As empilhadeiras são as principais ferramentas para movimentação de materiais, com ampla gama de especificações e tipos. Cada tipo de empilhadeira tem suas ocasiões ambientais aplicáveis. A seleção incorreta levará a operações de armazenamento ineficientes e acidentes. Este artigo apresenta sistematicamente 8 tipos de empilhadeiras comumente usados, como porta-paletes manuais, porta-paletes elétricos, empilhadeiras contrabalançadas e empilhadeiras retráteis, e analisa as características de cada tipo e seus correspondentes ambientes aplicáveis. Também exemplifica os métodos de teste e cálculo da capacidade de movimentação de empilhadeiras para determinar o número de vários tipos de empilhadeiras necessárias para manter a operação normal do armazém. Existem muitos fatores que afetam a seleção de empilhadeiras, incluindo piso, frequência de entrada e saída, etc., que também são discutidos no artigo.

Com o desenvolvimento e o progresso da produção socializada, a divisão profissional do trabalho entre trabalho e maquinaria tornou-se cada vez mais refinada. O suporte e a ligação de diversos equipamentos profissionais fizeram com que todo o sistema logístico funcionasse de forma ordenada e a eficiência foi duplicada.

No sistema de armazenamento tradicional, devido à falta de mais opções, todo o manuseio, empilhamento, carga e descarga podem ser completamente resolvidos por um tipo de empilhadeira contrabalançada. Em termos de armazéns, isto apresenta desvantagens como grande área, baixa taxa de utilização do espaço, muito pessoal, empilhamento disperso de mercadorias, entrega lenta e filas de veículos em períodos de pico. Hoje em dia, todo o processo, desde armazenamento, prateleiras, separação e classificação até a saída, pode ser processado em seções por muitos equipamentos profissionais, como empilhadeiras contrabalançadas, diversas máquinas de manuseio interno ou equipamentos automatizados de manuseio não tripulado, correias transportadoras e equipamentos de classificação automática. A conexão e transmissão de comandos entre diversos equipamentos pode ser realizada por meio de formulários eletrônicos ou transmissão sem fio. Um ambiente de armazém claro, limpo, rápido, eficiente e organizado, como um escritório, pode ser realizado a qualquer momento.

Desde a invenção e uso de paletes e o início da movimentação em contêineres, as empilhadeiras (incluindo empilhadeiras internas e externas) têm sido as principais ferramentas para movimentação de materiais. Por um longo período de tempo no futuro, as empilhadeiras com inovação funcional contínua e automação crescente ainda ocuparão uma posição dominante no campo de movimentação. Abaixo discutiremos como selecionar a empilhadeira apropriada de acordo com o ambiente e alguns fatores de influência que precisam ser considerados na seleção da empilhadeira.

1. Classificação das Empilhadeiras

De acordo com o ambiente operacional das empilhadeiras, elas geralmente podem ser divididas em tipos internos e externos. Empilhadeiras externas geralmente são empilhadeiras de grande{1}}tonelada a diesel, gasolina ou GLP, como empilhadeiras de contêineres e guindastes usados ​​em terminais ou estações de transferência de contêineres. Empilhadeiras internas são basicamente veículos movidos-a bateria. Atualmente, os principais fabricantes mundiais de empilhadeiras podem fornecer centenas de especificações de produtos, que normalmente dividimos em várias séries. TirandoJUNGHEINRICH(Alemanha) eBT(Suécia), que estão entre os três primeiros do mundo e o primeiro e o segundo em equipamentos internos respectivamente, como exemplos, seus principais produtos podem ser divididos aproximadamente em 8 séries:

• Porta-paletes hidráulicos manuais
• Porta-paletes elétricos: divididos em três tipos: auto-propelidos, de pé-e sentados-
• Empilhadores elétricos: divididos em três tipos: auto-propelidos, de pé-e sentados-
• Caminhões elétricos de contrapeso: divididos em três-e quatro{1}}rodas, tração traseira-e tração dianteira-
• Caminhões de contrapeso diesel/GLP
• Caminhões de alcance
• High-Rack Stackers (VNA): divididos em tipos man-up e man{2}}down
• Seletores de pedidos: divididos em tipos de separação simples e de alto nível-

Cada uma das séries acima tem suas ocasiões e ambientes mais aplicáveis, e há sobreposição em algumas funções. Por exemplo, empilhadeiras contrabalançadas, empilhadeiras retráteis e empilhadeiras-altas podem acessar a área das prateleiras. Então, quais benefícios a escolha de um determinado tipo de empilhadeira traz aos usuários?

