ES3048449T3

ES3048449T3 - Assembly material logistics system and methods

Info

Publication number: ES3048449T3
Application number: ES21758181T
Authority: ES
Inventors: Velibor Kilibarda; Freddie Tappo; William Frazer; Alessandro Puccioni
Original assignee: Comau LLC
Current assignee: Comau LLC
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2025-12-10
Anticipated expiration: 2041-06-07
Also published as: US11905114B2; EP4578802A3; CN115605415B; PL4161851T3; EP4578802A2; EP4161851A1; WO2021252329A1; BR112022025091A2; CN115605415A; EP4161851B1; MX2022014615A; US20220009712A1; CA3192155A1

Abstract

Un sistema y métodos de logística de materiales de ensamblaje incluyen un área de almacenamiento de componentes en el mercado y un área de ensamblaje, cada una con un pasillo de estanterías alineado para la colocación seleccionada de contenedores llenos y vacíos predeterminados. Varios vehículos de transferencia, que se desplazan a lo largo de un pasillo de materiales adyacente al pasillo de estanterías, se desplazan alternativamente entre las áreas de almacenamiento de componentes y ensamblaje para recuperar y depositar contenedores llenos y vacíos, facilitando el ensamblaje de al menos un producto en el área de ensamblaje. En un ejemplo, el área de almacenamiento de componentes incluye un área grande, un área pequeña y un área de almacenamiento de consumibles. En un ejemplo alternativo, los vehículos de transferencia incluyen un primer soporte y un segundo soporte para soportar y transferir simultáneamente un contenedor lleno y uno vacío, lo que aumenta la eficiencia de la logística de materiales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Sistema y métodos de logística de materiales de ensamblaje

[0005] Campo técnico

[0007] Esta descripción se refiere a la logística de materiales para respaldar y llevar a cabo operaciones de ensamblaje de productos, por ejemplo, vehículos de pasajeros.

[0009] Antecedentes

[0011] Existe una presión cada vez mayor sobre los fabricantes de productos para que fabriquen y ensamblen productos de manera eficiente y rentable. Esto es particularmente grave en el ensamblaje de vehículos de pasajeros por parte de los fabricantes de equipos originales (Original Equipment Manufacturers, OEM) y sus proveedores. Con el fin de seguir siendo competitivos, los fabricantes han de esforzarse por aumentar la producción con menos instalaciones y recursos de ensamblaje. Los avances significativos en la tecnología han ayudado en estos esfuerzos, pero se necesita y se exige una mejora constante a los proveedores de los sistemas de logística y de ensamblaje usados para ensamblar los productos.

[0013] Las instalaciones y sistemas de ensamblaje convencionales han logrado avances en la automatización de muchos aspectos del ensamblaje de productos. En muchos subsistemas de ensamblaje, el uso de robots automatizados, vehículos de guiado automático (Automated Guided Vehicles, AGV) y sistemas de transporte ha aliviado muchas de las tareas manuales intensivas, tales como la manipulación de materiales de objetos pesados y la soldadura de componentes y subensamblajes.

[0015] Las instalaciones de ensamblaje convencionales siguen teniendo desventajas significativas en cuanto al diseño de las instalaciones y la logística de materiales necesaria para respaldar la fabricación eficiente y de gran volumen de productos de precisión, por ejemplo, vehículos de pasajeros. Las instalaciones de ensamblaje convencionales siguen diseñándose para incluir áreas o líneas de ensamblaje discretas para ciertas operaciones que las ubican en áreas distantes de la instalación de otras áreas de ensamblaje. Estas áreas de ensamblaje distantes requieren a continuación que los productos parcialmente terminados sean transportados a otras áreas distantes de la instalación donde tienen lugar más operaciones de ensamblaje. Estos dispositivos de transporte son complejos, caros e interrumpen un proceso de ensamblaje continuo y eficiente.

[0017] Las instalaciones de ensamblaje convencionales incluyen además las desventajas de poder adaptarse a los cambios en el producto que se va a fabricar para un entorno de ensamblaje flexible. Cuando se cambia el producto, o el modelo del producto, para respaldar los pedidos de productos, se necesitan horas o incluso días para cambiar la logística de materiales y el equipo necesarios para adaptarse al cambio de producto, lo que provoca un mayor tiempo de inactividad e ineficiencias en la instalación o línea de ensamblaje.

[0019] Las instalaciones de ensamblaje convencionales incluyen desventajas adicionales en los sistemas y dispositivos usados para suministrar subensamblajes y componentes a las diversas líneas y procesos de ensamblaje discretos. Si bien se han realizado avances para proporcionar un suministro continuo de componentes y materiales consumibles a las líneas de ensamblaje para respaldar las operaciones de ensamblaje, los dispositivos y procesos de logística usados para suministrar los componentes y materiales a las líneas de ensamblaje crean cuellos de botella e incluyen proceso duplicados y movimientos de equipos que provocan demoras innecesarias y otras deficiencias que ralentizan la producción de productos. El documento US 5 353 495 A describe un sistema de logística de materiales de ensamblaje comprendiendo: un área de almacenamiento de componentes de mercado usable para almacenar temporalmente una pluralidad de contenedores de componentes, cada uno soportando al menos un componente; un área de ensamblaje colocada aguas abajo del área de almacenamiento comprendiendo: al menos una línea de ensamblaje usable para ensamblar al menos un producto que incluye el al menos un componente; un pasillo de estanterías; un pasillo de materiales colocado directamente adyacente a y paralelo con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento y el pasillo de estanterías del área de ensamblaje alineados; y una pluralidad de vehículos de transferencia que se mueven selectivamente a lo largo del pasillo de materiales entre el área de almacenamiento y el área de ensamblaje, la pluralidad de los vehículos de transferencia usables cada uno de forma independiente para enganchar selectivamente al menos uno de un contenedor de componentes lleno o vacío en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento o el pasillo de estanterías del área de ensamblaje, transferir el al menos un contenedor enganchado de los contenedores de componentes llenos o vacíos entre el área de almacenamiento y el área de ensamblaje, y desenganchar selectivamente el al menos uno de los contenedores de componentes llenos o vacíos en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento o el pasillo de estanterías del área de ensamblaje para soportar el ensamblaje del al menos un producto.

[0021] Se necesitan mejoras en el almacenamiento de la logística de materiales, la manipulación y el suministro de materiales y componentes para dar soporte al gran volumen y al funcionamiento eficiente de las instalaciones de ensamblaje de productos.

[0022] Compendio

[0024] En esta invención se describen sistemas y métodos para la manipulación logística de los componentes de ensamblaje y los materiales de ensamblaje consumibles con el fin de respaldar las operaciones de ensamblaje en una instalación de ensamblaje de gran volumen. En una aplicación ejemplar, los métodos y sistemas son útiles en una instalación de ensamblaje de vehículos de pasajeros. La invención es un sistema de logística de materiales de ensamblaje según la reivindicación 1 y un método para la logística de materiales de ensamblaje según la reivindicación 10.

[0026] Según la invención, el sistema de logística de materiales de ensamblaje incluye un área de almacenamiento de componentes de mercado usable para almacenar temporalmente una pluralidad de contenedores de componentes, cada uno soportando al menos un componente, teniendo el área de almacenamiento un pasillo de estanterías que se extiende en una dirección x. El área de ensamblaje está colocada aguas abajo del área de almacenamiento e incluye al menos una línea de ensamblaje usable para ensamblar al menos un producto que incluye el al menos un componente. El área de almacenamiento de componentes y el área de ensamblaje incluyen cada una un pasillo de estanterías que se extiende en la dirección x que se coloca en alineación entre sí. El pasillo de estanterías tiene la función de colocar contenedores de componentes llenos y vacíos para un enganche y una transferencia de los contenedores por vehículos de transferencia.

[0028] Según la invención, el sistema incluye un pasillo de materiales colocado directamente adyacente a y paralelo con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento y el pasillo de estanterías del área de ensamblaje alineados. Una pluralidad de vehículos de transferencia se mueve de forma selectiva y recíproca a lo largo del pasillo de materiales entre el área de almacenamiento y el área de ensamblaje. La pluralidad de vehículos de transferencia son cada uno usables de forma independiente para enganchar selectivamente al menos uno de un contenedor de componentes lleno o vacío en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento o en el pasillo de estanterías del área de ensamblaje. Los vehículos de transferencia transfieren al menos uno de los contenedores de componentes llenos o vacíos entre el área de almacenamiento y el área de ensamblaje, y desenganchan selectivamente al menos uno de los contenedores de componentes llenos o vacíos en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento o en el pasillo de estanterías del área de ensamblaje para soportar el ensamblaje del al menos un producto en el área de ensamblaje.

[0030] Según la invención, el área de almacenamiento de mercado incluye un área de almacenamiento de grandes contenedores de componentes que incluye una estantería de almacenamiento que tiene una fila de presentación colocada en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento. En otros ejemplos, el área de almacenamiento incluye un área de almacenamiento de pequeños componentes y un área de almacenamiento de material consumible colocadas adyacentes una junto a la otra e incluyendo, cada una, una parte del pasillo de estanterías del área de almacenamiento.

[0032] En otros ejemplos del sistema, los vehículos de transferencia incluyen un primer soporte y un segundo soporte usables para enganchar o desenganchar independientemente los contenedores de componentes llenos o vacíos en el área de almacenamiento y el área de ensamblaje, y transferir tanto los contenedores llenos como vacíos enganchados entre las áreas de almacenamiento y ensamblaje.

[0034] En otros ejemplos del sistema, el área de ensamblaje incluye al menos dos células de ensamblaje que incluyen una parte del pasillo de estanterías del área de ensamblaje. El área de ensamblaje incluye una pluralidad de robots programables usables para enganchar y mover selectivamente componentes desde el pasillo de estanterías del área de ensamblaje a la línea de ensamblaje para el ensamblaje progresivo del al menos un producto.

[0036] Un método según la invención para la logística de materiales de ensamblaje incluye almacenar una pluralidad de contenedores de componentes que incluyen al menos un componente en un área de almacenamiento de mercado que se sitúa aguas arriba de un área de ensamblaje usable para ensamblar al menos un producto. El método incluye colocar selectivamente contenedores de componentes llenos predeterminados en un pasillo de estanterías del área de almacenamiento que se extiende en una dirección x. Colocar uno de una pluralidad de vehículos de transferencia en un pasillo de materiales colocado directamente adyacente a y paralelo con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento. El vehículo de transferencia engancha selectivamente uno predeterminado de la pluralidad de contenedores de componentes llenos del pasillo de estanterías del área de almacenamiento y retira el contenedor de componentes lleno del pasillo de estanterías del área de almacenamiento.

[0038] El método ejemplar incluye además que el vehículo de transferencia transfiera el contenedor de componentes lleno enganchado a lo largo del pasillo de materiales aguas abajo al área de ensamblaje. Ya sea el mismo vehículo de trasferencia o uno complementario engancha selectivamente un contenedor de componentes vacío colocado en un pasillo de estanterías del área de ensamblaje y retira el contenedor de componentes vacío del pasillo de estanterías del área de ensamblaje que está alineado con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento. El vehículo de transferencia deposita el contenedor de componentes lleno enganchado y transferido en el pasillo de estanterías del área de ensamblaje para soportar el ensamblaje del al menos un producto. La estantería de almacenamiento de componentes comprende una pluralidad de compartimentos que definen una fila de presentación usable para colocar al menos uno de los contenedores de componentes llenos en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento para que la pluralidad de vehículos de transferencia, los enganche de manera seleccionada o reciba contenedores de componentes vacíos desenganchados por la pluralidad de vehículos de transferencia. La estantería de almacenamiento de componentes comprende además una pluralidad de accionadores motorizados colocados en la pluralidad de compartimentos usables para al menos mover selectivamente uno de los contenedores de componentes llenos colocados en un compartimento respectivo hacia la fila de presentación o mover selectivamente los contenedores de componentes vacíos colocados en un compartimento respectivo hacia una fila de salida. En un ejemplo del método, el vehículo de transferencia transfiere el contenedor vacío enganchado a lo largo del pasillo de materiales para depositar el contenedor vacío en el área de almacenamiento para su reabastecimiento. A continuación, el vehículo de transferencia engancha un contenedor de componentes lleno predeterminado para su transferencia al área de ensamblaje para comenzar el siguiente ciclo de suministro de componentes.

[0039] Estos y otros aspectos de la presente descripción se describen en la siguiente descripción detallada de las realizaciones, las reivindicaciones anexas y las figuras adjuntas.

[0040] Breve descripción de los dibujos

[0041] La invención se entiende mejor a partir de la siguiente descripción detallada cuando se lee junto con los dibujos adjuntos. Se hace hincapié en que, según la práctica común, las diversas características de los dibujos no están a escala. Por el contrario, las dimensiones de las diversas características se expanden o reducen arbitrariamente para mayor claridad.

[0042] La FIG. 1 es una vista superior esquemática de un ejemplo de una instalación de ensamblaje que muestra múltiples líneas de ensamblaje de la presente invención.

[0043] La FIG. 2 es una vista en perspectiva frontal izquierda de un ejemplo de un sistema de logística de materiales que incluye una línea de ensamblaje de la presente invención.

[0044] La FIG. 3 es una vista superior esquemática de una parte del ejemplo de la Fig. 2.

[0045] La FIG. 4 es un esquema de un ejemplo de operación de dos vehículos de transferencia de contenedores de componentes alternativos.

[0046] La FIG. 5A es una vista en perspectiva de un ejemplo de un vehículo de transferencia de contenedores de componentes.

[0047] La FIG. 5B es una vista en perspectiva de un ejemplo alternativo de un vehículo de transferencia de contenedores de componentes.

[0048] La FIG. 6A es una vista en perspectiva de un ejemplo alternativo de un vehículo de transferencia de contenedores de componentes.

[0049] La FIG. 6B es una vista en perspectiva de un ejemplo alternativo de un vehículo de transferencia de contenedores de componentes.

[0050] La FIG. 7A es un esquema en perspectiva de un ejemplo de un vehículo de transferencia de contenedores de componentes alternativo.

[0051] La FIG. 7B es una vista superior esquemática del vehículo de transferencia ejemplar en la Fig. 7A.

[0052] La FIG. 8 es una vista superior esquemática de una parte de la Fig. 2.

[0053] La FIG. 9 es una vista en perspectiva trasera derecha de una parte de la Fig. 2.

[0054] La FIG. 10 es una vista en perspectiva frontal izquierda ampliada de una parte de la Fig. 2.

[0055] La FIG. 11 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un contenedor de componentes.

[0056] Las FIGS. 12A-12C son vistas esquemáticas de posiciones alternativas de un vehículo de transferencia.

