Aðskilnaður efnis er innbyggt vandamál í flestum geymslutækni. Þegar eftirspurn eftir hágæða vörum eykst verður vandamálið við einangrun birgða meira áberandi.
Eins og við öll vitum eru sjónaukfæribönd skilvirkasta lausnin fyrir aðskilnað stafla. Þau geta búið til birgðir í lögum, hvert lag er gert úr fjölda efna. Til að búa til birgðir á þennan hátt verður færibandið að ganga nánast samfellt. Þó að hreyfing sjónaukfæribönda verði að vera handstýrð, er sjálfvirkni langskilvirkasta stjórnunaraðferðin.
Hægt er að forrita sjálfvirka, útdraganlega færibönd til að búa til sérsniðnar birgðir í ýmsum stærðum, gerðum og stillingum. Þessi nánast ótakmarkaði sveigjanleiki getur bætt heildar rekstrarhagkvæmni og skilað hágæða vörum.
Verktakar eyða milljónum dollara á hverju ári í að framleiða samanlagðar vörur fyrir fjölbreytt notkunarsvið. Algengustu notkunarsviðin eru meðal annars grunnefni, asfalt og steypa.
Ferlið við að búa til vörur fyrir þessi verkefni er flókið og dýrt. Strangari forskriftir og vikmörk þýða að mikilvægi gæða vöru verður sífellt mikilvægara.
Að lokum er efnið fjarlægt úr birgðinni og flutt á stað þar sem það verður blandað saman við undirlag, malbik eða steypu.
Búnaðurinn sem þarf til að fjarlægja, sprengja, mylja og sigta er mjög dýr. Hins vegar getur háþróaður búnaður framleitt möl stöðugt samkvæmt forskrift. Birgðir geta virst vera ómerkilegur hluti af samþættri framleiðslu, en ef þær eru gerðar rangt getur það leitt til þess að vara sem er fullkomlega í samræmi við forskriftir uppfyllir ekki forskriftir. Þetta þýðir að notkun rangra geymsluaðferða getur leitt til þess að hluta af kostnaði við að búa til gæðavöru tapast.
Þó að það geti haft áhrif á gæði vöru að setja hana á birgðir, þá eru birgðir mikilvægur þáttur í heildarframleiðsluferlinu. Þær eru geymsluaðferð sem tryggir framboð á efninu. Framleiðsluhraðinn er oft frábrugðinn þeim hraða vörunnar sem þarf fyrir tiltekið verkefni og birgðir hjálpa til við að bæta upp mismuninn.
Birgðir gefa verktaka einnig nægilegt geymslurými til að bregðast á áhrifaríkan hátt við sveiflum á markaði. Vegna þeirra ávinninga sem geymsla veitir verður hún alltaf mikilvægur hluti af heildarframleiðsluferlinu. Þess vegna verða framleiðendur stöðugt að bæta geymslutækni sína til að draga úr áhættu sem fylgir geymslu.
Meginefni þessarar greinar er einangrun. Aðgreining er skilgreind sem „aðgreining efnis eftir agnastærð“. Mismunandi notkun á möl krefst mjög sértækra og einsleitra efnisgæða. Aðgreining leiðir til mikils mismunar á vöruúrvali.
Aðskilnaður getur átt sér stað nánast hvar sem er í framleiðsluferlinu á möluðu efni eftir að varan hefur verið mulin, sigtuð og blönduð í rétta stigbreytingu.
Fyrsti staðurinn þar sem aðgreining getur átt sér stað er í birgðum (sjá mynd 1). Þegar efnið er komið í birgðir verður það að lokum endurunnið og afhent á staðinn þar sem það verður notað.
Annar staðurinn þar sem aðskilnaður getur átt sér stað er við vinnslu og flutning. Þegar malbiks- eða steypuverksmiðja kemur á staðinn er malbiksefnið sett í geymslutunnur og/eða ílát þar sem varan er tekin og notuð.