Tomemos um exemplo simples: suponhamos um armazém onde cada palete de mercadorias precisa estar acessível a qualquer momento, portanto devem ser colocadas em ambos os lados do corredor da empilhadeira. Considerando apenas a área útil, vejamos a taxa de utilização do piso do armazém utilizando diferentes tipos de empilhadeiras:

• Se a largura do corredor exigida pela empilhadeira for aproximadamente igual ao comprimento do transportador (1.500 mm), a taxa de utilização do piso pode chegar a 66%;
• Se a largura do corredor exigida pela empilhadeira for equivalente ao dobro do comprimento do transportador (2700mm), a taxa de utilização do piso pode chegar a 50%;
• Se a largura do corredor exigida pela empilhadeira for três vezes o comprimento do transportador (3.500 mm), a taxa de utilização do piso pode chegar a 40%.

Obviamente, se a área útil necessária para armazenar a mercadoria neste armazém for de 1000m², então no primeiro caso serão necessários 1000/0.66=1515m² de terreno. Essa situação é equivalente ao esquema que usa empilhadores de rack-altos ou empilhadores-guiados por trilhos.

No segundo caso são necessários 1000/0.50=2000m² de terreno, o que corresponde à utilização de empilhadeiras retráteis.

No terceiro caso são necessários 1000/0.40=2500m² de terreno, que é o caso das empilhadeiras contrabalançadas.

Portanto, selecionar a empilhadeira apropriada pode economizar muito no investimento em terrenos e construção, o que é um benefício significativo.

2. Características e ambientes aplicáveis ​​de cada série de empilhadeiras

Tanto as transpaleteiras manuais quanto as transpaleteiras elétricas são ferramentas para movimentação plana ponto{0}}a-ponto. Seu tamanho compacto e flexível torna os porta-paletes manuais aplicáveis ​​a quase todas as ocasiões. Porém, devido à operação manual, é relativamente trabalhoso ao manusear itens pesados ​​de cerca de 2 toneladas. Portanto, costumam ser utilizados para curtas-distâncias e operações frequentes de cerca de 15 metros, principalmente em áreas de carga e descarga. No futuro, os porta-paletes manuais também desempenharão um papel de ligação entre várias ligações de transporte. Equipar cada caminhão porta-contêineres ou caminhão com um porta-paletes manual tornará as operações de carga e descarga mais rápidas e convenientes, e não restritas pelo local.

Quando a distância de manuseio plana é de cerca de 30 metros, a transpaleteira-elétrica é, sem dúvida, a melhor escolha. A velocidade de condução é controlada pelo interruptor de mudança de velocidade contínua na alavanca, que segue a velocidade de caminhada do operador. Ao mesmo tempo que reduz a fadiga do pessoal, garante a segurança operacional. Se a distância da rota de manuseio principal for superior a 30 metros a cerca de 70 metros, podem ser usados ​​porta-paletes elétricos com pedais dobráveis. O motorista dirige e a velocidade máxima pode ser aumentada em quase 60%. Tomando como exemplo as empilhadeiras JUNGHEINRICH, seu PER201 pode atingir uma velocidade de descarga de 10 km/h.

A seguir são descritas as distâncias de manuseio correspondentes a diferentes empilhadeiras:

2.1 Empilhadores Elétricos

Os empilhadores elétricos são equipamentos leves de elevação e empilhamento interno com um corpo relativamente compacto. Eles estendem o braço de momento do contrapeso através do braço de suporte na frente do corpo para equilibrar a carga. Como o fulcro está fora do centro de gravidade da carga, o braço de momento do contrapeso é muito maior que o da carga, portanto, um contrapeso pequeno pode levantar uma carga grande. Tomando como exemplo o empilhador elétrico EJC14 da JUNGHEINRICH, a carga nominal é de 1,4 toneladas, enquanto o peso-próprio é de apenas 955 kg. O comprimento, largura e raio de viragem do veículo são correspondentemente pequenos. A JUNGHEINRICH também possui seu dispositivo patenteado de botão de baixa velocidade, que permite uma operação lenta mesmo na posição de frenagem vertical. Estas características tornam-no particularmente aplicável em armazéns mezaninos ou outros ambientes de armazenamento com espaço limitado. A capacidade de carga desta série varia de 1 a 1,6 toneladas e a altura máxima de elevação é de 5350 mm. O porta-paletes resistente de 3,4-metros-de-traseira é o ambiente mais comumente usado e mais eficaz, tornando-o uma escolha econômica para pequenos armazéns.