[0057] La FIG. 13 es una vista en perspectiva ampliada de una parte de la Fig. 2.

[0058] La FIG. 14A es una vista en perspectiva de un ejemplo de una bandeja de transferencia.

[0059] La FIG. 14B es una vista en perspectiva de la bandeja de transferencia de la FIG. 14A que incluye componentes ejemplares.

[0060] La FIG. 15 es una vista en perspectiva frontal izquierda ampliada de una parte de la Fig. 2 que muestra un área de ensamblaje ejemplar que incluye una línea de ensamblaje.

[0061] La FIG. 16 es una vista en perspectiva frontal derecha de la Fig. 15.

[0062] La FIG. 17 es un ejemplo de un área de ensamblaje alternativa que incluye un ejemplo de un sistema de seguridad de detección de movimiento.

[0063] La FIG. 18 es un esquema de un ejemplo de un sistema de control.

[0064] La FIG. 19 es un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un método de la presente invención. La FIG. 20 es un diagrama esquemático de un ejemplo de un sistema de control y monitorización de la logística de ensamblaje.

[0065] La FIG. 21 es una vista en perspectiva izquierda de un ejemplo de implementación del sistema de control y monitorización de la logística de ensamblaje de la Fig. 20.

[0066] Descripción detallada

[0067] Con referencia a las Figs. 1-21, se muestran ejemplos de un sistema 10 de logística de materiales de ensamblaje y métodos. En una aplicación ejemplar, el sistema y los métodos son útiles en instalaciones de ensamblaje de vehículos de pasajeros de gran volumen. Se entiende que la invención tiene muchas otras aplicaciones para el ensamblaje y/o la fabricación de otros productos que incluyen, pero no se limitan a, productos de consumo y otras aplicaciones comerciales e industriales.

[0068] Con referencia a la Fig. 1, se muestra un ejemplo de un diseño de plano de planta de una instalación 12 de ensamblaje de vehículos para su uso en el ensamblaje de carrocerías de vehículos de pasajeros, o estructuras de carrocería en blanco. Este ejemplo incluye el ensamblaje de carrocerías de chapa metálica para pasajeros, tras lo cual los componentes del tren de potencia, la suspensión e internos se conectan a la carrocería del vehículo. Como se ha indicado, el sistema 10 tiene otras aplicaciones para el ensamblaje de vehículos y productos no relacionados con vehículos.

[0069] En un ejemplo del sistema 10 y los métodos, un sistema de control local y/o central que se analiza más adelante incluye un programa de planificación de construcción de productos automatizado o computarizado (no se muestra) que está en comunicación con los equipos y dispositivos automatizados del sistema 10, por ejemplo, las estanterías de almacenamiento en el área de almacenamiento de mercado, los vehículos de transferencia autónomos y/o los robots automatizados del área de ensamblaje y los transportadores de transferencia de la línea de ensamblaje, todo ello analizado con más detalle a continuación. En un ejemplo, el programa informático de simulación de construcción y/o planificación de construcción monitoriza y controla los tipos de vehículos o productos que se ensamblarán en un período de tiempo predeterminado, por ejemplo, un turno de trabajo. El programa de planificación de construcción ejemplar incluye además la secuencia u orden particular de los productos a construir, por ejemplo, 100 vehículos modelo A, seguido de 50 vehículos modelo B, seguido de 75 vehículos modelo C, seguido de 25 vehículos modelo A.

[0070] En un ejemplo del sistema 10 y los métodos, el programa de planificación de construcción ejemplar también monitoriza y/o controla el ensamblaje de vehículos u otros productos en el área de ensamblaje según la planificación de construcción predeterminada establecida para el turno de trabajo. Un objetivo del sistema 10 y los métodos es recibir, almacenar temporalmente y suministrar componentes al área de ensamblaje para respaldar de manera continua y oportuna las operaciones de ensamblaje predeterminadas para los vehículos u otros productos predeterminados según lo establecido por el programa de ensamblaje de construcción y/o introducido en el mismo.

[0071] En el ejemplo del sistema 10 y métodos de la Fig. 1, la instalación 12 ejemplar incluye un muelle de carga exterior y un área 16 de almacén interior donde los semirremolques u otros vehículos entregan grandes cantidades de componentes de ensamblaje, materiales consumibles usados en el proceso de ensamblaje. Estos materiales y otros equipos se entregan, descargan y almacenan temporalmente en el área 16 de almacén hasta que se necesiten. En la patente de EE. UU. N.° 8869370 cedida al presente solicitante se describe un ejemplo del plano de planta de la instalación y ejemplos de operación en el muelle de carga y almacén temporal o área 16 de almacenamiento. Se pueden usar otras áreas y configuraciones del área 16 de almacén como conocen los expertos en la materia.

[0073] Haciendo referencia a las Figs. 1 y 2, los sistemas 10 y métodos ejemplares incluyen un área 20 de almacenamiento de contenedores de componentes de mercado y un área 24 de ensamblaje que se analizan con más detalle a continuación. En la instalación 12 ejemplar de la Fig. 1, el área 24 de ensamblaje incluye una pluralidad de líneas 26 de ensamblaje (se muestran nueve) que se muestran orientadas sustancialmente paralelas entre sí, incluyendo cada línea 26 una trayectoria 30 de recorrido de ensamblaje en donde un producto, por ejemplo, una carrocería de un vehículo, se ensambla progresivamente en una serie de células 34 de ensamblaje colocadas secuencialmente. Cada célula 34 de ensamblaje incluye una o más operaciones de ensamblaje, por ejemplo, soldar un componente o subensamblaje a la carrocería del vehículo construida progresivamente por robots multieje programables, que se analizan más adelante. En un ejemplo del área 24 de ensamblaje útil para el ensamblaje de estructuras de carrocería en blanco de vehículos, las líneas 26 de ensamblaje pueden incluir líneas de subensamblaje de los bajos de la carrocería, líneas de ensamblaje principales de los bajos de la carrocería, líneas de refuerzo de los bajos de la carrocería, líneas de ensamblaje de los laterales de la carrocería y líneas de ensamblaje del bastidor de la carrocería. Las líneas 26 de ensamblaje pueden diseñarse, configurarse, orientarse y funcionar para adaptarse a la aplicación particular como conocen los expertos en la materia.

[0075] Aunque las Figs. 1 y 2 muestran el área 16 de almacén y el área 20 de almacenamiento en posición cerrada y alineadas en línea recta con el área 24 de ensamblaje, se entiende que estas áreas 16, 20 y 24 pueden estar en diferentes ubicaciones y orientaciones entre sí en el interior de la instalación 12 para, por ejemplo, acomodar la superficie de planta existente de la instalación 12 del edificio, las estructuras de la instalación existentes y los procesos y operaciones de ensamblaje predeterminados. Se entiende además que el número, la posición relativa y la orientación de las líneas 26 de ensamblaje pueden variar, aumentar o disminuir, para adaptarse a las especificaciones particulares de aplicación y rendimiento, por ejemplo, el número de trabajos o construcciones de productos requeridos por hora. Se pueden usar otras estructuras, posiciones y configuraciones del sistema 10 y de la instalación 12 que se adapten a la aplicación particular conocida por los expertos en la materia.

[0077] Haciendo referencia a los ejemplos del sistema 10 y los métodos de las Figs. 2, 5 y 6, el sistema 10 de logística de materiales usa uno o más y, en algunos ejemplos, una pluralidad de vehículos 40 de transporte para enganchar y transportar una pluralidad de contenedores 44 de componentes o materiales consumibles desde el área 20 de almacenamiento de mercado hasta el área 24 de ensamblaje, como se describe con más detalle a continuación. En el sistema 10 y los métodos ejemplares, la referencia a los contenedores 44 incluye contenedores abiertos, parcialmente abiertos, parcialmente cerrados o completamente cerrados, palés convencionales, plataformas y otras estructuras para soportar y/o contener componentes. Se entiende que los contenedores de componentes pueden contener un único componente o artículo o múltiples componentes. Como se usa en la presente invención, la referencia a un contenedor lleno representa un contenedor con al menos un componente soportado por el contenedor destinado a usarse en el ensamblaje de al menos un producto en el área de ensamblaje. La referencia a un contenedor vacío representa un contenedor que está agotado de todos los componentes, o que carece de un número suficiente de componentes, de tal manera que la práctica o el proceso comercial lo consideran agotado o que necesita ser reemplazado por un contenedor lleno para soportar las operaciones de ensamblaje.

[0079] La referencia a los componentes incluye componentes o piezas individuales, componentes subensamblados, materiales de ensamblaje consumibles, elementos de sujeción y/u otros elementos usados directamente en el proceso de ensamblaje o usados indirectamente por el equipo de ensamblaje o los operadores para respaldar las operaciones de ensamblaje. Se entiende que los materiales consumibles pueden incluir una amplia gama de materiales usados en el proceso de ensamblaje, por ejemplo, elementos de sujeción mecánicos, adhesivos, pinturas, selladores y otros fluidos, y otros artículos usados directamente en el proceso de ensamblaje para adaptarse a la aplicación particular y/o conocidos por los expertos en la materia. Los materiales de ensamblaje consumibles también pueden incluir materiales que los equipos u operadores usan para soportar o mantener el proceso de ensamblaje y/o el equipo de ensamblaje, incluyendo agua, lubricantes, materiales consumibles para soldadura o unión de materiales, y otros artículos físicos y fluidos usados en los procesos de ensamblaje conocidos por los expertos en la materia.

[0081] Como se observa mejor en las Figs. 3 y 4, el sistema 10 ejemplar incluye un pasillo 50 de materiales, un pasillo 56 de estanterías o contenedores de componentes y un pasillo 60 peatonal, como se muestra en general. En el ejemplo mostrado, y como se describe e ilustra con más detalle a continuación, el pasillo 56 de estanterías es un pasillo, trayectoria y/o área en donde los contenedores 44 de componentes se colocan selectivamente y se almacenan temporalmente en el área 20 de almacenamiento de mercado y el área 24 de ensamblaje dentro del alcance o extensión de los vehículos 40 de transporte colocados en y movibles a lo largo del pasillo 50 de materiales. Como se observa mejor en las Figs. 2 y 3, en un ejemplo preferido pero no exclusivo, el pasillo 56 de estanterías es una parte del área 20 de almacenamiento y del área 24 de ensamblaje, extendiéndose en una dirección 64 x desde el área 20 de almacenamiento de mercado a través del área 24 de ensamblaje. En el ejemplo preferido, el pasillo 56 de estanterías se extiende en una alineación sustancialmente recta desde el mercado 20 de materiales a través del área 24 de ensamblaje. En un ejemplo, el pasillo 56 de estanterías es sustancialmente paralelo a la línea 26 de ensamblaje y a la trayectoria 30 de recorrido adyacentes. Se entiende que el pasillo 56 de estanterías puede adoptar otras posiciones, orientaciones, direcciones y alineaciones con respecto al área 20 de almacenamiento y al área 24 de ensamblaje para adaptarse a las especificaciones particulares de aplicación y rendimiento conocidas por los expertos en la materia.

[0083] Haciendo referencia al ejemplo de las Figs. 3 y 4, el pasillo 50 de materiales es un pasillo, trayectoria y/o área colocado directamente adyacente al pasillo 56 de estanterías y sustancialmente paralelo al mismo. Como se analiza más adelante, el pasillo 50 de materiales tiene una anchura y una longitud suficientes para permitir que los vehículos 40 de transporte se desplacen a lo largo del pasillo 50 a través y entre el área 20 de almacenamiento y el área 24 de ensamblaje, como se ilustra en general. En un ejemplo, la anchura (en la dirección 140 y) del pasillo 50 de materiales sólo es lo suficientemente ancha como para recibir un único vehículo 40 de transporte (no lo suficientemente ancho para dos vehículos de transporte uno al lado del otro) para minimizar la superficie del área de la planta de la instalación 12. En otro ejemplo, la anchura del pasillo 50 de materiales es lo suficientemente ancha para que dos o más vehículos 40 de transporte estén uno al lado del otro (en la dirección 140 y) en el pasillo 50 de materiales, lo que permite que los vehículos 40 de transporte pasen o naveguen alrededor de otros vehículos 40 de transporte colocados en el pasillo 50 de materiales sin que los vehículos 40 entren en el pasillo 56 de estanterías o en el pasillo 60 peatonal. Se entiende que se pueden usar diferentes anchuras de pasillo 50 de materiales para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento como conocen los expertos en la materia.

[0085] El sistema 10 ejemplar incluye además un pasillo 60 peatonal para su uso al permitir que los operadores y técnicos humanos caminen o se desplacen por el mercado 20 y las áreas 24 de ensamblaje sin impedir el desplazamiento de los vehículos 40 de transporte que se mueven a lo largo del pasillo 50 de materiales, preferiblemente directamente adyacente y sustancialmente paralelo. En un ejemplo (no se muestra), el pasillo 60 peatonal no está incluido en el sistema 10. En otro ejemplo (no se muestra), un pasillo 56 de estanterías, un pasillo 50 de materiales y/o un pasillo 60 peatonal pueden colocarse a ambos lados del área 20 de almacenamiento de mercado y/o del área 24 de ensamblaje para aumentar el flujo de componentes al área 24 de ensamblaje para soportar las operaciones. Se entiende que pueden usarse números, posiciones, posiciones relativas, configuraciones, longitudes, anchuras y/u orientaciones alternativos del pasillo 50 de materiales, del pasillo 56 de estanterías y/o del pasillo 60 peatonal para adaptarse a los requisitos de aplicación y rendimiento como conocen los expertos en la materia.

[0087] Con referencia a las Figs. 5, 6 y 7, se muestran ejemplos de vehículos 40 de transferencia usables para enganchar y transportar una pluralidad de contenedores 44 de componentes a lo largo del pasillo 56 de materiales para soportar las operaciones de ensamblaje en el área 24 de ensamblaje según el programa de planificación de construcción. Con referencia a la Fig. 5A, se muestra un ejemplo de un vehículo 40A de transferencia autónomo. El vehículo 40A de transferencia ejemplar incluye una carrocería o carcasa 70 que incluye un bastidor interno de soporte de carga rígido (no se muestra). El vehículo 40A de transferencia incluye un sistema 80 de control de a bordo que incluye los componentes en general mostrados y descritos más adelante en la Fig. 18. En un ejemplo preferido, el vehículo 40A de transporte es un vehículo de guiado automático (AGV) conducido y guiado de forma autónoma mediante el uso de un sistema inalámbrico de comunicación de datos digitales y de navegación que incluye una antena 86, 444 de transmisión/recepción y uno o más sensores 88, 428. En un ejemplo, el vehículo 40A de transferencia incluye software de a bordo e instrucciones programadas en el sistema 80 de control de a bordo que permiten al vehículo moverse de forma autónoma a lo largo del pasillo 50 de materiales y enganchar/desenganchar selectivamente los contenedores 44 de componentes, como se describe en general en la presente invención, para soportar las operaciones de construcción del ensamblaje. En otro ejemplo, cada vehículo 40A de transferencia recibe señales de datos digitales de un sistema 326, 616 de control local o central que son procesadas por el sistema 80 de control de a bordo del vehículo 40A que se usa para mover y guiar el vehículo 40A a través de movimientos y operaciones predeterminados como se describe en general en la presente invención.

