Las carretillas elevadoras son las principales herramientas para la manipulación de materiales, con una amplia gama de especificaciones y tipos. Cada tipo de carretilla elevadora tiene sus ocasiones medioambientales aplicables. Una selección incorrecta provocará operaciones de almacenamiento ineficientes y accidentes. Este artículo presenta sistemáticamente 8 tipos de carretillas elevadoras de uso común, como transpaletas manuales, transpaletas eléctricas, carretillas elevadoras contrapesadas y carretillas retráctiles, y analiza las características de cada tipo y sus correspondientes entornos aplicables. También ejemplifica los métodos de prueba y cálculo de la capacidad de manejo de montacargas para determinar la cantidad de diversos tipos de montacargas necesarios para mantener el funcionamiento normal del almacén. Hay muchos factores que afectan la selección de montacargas, incluido el piso, la frecuencia de entrada y salida, etc., que también se analizan en el artículo.

Con el desarrollo y progreso de la producción socializada, la división profesional del trabajo entre mano de obra y maquinaria se ha vuelto cada vez más refinada. El soporte y la conexión de diversos equipos profesionales han hecho que todo el sistema logístico funcione de manera ordenada y se haya duplicado la eficiencia.

En el sistema de almacenamiento tradicional, debido a la falta de más opciones, todo el manejo, apilamiento, carga y descarga se puede resolver completamente con un tipo de carretilla elevadora contrapesada. En términos de almacenes, esto presenta desventajas como gran superficie, baja tasa de utilización del espacio, mucho personal, apilamiento disperso de mercancías, entrega lenta y colas de vehículos durante los períodos pico. Hoy en día, todo el proceso, desde el almacenamiento, las estanterías, la selección y la clasificación hasta la salida, se puede procesar en secciones mediante muchos equipos profesionales, como carretillas elevadoras contrapesadas, diversas maquinarias de manipulación en interiores o equipos de manipulación automatizados no tripulados, cintas transportadoras y equipos de clasificación automática. La conexión y transmisión de comandos entre varios equipos se puede completar mediante formularios electrónicos o transmisión inalámbrica. En cualquier momento se puede crear un entorno de almacén brillante, limpio, rápido, eficiente y ordenado, como el de una oficina.

Desde la invención y el uso de paletas y el inicio de la manipulación en contenedores, las carretillas elevadoras (incluidas las carretillas elevadoras de interior y exterior) han sido las principales herramientas para la manipulación de materiales. Durante un largo período de tiempo, las carretillas elevadoras con una continua innovación funcional y una creciente automatización seguirán ocupando una posición dominante en el campo de la manipulación. A continuación discutiremos cómo seleccionar el montacargas apropiado según el entorno y algunos factores que influyen que deben considerarse en la selección del montacargas.

1. Clasificación de Montacargas

Según el entorno operativo de los montacargas, generalmente se pueden dividir en tipos de interior y exterior. Las carretillas elevadoras de exterior suelen ser carretillas elevadoras de diésel, gasolina o GLP de gran-tonelaje, como carretillas elevadoras de contenedores y grúas utilizadas en terminales o estaciones de transferencia de contenedores. Los montacargas de interior son básicamente vehículos-que funcionan con baterías. En la actualidad, los principales fabricantes de carretillas elevadoras del mundo pueden ofrecer cientos de especificaciones de productos, que normalmente dividimos en varias series. TomandoJUNGHEINRICH(Alemania) yBT(Suecia), que se encuentran entre los tres primeros del mundo y el primero y segundo en equipamiento de interior respectivamente, por ejemplo, sus principales productos se pueden dividir a grandes rasgos en 8 series:

• Transpaletas hidráulicas manuales
• Transpaletas eléctricas: divididas en tres tipos: auto-propulsadas, de pie-y sentadas-
• Apiladores eléctricos: divididos en tres tipos: auto-propulsados, de pie-y sentado-
• Carretillas contrapesadas eléctricas: divididas en tres-ruedas y cuatro-ruedas, tracción trasera-y tracción delantera-
• Camiones contrapesados ​​diésel/GLP
• Camiones retráctiles
• Apiladores de estantes altos-(VNA): divididos en tipos hombre-arriba y hombre-abajo
• Preparadores de pedidos: divididos en tipos de preparación plana y de alto nivel-

Cada una de las series anteriores tiene sus ocasiones y entornos más aplicables, y existe una superposición en algunas funciones. Por ejemplo, las carretillas elevadoras contrapesadas, las carretillas retráctiles y los apiladores de estanterías altas-pueden acceder al área de los estantes. Entonces, ¿qué beneficios aporta a los usuarios la elección de un determinado tipo de carretilla elevadora?

