نظم مناولة المواد

نظام مناولة المواد هو النظام المناط به التحكم في سريان قطع الشغل ( Parts ) , و الموارد ذات القابلية للحركة المستخدمة في التصنيع ( Mobile Resources ) ( مثل أدوات القطع ( Tools ) ) .

ومخلفات التصنيع ( مثل الرائش ( Chips ) الناتج عن عمليات التشغيل ) , وذلك كله في داخل قسم التصنيع الواحد أو بين الأقسام المختلفة .

ويلزم نظام مناولة المواد عدة خصائص أساسية تشمل : تحديد الموقع المراد نقل ومناولة المواد إليه , تحديد اتجاه قطعة الشغل عند المناولة , تحديد الكمية المطلوب مناولتها , تحديد توقيت المناولة , الاختيار الصحيح للقطع المراد مناولتها , و المسار الذي تسلكه عملية المناولة .

وتحدد هذه الخصائص طريقة وأسلوب مناولة المواد تستوجب في الواقع وضع الفكرتين المذكورتين أدناه في الحسبان :

1 – التخزين في نقطة الاستخدام ( Point of use Storage ) :
وهي فكرة تخدم تقليل عدد مرات المناولة , حيث يتم النقل من مركز عمل إلى آخر مباشرة دون إرجاع للمواد إلى منطقة تخزين تقع بين عمليات التصنيع .
2 – وحدة الحمل المنقول ( Unit Load ) :
وحدة الحمل المنقول لأي نوع من قطع الشغل تعني كمية قطع الشغل التي يمكن تجميعها معا لحملها ومناولتها كعنصر واحد أو وحدة حمولة . وهذا يؤدي إلى تقليل مرات المناولة , وربما تقليل إمكانية تعرض قطع الشغل المنقولة للضرر أثناء النقل و المناولة , و أيضا توفير إمكانية استخدام معدات قياسية لمناولة المواد .

المبادى الأساسية لتصميم نظم مناولة المواد

تمثل هذه المبادى دليل وقائمة مرجعية يمكن استخدامها عند تصميم نظم مناولة المواد ابتداء أو تعديل تصميمات قائمة لهذه النظم , وفي نفس الوقت فإن هذه المبادى توفر وسيلة للمقارنة بين البدائل المختلفة لنظم مناولة المواد .
المباديء الأساسية المعنية هي كالآتي :