[0089] Se entiende que el término autónomo incluye tanto la operación totalmente autónoma como la semiautónoma. En un ejemplo, la autonomía total incluye que el vehículo 40A no tenga un operador a bordo y se mueva y navegue sin intervención humana o control manual en funcionamiento normal. En las Figs. 5A, 5B, 7A y 7B se muestran ejemplos de vehículos 40A, 40B, 40E de transferencia totalmente autónomos. Uno o más de los vehículos 40 de transferencia también pueden funcionar de forma semiautónoma o manual. Los ejemplos de vehículos 40 de transferencia manuales o semiautónomos se muestran como 40C y 40D en las Figs. 6A, 6B. En estos ejemplos, los vehículos 40C y 40D pueden configurarse para apoyar a un operador humano a bordo de la carrocería 70 para supervisar el movimiento y la navegación autónomos del vehículo, como se ha descrito para un funcionamiento totalmente autónomo descrito anteriormente, o intervenir selectivamente y/o controlar manualmente ciertas operaciones o movimientos del vehículo 40. Alternativamente, los vehículos 40C y 40D pueden funcionar manualmente de una manera convencional, como una carretilla elevadora convencional.

[0090] Los vehículos 40A, 40B de transferencia ejemplares incluyen además al menos dos ruedas 90 motrices, en un ejemplo, cuatro ruedas, conectadas de forma giratoria a la carrocería 70 y enganchadas a un accionador 432 (Fig. 18), por ejemplo, un motor eléctrico alimentado por una batería 448 recargable de a bordo, para impulsar el movimiento del vehículo 40A a lo largo de una trayectoria de desplazamiento predeterminada a lo largo del pasillo 50 de materiales. En un ejemplo preferido que se describe más adelante, el vehículo 40A incluye un modo de operación en donde el movimiento del vehículo 40A se limita a un movimiento lineal sustancialmente en línea recta a lo largo del pasillo 50 de materiales a lo largo de la dirección 64 x a través del área 20 de almacenamiento de mercado y el área 24 de ensamblaje y entre las mismas. Se entiende además que los vehículos 40A, 40B autónomos pueden incluir además capacidades de movimiento y navegación para moverse y navegar alrededor de otros vehículos 40 de transferencia colocados en el pasillo 50 de materiales u otros objetos colocados en la trayectoria de desplazamiento predeterminada del vehículo 40A, 40B.

[0092] Se entiende que un modo de operación o movimiento alternativo puede permitir que el vehículo 40A, 40B se mueva omnidireccionalmente, lateralmente y/o sortee las curvas como una carretilla elevadora convencional, para, por ejemplo, salir o alejarse del pasillo 50 de materiales para realizar tareas de mantenimiento, recarga, reprogramación u otras actividades conocidas por los expertos en la materia. En un ejemplo donde la instalación 12 no está configurada de una manera en general lineal y paralela en línea recta como se muestra en la Fig. 1, los vehículos 40 de transferencia pueden funcionar para moverse a lo largo de trayectorias no rectas o curvas para adaptarse a la orientación particular de la instalación 12.

[0094] Haciendo referencia a las Figs. 5A y 6A, se muestran ejemplos de vehículos 40A y 40C de transferencia que tienen cada uno un primer soporte 110, 110A (denominado colectivamente primer soporte 110) y un segundo soporte 114, 114A (denominado colectivamente segundo soporte 114). El ejemplo configurado alternativamente en la carrocería de la Fig. 6A incluye una cabina 70A para alojar a un operador (no se muestra) para controlar manualmente uno o más aspectos del vehículo 40C, por ejemplo, el movimiento del vehículo a lo largo del pasillo 50 de materiales y el funcionamiento del primer soporte 110 y del segundo soporte 114 para enganchar y desenganchar los contenedores 44, como se describe en la presente invención.

[0096] En los ejemplos, cada vehículo 40A, 40C de transporte, el primer soporte 110 y el segundo soporte 114 pueden enganchar, soportar, desenganchar y mover de forma independiente un contenedor 44 (no se muestra) colocado en el soporte respectivo en la dirección 140 y y la dirección 134 z con respecto a la carrocería del vehículo 70. El movimiento del soporte en la dirección 140 y acercándose y alejándose del pasillo 56 de estanterías, y verticalmente en la dirección 134z, se realiza a través de uno o más accionadores 432, por ejemplo, motores eléctricos y/o hidráulicos, que están en comunicación con el sistema 80 de control de a bordo del vehículo. En el ejemplo, tanto el soporte primero 110 como el segundo 114 están colocados en la misma dirección para enganchar un contenedor 44. Se entiende que el soporte primero 110 o segundo 114 podría estar orientado en la dirección 140 y opuesta para, por ejemplo, enganchar los contenedores 44 colocados en los pasillos 56 de estanterías colocados a ambos lados del pasillo 50 de materiales.

[0098] Haciendo referencia a las Figs. 5B y 6B, se muestran vehículos 40B y 40D de transferencia manuales o autónomos alternativos (denominados colectivamente vehículo 40B). En el ejemplo, el vehículo 40B incluye solamente un primer soporte 110A. Los vehículos de transferencia configurados de forma alternativa descritos incluyen componentes y funciones similares, aunque estructurados y/o configurados de forma alternativa, e incluyen los mismos números de ilustración que los descritos para los vehículos 40A y 40C. La estructura y el funcionamiento del vehículo y del primer soporte 110A son, por lo demás, similares a los descritos para el primer soporte 110 del vehículo 40A, 40C de transporte. Se entiende que los vehículos 40 de transporte pueden adoptar otras formas, tamaños, configuraciones, funciones y/o movimientos para moverse a lo largo del pasillo 50 de materiales y enganchar, soportar, mover y desenganchar los contenedores 44 como se describe en la presente invención para adaptarse a las especificaciones particulares de aplicación y rendimiento como conocen los expertos en la materia.

[0100] Haciendo referencia a las Figs. 7A y 7B, se muestra un ejemplo alternativo de un vehículo 40E de transferencia. Haciendo referencia a la Fig. 7A, el vehículo 40E de transferencia ejemplar también es un AGV que incluye capacidades de conducción y navegación autónomas o semiautónomas (denominadas colectivamente autónomas), como se describió anteriormente para el vehículo 40A de transferencia. En un ejemplo, el vehículo 40E ejemplar incluye un sistema 80 de control de a bordo que incluye sensores 86 como se describió anteriormente para el vehículo 40A. En el ejemplo, el vehículo 40E incluye una base 146 y ruedas 90 motrices en comunicación con el sistema 80 de control, como se describe en general para el vehículo 40A. Como se observa mejor en el ejemplo de la Fig. 7B, un primer soporte en forma de un primer conjunto de rodillos 148 motorizados y un segundo soporte en forma de un segundo conjunto de rodillos 149 motorizados se enganchan de manera giratoria con la base 146. Cada uno del primer conjunto 148 y del segundo conjunto 149 están enganchados a un accionador 432 de impulsión independiente (mostrado esquemáticamente en la Fig. 18) que permite que cada uno del primer conjunto 148 y del segundo conjunto 149 giren selectivamente de forma independiente entre sí, como se muestra en la Fig. 7B. Los accionadores 432 de impulsión están en comunicación con el sistema 80 de control.

[0102] En la Fig. 7B, se muestra un ejemplo del vehículo 40E de transporte colocado en el área 24 de ensamblaje para depositar un contenedor 44 de componentes lleno, por ejemplo, en la célula 34 de ensamblaje del pasillo 56 de estanterías, y recibir un contenedor 44 vacío desde un pasillo 56 de estanterías en una célula 34 de ensamblaje. En el ejemplo ilustrado, como se observa mejor en las Figs. 7B y 15, una bandeja o estantería 150 de soporte estacionaria se coloca en el área 24 de ensamblaje o en el pasillo 56 de estanterías de la célula 34 de ensamblaje e incluye conjuntos primero y segundo similares de rodillos motorizados en comunicación con un sistema 80 de control separado para impulsar de forma independiente los rodillos de la estantería 150 de soporte.

[0104] Haciendo referencia a las Figs. 7A y 7B, se muestra un uso y funcionamiento ejemplar del vehículo 40E de transferencia. En el ejemplo, el vehículo 40E se usa para soportar y transferir de manera autónoma un contenedor 44 de componentes lleno desde el área 20 de almacenamiento de mercado a la célula 34 de ensamblaje del área 24 de ensamblaje. Al lograr una posición predeterminada en el área 24 de ensamblaje, por ejemplo, en una célula 34 de ensamblaje predeterminada, la alineación en la dirección 64 x y la colocación directamente adyacente en la dirección 140 y con la estantería 150 de soporte a través de los sensores 86 u otros dispositivos, el vehículo 40E puede activar secuencial o simultáneamente los rodillos del primer conjunto 148 y del segundo conjunto 149. En el ejemplo, el primer conjunto 148 de rodillos gira para mover el contenedor 44 de componentes lleno a la bandeja 150 de soporte y recibir un contenedor 44 de componentes vacío desde la bandeja 150 de soporte al segundo conjunto 149 de rodillos. En el ejemplo, un sistema 326 de control local o central puede señalizar y coordinar o controlar de forma inalámbrica la activación/desactivación de los rodillos 148, 149 en el vehículo 40E respectivo y la bandeja 150 de soporte para lograr la transferencia predeterminada de los contenedores 44, como se ha explicado.

[0106] Un ejemplo similar de funcionamiento y uso del vehículo 40E se encuentra en el mercado 20. Por ejemplo, la estantería 162 de almacenamiento de grandes componentes puede incluir rodillos motorizados en los compartimentos 80, como se describe más adelante. En un ejemplo, la fila más baja de la fila 182 de presentación (Fig. 10) en el pasillo 56 de estanterías puede incluir rodillos motorizados similares a los descritos para la bandeja 150 de soporte. El vehículo 40E recibiría los contenedores 44 de componentes llenos y transferiría los contenedores 44 de componentes vacíos a la estantería 162 o alternativamente a las áreas 166 o 170 de almacenamiento que se describen más adelante. En un ejemplo (no se muestra), se puede usar un elevador vertical u otro dispositivo de elevación para subir y bajar el vehículo 40E, o una parte del mismo, para llegar a filas más altas en la estantería 162. Se pueden usar otras aplicaciones, estructuras de vehículos, tamaños, configuraciones, movimientos y procesos para el vehículo 40E, como conocen los expertos en la materia.

[0108] Haciendo referencia a las Figs. 8 y 9, se muestra un ejemplo del área 20 de almacenamiento de componentes de mercado. El área 20 de almacenamiento es usable para almacenar y organizar temporalmente los componentes para su uso en el ensamblaje del al menos un producto en el área 24 de ensamblaje. Como se observa mejor en los ejemplos de las Figs. 2, 8 y 9, se usan tres áreas de almacenamiento separadas, una primera o área o estantería 160 de grandes contenedores de componentes, una segunda o área o estantería 166 de pequeños componentes o pequeños contenedores, y una tercera o área 170 de almacenamiento de materiales consumibles, como se muestra en general. En el ejemplo, las primeras 160 o las segundas 166 áreas de almacenamiento pueden ser dos cualquiera de las tres áreas 160, 166, 170, dependiendo de los requisitos particulares de aplicación y rendimiento. Alternativamente, solo se puede usar una o dos de las áreas 160, 166 o 170 de almacenamiento (no se muestran).

[0110] Haciendo referencia a las Figs. 2, 9, 10 y 11, se muestra un ejemplo del área 160 de almacenamiento de grandes componentes o contenedores en forma de una estantería 162 de almacenamiento de grandes contenedores de componentes útil para almacenar temporalmente y poner en cola los contenedores 44A de componentes de gran tamaño. En una instalación 12 de gran ensamblaje o de gran volumen de salida, una pluralidad de contenedores 44A de componentes grandes son en general útiles para almacenar componentes de mayor tamaño que, por ejemplo, normalmente se alojan en estanterías o materiales de estiba de almacenamiento personalizados o estandarizados, por ejemplo, los paneles de puertas de automóviles que se muestran en la Fig. 11. Aunque se describe como el almacenamiento de grandes componentes 44A y contenedores, se entiende que el área 160 y la estantería 162 pueden usarse para componentes dimensionalmente pequeños y otros objetos para adaptarse a la aplicación particular. Por ejemplo, grandes cantidades de pequeños componentes, por ejemplo cientos o miles de elementos de sujeción mecánicos, pueden estar contenidas en un gran contenedor 44A. Alternativamente, los contenedores dimensionalmente pequeños, por ejemplo, 44B descrito a continuación, pueden almacenarse en la estantería 162 de almacenamiento.

[0112] En el ejemplo que se observa mejor en la Fig. 10, la estantería 162 de almacenamiento incluye un bastidor de soporte de carga que incluye soportes verticales y estantes que dividen la estantería 162 en una pluralidad de compartimentos 180 que se extienden desde una fila 182 de presentación colocada en el pasillo 56 de estanterías y directamente adyacente al pasillo 50 de materiales, como se observa mejor en las Figs. 8 y 10. En el ejemplo de cremallera 162, cada compartimento 180 incluye una anchura 184 y una altura suficientes para que pasen los contenedores de componentes grandes 44A, y al menos una parte del vehículo de transferencia 40, para entrar y pasar, de modo que los vehículos de transferencia 40, el primer soporte 110 y los segundos soportes 114, puedan engancharse y desengancharse de los contenedores de componentes 44A.