Tomemos un ejemplo sencillo: supongamos un almacén donde cada palet de mercancías debe ser accesible en cualquier momento, por lo que deben colocarse a ambos lados del pasillo de montacargas. Considerando solo el área del piso, veamos la tasa de utilización del piso del almacén usando diferentes tipos de montacargas:

• Si el ancho del pasillo requerido por el montacargas es aproximadamente igual a la longitud del transportador (1500 mm), la tasa de utilización del piso puede alcanzar el 66%;
• Si el ancho del pasillo requerido por el montacargas es equivalente al doble de la longitud del transportador (2700 mm), la tasa de utilización del piso puede alcanzar el 50%;
• Si el ancho del pasillo requerido por el montacargas es tres veces la longitud del transportador (3500 mm), la tasa de utilización del piso puede alcanzar el 40%.

Evidentemente, si la superficie necesaria para almacenar la mercancía en este almacén es de 1000 m², entonces, en el primer caso, se necesitan 1000/0.66=1515m² de terreno. Esta situación es equivalente al esquema que utiliza apiladores de estanterías altas-o apiladores guiados por rieles-.

En el segundo caso, se necesitan 1000/0.50=2000m² de terreno, lo que corresponde al uso de carretillas retráctiles.

En el tercer caso se necesitan 1000/0.40=2500m² de terreno, que es el caso de las carretillas elevadoras contrapesadas.

Por lo tanto, seleccionar el montacargas adecuado puede ahorrar enormemente la inversión en terreno y construcción, lo cual es un beneficio significativo.

2. Características y Ambientes Aplicables de Cada Serie de Montacargas

Tanto las transpaletas manuales como las transpaletas eléctricas son herramientas para la manipulación de planos punto-a-punto. Su tamaño compacto y flexible hace que las transpaletas manuales sean aplicables a casi cualquier ocasión. Sin embargo, debido a la operación manual, es relativamente laborioso cuando se manipulan artículos pesados ​​de aproximadamente 2 toneladas. Por ello, se suelen utilizar para operaciones cortas-y frecuentes de unos 15 metros, especialmente en zonas de carga y descarga. En el futuro, las transpaletas manuales también desempeñarán un papel de conexión entre distintos medios de transporte. Equipar cada camión portacontenedores o camión con una transpaleta manual hará que las operaciones de carga y descarga sean más rápidas y convenientes, y no estarán restringidas por el sitio.

Cuando la distancia de manipulación plana es de unos 30 metros, la transpaleta eléctrica-con operador a pie es sin duda la mejor opción. La velocidad de conducción se controla mediante el interruptor de cambio de velocidad continuo en el mango, que sigue la velocidad de marcha del operador. Al mismo tiempo que reduce la fatiga del personal, garantiza la seguridad operativa. Si la distancia de la ruta de manipulación principal es de más de 30 metros a unos 70 metros, se pueden utilizar transpaletas eléctricas con pedales plegables. El conductor se pone de pie para conducir y la velocidad máxima se puede aumentar en casi un 60%. Tomando como ejemplo las carretillas elevadoras JUNGHEINRICH, su PER201 puede alcanzar una velocidad en vacío de 10 km/h.

A continuación se describen las distancias de manipulación correspondientes a diferentes carretillas elevadoras:

2.1 Apiladores eléctricos

Los apiladores eléctricos son equipos ligeros de elevación y apilado para interiores con un cuerpo relativamente compacto. Extienden el brazo de momento del contrapeso a través del brazo de soporte en la parte delantera del cuerpo para equilibrar la carga. Dado que el punto de apoyo está fuera del centro de gravedad de la carga, el brazo de momento del contrapeso es mucho mayor que el de la carga, por lo que un contrapeso pequeño puede levantar una carga grande. Tomando como ejemplo el apilador eléctrico EJC14 de JUNGHEINRICH, la carga nominal es de 1,4 toneladas, mientras que el peso propio-es de solo 955 kg. La longitud, la anchura y el radio de giro del vehículo son correspondientemente pequeños. JUNGHEINRICH también cuenta con su dispositivo patentado de botón de velocidad lenta, que permite un funcionamiento lento incluso en posición de frenado vertical. Estas características lo hacen particularmente aplicable en almacenes tipo entrepiso u otros entornos de almacenamiento con espacio limitado. La capacidad de carga de esta serie varía de 1 a 1,6 toneladas y la altura máxima de elevación es de 5350 mm. El estante para paletas de alta resistencia de 3,4-metros de espaldas-de espaldas a-es el entorno más utilizado y eficaz, lo que lo convierte en una opción económica para almacenes pequeños.