Aðskilnaður á sér einnig stað við fyllingu og tæmingu sílóa og sílóa. Aðskilnaður getur einnig átt sér stað við notkun lokablöndunnar á vegi eða annað yfirborð eftir að möl hefur verið blandað saman við malbik eða steypublöndu.
Einsleitt möl er nauðsynlegt til framleiðslu á hágæða malbiki eða steypu. Sveiflur í útbreiddingu lauslegs möls gera það nánast ómögulegt að fá ásættanlegt malbik eða steypu.
Minni agnir af tiltekinni þyngd hafa stærra heildaryfirborðsflatarmál en stærri agnir af sömu þyngd. Þetta skapar vandamál þegar möl eru sett saman í malbik eða steypublöndur. Ef hlutfall fíns efnis í möl er of hátt, verður skortur á múrsteini eða malbiki og blandan verður of þykk. Ef hlutfall grófar agna í mölsteini er of hátt, verður umfram múrsteinn eða malbiki og áferð blöndunnar verður of þunn. Vegir sem eru byggðir úr aðskildum mölsteinum hafa lélegan burðarþol og munu að lokum hafa styttri líftíma en vegir sem eru byggðir úr rétt aðskildum efnum.
Margir þættir leiða til aðgreiningar birgða. Þar sem megnið af birgðum er búið til með færiböndum er mikilvægt að skilja áhrif færibanda á flokkun efnis.
Þegar beltið færir efni yfir færibandið, hoppar það örlítið þegar það rúllar yfir lausahjólið. Þetta er vegna þess að það er smá slaki í beltinu á milli hverrar lausahjóls. Þessi hreyfing veldur því að smærri agnir setjast neðst í þversniði efnisins. Skerping grófu agnanna heldur þeim efst.
Um leið og efnið nær útrásarhjóli færibandsins er það þegar aðskilið að hluta frá stærra efninu efst og minna efninu neðst. Þegar efnið byrjar að hreyfast eftir sveig útrásarhjólsins hreyfast efri (ytri) agnirnar með meiri hraða en neðri (innri) agnirnar. Þessi hraðamunur veldur því að stærri agnirnar færast frá færibandinu áður en þær falla á staflan, en smærri agnirnar falla við hliðina á færibandinu.
Einnig er líklegra að smáar agnir festist við færibandið og losni ekki fyrr en það heldur áfram að vindast upp á losunarhjólinu. Þetta leiðir til þess að fleiri fínar agnir færast aftur að framhlið staflansins.
Þegar efni fellur á stafla hafa stærri agnir meiri skriðþunga fram á við en minni agnir. Þetta veldur því að gróft efni heldur áfram að færast niður auðveldlegar en fínt efni. Allt efni, stórt sem smátt, sem rennur niður hliðar staflansins kallast leki.
Leki er ein helsta orsök aðskilnaðar efnis og ætti að forðast hann eins og kostur er. Þegar lekinn byrjar að rúlla niður brekkuna á efnishaugnum hafa stærri agnirnar tilhneigingu til að rúlla niður alla brekkuna, en fínni agnirnar hafa tilhneigingu til að setjast á hliðar efnisins. Þar af leiðandi, þegar lekinn þróast niður hliðar haugsins, verða færri og færri fínar agnir eftir í ölduefninu.
Þegar efnið nær neðri brún eða tá hrúgunnar er það aðallega samsett úr stærri ögnum. Leki veldur verulegri aðskilnaði, sem sést í efnishlutanum. Ytri tá hrúgunnar er úr grófara efni, en innri og efri hrúgan er úr fínara efni.
Lögun agnanna stuðlar einnig að aukaverkunum. Agnir sem eru sléttar eða kringlóttar eru líklegri til að rúlla niður halla staflansins en fínar agnir, sem eru yfirleitt ferkantaðar. Að fara yfir mörkin getur einnig leitt til skemmda á efninu. Þegar agnirnar rúlla niður aðra hlið staflansins nudda þær hver við aðra. Þetta slit veldur því að sumar agnirnar brotna niður í minni stærðir.