[0114] En el ejemplo donde los vehículos de transferencia 40 son autónomos, se pueden usar uno o más sensores 86 colocados en el vehículo de transferencia 40, en comunicación con el sistema de control del vehículo 80 y/o el sistema de control de instalaciones local o central 326, 616, para posicionar y alinear el vehículo de transferencia 40 con el estante de almacenamiento 162. En el ejemplo, el vehículo 40A de traslado autónomo se mueve y se coloca en alineación con el compartimento 180 predeterminado de la estantería 162 de almacenamiento que tiene el contenedor 44A de componentes lleno predeterminado necesario para soportar las operaciones de ensamblaje en una célula 34 de ensamblaje predeterminada. El contenedor 44A lleno predeterminado está colocado en la estantería 162 en la fila 182 de presentación y en el pasillo 56 de estanterías listo para ser enganchado y retirado de la estantería 162 por el vehículo 40A de transferencia alineado. Como saben los expertos en la materia, se pueden usar otros vehículos 40A o sensores o dispositivos adicionales para ayudar y/o confirmar la alineación o el enganche. Aunque se describe usando el vehículo 40A de transferencia autónomo, se entiende que cualquiera de los otros vehículos 40B-40E de transferencia descritos, y otros dispositivos AGV y manuales para mover contenedores de componentes, pueden usarse igualmente de la manera descrita, como conocen los expertos en la materia.

[0116] Como se observa mejor en la Fig. 10, un ejemplo de estantería 162 para grandes contenedores de componentes incluye una primera zona 200 (las dos primeras filas 180 verticales de compartimentos) para almacenar y poner en cola los contenedores 44A, 204 de componentes llenos que se pueden mover selectivamente a lo largo de la dirección 140 y hacia la fila 182 de presentación y el pasillo 56 de estanterías. La estantería 162 ejemplar incluye además una segunda zona 210 (tercera fila vertical mostrada en la Fig. 10) para almacenar y poner en cola los contenedores 44A, 214 de componentes vacíos o agotados que se pueden mover en la dirección y alejándose de la fila 182 de presentación y del pasillo 56 de estanterías hacia una fila 216 de salida, como se muestra en general en la Fig. 10. En un ejemplo de la estantería 162 de almacenamiento, la fila 216 de salida retiene temporalmente o pone en cola los contenedores 44A, 214 de componentes vacíos para retirarlos de la estantería 162, como se describe con más detalle a continuación. El uso de la estantería 162 de almacenamiento y la primera zona 200 y la segunda zona 210 proporcionan un área eficiente y ordenada para almacenar temporalmente los contenedores 44A, 204 de componentes llenos para transferirlos secuencialmente al área 24 de ensamblaje y para reunir de manera eficiente, almacenar temporalmente y poner en cola los contenedores 44A, 214 de componentes vacíos para reabastecerlos con componentes en otra área de la instalación, o para enviarlos de vuelta a un proveedor para su reabastecimiento con componentes.

[0118] Según la invención, en el sistema 10 y los métodos de la estantería 162 de almacenamiento, se incluyen dispositivos montados sobre o en los estantes o compartimentos 180 para facilitar el movimiento de los grandes contenedores 44A de componentes dentro de la estantería 162 de almacenamiento, por ejemplo, hacia el pasillo 56 de estantería/fila 182 de presentación o fila 216 de salida. Por ejemplo, pueden usarse rodillos locos o rodillos motorizados (no se muestras) para mover los respectivos contenedores 44A (llenos 204 o vacíos 214) a lo largo de la dirección 140 y respectiva. En un ejemplo, los sensores 84, 426 en comunicación con unos rodillos motorizados de estanterías ejemplares y un sistema 326, 616 de control local o central pueden usarse para monitorizar y mover selectivamente los contenedores 44A, 204, 214 dentro de la estantería 162 para facilitar el almacenamiento, la puesta en cola y la retirada de los contenedores 44A dentro de la estantería 162 para, por ejemplo, colocar los contenedores 204 llenos en el pasillo 182 de presentación/pasillo 56 de estanterías, como se ha descrito.

[0120] En el ejemplo, los contenedores 44A, 204 de componentes llenos son retirados selectivamente de la fila 182 de presentación en el pasillo 56 de estanterías por los vehículos 40 de transporte. Como se muestra en general en el ejemplo de la Fig. 8, los contenedores 44A, 214 de componentes vacíos son retirados de la fila 216 de salida de la estantería 162 de almacenamiento por segundos vehículos 224 de transferencia desde un lado trasero de la estantería 162 de almacenamiento opuesto a la línea 50 de materiales para no interrumpir el suministro de componentes al área 24 de ensamblaje a fin de soportar las operaciones de ensamblaje. El segundo vehículo 224 de transporte puede tener la misma construcción que los vehículos 40A-E de transporte descritos o, alternativamente, puede ser una carretilla elevadora convencional u otro dispositivo de elevación manual, automatizado o autónomo, como conocen los expertos en la materia.

[0122] Con referencia a las Figs. 4, se muestra un uso ejemplar de un vehículo 40 de transporte, en la forma que tiene soportes primero 110 y segundo 114 (vehículos 40A, C y E de transporte). En el ejemplo, en una operación o ciclo colocado en la estantería 162 de almacenamiento, el vehículo 40A de transporte puede enganchar y retirar primero un gran contenedor 44A, 204 de componentes lleno de la primera zona 200 de la estantería 162 de almacenamiento, en la fila 182 de presentación del pasillo 56, y mover/indexar y depositar casi inmediatamente un gran contenedor 44A, 214 de componentes vacío en la segunda zona 210 de la estantería 162 de almacenamiento, en la fila 182 de presentación en el pasillo 56 de estanterías. Alternativamente, dos contenedores 44A, 204 de componentes llenos pueden engancharse en un ciclo o dos contenedores 44A, 214 de componentes vacíos pueden devolverse a la estantería 162 de almacenamiento. Esto da lugar a una mayor eficiencia y rendimiento en comparación con un vehículo de transporte con un sólo primer soporte 110 (Figs.

[0123] 5B y 6B). En un ejemplo (no se muestra), los contenedores 44A, 214 vacíos pueden depositarse en la estantería 162 en otra área de la estantería 162, por ejemplo, directamente en la fila 216 de salida u otra área del área 20 de almacenamiento.

[0125] Las Figuras 4 y 12A, 12B y 12C ilustran una secuencia ejemplar donde el vehículo 40A de transferencia recoge o engancha un contenedor 44A, 204 de componentes lleno de la estantería 162 de almacenamiento, asegura y transporta el contenedor 44A de componentes lleno al área 24 de ensamblaje y retira un contenedor 44A, 214 de componentes vacío del área 24 de ensamblaje para transportarlo de vuelta a la estantería 162 de almacenamiento para depositarlo en la estantería 162 de almacenamiento. Alternativamente, como se describió anteriormente, el enganche de un contenedor 44A, 204 de componentes lleno y la dejada/deposición de un contenedor 44A, 214 de componentes vacío pueden producirse casi al mismo tiempo en la estantería 162 de almacenamiento. Alternativamente, un contenedor 44A, 204 de componentes lleno se puede dejar caer/depositar en el pasillo de estanterías del área 24 de ensamblaje, y un contenedor 44A, 214 de componentes vacío se puede enganchar/recoger del pasillo 56 de estanterías en el área 24 de ensamblaje de manera similar.

[0127] En el ejemplo mostrado en las Figs. 4 y 12A, el vehículo 40 de transporte transporta a bordo un contenedor 44A, 204 lleno recuperado de la estantería 162 de almacenamiento. En un ejemplo, esta secuencia es iniciada por el sistema 326, 616 de control local y/o central cuando se detecta o determina que en el área 24 de ensamblaje y, más particularmente, en una determinada célula 34 de ensamblaje, un componente (o contenedor 44A de componentes) está casi agotado y requiere la reposición de ese componente en cierta célula 34 de ensamblaje. Esta detección o determinación de la necesidad de reposición de un determinado componente en una determinada célula 34 de ensamblaje puede realizarse por sensores (no se muestras) colocados en la célula 34 de ensamblaje, un monitoreo cuantitativo del uso o la cantidad del componente que se usa en la planificación de construcción, la observación manual por parte de un operador humano u observación mediante un monitoreo visual, por ejemplo, por una cámara o un dispositivo de obtención de imágenes de vídeo, durante un período de tiempo predeterminado y/u otras formas o procesos conocidos por los expertos en la materia.

[0129] En el ejemplo, el vehículo 40A ejemplar se mueve, coloca y alinea de forma autónoma en una célula 34 de ensamblaje predeterminada en el área 24 de ensamblaje, donde se necesita un contenedor 44A, 204 de componentes lleno reabastecido para soportar las operaciones de ensamblaje en la célula 34 de ensamblaje. En el ejemplo, un contenedor 44A, 214 agotado y vacío se coloca en la célula 34 de ensamblaje. En el ejemplo mostrado en la Fig. 12A, el segundo soporte 114 del vehículo 40A de transporte se usa para enganchar el contenedor 44A, 214 vacío en el pasillo 56 de estanterías del área de ensamblaje y asegurar el contenedor 44A, 214 vacío a bordo del vehículo 40A de transporte. Como se muestra en las Figs. 4 y 12C, el vehículo 40A de transferencia, con el contenedor 44A, 204 lleno y el contenedor 44A, 214 vacío a bordo, se indexa a continuación automáticamente o se mueve aguas abajo a lo largo de la dirección 64 x para colocar y alinear el primer soporte 110 y el contenedor 44A, 204 lleno a fin de reemplazar el contenedor 44A, 214 vacío que se acaba de retirar. El vehículo 40A de transferencia transfiere y deposita el contenedor 44A, 204 lleno en el pasillo 56 de estanterías de la célula 34 de ensamblaje. El vehículo 40A de transferencia regresa a continuación a la estantería 162 de almacenamiento a lo largo del pasillo 50 de materiales para depositar el contenedor 44A, 214 vacío en el pasillo 56 de estanterías de la segunda zona 210 de la estantería 162 de almacenamiento u otra área predeterminada en el área 20 de almacenamiento de mercado, como se describió anteriormente.

[0131] En un ejemplo, el vehículo 40A de transporte recibiría posteriormente instrucciones, por ejemplo, de los controladores 80, 326, 616, para indexar, colocar, alinear y recoger otro contenedor 44A, 204 lleno con el primer soporte 110 de la estantería 162 de almacenamiento de la manera descrita en general para su entrega a la célula del área de ensamblaje que requiere la reposición de ese componente. Aunque se describe para el vehículo 40A autónomo, los otros vehículos 40C y 40E que tienen soportes primero 110 y segundo 114 pueden usarse igualmente para las acciones y operaciones descritas.

[0133] Cuando se usa un único vehículo de transporte con primer soporte 110, por ejemplo, los vehículos 40B o 40D, un segundo o dispositivo 40B, 40D de soporte único complementario puede moverse de forma coordinada y en tándem con un contenedor 44A, 204 lleno o un contenedor 44A, 214 vacío y extraer o depositar los contenedores llenos o vacíos en la estantería 162 de almacenamiento o en el área 24 de ensamblaje, como se describe en general. El uso de los dispositivos y procesos descritos proporciona un suministro de componentes más eficiente y casi continuo o ininterrumpido para respaldar las operaciones de ensamblaje. Además, proporciona una retirada y un manejo logístico eficientes de los contenedores vacíos 44A, 214 de las áreas 24 de ensamblaje.

[0135] Se entiende que pueden usarse estructuras de estanterías 162 de almacenamiento alternativas, tamaños, configuraciones, orientaciones, componentes, características, dispositivos de automatización para soportar, monitorear y mover los contenedores 44A, y funciones que se adapten a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento conocidos por los expertos en la materia. Como ejemplo alternativo, la estantería 162 de almacenamiento puede configurarse para separar los contenedores 44A, 204 llenos de los contenedores 44A, 214 vacíos de una manera diferente a la descrita e ilustrada. En un ejemplo, una estantería separada (no se muestra) colocada adyacente a la estantería 162 puede usarse para recibir exclusivamente los contenedores 44A, 214 vacíos, mientras que la estantería 162 puede usarse exclusivamente para los contenedores 204 llenos.

[0137] Haciendo referencia a las Figuras 2, 13 y 14A, B, se muestra un ejemplo del área 20 de almacenamiento de mercado que incluye un área 166 de almacenamiento de pequeño contenedor de componentes, pequeño componente y/o componente a granel (denominada colectivamente área de pequeños contenedores de componentes). En el ejemplo, el área 166 de pequeños contenedores de componentes se coloca aguas abajo del área 160 de grandes contenedores de componentes y aguas arriba del área 24 de ensamblaje. En el ejemplo, el área 166 es útil para componentes o subensamblajes 246 en general más pequeños que no tienen estanterías de almacenamiento personalizadas o especializadas o material 44A de estiba que los componentes almacenados en el área 160 de grandes contenedores de componentes. En el ejemplo, estos componentes 246 más pequeños pueden enviarse a la instalación 12 en contenedores 44B de componentes dimensionalmente pequeños o más pequeños (pueden todavía tener un tamaño relativamente grande) e incluir muchos de los componentes 246 más pequeños colocados de forma holgada en los mismos, por ejemplo. Como se observa mejor en el ejemplo de la Fig. 13, una pluralidad de pequeños contenedores 44B de componentes pueden colocarse distantes del pasillo 56 de estanterías a lo largo de la dirección 140 y, como se muestra en general. En un ejemplo, los segundos vehículos 224 de transferencia pueden colocar los pequeños contenedores 44B de componentes en el área 166, como se describió anteriormente. Como saben los expertos en la materia, se pueden usar otros dispositivos o vehículos, por ejemplo, transpaletas o carretillas de mano.

[0139] Haciendo referencia a las Figs. 13 y 14A, un ejemplo de un área 166 de almacenamiento de pequeños contenedores de componente, la pluralidad de contenedores 44 de componentes puede incluir una pluralidad de bandejas 244 de transferencia utilizadas para recibir los componentes 246 y colocarlos y orientarlos con respecto a la bandeja 244. En el ejemplo, cada bandeja 244 de transferencia incluye un bastidor 250 rígido y una superficie 254 de soporte de base para soportar los componentes 246. En un ejemplo del sistema 10, una o más, o una pluralidad de bandejas 244 de transferencia, se colocan en el pasillo 56 de estanterías directamente adyacentes al pasillo 50 de materiales, en extensión o en contacto con la comunicación por los vehículos 40 de transferencia, como se explicó en general anteriormente.