1 – مبدأ التوجيه ( Orientation Principle ) : ويعني دراسة علاقات النظام قبل وضع المواصفات لتحديد المشكل , و القيود على النظام وكذالك أهداف النظام .
2 – مبدأ الجاذبية الأرضية ( Gravity Principle ) : هو محاولة استغلال هذه الظاهرة بقدر الإمكان .
3 – مبدأ السلامة ( Safety Principle ) : يهتم بتوفير الأساليب و المعدات التي تضمن جانب سلامة استخدام نظام المناولة .
4 – مبدأ التكلفة ( Cost Principle ) : يعمل على مقارنة البدائل الممكن استخدامها كنظام لمناولة المواد على أساس التكلفة لكل وحدة منقولة .
5 – مبدأ التبسيط ( Simplification Principle ) : يتم فيه مراعاة التبسيط على وجه العموم في تصميم نظم المناولة , وحذف أي خطوات للمناولة يمكن الاستغناء عنها و التخلص منها .
6 – مبدأ سريان النظام ( System Flow Principle ) : يعمل على تحقيق التكاملية بين سريان المعلومات وسريان المواد .
7 – مبدأ المرونة ( Flexibility Principle ) : يعني استخدام الأساليب و المعدات التي تستطيع تنفيذ مهام متعددة تحت ظروف متغيرة .
8 – مبدأ الاستبدال ( Obsolescence Principle ) : وذلك بإعداد خطة اقتصادية لاستبدال نظم و معدات المناولة بناء على تكاليف دورة صلاحية تلك المعدات للاستخدام .
9 – مبدأ الصيانة ( Maintenance Principle ) : وذلك بإعداد خطة للصيانة الوقائية و الإصلاحات المتوقعة لكل معدات المناولة .
10 – مبدأ المخطط ( النسق ) العام لنظام التصنيع ( Layout Principle ) : وهو يعني تجهيز البدائل الممكنة لحركة نقل المواد مع وضعية الآلات و المعدات داخل المصنع , و من ثم اختيار البديل الأمثل مع ناحيتي الكفاءة و الفعالية .
11 – مبدأ الطاقة ( Energy Principle ) : وهو يهتم بمقارنة الاستهلاكات من الطاقة لبدائل نظم المناولة .
12 – مبدأ التخطيط ( Planning Principle ) : وهو التوجه نحو خطة تحقق المتطلبات بكفاءة و لكن دون تضحية بمرونة النظام لمقابلة أية اختناقات ممكنة الحدوث .
13 – مبدأ استغلال المساحة المتاحة ( Space Utilization Principle ) : يؤكد الاستخدام الفعال لكل المساحة المتوفرة ( أو الوحدات المكعبة المتاحة ) .
14 – مبدأ القياسية ( Standardization Principle ) : وهو محاولة استخدام نظم مناولة ذات مواصفات قياسية بقدر الإمكان .
15 – المبدأ الإنساني ( Ergonomic Principle ) : هو مراعاة محدودية قدرات العاملين وما قد يتعرضون له من ملل أو إجهاد و التداخل بينهم و بين نظم المناولة , وذلك عند تصميم هذه النظم .
16 – مبدأ مراعاة البيئة ( Ecology Principle ) : هو أن يتم استخدام نظم المناولة ذات أقل تاثيرات ضارة على البيئة .
17 – مبدأ الميكنة ( Mechanization Principle ) : هو التركيز على استخدام نظم ميكانيكية للمناولة بقدر الإمكان لزيادة الكفاءة .
18 – مبدأ استخدام الحاسب ( Computerization Principle ) : يهتم باستخدام الحاسب و توفير المعلومات الجاهزة للمناولة و التخزين لتسهيل المراقبة و الإشراف .
19 – مبدأ وحدة الحمل المنقول ( Unit Load Principle ) : هو أن تتم مناولة المواد بوحدات ذات حمل كبير ولكنه عملي في نفس الوقت .
20 – مبدأ النظم ( Systems Principle ) : وهو يعني التنسيق و تحقيق التكامل اللازم بين عمليات الاستلام , الفحص , التخزين , الإنتاج , التجميع , و عمليات مناولة المواد .

أنواع معدات مناولة المواد و خصائصها

تشكل صناعة معدات مناولة المواد قطاعا صناعيا مؤثرا يتميز بسعته التقنية حيث تتراوح أنواع هذه المعدات بين معدات ذات مستويات تحكم عالية التقنية وأخرى بسيطة يتم دفعها يدويا . ويمكن تصنيف معدات المناولة الشائعة الاستخدام كالآتي :

1 – الناقلات ( Conveyors ) .
2 – الأوناش و الرافعات ( Cranes & Hoists ) .
3 – الشاحنات الصناعية ( Industrial Trucks ) .
4 – النظم الآلية للتخزين و الطلب ( Automated Storage / Retrieval Systems ) ( As / Rs ) .
5 – الإنسان الآلي ( أو الروبوت ) ( Rodot ) .

1 – الناقلات ( Conveyors ) :

تستخدم في مناولة المواد المنتظمة الحجم و الوزن نسبيا , بين مواقع محددة , وذلك لمرات تتفاوت في ترددها التردد العالي و المتوسط , وذلك في مسار ثابت .
تشتمل هذه الناقلات السيور ( Belts ) و الأنابيب المائلة ( Chutes ) و المدحرجات ( Rollers ) .
ويمكننا تلخيص خصائص الناقلات كالآتي :

1 – عموما تكون ذات طاقة محركة و في بعض الأحيان تعمل بطريقة آلية .
2 – تكون ثابتة في موقعها و بالتالي تحدد خط مرور المواد المنقولة .
3 – غالبا تعمل على أساس اتجاه سريان واحد .
4 – تنقل عموما أحمالا مفردة , ولكن أنواع خاصة منها تستخدم لنقل أحمال مستمرة .
5 – يمكن استخدامها للقيام بمهمة التخزين فقط أو التخزين و الطلب معا .

