è costituita da magneti permanenti statici (l’energia si genera dal movimento dello stesso carrello sulla pista) inoltre non utilizza costose ruote munite di alternatore ruotante che, frenate dalla forza controelettromotrice, sono soggette a usura e saltellamenti nel corso della loro vita.

Essendo la pista magnetica costituita da una serie di magneti equidistanti a polarità alternata, il segnale alternato indotto sul pick-up magnetico e quindi sul carrello è utilizzato, attraverso un contatore,  per stabilire l’esatta posizione del carrello sulla linea di smistamento sorter  eliminando gli attuali encoder di posizione la cui precisione è limitata da variazioni di velocità degli carrelli e da possibili slittamenti della stessa ruota encoder .

L’applicazione del GPML, brevetto della Fast Man Service, può essere estesa con successo anche a tutti quei sistemi mobili verticali (magazzini robotizzati utilizzanti sistemi AGV  Automated Guided Vehicle)  per recuperare energia attraverso l’alternatore lineare nella fase di discesa  del veicolo sotto la sua stessa forza peso.

 

Il sistema GPML e le sue applicazioni industriali e civili

Esiste in natura una vasta gamme di energie potenziali libere il cui sfruttamento è sempre più oggetto di studi per importanti ragioni legate alla eco sostenibilità, alla riduzione degli scarti industriali  e all’esaurimento delle scorte energetiche.

Questa ricerca và sotto il nome di “Energy scavenging” e si propone di individuare tutte le possibili soluzioni per recuperare energie tra quelle messe a disposizione dalla natura tra le quali l’energia solare, quella eolica, quella geotermica e l’energia elettromagnetica .

Lo sfruttamento di quest’ultima forma  di energia è stata da diversi anni a questa parte al centro dell’interesse presso l’azienda Fast Man Service che , specializzata nella costruzione di sistemi per lo smistamento automatizzato di merci, ha realizzato un sistema per generare e trasmettere energia a distanza sfruttando  il solo movimento dei carrelli trasportatori su un binario dotato di pista magnetica eliminando ogni contatto elettrico o meccanico.

Questo sistema unico al mondo e brevettato dalla Fast Man Service è stato battezzato GPML.

Il principio si basa sul cosiddetto “alternatore lineare”, la cui applicazione può essere estesa con bassi costi a una molteplicità di applicazioni industriali e civili, con la sola condizione che ci siano parti mobili su percorsi prestabiliti.

Tra queste applicazioni troviamo i carrelli elevatori la cui energia, persa nella fase di discesa sotto la spinta della forza peso, può essere recuperata sotto forma elettromagnetica e immagazzinata negli appositi accumulatori per aumentare l’efficienza dell’intero ciclo di attività dei carrelli stessi e quindi la loro autonomia.

Un ulteriore campo di applicazione del GPML  è lo sfruttamento delle masse d’aria o di acqua.

Nel caso dell’eolico, la pista magnetica sarebbe installata lungo la circonferenza  esterna delle pale eoliche per aumentare l’efficienza nella trasformazione tra energia meccanica ad elettrica.

Mentre lo sfruttamento del movimento dell’acqua passa attraverso una barra magnetica fissa sulla quale scorre un cursore magnetico azionato da una boa che segue le variazioni di livello dell’acqua.

Queste e altre applicazioni saranno certamente al centro dell’attenzione dell’industria 4.0 che, insieme all’automazione e alla robotica, sarà chiamata a rispondere anche agli  ambiziosi requisiti legati allo sfruttamento energetico e alla sua sostenibilità.

Risultati ottenuti

I risultati ottenuti in una recente applicazione industriale del GPML è andata ben oltre le iniziali aspettative.

In pratica l’energia immagazzinata per via elettromagnetica nel modulo “energy Storage”, utilizzando una tripletta di pick-up magnetici, ammonta a ben 2000 Joule ed è in grado di pilotare il motore di scarico di almeno 5 carrelli.

Il recupero dell’energia globale persa nella fase di scarico dei 5 carrelli avviene in 10 secondi che, alla velocità di 2 metri/sec del sorter, vogliono dire appena 20 metri di pista magnetica.