[0141] En un ejemplo, la superficie 254 de soporte de base incluye una rejilla de montaje de precisión de orificios 260 separados en un patrón de rejilla con dimensiones geométricas, por ejemplo, orificios espaciados cada 100 milímetros (mm) en las dimensiones o direcciones geométricas x e y, a través de la superficie. En un ejemplo, uno o más accesorios de sujeción u otras herramientas 264 están montados en orificios seleccionados de la rejilla de montaje, lo que permite un posicionamiento exacto y preciso de los componentes 246 con respecto a la bandeja 244. Al colocar la bandeja 244 en una posición exacta y precisa en una célula 34 de ensamblaje, los robots programables y/u otros equipos automatizados pueden enganchar el componente 246 y moverlo rápidamente a la célula 34 de ensamblaje para su procesamiento, por ejemplo, soldando el componente colocado a un vehículo u otro producto ensamblado progresivamente. Se pueden usar otras configuraciones, componentes, formas, tamaños, superficies y dispositivos de posicionamiento de componentes para las bandejas 244 de transferencia que se adapten a la aplicación particular y a los componentes conocidos por los expertos en la materia. Se pueden usar dispositivos de soporte y sujeción de componentes distintos de las bandejas 244. En un ejemplo no se muestra, los pequeños contenedores 44B de componentes pueden colocarse en el pasillo 166 de estanterías del área 166 de almacenamiento y engancharse, transportarse y depositarse en el área 24 de ensamblaje para soportar las operaciones de ensamblaje, como se describe para la estantería 162 de almacenamiento y los grandes contenedores 44A de componentes.

[0143] Volviendo al ejemplo de la Fig. 13, los operadores 268 humanos pueden retirar los componentes 246 de los pequeños contenedores 44B y colocar los componentes 246 en las bandejas 244 en posiciones predeterminadas para su uso por la célula 34 de ensamblaje, como se describió anteriormente. En un ejemplo alternativo (no se muestra), se pueden usar dispositivos automatizados, por ejemplo robots programables y efectores finales asociados, para transferir los componentes 246 desde los pequeños contenedores 44B de componentes a las bandejas 244. Se pueden usar otros dispositivos y métodos para transferir los componentes 246 desde los pequeños contenedores 44B de componentes a la bandeja 244 de transferencia para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento conocidos por los expertos en la materia. Alternativamente, las bandejas 244 almacenadas con los componentes 246 pueden preensamblarse en un proveedor y transportarse a la instalación para su uso como se describió en general anteriormente. Se entiende además que cualquiera de los vehículos 40A-40E de transporte puede usarse para enganchar, transportar y depositar los contenedores 44B o las bandejas 244 de las maneras descritas.

[0145] Haciendo referencia al ejemplo de la Fig. 13, se muestra un ejemplo del área 20 de almacenamiento de mercado que incluye, o consiste en, un área 170 de almacenamiento de materiales consumibles. En el ejemplo, el área 170 de consumibles se coloca aguas abajo del área de pequeños contenedores 166 de componentes y aguas arriba del área 24 de ensamblaje. En el ejemplo, los componentes en forma de materiales 284 consumibles descritos anteriormente, por ejemplo, elementos de sujeción a granel, lubricantes, selladores y otros materiales usados directamente en las operaciones de ensamblaje, o usados indirectamente por el equipo en las operaciones de ensamblaje, pueden almacenarse temporalmente separados del pasillo 56 de estanterías en la dirección y, y a continuación colocarse y ponerse en cola en el pasillo 56 de estanterías del área 170 de almacenamiento, como se describe para el área 166. Estos componentes 284 pueden enviarse al área 16 de almacén de la instalación 12 en contenedores 44, incluso, por ejemplo, en palés convencionales u otros dispositivos de soporte, y transportarse al área 170 por segundos dispositivos 244 de transporte u otros dispositivos como los descritos anteriormente.

[0147] En un ejemplo, los operadores 268 humanos transfieren los contenedores llenos de materiales 284 consumibles a posiciones predeterminadas en el pasillo 56 de estanterías para facilitar el enganche de los vehículos 40 de transferencia. Alternativamente, el segundo vehículo 224 de transferencia o dispositivos automatizados, tales como robots o elevadores, colocan el material 284 consumible en el pasillo 56 de estanterías para esperar a que el vehículo 40 de transferencia lo enganche según la planificación de ensamblaje o construcción predeterminada. En otro ejemplo, los materiales 284 consumibles se colocan en bandejas 244 de transferencia colocadas en el pasillo 56 de estanterías, como se describe en general para el área 166.

[0149] En un ejemplo del sistema 10, los pequeños componentes 246 y/o los materiales 284 consumibles colocados en el pasillo 56 de estanterías son enganchados selectivamente por un vehículo 40 de transporte de una manera similar a la descrita para los grandes contenedores 44A de componentes y transferidos al área 24 de ensamblaje como se describe más adelante según la planificación de ensamblaje predeterminada y las necesidades de reabastecimiento del área 24 de ensamblaje. Se entiende que pueden usarse otras configuraciones, tamaños, posiciones y orientaciones u organizaciones logísticas de las áreas 166, 170 y/o los materiales 246, 284 para adaptarse a la especificación particular de aplicación y rendimiento, como conocen los expertos en la materia. Se entiende que cualquiera de las áreas 160, 166 y/o 170 de almacenamiento, individualmente y/o en combinación con una o ambas de las otras áreas 160, 166 o 170 de almacenamiento, puede usarse con uno y/o una combinación de los vehículos 40A-40E de transferencia, para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento, como conocen los expertos en la materia.

[0151] Haciendo referencia a las Figs. 2, 3, 15 y 16, el sistema 10 ejemplar incluye un área 24 de ensamblaje con una o más líneas 26 de ensamblaje (nueve mostradas en la Fig. 1) y células 34 de ensamblaje colocadas secuencialmente como se describió anteriormente (una línea 26 de ensamblaje y dos células 34A, 34B de ensamblaje mostradas en las Figs. 2, 15 y 16). En el área 24 de ensamblaje ejemplar, el pasillo 56 de estanterías del área de ensamblaje se extiende en al menos una parte de, y en el ejemplo mostrado, se extiende a través de toda el área 24 de ensamblaje, como se ilustra. En un ejemplo, el pasillo 56 de estanterías se extiende sustancialmente alineándose en línea recta desde el área 20 de almacenamiento de mercado a través del área 24 de ensamblaje, como se muestra en general y se observa mejor en la Fig. 3. En un ejemplo, el pasillo 56 de estanterías es continuo. En un ejemplo alternativo (no se muestra), el pasillo 56 de estanterías en el área 24 de ensamblaje no es continuo, y/o no está alineado en línea recta, y/o no está alineado, con el pasillo 56 de estanterías en el área 20 de almacenamiento de mercado. En el ejemplo descrito y mostrado en el área 24 de ensamblaje, el pasillo 56 de estanterías se coloca directamente adyacente y paralelo al pasillo 50 de materiales y además se coloca adyacente o en comunicación con cada célula 34 de ensamblaje, como se observa mejor en las Figs. 15 y 16. Se pueden usar otras posiciones, ubicaciones y/u orientaciones del pasillo 56 de estanterías en el área 24 de ensamblaje para adaptarse a las especificaciones de aplicación y rendimiento, como conocen los expertos en la materia.

[0153] Como se observa mejor en las Figs. 15 y 16, en un ejemplo de la instalación 12 de ensamblaje y el sistema 10, cada línea 26 de ensamblaje incluye una trayectoria 30 de desplazamiento de la línea de transporte o ensamblaje que se extiende a través de una o más, al menos dos o, alternativamente, una pluralidad de células 34 de ensamblaje. En un ejemplo de la trayectoria 30 de desplazamiento de la línea de ensamblaje, las plataformas 304 de ensamblaje se colocan y mueven secuencialmente a lo largo de la trayectoria 30 de desplazamiento de ensamblaje. Un ejemplo de un sistema de plataformas de ensamblaje automatizado es el sistema VERSAPALLET asignado al presente cesionario y descrito en la patente EE. UU. N.° 6,966,427. En un ejemplo, cada plataforma 304 de ensamblaje soporta un producto que se ensambla secuencial y progresivamente por los dispositivos automatizados que se describen a continuación. En un ejemplo, el al menos un producto es una estructura de carrocería en blanco del vehículo. En un ejemplo, el al menos un producto es un primer producto y un segundo producto, siendo el segundo producto diferente del primer producto. En un ejemplo, el primer producto es un primer modelo de vehículo y el segundo producto es un segundo modelo de vehículo.

[0155] Se entiende que pueden usarse células 34 de ensamblaje alternativas y dispositivos automatizados que no sean plataformas de ensamblaje. Por ejemplo, los dispositivos de transporte aéreo, por ejemplo, los sistemas de ensamblaje VERSAROLL® y VERSa Co DER® descritos en las patentes de EE. UU. N.° 6,799,673, 6,564,440, 6,719,122 y 7,108,189 cedidos al presente cesionario. Se pueden usar otros dispositivos y sistemas de transporte de líneas de ensamblaje conocidos por los expertos en la materia.

[0157] En las células 34A, 34B de ensamblaje ejemplares que se muestran en las Figs. 15 y 16, cada célula 34, A, 34B de ensamblaje incluye un sistema 310 de ensamblaje automatizado que incluye una pluralidad de robots 314 multieje automatizados y programables colocados a lo largo de, o en paralelo a, la trayectoria 30 de ensamblaje, como se muestra en general. Estos robots 314 pueden estar suspendidos y/o montados en el suelo. Los robots 314 están en comunicación con los armarios 320 de controles que están en comunicación con un sistema 326, 616 de control local y/o centralizado que incluye uno o más de los componentes mostrados en la Fig. 18 y que se describen con más detalle a continuación. El sistema 310 de ensamblaje automatizado y el sistema 326, 616 de control incluyen la programación almacenada en la memoria para soportar secuencias de operaciones de construcción de ensamblaje predeterminadas, por ejemplo, el al menos un producto, o alternativamente para una pluralidad de productos diferentes, así como controlar y mover los robots 314 y otros equipos de ensamblaje automatizados, para llevar a cabo las operaciones de construcción de ensamblaje predeterminadas.

[0159] En la célula 34A, 34B de ensamblaje ejemplar, se usan estructuras 330 de tipo andamiaje que incluyen una superficie 334 de soporte para soportar los robots 314 y los armarios 320 de controles, como se muestra en general. Un ejemplo de la estructura 330 ilustrada y de los robots se describe en la patente de EE. UU. N.° 8,201,723 cedida al presente cesionario. En un ejemplo, la superficie 334 de soporte puede soportar además superficies de soporte extraíbles o bandejas 328 tecnológicas que incluyen un equipo predeterminado para soportar las operaciones de ensamblaje, por ejemplo, materiales consumibles. Un ejemplo se describe en la patente de EE. UU. N.° 10,131,388 cedida al presente cesionario.

[0161] En el área 24 de ensamblaje ejemplar que se muestra en la Fig. 15, una estación 350 de materiales consumibles está colocada entre las dos células 34 de ensamblaje. En el ejemplo, un pasillo 56A de estanterías elevado se coloca por encima del suelo y en la dirección 140 y lateral en alineación con el pasillo 56 de estanterías del área de ensamblaje, en general a nivel de la planta de la instalación, como se describió anteriormente. En un ejemplo (no se muestra), la estación 350 de materiales consumibles está colocada adyacente a al menos una de la célula 34A o 34B de ensamblaje. La estación 350 de materiales consumibles puede usarse para proporcionar materiales consumibles para, por ejemplo, soportar indirectamente las operaciones de ensamblaje por parte del equipo de ensamblaje en las células 34A y/o 34B de ensamblaje. Por ejemplo, cuando una célula 34 de ensamblaje realiza una operación de unión mediante la aplicación de una gota de adhesivo a través de un robot 314 con un efector final aplicador de adhesivo, la estación 350 de materiales consumibles proporciona suministros listos de materiales 284 consumibles muy cerca de la célula de ensamblaje para proporcionar una reposición continua del adhesivo para soportar las operaciones de ensamblaje.

[0163] En el ejemplo de la estación 350 de materiales consumibles, los vehículos 40 de transferencia suministran los contenedores 44 de material 284 para su depósito en el pasillo 56A de estanterías de la manera descrita anteriormente. La retirada de los contenedores 44 vacíos de los materiales 284 consumibles se realiza por vehículos 40 de transferencia, como se ha descrito anteriormente.

[0165] Se entiende que la estación 350 de materiales consumibles puede adoptar construcciones, posiciones, configuraciones y orientaciones alternativas con respecto a las células 34 de ensamblaje y al área 24 de ensamblaje para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento. Por ejemplo, la estación 350 de materiales consumibles puede colocarse en el extremo aguas arriba o en el extremo aguas abajo (no se muestra) de las líneas 26 de ensamblaje respectivas, o en áreas seleccionadas de las líneas 26 de ensamblaje. En otro ejemplo (no se muestra), la estación 350 puede estar situada fuera del área 24 de ensamblaje. Se entiende que el área 24 de ensamblaje y el sistema 10 pueden no incluir una estación 350 de materiales consumibles.

[0167] En el ejemplo de las Figs. 15 y 16, una o más de las células 34A, 34B de ensamblaje pueden incluir además un dispositivo robótico de transferencia o un área 370 que incluye uno o más, o una pluralidad de, robots 314A de transferencia (se muestra uno) colocados lateralmente a lo largo de la dirección 140 y y que se extienden a lo largo de la dirección 64 x entre el pasillo 56 de estanterías del área de ensamblaje y la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje. En un ejemplo, el robot 314A de transferencia puede retirar componentes de los contenedores 44A, 44B de componentes o las bandejas 244 que se colocan en el pasillo 56 de estanterías del área de ensamblaje para su colocación y orientación en otro dispositivo, por ejemplo, un accesorio de retención o bandeja 244A, colocado directamente adyacente al sistema 310 de ensamblaje automatizado y/o a la trayectoria 30 de recorrido de ensamblaje y dentro de la comunicación de los robots 314 de ensamblaje. En un ejemplo del dispositivo 370 robótico de transferencia, los robots 314A de transferencia se colocan sobre una base móvil (no se muestra), por ejemplo, un transportador o un vehículo de guiado automático (Automated Guided Vehicle, AGV) que mueve el robot 314A de transferencia en la dirección 64 x para alinearse selectivamente con el siguiente contenedor 44A, B de componentes predeterminado o bandeja 244 para enganchar, manipular y transferir el componente desde el contenedor 44A, 44B o bandeja 244 al accesorio de retención o bandeja 244A descrito anteriormente, directamente adyacente a la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje.

[0168] Se entiende que los robots 314A de transferencia pueden transferir los componentes acoplados desde los contenedores 44A, 44B y/o las bandejas 244 directamente al dispositivo 310 de ensamblaje automatizado y/o a la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje para, por ejemplo, soldar el componente al vehículo construido progresivamente o al menos a un producto que se desplace a lo largo de la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje. En un ejemplo alternativo, el robot 314A de transferencia puede enganchar el componente y posicionarlo en su espacio (x, y, z) de coordenadas tridimensional y el robot 314 de ensamblaje puede acoplar directamente el componente y transferir el componente a la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje para su procesamiento. Se entiende que los dispositivos distintos de los robots 314A de transferencia y/o el dispositivo o área 370 de transferencia pueden usar equipos y/o dispositivos alternativos y/o adoptar otras configuraciones, posiciones y operaciones distintas a las descritas para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento.