2 – الأوناش و الرافعات ( Cranes & Hoists ) :

تستخدم الأوناش و الرافعات لمناولة المواد بشكل متقطع بأوزان وأحجام متفاوتة في حيز محدود . الرافعات ترفع المواد رأسيا وتكون هذه المواد محمولة بخطافات ( Hooks ) . أما الأوناش فتتحرك أفقيا .

3 – الشاحنات الصناعية ( Industrial Trucks ) :
تشمل هذه المجموعة الرافعات الشوكية ( Fork Lifts ) , العربات اليدوية ( Hand Carts ) , وغيرها .
تستخدم العربات الآلية الموجهة ( A G Vs ) للمناولة بين عدد محدد من المواقع المختارة و المبرمجة سلفا في نظام التحكم .

4 – النظم الآلية للتخزين و الطلب ( Automated Storage / Retrieval Systems ) ( As / Rs ) :
يجمع هذا النظام بين معدات التخزين و المناولة و مختلف مستويات التحكم الآلي من أجل تحقيق السرعة و الدقة في عمليات تخزين و طلب المنتجات و المواد من مخازنها .

5 – الإنسان الآلي ( أو الروبوت ) ( Rodot ) :
يشيع استخدام الروبوت في عمليات المناولة , حيث تتم برمجته لأداء ترتيب معين من الحركات . ويظهر تميزه في الأحوال التالية :

1 – ظروف العمل التي تسودها مخاطر عدة على العاملين .
2 – عملية المناولة المطلوبة تتميز بصفة التكرارية .
3 – تميز المادة المنقولة بثقل الوزن .

يمكن تعريف الروبوت الصناعي كما يلي :

هو عبارة عن جهاز مناولة قابل لإعادة البرمجة وذي مهام متعددة , ومصمم لتحريك المواد ,الأجزاء و الأدوات أو الأجهزة الخاصة في تحركات متغيرة ومبرمجة , وذلك لأداء عدد كبير من المهام المتعددة .
ومن أهم أنواع الهيئات التي عليها الروبوت النوع القطبي ( Polar ) والذي يكون مجال عمله في حدود شكل سبه كروي , و النوع الاسطواني ( Cylinderical ) و الذي يعمل في مجال اسطواني , و النوع الإحداثي ( Cartesian Coordindate ) و الذي يعمل في مجال شكل مستطيل , و النوع ذو اليد المفصلية ( jonted – arm ) و الذي يشابه يد الإنسان

طريقة أخرى لتصنيف معدات مناولة المواد

يمكن تصنيف معدات المناولة طبقا لخصائصها ومميزاتها , أهم خمس مجموعات منها و ذلك كما يلي في هذا الجدول :

طرق تحسين الأداء لنظم مناولة المواد

يشكل مبدأ التبسيط الذي ذكرناه ضمن المبادى الأساسية لتصميم نظم مناولة المواد – المبدأ الأهم لتصميم و تحسين أداء نظم مناولة المواد . ويأتي من ضمن تحسين أدواء نظم مناولة المواد اختيار الوسيلة المناسبة لكل حركة لنقل المواد , و كذلك من الضروري وجود خطة للصيانة الوقائية و الإصلاحات المتوقعة لكل معدات المناولة , كما أن صفة المرونة صفة مهمة لتحسين أداء نظم مناولة المواد , وأيضا تكتسب صفة قابلية التعديل ( Modularity ) أهمية خاصة , وهي تعني إمكانية تغيير المسار وطاقة النقل بإضافة معدات إضافية من نفس النوع المستخدم .