O uso de empilhadores elétricos também apresenta certas limitações. Como os garfos e os braços de suporte precisam se estender até a parte inferior do palete ao mesmo tempo para operar o palete, painéis-de dupla face não podem ser usados; da mesma forma, ao usar acionamento-em racks (ou através de racks), para considerações de equilíbrio e{3}}suporte de carga, o lado-dois lados do palete geralmente é usado como superfície de operação da empilhadeira, e empilhadores elétricos não podem ser usados ​​neste momento. Para o projeto de prateleira usado com empilhadores elétricos, as vigas são frequentemente instaladas na parte inferior, cerca de 100 mm acima do solo, e a primeira camada de mercadorias é colocada na viga inferior em vez do solo para facilitar o posicionamento da empilhadeira.

2.2 Empilhadeiras de contrapeso

Na verdade, muitas vezes nos referimos às empilhadeiras de contrapeso como "empilhadeiras", que também é a série mais utilizada e maior em termos de quantidade. Sem braços de apoio, requer uma longa distância entre eixos e um grande contrapeso para equilibrar a carga. Portanto, seja de três-rodas, quatro{3}}rodas, elétrico ou diesel, o tamanho e o peso da carroceria são grandes, exigindo um grande espaço operacional. Ao mesmo tempo, os garfos recolhem a mercadoria diretamente da frente das rodas dianteiras, sem necessidade de contêiner; o chassi é alto e são utilizados pneus de borracha ou pneumáticos, o que o torna com forte capacidade de escalada e adaptabilidade ao solo. Portanto, as empilhadeiras contrabalançadas são geralmente usadas para carga e descarga e movimentação externa.

As empilhadeiras elétricas de contrapeso podem ser divididas em três-rodas e quatro-rodas, tração dianteira-e tração traseira-. Aqueles com direção e tração nas rodas traseiras são chamados de tração traseira. As vantagens são o baixo custo e o posicionamento mais fácil em comparação com a tração-dianteira. A desvantagem é que ao caminhar em pisos lisos e declives, a pressão nas rodas motrizes será reduzida quando a carga for levantada e as rodas motrizes poderão escorregar. Atualmente, a maioria das empilhadeiras elétricas contrabalançadas adota tração dianteira-com motor duplo-. Em comparação com as empilhadeiras contrabalançadas de quatro-rodas, as empilhadeiras contrabalançadas de três-rodas têm um pequeno raio de giro e são mais flexíveis, tornando-as mais adequadas para operações de descarga dentro de contêineres. Agora, a JUNGHEINRICH assumiu a liderança na aplicação da tecnologia AC em empilhadeiras elétricas contrabalançadas, o que melhorou muito o desempenho geral da empilhadeira, ao mesmo tempo que reduziu significativamente o custo de manutenção posterior. Esta tecnologia é conhecida como a futura tecnologia das empilhadeiras.

As empilhadeiras a diesel e GLP também possuem dois tipos de acordo com diferentes métodos de transmissão: transmissão hidromecânica e transmissão hidrostática. A transmissão hidromecânica é um método de transmissão relativamente tradicional e de baixo custo, mas o conversor de torque apresenta baixa eficiência de transmissão, alto consumo de energia e altos custos de manutenção posteriores. A transmissão hidrostática é atualmente o método de transmissão mais ideal e avançado para empilhadeiras de combustão interna. Suas principais características são partida suave, mudança contínua de velocidade, reversão rápida, manutenção simples e alta confiabilidade.

A eficiência das empilhadeiras de combustão interna com transmissão hidrostática é significativamente melhorada quando usadas em viagens curtas-de ida e volta-ao ar livre.

2.3 Caminhões retráteis

Desde que o Dr. Jungheinrich, da Alemanha, inventou a empilhadeira retrátil em 1953, essa série de equipamentos tornou-se gradualmente a principal ferramenta para acesso interno-a arranha-céus. Seu desempenho estável de elevação de carga fez com que a altura dos armazéns automatizados ultrapassasse pela primeira vez o limite de 6,5 metros. Agora, a altura máxima de elevação das empilhadeiras retráteis atingiu 11,5 metros, a capacidade de carga varia de 1 tonelada a 2,5 toneladas e foram desenvolvidos produtos-para fins especiais, como empilhadeiras retráteis multi-direcionais para acesso a itens longos e em formato de-tubo, e empilhadeiras retráteis universais para uso interno e externo.