[0170] En un ejemplo alternativo (no se muestra), el pasillo 56 de estanterías del área de ensamblaje se coloca directamente adyacente a, o dentro de la comunicación o el alcance de los robots 314 de ensamblaje en el sistema 310 de ensamblaje automatizado. En este ejemplo, los robots 314 de ensamblaje pueden articular, enganchar y transferir el componente desde los contenedores 44A, 44B y/o las bandejas 244 directamente al sistema 310 de ensamblaje automatizado y/o a la trayectoria 30 de desplazamiento del ensamblaje para un procesamiento de ensamblaje directo sin la necesidad de un área 370 de transferencia o robots 314A de transferencia. Se entiende que cualquiera de los equipos, dispositivos y/o procesos individuales descritos anteriormente puede usarse en combinación con todos, o seleccionarse de, los demás equipos, dispositivos y/o procesos descritos individualmente para adaptarse a las especificaciones particulares de aplicación y rendimiento del área 24 de ensamblaje o instalación, como conocen los expertos en la materia.

[0172] En el sistema 10 y los métodos ejemplares, los uno o más, o la pluralidad de, vehículos 40 de transferencia que soportan el contenedor 44 de componentes lleno enganchado se mueven selectivamente a lo largo del pasillo 50 de materiales en el área 24 de ensamblaje, como se muestra mejor en las Figs. 15 y 16. Los contenedores 44 de componentes (se muestran 44A, 44B) se colocan selectivamente en el área 24 de ensamblaje según el funcionamiento de la célula 34 de ensamblaje. Por ejemplo, como se observa mejor en la Fig. 16, los vehículos 40 de transferencia colocan los contenedores 44a de ensamblaje de componentes grandes llenos en el pasillo 56 de estanterías de la célula 34B de ensamblaje según se describió anteriormente. Como se observa mejor en la Fig. 15, los vehículos 40 de transferencia colocan de manera similar las bandejas 244 de transferencia llenas que soportan los componentes 246 en el pasillo 56 de estanterías de la célula 34A de ensamblaje, como se describió anteriormente. Los materiales 284 de ensamblaje consumibles se colocan en el pasillo 56A de estanterías de la estación 350 de materiales consumibles, como se describió anteriormente. Se entiende que los contenedores 44A, B de componentes y las bandejas 244 pueden colocarse en posiciones diferentes a las de los pasillos 56 de estanterías en el área 24 de ensamblaje para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento, como conocen los expertos en la materia.

[0174] En el ejemplo del sistema 10, los vehículos 40 de transferencia, al llegar al destino o posición predeterminado en el área 24 de ensamblaje según el contenedor 44 de componentes, la bandeja 244 o el material 284 consumible de a bordo, extienden el soporte primero 110 o segundo 114 en la dirección 140 y para colocar el contenedor 44 de componentes, la bandeja 244 o el material 284 consumible en el pasillo 56, 56A de estanterías y, a continuación, lo desenganchan para depositarlo en el pasillo 56 o 56A de estanterías. En un ejemplo donde un vehículo 40 de transferencia incluye los soportes primero 110 y segundo 114 (por ejemplo, las Figs. 5A, 6A y 7A), tanto un contenedor 44 de componentes lleno, una bandeja 244 o un material 284 consumible pueden depositarse en un pasillo 56, 56A de estanterías como un contenedor 44 de componentes, una bandeja 244 o un material 284 consumible vacío pueden retirarse del área 24 de ensamblaje en una visita o ciclo del vehículo 40 de transporte, como se describió anteriormente. Como se ha descrito, esta visita o ciclo también puede ocurrir en el área 20 de mercado.

[0176] Estos dispositivos y procesos descritos mejoran en gran medida la eficiencia y el rendimiento de los vehículos 40 de transferencia, el área 20 de almacenamiento de mercado, el área 24 de ensamblaje y el sistema 10 en general. El diseño y la utilización del pasillo 50 de materiales y los vehículos 40 de transferencia, los pasillos 56, 56A de estanterías y el pasillo 60 peatonal también reducen el espacio o el área de planta de la instalación que se necesita para soportar las operaciones de ensamblaje de gran volumen, al tiempo que aumentan la eficiencia y el ensamblaje o el rendimiento de las unidades. El sistema 10 proporciona además un alto nivel de automatización mediante el uso de vehículos 40 de transferencia autónomos en combinación con los dispositivos de ensamblaje automatizados y el sistema 310.

[0178] Aunque los ejemplos del sistema 10 descritos anteriormente han descrito, con fines ilustrativos y de conveniencia, un área 24 de ensamblaje que incluye una única línea 26 de ensamblaje, se entiende que el área 24 de ensamblaje puede incluir al menos una línea 26 de ensamblaje o una pluralidad de líneas 26 de ensamblaje. En el ejemplo mostrado en la Fig. 1, el área 24 de ensamblaje del sistema 10 incluye una pluralidad de líneas 26 de ensamblaje (no se muestra ninguna), cada una incluyendo una pluralidad de células 34 de ensamblaje. En el ejemplo, toda la pluralidad de líneas 26 de ensamblaje están orientadas para alinearse sustancialmente extendiéndose en una dirección 64 x, y son sustancialmente paralelas entre sí. En el ejemplo, cada línea 26 de ensamblaje incluye un pasillo 56 de estanterías de la línea de ensamblaje dedicado (o un pasillo de estanterías del área de ensamblaje) como se describió anteriormente y se observa mejor en las Figs.

[0179] 3, 15 y 16.

[0181] En el ejemplo de la Fig. 1, cada línea 26 de ensamblaje incluye además un área 20 de almacenamiento de mercado dedicada (o asignada) que incluye un pasillo 56 de estanterías del área de almacenamiento alineado con el pasillo 56 de estanterías del área de ensamblaje como se describió anteriormente. En un ejemplo, el área 20 de almacenamiento dedicada incluiría solamente componentes para su uso en la línea 26 de ensamblaje particular. Como se describió anteriormente, el área 20 de almacenamiento puede incluir una o más, o todas, las áreas 160, 166 y/o 170. En el ejemplo, cuando se usan múltiples líneas 26 de ensamblaje, se usa un pasillo 50 de materiales dedicado para cada línea 26 de ensamblaje colocada directamente adyacente al pasillo de estanterías como se describió anteriormente. En un ejemplo, también se puede usar un pasillo 60 peatonal dedicado. En el ejemplo, para cada pasillo 50 de materiales de la línea de ensamblaje, al menos uno de la pluralidad de vehículos 40 de transferencia, o una pluralidad de la pluralidad de vehículos 40 de transferencia, se mueven recíprocamente entre el área 20 de almacenamiento dedicada respectiva y el área 24 de ensamblaje respectiva, o la línea 26 de ensamblaje, para enganchar, transferir y desenganchar los contenedores 44 de componentes como se describe en los ejemplos anteriores.

[0183] En un ejemplo alternativo de la Fig. 1 (no se muestra), un pasillo 50 de materiales y vehículos 40 de transferencia pueden "compartirse" entre dos líneas de ensamblaje colocadas de manera adyacente en lugar de tener dos pasillos 50 de materiales dedicados (uno para cada línea 26 de ensamblaje) y vehículos 40 de transferencia para cada pasillo 50 de materiales. En este ejemplo, los vehículos 40 de transferencia enganchan y transfieren selectivamente componentes a una selección de las líneas 26 de ensamblaje compartidas para soportar el ensamblaje del al menos un producto en la línea 26 de ensamblaje respectiva según la planificación de construcción. En este ejemplo, una única área 20 de almacenamiento de mercado también puede "compartirse" entre dos líneas 26 de ensamblaje (frente a un área 20 de almacenamiento dedicada para cada línea 26 de ensamblaje) de manera similar. Se pueden usar otras configuraciones del sistema 10 para adaptarse a las especificaciones de aplicación o rendimiento, como conocen los expertos en la materia.

[0184] Haciendo referencia a la Fig. 17, un ejemplo de sistema 10 y métodos incluye un sistema 390 de seguridad de detección de visión. En el ejemplo, el sistema 390 de seguridad se coloca en el área 24 de ensamblaje, por ejemplo, el área 24A de ensamblaje y las células 34C de ensamblaje alternas, como se muestra. En el ejemplo, se usan uno o más, o una pluralidad de, sensores 394 para identificar zonas de detección predeterminadas, por ejemplo, una primera zona 400, una segunda zona 404 y una tercera zona 408, como se muestra en general en la Fig. 17. Los sensores 394, 428 están en comunicación con un sistema 326, 616 de control local o centralizado que incluye los componentes mostrados en la Fig. 18 y que, en general, se describen a continuación. Como se describió anteriormente, los sistemas 326, 616 de control local o central también están en comunicación con el equipo automatizado del área 24 de ensamblaje, por ejemplo, los vehículos 40, los robots 314, 314A y el sistema 310 de ensamblaje automatizado.

[0186] En un ejemplo del sistema 390 de seguridad, la primera zona 400 define un área donde la detección de un objeto en movimiento, por ejemplo, un operador humano u otra pieza de equipo, por ejemplo, el vehículo 40 de transferencia, no altera las operaciones en el área 24 de ensamblaje. En un ejemplo que usa las Figs. 15 y 16, la primera zona 400 puede incluir un campo de visión o cubrir el pasillo 60 peatonal donde, por ejemplo, operadores humanos (no se muestras) pueden moverse y supervisar las operaciones en el área 20 de almacenamiento de mercado y el área 24 de ensamblaje. En un ejemplo alternativo, la primera zona 400 puede incluir alternativamente, o también, el pasillo 50 de materiales donde los vehículos 40 de transferencia se mueven como se describió en general anteriormente.

[0188] En los ejemplos de las Figs. 15, 16 y 17, la detección por parte de los sensores 394 de un objeto en movimiento o no autorizado en la segunda zona 404 puede activar una alerta y/o alterar las operaciones de ensamblaje en la célula 34 o el área 24 de ensamblaje. En un ejemplo, la segunda zona 404 puede incluir un campo de visión o cubrir el pasillo 50 de materiales. En un ejemplo, si se detecta un objeto no autorizado o un operador humano (no se muestra) en el pasillo 50 de materiales, el sistema 326, 616 de control puede reducir automáticamente la velocidad de movimiento de los dispositivos automatizados, por ejemplo, los vehículos 40 de transporte, los robots 314/314A de ensamblaje a alta velocidad y/o el sistema 310 de ensamblaje automatizado para evitar un impacto a alta velocidad con el objeto no autorizado detectado. Alternativamente, la detección de un objeto no autorizado en la segunda zona 404 puede detener inmediatamente todo movimiento y/u operación del equipo 40, 314, 314A, 310 automatizado controlado en la célula 34C de ensamblaje y/o el área 24A de ensamblaje. En un ejemplo alternativo, la segunda zona 404 puede incluir o cubrir alternativamente, o también, el pasillo 56 de estanterías.

[0189] En los ejemplos de las Figs. 15, 16 y 17, la detección por parte de los sensores 394 de un objeto no autorizado en la tercera zona 406 puede indicar una alerta grave o de alto nivel e iniciar una interrupción inmediata de todas las operaciones automatizadas en una célula de ensamblaje 34C o en el área de ensamblaje 24A hasta que la alerta se investigue y resuelva o borre. En un ejemplo, la tercera zona 406 puede incluir el pasillo 50 de materiales, el pasillo 56 de estanterías y/o el(las) área(s) entre el pasillo 56 de estanterías y la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje a lo largo de la dirección 140 y. Se entiende que el campo de visión o el área de cobertura de los sensores 394 puede incluir uno o más de los pasillos o áreas descritos anteriormente, o áreas alternativas o adicionales, para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y/o de seguridad de las instalaciones, como conocen los expertos en la materia.

[0191] En un ejemplo del sistema 390, los sensores 394, 428 pueden ser uno o más sensores láser, ultrasónicos, infrarrojos u otros sensores operables para detectar objetos seleccionados, o el movimiento de objetos, dentro de un campo de visión o área de cobertura del sensor 394. Se pueden usar otros dispositivos, por ejemplo, cámaras de vídeo u otros dispositivos de captura de imágenes para detectar la presencia o el movimiento no autorizado de equipos u otros objetos dentro de la zona respectiva. En un ejemplo, el sistema 390 y/o los sensores 394, 428 pueden detectar y distinguir entre equipos u objetos autorizados y equipos u objetos no autorizados en una zona respectiva. Por ejemplo, un sensor 394 que tiene un campo de visión que abarca el pasillo 50 de materiales puede funcionar para distinguir entre un vehículo 40 de transporte, cuyo movimiento está permitido en el pasillo 50 de materiales, de un operador humano (no se muestra), cuyo movimiento no estaría permitido en el pasillo 50 de materiales en condiciones normales de funcionamiento. Esto puede usarse igualmente para el pasillo 56 de estanterías y el sistema 310 de ensamblaje automatizado. Los dispositivos alternativos (no se muestras), por ejemplo, las etiquetas de identificación por radiofrecuencia (Radio Frequency Identification, RFID) u otros dispositivos, pueden fijarse, por ejemplo, a objetos a los que normalmente se les permite estar en una zona que no activarían ni avisarían con de una alarma en una zona respectiva y que no ralentizarían ni detendrían las operaciones si se detectaran. Por ejemplo, el movimiento de los contenedores 44, las bandejas 244 o los robots 314 y 314A en el pasillo 56 de estanterías no activaría una alerta o alarma para ralentizar o detener las operaciones en la célula 34C de ensamblaje o en el área 24A de ensamblaje. El sistema 390 también se puede usar en el área 20 de almacenamiento de mercado de una manera similar. Como saben los expertos en la materia, se pueden usar otros sistemas 390, sensores 394, dispositivos, sistemas de control y/u operaciones para su uso como un sistema de seguridad visual en combinación con el sistema 10 como se describe.