Vindur er önnur ástæða fyrir einangrun. Eftir að efnið fer af færibandinu og byrjar að falla ofan í staflan hefur vindurinn áhrif á braut agna af mismunandi stærðum. Vindur hefur mikil áhrif á viðkvæm efni. Þetta er vegna þess að hlutfall yfirborðsflatarmáls og massa minni agna er stærra en stærri agna.
Líkur á birgðaskiptingu geta verið mismunandi eftir tegund efnis í vöruhúsinu. Mikilvægasti þátturinn í tengslum við aðgreiningu er breyting á agnastærð efnisins. Efni með meiri breytileika í agnastærð munu hafa meiri aðgreiningu við geymslu. Almenna þumalputtareglan er sú að ef hlutfall stærstu agnastærðar og minnstu agnastærðar fer yfir 2:1 geta komið upp vandamál með aðgreiningu umbúða. Hins vegar, ef agnastærðarhlutfallið er minna en 2:1, er rúmmálsaðgreining í lágmarki.
Til dæmis geta undirlagsefni sem innihalda agnir allt að 200 möskva brotnað niður við geymslu. Hins vegar, þegar geymt er hluti eins og þveginn steinn, verður einangrunin lítil. Þar sem megnið af sandinum er blautt er oft hægt að geyma hann án þess að hann aðskiljist. Raki veldur því að agnir festast saman og koma í veg fyrir að þeir aðskiljist.
Þegar varan er geymd er stundum ómögulegt að koma í veg fyrir einangrun. Ytri brún fullunninnar hrúgu samanstendur aðallega af grófu efni, en innri brún hrúgunnar inniheldur hærri styrk af fínu efni. Þegar efni er tekið úr enda slíkra hrúga er nauðsynlegt að taka skeiðar frá mismunandi stöðum til að blanda efninu. Ef þú tekur aðeins efni að framan eða aftan úr hrúgunni færðu annað hvort allt grófa efnið eða allt fína efnið.
Einnig eru möguleikar á aukinni einangrun við lestun vörubíla. Mikilvægt er að aðferðin sem notuð er valdi ekki yfirflæði. Hleðjið fyrst framhlið vörubílsins, síðan aftari hluta þess og að lokum miðjuna. Þetta mun lágmarka áhrif ofhleðslu inni í vörubílnum.
Aðferðir við meðhöndlun eftir birgðatöku eru gagnlegar, en markmiðið ætti að vera að koma í veg fyrir eða lágmarka sóttkví við birgðagerð. Gagnlegar leiðir til að koma í veg fyrir einangrun eru meðal annars:
Þegar efni er staflað á vörubíl ætti að stafla því snyrtilega í aðskilda stafla til að lágmarka leka. Efni ætti að stafla saman með ámokara, lyfta því upp í fulla fötuhæð og losa það, sem mun blanda efninu. Ef ámokari verður að færa og brjóta efni, reyndu ekki að byggja stóra hrúgur.
Að byggja upp birgðir í lögum getur lágmarkað aðskilnað. Þessa tegund vöruhúss er hægt að byggja með jarðýtu. Ef efnið er flutt á lóðina verður jarðýtan að ýta efninu í hallandi lagið. Ef staflinn er byggður með færibandi verður jarðýtan að ýta efninu í lárétt lag. Í öllum tilvikum verður að gæta þess að ýta ekki efninu fram af brún hrúgunnar. Þetta getur leitt til yfirfalls, sem er ein helsta ástæða aðskilnaðar.
Staflan með jarðýtum hefur marga ókosti. Tvær verulegar áhættur eru niðurbrot og mengun vörunnar. Þungur búnaður sem vinnur stöðugt á vörunni mun þjappa og kremja efnið. Þegar þessi aðferð er notuð verða framleiðendur að gæta þess að brjóta ekki niður vöruna of mikið til að reyna að draga úr aðskilnaðarvandamálum. Aukavinna og búnaður sem þarf gerir þessa aðferð oft óheyrilega dýra og framleiðendur verða að grípa til aðskilnaðar meðan á vinnslu stendur.