Os empilhadores retráteis combinam as vantagens dos empilhadores elétricos com braços de apoio e dos empilhadores contrabalançados sem braços de apoio. Quando o mastro (o design europeu tem principalmente extensão de mastro, o design americano tem principalmente extensão de garfo) se estende até o topo, o centro de gravidade da carga fica fora do fulcro, o que equivale a uma empilhadeira de contrapeso; quando o mastro está totalmente retraído, o centro de gravidade da carga cai dentro do fulcro, o que equivale a um empilhador elétrico. A combinação desses dois desempenhos garante flexibilidade operacional e alto desempenho de carga sem aumentar muito o volume e o peso próprio, economizando ao máximo o espaço operacional.

A altura operacional mais eficaz das empilhadeiras retráteis é de 6 a 8 metros, o que equivale à altura do edifício de cerca de 10 metros. Esta altura é também a altura de construção das lojas, centros de distribuição, centros de logística e armazéns centrais empresariais mais comuns atualmente. Dentro desta faixa de altura, a linha de visão do operador é acessível, o posicionamento é rápido e a eficiência é alta. Quando a altura de operação for superior a 8 metros, a empilhadeira retrátil precisa ser operada lenta e cuidadosamente durante a coleta e o posicionamento. Dispositivos auxiliares como indicadores de altura, seletores de altura ou câmeras geralmente podem ser instalados.

2.4 Empilhadores de rack-altos (VNA)

Se a área do armazém for pequena, a altura for alta e for necessária uma grande capacidade de armazenamento e alta eficiência de manuseio, e você não quiser gastar um grande investimento em armazéns automatizados, então os-empilhadores de racks altos são a única e melhor escolha. Empilhadores de racks-altos e selecionadores de pedidos{3}}de alto nível geralmente são chamados de VNA (Very Narrow Aisle). Sua característica mais proeminente é que os garfos podem girar em três direções ou pegar mercadorias diretamente de ambos os lados sem girar no corredor, de modo que o espaço necessário no corredor é o menor. A altura máxima de elevação da série VNA excede 14 metros, a largura do corredor é geralmente de cerca de 1.600 mm e a capacidade máxima de carga é de 1,5 toneladas. Eles são amplamente utilizados na indústria farmacêutica e na indústria eletrônica e elétrica.

Os empilhadores-de rack alto podem ser divididos em tipos man{1}}up e man{2}}down. A cabine que sobe com o mastro como elevador principal é chamada de tipo man{4}up. A vantagem é que uma linha de visão operacional horizontal pode ser mantida em qualquer altura para garantir o melhor campo de visão e melhorar a segurança operacional. Ao mesmo tempo, como o operador pode alcançar a mercadoria em qualquer posição da prateleira, ela pode ser utilizada tanto para operações de picking quanto para operações de estoque.

Para garantir que o empilhador de racks altos sempre se desloque em linha reta no corredor, existem dois métodos: orientação magnética e orientação mecânica. A orientação magnética requer cortar e enterrar fios magnéticos no centro do corredor, o que é fácil de danificar o chão e difícil de mover e ajustar. Portanto, a orientação mecânica é mais comumente usada atualmente. A orientação mecânica precisa cooperar com a prateleira. Trilhos de aço são instalados em ambos os lados do corredor, e as rodas guia da carroceria do veículo e outros dispositivos auxiliares são usados ​​para entrar no corredor e viajar em linha reta.

As empilhadeiras da série VNA também são chamadas de caminhões de sistema. Há muitos factores a considerar em termos de coordenação e influência, pelo que cada caso precisa de ser concebido separadamente, o que não será desenvolvido aqui.

2.5 Selecionadores de pedidos

Os separadores de pedidos são amplamente usados ​​em centros de distribuição ou armazéns logísticos de terceiros.

3. Faixas aplicáveis ​​de vários empilhadores

4. Método de cálculo da capacidade de movimentação de empilhadeiras

Cada empilhador tem uma capacidade de movimentação correspondente, expressa como o número de paletes operadas por hora ou por dia. Esse número varia de acordo com diferentes ambientes operacionais e operadores, portanto, são necessários testes direcionados. A seguir é apresentado um método de cálculo simples da capacidade de movimentação de empilhadeiras:

4.1 Processo de Teste

Suponha que a distância de teste padrão do ponto A ao ponto B inclua os seguintes processos:

1. A empilhadeira dirige-se ao ponto A para posicionamento, levanta o palete e sai do ponto A;
2. Acelera, dirige até o ponto B e freia;
3. Entra no ponto B, posiciona o palete, abaixa o palete e sai do ponto B;
4. Acelera e retorna ao ponto inicial.

O resultado do teste é o tempo necessário para um ciclo de trabalho plano.