[0193] Haciendo referencia a la Fig. 18, se ilustra un ejemplo de un sistema de control 80 del vehículo de transferencia 40, un sistema de control local 326 y/o un sistema de control central 616 (denominados colectivamente sistema local o de control 326 a menos que se indique lo contrario). El sistema 326 de control incluye un dispositivo informático, o múltiples dispositivos informáticos, que funcionan de forma cooperativa. El dispositivo informático del sistema de control ejemplar incluye componentes de hardware comunes, que incluyen, pero no se limitan a, una unidad 420 central de procesamiento (Central Processing Unit, CPU) un dispositivo 424 de almacenamiento de memoria de datos, uno o más controladores (incluyendo, pero no se limitan a, controladores 436 lógicos programables (Programmable Logic Controllers, PLC)), dispositivos 440 de entrada/salida, transmisor y receptor 444 para enviar y recibir señales de datos cableadas o inalámbricas, accionadores 432 (por ejemplo, motores eléctricos) y 86 sensores, 428. Estos componentes de hardware están en comunicación de señales de datos entre sí, ya sea a través de conexiones cableadas o protocolos de comunicación inalámbrica, a través de un bus 450 u otro hardware adecuado. Se pueden usar otros componentes de hardware, incluidos los dispositivos 440 de entrada y salida adicionales, para adaptarse a las especificaciones particulares de aplicación y rendimiento conocidas por los expertos en la materia. Los ejemplos de dispositivos de entrada incluyen, pero no se limitan a, dispositivos de visualización sensibles al tacto, teclados, dispositivos de obtención de imágenes y otros dispositivos que generan señales interpretables por ordenador en respuesta a la interacción del usuario. Los ejemplos de dispositivos de salida incluyen, pero no se limitan a, pantallas de visualización, altavoces, luces de alerta y otros dispositivos perceptibles de audio o visualmente. El sistema 326 de control es alimentado por la fuente 406 de alimentación, por ejemplo, una batería recargable o electricidad convencional proporcionada por la instalación 12 del ensamblaje.

[0195] El procesador 420 ejemplar puede ser cualquier tipo de dispositivo que sea capaz de procesar, calcular o manipular información, incluyendo, pero no se limita a, información digital, que se conoce actualmente o que puede desarrollarse en el futuro. Un ejemplo de procesador es una unidad central de procesamiento (Central Processing Unit, CPU) convencional.

[0197] El dispositivo 424 de almacenamiento de memoria de datos ejemplar puede incluir dispositivos que almacenan información, incluyendo, pero no se limita a, información digital, para su uso inmediato o futuro por parte del procesador 420. Los ejemplos de dispositivos de almacenamiento de memoria incluyen uno o ambos dispositivos de memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM) o de memoria de sólo lectura (Read Only Memory, ROM). El dispositivo de almacenamiento de memoria puede almacenar información, tal como instrucciones de programa que pueden ser ejecutadas por el procesador 420 y datos que son almacenados y recuperados por el procesador 420. Adicionalmente, partes del sistema operativo para el dispositivo computacional y otras aplicaciones se pueden almacenar en el dispositivo 424 de almacenamiento de memoria de datos. Los ejemplos no limitativos del dispositivo 424 de almacenamiento de memoria incluyen una unidad de disco duro o una unidad de estado sólido. Alternativamente, partes de la información almacenada pueden almacenarse en la nube (dispositivos de almacenamiento remoto o centros de datos) y recuperarse selectivamente a través de protocolos inalámbricos.

[0198] En un ejemplo del sistema 10, el sistema 326 de control incluye un sistema operativo de software adecuado y un software preprogramado para ejecutar acciones, funciones u operaciones predeterminadas del sistema 10 descrito en esta invención. El sistema operativo y el software pueden almacenarse en el dispositivo 424 de almacenamiento de memoria de datos y procesarse y ejecutarse por el procesador 420 a través del controlador 436 y los accionadores 432.

[0200] En un ejemplo, el sistema 10, o componentes del mismo, por ejemplo, los vehículos 40 de transporte, pueden recibir instrucciones y comandos operativos a través de señales de datos transmitidas de forma inalámbrica en tiempo real desde el sistema 326, 616 de control local o central u otros sistemas de control local o central. Los ejemplos de redes de comunicación que pueden estar en uso en la instalación 12 pueden incluir, pero no se limitan a, redes de área grande (Large Area Networks, LAN) o una red de área de campus (Campus Area Network, CAN). Los ejemplos de redes, sistemas y protocolos de comunicación inalámbrica usables con el sistema 10 incluyen enrutadores inalámbricos para la comunicación basándose en la norma IEEE 802.11 (también conocida como wi-fi). Se pueden usar otros protocolos de comunicación inalámbrica, por ejemplo, BLUETOOTH. Otros sistemas de comunicación por cable y componentes para la comunicación pueden basarse en la norma IEEE 802.3 (también conocida como Ethernet) y usarse en ciertas aplicaciones. Se pueden usar otras formas de redes de comunicación, protocolos, sistemas y dispositivos de comunicación por cable e inalámbrica, conocidos por los expertos en la materia.

[0202] El modo de funcionamiento autónomo o de conducción autónoma descrito anteriormente de los vehículos de transporte 40 se puede lograr mediante el uso de uno o una pluralidad de sensores 86, 428, el dispositivo integrado 40A, B, E, por ejemplo, un LIDAR omnidireccional (imágenes, detección y alcance de la luz), el procesamiento a bordo de los datos de los sensores recibidos por el vehículo de transporte 40 y la ejecución a bordo de comandos a través del sistema de control a bordo 80 y los actuadores 432 para navegar y mover el vehículo 40 a lo largo de una trayectoria de viaje.. Se pueden usar otros tipos y formas de sensores 86, 428 y sistemas de monitorización posicional y navegación que incluyen, pero no se limitan a, sistemas de posicionamiento global por satélite (Global Positioning Satellite, GPS), dispositivos de posicionamiento triangular, sensores ultrasónicos, sistemas de sensores láser, radares, sensores de proximidad y/o dispositivos o sistemas de obtención de imágenes visuales conocidos por los expertos en la materia. Como se ha indicado, las instrucciones y comandos para el movimiento y la guía de cada vehículo 40 pueden recibirse alternativamente, o en combinación, por el vehículo 40 respectivo desde un sistema 326, 616 de control local y/o central para su ejecución por el sistema 80 de control del vehículo 40 respectivo.

[0204] Como se describió anteriormente y se ilustró, los sistemas 326 de control también están en comunicación con el equipo automatizado en el área 20 de almacenamiento de mercado y/o el área 24 de ensamblaje. Por ejemplo, los sensores y accionadores pueden activarse y controlarse para mover o poner en cola los contenedores 44 en la estantería 162 de almacenamiento, el pasillo 56 de estanterías, y controlar y mover los robots 314, 314A y el sistema 310 de ensamblaje automatizado que transportan los dispositivos para mover secuencialmente vehículos ensamblados progresivamente o al menos un producto a través de las áreas 24 de ensamblaje.

[0206] Haciendo referencia a la Fig. 19, se muestra un ejemplo de un método para ensamblar la logística 500 de materiales. En un método ejemplar, la etapa 510 incluye almacenar una pluralidad de contenedores 44 de componentes que contienen al menos un componente en un área 20 de almacenamiento de mercado. Como se describió anteriormente, el área 20 de almacenamiento de mercado ejemplar incluye un área 160 de grandes contenedores de componentes, un área 166 de pequeños componentes de contenedores y un área 170 de materiales de ensamblaje consumibles para almacenar y organizar temporalmente los componentes y los contenedores 44 asociados usados para ayudar a las operaciones de ensamblaje. Como se describió anteriormente, los contenedores de componentes pueden incluir 44A, 44B, bandejas 244 de transferencia y palés convencionales (para los materiales consumibles) u otros dispositivos o estructuras usables para soportar y ayudar a la transferencia de contenedores o componentes.

[0208] En una etapa 515 alternativa y opcional, los componentes y/o subensamblajes 426 del área 166 de pequeños componentes pueden transferirse desde los contenedores 44A o 44B a las bandejas 244 de transferencia como se describió anteriormente.

[0210] En una etapa 520 ejemplar, los contenedores 44 de componentes seleccionados se colocan selectivamente y se ponen en cola en el área 20 de almacenamiento de mercado en un pasillo 56 de estanterías colocado directamente adyacente a un pasillo 50 de materiales, como se describió anteriormente. Se entiende que el contenedor se puede colocar en una ubicación fuera de, o diferente de, un pasillo 56 de estanterías descrito e ilustrado en esta invención.

[0212] La etapa 530 ejemplar incluye colocar un vehículo 40 de transporte a lo largo del pasillo 50 de materiales adyacente al pasillo 56 de estanterías predeterminado, incluyendo los contenedores 44 de componentes en cola.

[0213] La etapa ejemplar 540 incluye enganchar uno seleccionado de la pluralidad de contenedores llenos 44, 204 mediante el vehículo de transporte 40. En un ejemplo, el vehículo 40 de transporte extiende un soporte primero 110 o segundo 114 en una dirección 140 y en el pasillo 56 de estanterías para enganchar y fijar en el vehículo 40 el contenedor 44, 204 de componentes lleno predeterminado, colocado, en cola y alineado. En un ejemplo donde un vehículo 40 de transporte incluye los soportes primero 110 y segundo 114, un contenedor 44, 208 de componentes vacío/agotado se deposita en el área 20 de almacenamiento de componentes inmediatamente antes o después de que el vehículo 40 de transporte se enganche al contenedor 44, 204 de componentes lleno. Como se ha descrito, el uso de un vehículo 40 con los soportes primero 110 y segundo 114 permite que el mismo vehículo 40 se enganche a un contenedor lleno o vacío, se indexe rápidamente a lo largo del pasillo 50 de materiales en la dirección x y desenganche y deposite el otro contenedor vacío o lleno en el pasillo 56 de estanterías de las estanterías 162 de almacenamiento o, alternativamente, en el pasillo 56 de estanterías del área 24 de almacenamiento, como se describió anteriormente. En un ejemplo alternativo donde los vehículos 40 de transporte incluyen solamente un primer soporte 110, un segundo vehículo 40 de transporte o un vehículo de transporte acompañante puede engancharse o depositar el otro contenedor lleno o vacío en el pasillo 56 de estanterías apropiado.

[0215] La etapa 550 ejemplar incluye transportar el contenedor 44, 204 de componentes lleno enganchado desde el área 20 de almacenamiento de mercado al área 24 de ensamblaje (o alternativamente un contenedor 44, 214 vacío desde el área 24 de ensamblaje al área 20 de almacenamiento de mercado). En un ejemplo, los vehículos 40 de transporte se mueven solamente a lo largo del pasillo 50 de materiales en una dirección 64 x como se describió anteriormente.

[0217] La etapa 560 ejemplar incluye depositar el contenedor de componentes lleno en el pasillo 56 de estanterías del área 24 de ensamblaje como se describió anteriormente (o, alternativamente, un contenedor vacío en el pasillo 56 de estanterías de la estantería 162 de almacenamiento). En un ejemplo, el dispositivo 40 de transporte extiende un soporte primero o segundo en una dirección 140 y en el pasillo 56 de estanterías.

[0219] En una etapa 565 ejemplar y opcional, en donde el vehículo 40 de transporte incluye los soportes primero 110 y segundo 114, el vehículo 40 de transporte también puede recoger/enganchar un contenedor 44, 218 de componentes vacío/agotado mientras se coloca en el área 24 de ensamblaje antes de regresar al área 20 de almacenamiento de mercado para enganchar otro contenedor 44, 204 de componentes llenos de la manera en general descrita anteriormente. En un ejemplo alternativo donde los vehículos 40 de transporte incluyen solamente un primer soporte 110, un segundo vehículo 40 de transporte o un vehículo de transporte complementario puede engancharse a un contenedor 44, 214 vacío en el pasillo 56 de estanterías del área 24 de ensamblaje, transportar de manera coordinada el contenedor vacío al área 20 de almacenamiento de mercado y depositar el contenedor vacío en el pasillo 56 de estanterías de la estantería 162 de almacenamiento, como se describió anteriormente.

[0221] Aunque el método 500 se describe como enganchar, transportar y desenganchar contenedores llenos de la estantería 162 del área 20 de almacenamiento al área 24 de ensamblaje, se entiende que el método 500 se usa igualmente para enganchar, transferir y depositar contenedores llenos desde las áreas 166 y/o 170 de almacenamiento al área 24 de ensamblaje de una manera similar. Se entiende además que el método 500 se usa igualmente para enganchar, transferir y depositar contenedores vacíos desde el área 24 de ensamblaje al área 20 de almacenamiento de mercado, incluyendo cada una las áreas 160, 166 y 170, de manera similar.

[0222] En la etapa 570 ejemplar ilustrada en la Fig. 19, y como se observa y describe en la Fig. 16, los componentes se retiran del contenedor 44A, 44B o de las bandejas 244 que se colocan en el pasillo 56 de estanterías del área 24 de ensamblaje y se transfieren a las bandejas 244A colocadas directamente adyacentes a la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje, o directamente en el sistema 310 de ensamblaje automatizado y/o a la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje para su uso en las operaciones de ensamblaje como se describió en general anteriormente. Cuando los componentes se transfieren primero a las bandejas 244A, los robots 314 de ensamblaje enganchan selectivamente los componentes colocados en las bandejas 244A y los transfieren al sistema 310 de ensamblaje automatizado y/o a la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje para su uso. Como se describió anteriormente, se pueden usar uno o más, o una pluralidad de robots 314A, 314 para transferir componentes desde el pasillo 56 de estanterías al sistema 310 de ensamblaje automatizado y/o a la trayectoria 30 de recorrido del ensamblaje para su uso.

[0224] El método 500 ejemplar puede incluir etapas adicionales, la eliminación de etapas y/o etapas en una secuencia u orden diferente al descrito e ilustrado para llevar a cabo los dispositivos y métodos del sistema 10 descritos en esta invención, como conocen los expertos en la materia.

[0226] Con referencia a las Figs.20 y 21, se muestra un ejemplo de un sistema 600 y método de monitoreo de logística de ensamblaje útiles en el sistema 10 y los métodos. En el sistema 600 y los métodos ejemplares, los dispositivos y las operaciones de logística del sistema 10 de la instalación 12 descritos anteriormente, incluidas las operaciones de ensamblaje en el área 24 de ensamblaje, están total o sustancialmente automatizados.

[0227] Mediante el uso de una pluralidad de sensores 428 y dispositivos de monitorización descritos anteriormente y descritos resumidamente a continuación, la ubicación y el movimiento de los contenedores 44 de componentes, el almacenamiento y/o el inventario de componentes en el área 20 de almacenamiento, y/o las operaciones de ensamblaje en el área 24, se monitorean de forma continua o periódica y los datos se transmiten a un centro de control central que se describe a continuación. Mediante el monitoreo, la recopilación y el análisis de los datos logísticos, se pueden ver y monitorear los modelos visuales y analíticos en tiempo real de la instalación 12 y el sistema 10 para detectar si el sistema 10 y todos los subsistemas, por ejemplo, el área 20 de almacenamiento de mercado, los vehículos 40 de transferencia y el área 24 de ensamblaje, funcionan dentro de parámetros predeterminados. El sistema 600 y los métodos pueden implementarse en uno o más, o en todos los aspectos, de las operaciones logísticas descritas anteriormente, desde la entrada de los componentes en el muelle 16 de carga, pasando por el almacenamiento y el movimiento en el área 20 de almacenamiento de mercado, transferencias entre el área 20 de almacenamiento y el área 24 de ensamblaje, y las operaciones de ensamblaje en el área 24 de ensamblaje.