Geislalaga staflafæribönd hjálpa til við að lágmarka áhrif aðskilnaðar. Þegar birgðir safnast upp færist færibandið geislaleiðis til vinstri og hægri. Þegar færibandið færist geislaleiðis verða endar stafla, sem oftast eru úr grófu efni, þaktir fínu efni. Fram- og afturfingurnir verða samt hrjúfir, en hrúgan verður meira blandað en hrúgan af keilunum.
Beint samband er á milli hæðar og frjálss falls efnisins og aðgreiningarstigs sem á sér stað. Þegar hæðin eykst og ferill fallandi efnisins víkkar út, eykst aðskilnaður fíns og grófs efnis. Þess vegna eru færibönd með breytilegri hæð önnur leið til að draga úr aðgreiningu. Í upphafi ætti færibandið að vera í lægstu stöðu. Fjarlægðin að höfuðhjólinu verður alltaf að vera eins stutt og mögulegt er.
Önnur ástæða fyrir aðskilnaði er að efni falli frjálst af færibandi niður á stafla. Steinstigar lágmarka aðskilnað með því að útrýma frjálsu falli efnis. Steinstigi er mannvirki sem gerir efni kleift að renna niður stigana og niður á staflana. Það er áhrifaríkt en hefur takmarkaða notkun.
Hægt er að lágmarka aðskilnað vegna vinds með því að nota sjónaukar. Sjónaukar á útrásarþrífum færibandsins, sem teygja sig frá þrífunni að staflanum, vernda gegn vindi og takmarka áhrif hans. Ef þær eru rétt hannaðar geta þær einnig takmarkað frjálst fall efnisins.
Eins og áður hefur komið fram er einangrun þegar komin á færibandið áður en það nær útrásarstaðnum. Að auki, þegar efnið fer af færibandinu, á sér stað frekari aðskilnaður. Hægt er að setja upp spaðahjól við útrásarstaðinn til að blanda þessu efni saman. Snúningshjól eru með vængi eða spaða sem fara um og blanda leið efnisins. Þetta mun lágmarka aðskilnað, en niðurbrot efnisins er hugsanlega ekki ásættanlegt.
Aðskilnaður getur haft í för með sér mikinn kostnað. Birgðir sem uppfylla ekki forskriftir geta leitt til sekta eða höfnunar á öllum birgðunum. Ef efni sem uppfyllir ekki kröfur er afhent á vinnustað geta sektir numið meira en 0,75 Bandaríkjadölum á tonn. Kostnaður vegna vinnu og búnaðar við að endurbyggja lélega hrúgur er oft óbærilegur. Tímakostnaður við að byggja vöruhús með jarðýtu og rekstraraðila er hærri en kostnaður við sjálfvirkan sjónaukaflutningabíl og efni getur brotnað niður eða mengast til að viðhalda réttri flokkun. Þetta dregur úr verðmæti vörunnar. Að auki, þegar búnaður eins og jarðýta er notaður fyrir verkefni sem ekki tengjast framleiðslu, fylgir fórnarkostnaður því að nota búnaðinn þegar hann var eignfærður fyrir framleiðsluverkefni.
Önnur aðferð er hægt að nota til að lágmarka áhrif einangrunar þegar birgðir eru búnar til í forritum þar sem einangrun getur verið vandamál. Þetta felur í sér að stafla í lögum, þar sem hvert lag er gert úr röð af stafla.
Í staflahlutanum er hver stafli sýndur sem smækkaður stafli. Skiptingin á sér samt stað á hverjum einstökum hrúgu vegna sömu áhrifa og rædd var áður. Hins vegar endurtekur einangrunarmynstrið sig oftar yfir allan þversnið hrúgunnar. Slíkir staflar eru sagðir hafa meiri „skiptingarupplausn“ vegna þess að stakræna hallamynstrið endurtekur sig oftar með styttri millibilum.
Þegar stafla er unnið með framhleðslutæki er ekki þörf á að blanda saman efni, þar sem ein skeið inniheldur nokkra stafla. Þegar staflanum er komið aftur eru einstök lög greinilega sýnileg (sjá mynd 2).