Considere metade da altura total da prateleira como distância do ciclo de trabalho, levante o palete até esta altura e baixe-o até ao solo. O tempo de teste deve começar após a inserção dos garfos no palete e terminar antes da retirada dos garfos do palete, ou seja, excluindo o tempo de colheita, apenas é contabilizado o tempo de levantamento.

Tomando como exemplo os empilhadores de rack alto VNA, como eles operam apenas na área de prateleira, o tempo total do ciclo inclui T1, T2 e Th. Por exemplo:

• A distância de teste padrão para T1 é S2, S2=1/4 do comprimento da área da prateleira;
• A distância de teste padrão para T2 é S3, S3=1/2 da largura da área da prateleira;
• A distância de teste padrão para Th é 1/2 da altura da prateleira.

Portanto, T=T1 + T2 + Th

4.2 Cálculo da Capacidade de Movimentação

Capacidade de movimentação da empilhadeira por hora: 3600 segundos/T

Supondo uma operação de um-turno com um turno de 8 horas e uma taxa de utilização de empilhadeira de 60%, a capacidade de movimentação que pode ser concluída em um turno é:

O cálculo acima pode determinar a quantidade de um determinado tipo de empilhadeira necessária para um armazém e se deve ser adotada uma bateria reserva para manter o funcionamento normal do armazém.

5. Fatores-chave que afetam a seleção de empilhadeiras

O projeto de armazém tradicional geralmente constrói primeiro o edifício e depois considera o planejamento do layout e o equipamento mecânico, o que muitas vezes resulta em desperdício de investimento. Somente através da análise e previsão dos planos de produção, selecionando a forma logística e o método de armazenamento adequados, e posteriormente realizando o projeto e planejamento da engenharia civil, ou realizando os dois simultaneamente, é possível obter o melhor retorno do investimento. A seleção das empilhadeiras é inseparável do projeto das formas de armazenamento. A seleção incorreta do equipamento muitas vezes leva à baixa eficiência ou a acidentes frequentes nas operações reais e, em casos graves, precisa ser demolido e reconstruído. Portanto, no projeto inicial do sistema de armazenamento e na seleção do equipamento, além de considerar a altura aplicável e o espaço do corredor de cada série de empilhadeiras conforme mencionado anteriormente, também é necessário considerar de forma abrangente outros fatores em combinação com suas próprias condições. Existem muitos fatores que influenciam e apenas exemplos são dados abaixo:

• Paletes: A maioria das empilhadeiras opera na unidade de paletes, portanto, o tamanho e a forma dos paletes geralmente afetam a seleção do tipo e das especificações da empilhadeira. O manuseio de paletes de diferentes profundidades e larguras requer diferentes espaços de corredor. Mais importante ainda, se o centro de gravidade da palete e das mercadorias carregadas exceder o centro de carga projetado da empilhadeira, a capacidade de carga diminuirá. Portanto, geralmente é recomendado adotar um formato de palete padrão. Atualmente, os mais usados ​​são paletes acessíveis de quatro-empilhadeiras-padrão europeu 800x1200 ou 1000x1200, que são aplicáveis ​​a vários tipos de empilhadeiras.
• Chão: A suavidade e o nivelamento do piso afetam muito o uso de empilhadeiras, especialmente quando se utiliza empilhadeiras internas com grandes alturas de elevação. Supondo que a altura de elevação da empilhadeira seja de 10 metros, se houver uma diferença de altura de 10mm entre as rodas esquerda e direita da empilhadeira, causará uma inclinação de quase 80mm a 10 metros, representando um perigo ao uso de prateleiras. Geralmente existem três tipos de condições da superfície do piso. O mais influente é o terreno ondulado e serrilhado, que deve ser evitado ao máximo; se o solo for ondulado e ondulado com certa diferença de altura a uma certa distância, é aceitável; o melhor terreno é plano e liso, geralmente um piso de concreto com tratamento de superfície. Outros fatores a serem considerados para o piso incluem a capacidade-de carga e a pressão das rodas da empilhadeira.
• Elevador, altura do contêiner, etc.: Caso a empilhadeira precise entrar e sair do elevador ou operar dentro do contêiner, a altura de entrada do elevador e do contêiner deverá ser considerada. Existem vários formatos de mastro disponíveis para empilhadeiras e, normalmente, um mastro com grande elevação livre é necessário neste momento.
• Volume de operação diária: A frequência de entrada e saída de mercadorias do armazém e o volume de operação diária das empilhadeiras estão relacionados à seleção da capacidade da bateria da empilhadeira ou ao número de empilhadeiras para garantir o funcionamento normal do trabalho diário.
• Outros fatores: Períodos de pico de operação do armazém, material das rodas, restrições de construção, etc.