[0229] Haciendo referencia a la Fig. 20, un ejemplo de instalación 12 incluye el sistema 10 descrito anteriormente, que incluye un muelle 16 de carga, un área 20 de almacenamiento de mercado y un área 24 de ensamblaje. El área 24 de ensamblaje ejemplar se describió anteriormente incluyendo una o más, o una pluralidad de, líneas 26 de ensamblaje. En un ejemplo del sistema 600, la instalación 12 incluye un centro 616 de control central que incluye un sistema 620 y dispositivos de monitorización y simulación de logística y ensamblaje. El sistema 620 puede incluir programas de software de simulación de fabricación y/o ensamblaje de productos disponibles en el mercado que permiten la monitorización y el análisis detallados de los equipos y procesos industriales automatizados.

[0231] Como se muestra en la Fig. 21, cada área 20 de almacenamiento de mercado y área 24 de ensamblaje (solo se muestra una línea 26 de ensamblaje) pueden incluir uno o más dispositivos 326 de control y monitorización locales (se muestran tres). Los componentes, el hardware, los sistemas operativos y el software se han descrito anteriormente para el sistema 80, 326 de control y se muestran en la Fig. 18. El dispositivo 326 de control local está en comunicación de señales de datos, inalámbrica y/o cableada, como se describió anteriormente, con una pluralidad de sensores y dispositivos de monitoreo (no se muestras) conectados a, y/o monitoreando, los dispositivos automatizados descritos anteriormente, por ejemplo, sensores y accionadores en la estantería 162 de almacenamiento, los vehículos 40 de transporte, los robots 314, 314A y/o el sistema 310 de ensamblaje automatizado. Se entiende que el dispositivo 326 de control local puede estar en comunicación con dispositivos automatizados o con sensores adicionales o alternativos en el sistema 10.

[0233] Los ejemplos de sensores 428 y dispositivos de monitorización pueden incluir cámaras y dispositivos de vídeo electrónicos, físicos, posicionales y de obtención de imágenes visuales, y otros sensores y dispositivos para detectar y/o monitorizar las condiciones predeterminadas de los dispositivos automatizados y transmitir datos de señal al centro de control local 326 o central 616 para su análisis y monitorización. Se pueden usar otros sensores y dispositivos de monitorización para detectar la posición y el movimiento físico, el tiempo y/u otras métricas que se adapten al equipo automatizado particular y al proceso de ensamblaje conocido por los expertos en la materia.

[0235] En el sistema 600 y los métodos ejemplares, los datos de señales de logística transferidos recopilados por los sensores y/o dispositivos 326 de control local se transmiten al centro 616 de control central. El centro 616 de control y el sistema 620 de monitorización pueden incluir uno o más dispositivos, hardware, sistemas operativos y software descritos e ilustrados en la Fig. 18. Un ejemplo del sistema 620 de monitorización o simulación puede incluir ordenadores y monitores visuales para mostrar visualmente uno o más aspectos de las operaciones logísticas y los datos recibidos del funcionamiento del sistema 10. En el sistema 600 ejemplar, las operaciones de logística y de ensamblaje de la instalación 12 se pueden monitorear y analizar visualmente, y se pueden realizar cálculos para monitorear si las operaciones de logística y/o de ensamblaje se realizan dentro de los parámetros predeterminados almacenados en los dispositivos 424 de memoria (ilustrados esquemáticamente en la Fig. 18). En un ejemplo, se puede generar y/o simular un modelo digital virtual de una o más operaciones del sistema 10, o de toda la instalación 12, para la monitorización en tiempo real de los procesos y equipos en comparación con los estándares/objetivos de eficiencia y rendimiento predeterminados establecidos para el sistema 10.

[0237] En un ejemplo del sistema 600 mostrado en la Fig. 20, una o más de las actividades de monitorización y/o simulación descritas anteriormente en el centro 616 de control pueden llevarse a cabo en una instalación 640 exterior/distante. Además, los dispositivos 326 y/o 616 de control locales o centrales pueden estar en comunicación con centros 646 de datos en la nube exteriores/distantes en comunicación con la instalación 640 exterior. Se pueden usar otros centros informáticos y dispositivos y sistemas de comunicación que se adapten a la aplicación conocida por los expertos en la materia.

[0239] Se entiende que el sistema 600 y el método pueden incluir dispositivos adicionales o alternativos, y etapas del método adicionales o alternativas, o etapas en un orden o secuencia temporal diferente, para adaptarse a los requisitos particulares de aplicación y rendimiento, como conocen los expertos en la materia.

[0241] Si bien la invención se ha descrito en relación con ciertas realizaciones, debe entenderse que la invención no se limita a las realizaciones descritas sino que, por el contrario, pretende abarcar diversas modificaciones y disposiciones incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un sistema (10) de logística de materiales de ensamblaje que comprende:

un área (20) de almacenamiento de componentes de mercado usable para almacenar temporalmente una pluralidad de contenedores (44, 44A, 44B, 44C) de componentes soportando cada uno al menos un componente, teniendo el área de almacenamiento un pasillo (56) de estanterías que se extiende en una dirección (64) x;

un área (24) de ensamblaje colocada aguas abajo del área (20) de almacenamiento que comprende: al menos una línea (26) de ensamblaje usable para ensamblar al menos un producto que incluye el al menos un componente; y

un pasillo (56) de estanterías que se extiende en la dirección x colocado en alineación con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento;

un pasillo (50) de materiales colocado directamente adyacente a y paralelo con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento y el pasillo de estanterías del área de ensamblaje alineados;

una pluralidad de vehículos (40, 40A, 40B, 40C, 40D, 40E) de transferencia que se mueven de forma selectiva y recíproca a lo largo del pasillo de materiales entre el área de almacenamiento y el área de ensamblaje, la pluralidad de vehículos de transferencia siendo usables cada uno de forma independiente para enganchar selectivamente al menos uno de un contenedor de componentes lleno (44, 204) o vacío (44, 214) en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento o el pasillo de estanterías del área de ensamblaje, transferir al menos uno de los contenedores de componentes llenos o vacíos entre el área de almacenamiento y el área de ensamblaje, y desenganchar selectivamente el al menos uno de los contenedores de componentes llenos o vacíos en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento o el pasillo de estanterías del área de ensamblaje para soportar el ensamblaje del al menos un producto; en donde el área (20) de almacenamiento de componentes comprende además un área (160) de almacenamiento de grandes contenedores de componentes con una estantería (162) de almacenamiento de componentes, y

en donde la estantería (162) de almacenamiento de componentes comprende una pluralidad de compartimentos (180) que definen una fila (182) de presentación usable para colocar al menos uno de los contenedores (44, 204) de componentes llenos en el pasillo (56) de estanterías del área de almacenamiento para un enganche seleccionado por la pluralidad de vehículos de transferencia o recibir contenedores de componentes vacíos desenganchados por la pluralidad de vehículos de transferencia; y en donde la estantería (162) de almacenamiento de componentes comprende además una pluralidad de accionadores motorizados colocados en la pluralidad de compartimentos usables para al menos mover selectivamente uno de los contenedores (44, 204) de componentes llenos colocados en un compartimento (180) respectivo hacia la fila (182) de presentación o mover selectivamente los contenedores (44, 214) de componentes vacíos colocados en un compartimento respectivo hacia una fila (216) de salida.

2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el pasillo (56) de estanterías del área de almacenamiento y el pasillo de estanterías del área de ensamblaje alineados (56) comprenden una alineación en línea recta.

3. El sistema de la reivindicación 1, en donde el área (20) de almacenamiento de componentes comprende además un área (166) de almacenamiento de pequeños contenedores de componentes colocada adyacente al área (160) de almacenamiento de grandes componentes, la pluralidad de contenedores de componentes del área de almacenamiento de pequeños contenedores comprende además una pluralidad de bandejas (244) de transferencia, cada bandeja de transferencia colocada selectivamente en el pasillo (56) de estanterías del área de almacenamiento usable para colocar y soportar el al menos un componente en una posición predeterminada con respecto a la bandeja de transferencia, el al menos un componente soportado que define el contenedor de componentes lleno.

4. El sistema de la reivindicación 3, en donde cada una de la pluralidad de bandejas (244) de transferencia comprende además:

una superficie (254) de soporte de base que tiene una rejilla (260) de montaje de precisión; y al menos un accesorio de sujeción montado en la rejilla de montaje, el accesorio (264) de sujeción usable para soportar el al menos un componente en una ubicación precisa con respecto a la bandeja

de transferencia.

5. El sistema de la reivindicación 1, en donde el área (20) de almacenamiento de componentes comprende además un área (170) de almacenamiento de materiales consumibles colocada adyacente al área de almacenamiento de grandes contenedores de componentes, el área de almacenamiento de materiales consumibles usable para almacenar y organizar temporalmente los materiales (284) consumibles para soportar el ensamblaje del al menos un producto.

6. El sistema de la reivindicación 1, en donde al menos uno de los vehículos (40A, 40C, 40E) de transferencia comprende además:

un primer soporte (110, 110A, 148); y

un segundo soporte (114, 114A, 149) colocado en un lado opuesto de la carrocería de un vehículo, cada uno de los soportes primero y segundo usables para enganchar, soportar y desenganchar de forma independiente y selectiva un contenedor de componentes.

7. El sistema de la reivindicación 6, en donde el vehículo de transferencia funciona de forma autónoma para moverse selectivamente a lo largo del pasillo (50) de materiales y enganchar y desenganchar selectivamente los contenedores de componentes colocados en el área (20) de almacenamiento y el área (24) de ensamblaje.

8. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un pasillo (60) peatonal que se extiende en la dirección (64) x, el pasillo peatonal colocado directamente adyacente a y paralelo al pasillo (50) de materiales.

9. El sistema de la reivindicación 1, en donde el área de ensamblaje de al menos una línea (26) de ensamblaje comprende una pluralidad de líneas de ensamblaje, que comprende cada una de la pluralidad de líneas de ensamblaje:

un pasillo (56) de estanterías de la línea de ensamblaje dedicado;

un área (20) de contenedores de componentes de almacenamiento dedicada que tiene un pasillo (56) de estanterías alineado con el pasillo (56) de estanterías de la línea de ensamblaje respectivo; un pasillo (50) de materiales dedicado; y

al menos uno de la pluralidad de vehículos de transferencia móvil recíprocamente a lo largo del pasillo de materiales dedicado entre el área de almacenamiento de componentes dedicada respectiva y la línea de ensamblaje respectiva.

10. Un método de logística (500) de materiales de ensamblaje que comprende:

almacenar una pluralidad de contenedores (44, 44A, 44B, 44C) de componentes en un área (20) de almacenamiento del mercado colocada aguas arriba de un área (24) de ensamblaje usable para ensamblar al menos un producto, soportando cada contenedor de componentes al menos un componente que define un contenedor de componentes lleno;

colocar selectivamente los contenedores (44, 204) de componentes llenos predeterminados en un pasillo (56) de estanterías del área de almacenamiento que se extiende en una dirección (64) x; colocar uno de una pluralidad de vehículos (40, 40A, 40B, 40C, 40D, 40E) de transferencia en un pasillo (50) de materiales colocado directamente adyacente a y paralelo con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento;

enganchar selectivamente por el vehículo de transferencia uno predeterminado de la pluralidad de contenedores de componentes llenos del pasillo de estanterías del área de almacenamiento y retirar el contenedor de componentes lleno del pasillo de estanterías del área de almacenamiento; transferir por el vehículo de transferencia el contenedor de componentes lleno enganchado a lo largo del pasillo de materiales aguas abajo al área de ensamblaje;

enganchar selectivamente por uno de la pluralidad de vehículos de transferencia un contenedor (44, 214) de componentes vacío colocado en un pasillo (56) de estanterías del área de ensamblaje y retirar el contenedor de componentes vacío del pasillo de estanterías del área de ensamblaje, el pasillo de estanterías del área de ensamblaje alineado con el pasillo de estanterías del área de almacenamiento;

depositar por el vehículo de transferencia el contenedor de componentes lleno enganchado y transferido en el pasillo de estanterías del área de ensamblaje para soportar el ensamblaje del al menos un producto;

en donde el área (20) de almacenamiento de componentes comprende además un área (160) de almacenamiento de grandes contenedores de componentes con una estantería (162) de almacenamiento de componentes;

en donde la estantería (162) de almacenamiento de componentes comprende una pluralidad de compartimentos (180) que definen una fila (182) de presentación usable para colocar al menos uno de los contenedores (44, 204) de componentes llenos en el pasillo (56) de estanterías del área de almacenamiento para un enganche seleccionado por la pluralidad de vehículos de transferencia o recibir contenedores de componentes vacíos desenganchados por la pluralidad de vehículos de transferencia; y

en donde la estantería (162) de almacenamiento de componentes comprende además una pluralidad de accionadores motorizados colocados en la pluralidad de compartimentos usables para al menos mover selectivamente uno de los contenedores (44, 204) de componentes llenos colocados en un compartimento (180) respectivo hacia la fila (182) de presentación o mover selectivamente los contenedores (44, 214) de componentes vacíos colocados en un compartimento respectivo hacia una fila (216) de salida.

11. El método de la reivindicación 10, que comprende además las etapas de:

transferir por el vehículo de transferencia el contenedor de componentes vacío enganchado del área de ensamblaje al área de almacenamiento; y

depositar por el vehículo de transferencia el contenedor de componentes vacío enganchado y transferido en el pasillo de estanterías del área de almacenamiento.

12. El método de la reivindicación 11, en donde el vehículo de transferencia comprende un primer soporte (110, 110A, 148) y un segundo soporte (114, 114A, 149), el uno de la pluralidad de vehículos de transferencia que retira el contenedor vacío del pasillo de estanterías del área de ensamblaje comprende el vehículo de transferencia que enganchó y transfirió el contenedor de componentes lleno del área de almacenamiento al área de ensamblaje, permaneciendo el vehículo de transferencia enganchado con el contenedor de componentes lleno durante el enganche y la retirada del contenedor vacío del pasillo de estanterías del área de montaje.

13. El método de la reivindicación 10, que comprende además la etapa que consiste en transferir selectivamente por un robot (314, 314A) programable al menos un componente del contenedor de componentes lleno colocado en el pasillo de estanterías del área de ensamblaje para ensamblar el al menos un producto.