Le prestazioni sopra riportate sono dettate dalle specifiche del cliente per una data applicazione e non rappresentano certo il limite del sistema di smistamento. Ad esempio il bilancio energetico nel suo insieme può essere facilmente incrementato con il semplice montaggio di più triplette di pick-up sui carrelli.

Una funzione molto importante resa disponibile senza costi aggiuntivi da questo nuovo approccio è la sincronizzazione tra i segnali di scarico merci forniti ai carrelli e la posizione del carrello stesso sulla pista magnetica . Infatti un semplice contatore digitale montato sull’unità alimentatore permette di stabilire la posizione di ciascun carrello attraverso il conteggio del numero di inversioni del segnale elettrico indotto nel pick-up magnetico come indicato in fig.3.

L’estrema flessibilità nell’utilizzo del GPML unita ai costi contenuti di assemblaggio e alla minima manutenzione necessaria rendono questo sistema assolutamente inedito sul mercato e tale da essere annoverato tra i più efficienti sistemi di trasferimento di energia wireless nel campo della meccanica pesante.

Fig.1

Fig. 2

Fig. 3

Essedi acquisisce l’intera gestione logistica

Essedi, azienda proprietaria di Antony Morato, accelera nell’omni-canalità internalizzando i servizi di logistica.

Una prima fase, conclusa nel 2017, ha previsto la costituzione di un magazzino nella sede della società con la progressiva implementazione delle attività per ottimizzare la gestione dei resi Retail di fine stagione, la gestione outlet e delle relative rimanenze.

Una nuova fase, caratterizzata dall’acquisizione dell’intera gestione dei servizi logistici, ha permesso di convergere tutte le attività in una nuova location nel complesso logistico di Castel San Giovanni a Piacenza. La nuova struttura automatizzata realizzata da Vailog  (azienda leader nello sviluppo di impianti logistici) e il complementare utilizzo di attrezzature innovative, ha consentito il coordinamento di tutte le fasi di gestione degli ordini dei canali wholesale, retail, e-commerce (B2B e B2C), outlet e stock.

I vantaggi della nuova piattaforma logistica riguardano la netta riduzione dei tempi di smistamento garantendo una maggiore efficacia nella consegna in negozio.

Il progetto ha previsto la consegna dell’edificio a Gennaio 2019 al quale seguirà una fase di insediamento e attrezzaggio a Febbraio e, infine, i go-live “Outlet” e “Produzione” rispettivamente a Luglio e Novembre 2019.

L’innovazione principale all’interno dell’impianto riguarda sia la realizzazione di un sistema di sorting wifi per lo smistamento automatico dei capi sia la generazione di energia elettromagnetica per l’alimentazione wireless dei motori sui carrelli con considerevoli vantaggi in termini di consumo energetico , bassa manutenzione e basso impatto ambientale.

Questo sistema, completamente innovativo sul mercato, è stato interamente realizzato nei laboratori della  Fast Man Service : una  azienda estremamente competitiva nata per offrire il miglior servizio al cliente e particolarmente impegnata ad ottimizzare il contenuto del singolo pacco e a ridurre i tempi dal carico merci alla loro spedizione .

L’ approccio green all’industria 4.0  rappresenta un’avanguardia del settore ed è per questo motivo che Essedi, particolarmente sensibile al tema della eco sostenibilità, ha scelto, per il proprio centro di smistamento, il nuovo impianto proposto dalla Fast Man Service.

Inoltre la centralizzazione dell’intero stock permette di soddisfare tutti gli ordini a sostegno dell’omnicanalità dei molteplici network di vendita, garantendo maggiore efficienza per i servizi al cliente.

Il successo di questa iniziativa è testimoniato dalla partecipazione congiunta di Essedi e Fast Man Service alla Fiera A&T – Automation & Testing, tenutasi a Torino il 13-15 febbraio scorsi e, in particolare, alla 3a edizione del Premio Innovazione 4.0, dove questa esperienza ha meritatamente ottenuto il 3° premio nella categoria “Aziende”.