Hægt er að búa til stafla með ýmsum geymsluaðferðum. Ein leið er að nota brú og útrásarfæribandakerfi, þó að þessi valkostur henti aðeins fyrir kyrrstæða notkun. Mikilvægur ókostur við kyrrstæð færibönd er að hæð þeirra er yfirleitt föst, sem getur leitt til vindskilnaðar eins og lýst er hér að ofan.
Önnur aðferð er að nota sjónaukafæribönd. Teleskopfæribönd eru skilvirkasta leiðin til að mynda stafla og eru oft æskilegri en kyrrstæð kerfi þar sem hægt er að færa þau eftir þörfum, og mörg eru í raun hönnuð til að vera flutt á vegum.
Teleskopfæribönd samanstanda af færiböndum (verndarfæriböndum) sem eru sett upp innan í ytri færiböndum af sömu lengd. Oddfæribandið getur færst línulega eftir lengd ytra færibandsins til að breyta stöðu losunarhjólsins. Hæð losunarhjólsins og geislaleg staða færibandsins eru breytileg.
Þríása breyting á losunarhjólinu er nauðsynleg til að búa til lagskipta staura sem vinna bug á aðskilnaði. Reipivindukerfi eru venjulega notuð til að lengja og draga inn fóðurfæribönd. Geislahreyfing færibandsins getur verið framkvæmd með keðju- og tannhjólakerfi eða með vökvaknúnum plánetudrifi. Hæð færibandsins er venjulega breytt með því að lengja sjónaukasíldana á undirvagninum. Öllum þessum hreyfingum verður að stjórna til að búa sjálfkrafa til marglaga staura.
Teleskopfæribönd eru með kerfi til að búa til marglaga stafla. Að lágmarka dýpt hvers lags hjálpar til við að takmarka aðskilnað. Þetta krefst þess að færibandið haldi áfram að hreyfast eftir því sem birgðir safnast upp. Þörfin fyrir stöðuga hreyfingu gerir það nauðsynlegt að gera teleskopfæribönd sjálfvirk. Það eru nokkrar mismunandi sjálfvirkniaðferðir, sumar hverjar eru ódýrari en hafa verulegar takmarkanir, en aðrar eru fullkomlega forritanlegar og bjóða upp á meiri sveigjanleika í birgðasköpun.
Þegar færibandið byrjar að safna efni, hreyfist það geislaleiðrétt á meðan það er flutt. Færiböndið hreyfist þar til takmörkunarrofi, sem er festur á færibandsásnum, virkjast eftir geislaleið þess. Kveikjan er sett eftir lengd bogans sem rekstraraðilinn vill að færibandið hreyfist. Á þessari stundu mun færibandið teygja sig út í fyrirfram ákveðna fjarlægð og byrja að hreyfast í hina áttina. Þetta ferli heldur áfram þar til strengjafæribandið er komið í hámarkslengd og fyrsta lagið er tilbúið.
Þegar önnur hæðin er byggð byrjar oddurinn að dragast aftur úr hámarkslengd sinni, hreyfist geislaleiðis og aftur við bogadregnu mörkin. Byggið lög þar til hallarofinn sem er festur á stuðningshjólið virkjast af staurnum.
Færibandið fer upp ákveðna vegalengd og hefst seinni lyftinguna. Hver lyftari getur samanstaðið af nokkrum lögum, allt eftir hraða efnisins. Önnur lyftingin er svipuð þeirri fyrstu, og svo framvegis þar til allur hrúgurinn er búinn. Stór hluti af hrúgunni sem myndast er afeinangraður, en það eru yfirfall á brúnum hverrar hrúgu. Þetta er vegna þess að færibönd geta ekki sjálfkrafa stillt stöðu takmörkrofa eða hluta sem notaðir eru til að virkja þá. Stilla verður inndráttartakmörkrofann þannig að yfirfallið grafi ekki færibandsásinn.