El uso de apiladores eléctricos también tiene ciertas limitaciones. Dado que las horquillas y los brazos de soporte deben extenderse hacia la parte inferior de la plataforma al mismo tiempo para operar la plataforma, no se pueden usar paneles de doble-cara; De manera similar, cuando se usan estantes drive-in (o estantes pasantes), por consideraciones de equilibrio y soporte de carga-, el lado doble-de la paleta generalmente se usa como superficie de operación del montacargas, y los apiladores eléctricos no se pueden usar en este momento. Para el diseño de estante utilizado con apiladores eléctricos, las vigas a menudo se instalan en la parte inferior a unos 100 mm del suelo, y la primera capa de productos se coloca en la viga inferior en lugar del suelo para facilitar el posicionamiento del montacargas.

2.2 Montacargas contrapesados

De hecho, a menudo nos referimos a las carretillas elevadoras contrapesadas como "carretillas elevadoras", que también es la serie más utilizada y de mayor tamaño en términos de cantidad. Sin brazos de soporte, requiere una larga distancia entre ejes y un gran contrapeso para equilibrar la carga. Por lo tanto, ya sea de tres-ruedas, de cuatro-ruedas, eléctrico o diésel, el tamaño y el peso de la carrocería son grandes y requieren un gran espacio operativo. Al mismo tiempo, las horquillas recogen la mercancía directamente desde la parte delantera de las ruedas delanteras, sin requisitos para el contenedor; el chasis es alto y se utilizan neumáticos de goma o neumáticos, lo que le da una gran capacidad de escalada y adaptabilidad al terreno. Por lo tanto, las carretillas elevadoras contrapesadas se utilizan generalmente para carga y descarga y manipulación en exteriores.

Las carretillas elevadoras contrapesadas eléctricas se pueden dividir en tres-ruedas y cuatro-ruedas, tracción delantera-y tracción trasera-. Aquellos con dirección y tracción en las ruedas traseras se denominan tracción trasera-. Las ventajas son el bajo costo y un posicionamiento más fácil en comparación con la tracción delantera-. La desventaja es que al caminar sobre suelos lisos y pendientes, la presión sobre las ruedas motrices se reducirá cuando se levante la carga y las ruedas motrices pueden patinar. En la actualidad, la mayoría de las carretillas elevadoras contrapesadas eléctricas adoptan tracción delantera-de doble motor. En comparación con las carretillas elevadoras contrapesadas de cuatro-ruedas, las carretillas elevadoras contrapesadas de tres-ruedas tienen un radio de giro pequeño y son más flexibles, lo que las hace más adecuadas para operaciones de descarga dentro de contenedores. Ahora, JUNGHEINRICH ha tomado la iniciativa en la aplicación de tecnología de CA a las carretillas elevadoras contrapesadas eléctricas, lo que ha mejorado enormemente el rendimiento general de la carretilla elevadora y, al mismo tiempo, ha reducido significativamente el coste de mantenimiento posterior. Esta tecnología se conoce como la tecnología del futuro de las carretillas elevadoras.

Las carretillas elevadoras diésel y GLP también tienen dos tipos según los diferentes métodos de transmisión: transmisión hidromecánica y transmisión hidrostática. La transmisión hidromecánica es un método de transmisión relativamente tradicional con bajo costo, pero el convertidor de par tiene una baja eficiencia de transmisión, un alto consumo de energía y altos costos de mantenimiento posterior. La transmisión hidrostática es actualmente el método de transmisión más ideal y avanzado para carretillas elevadoras de combustión interna. Sus principales características son arranque suave, cambio de velocidad continuo, marcha atrás rápida, mantenimiento sencillo y alta confiabilidad.

La eficiencia de los montacargas de combustión interna con transmisión hidrostática mejora significativamente cuando se utilizan para distancias cortas-y viajes frecuentes de ida y vuelta-al aire libre.

2.3 Carretillas retráctiles

Desde que el Dr. Jungheinrich de Alemania inventó la carretilla retráctil en 1953, esta serie de equipos se ha convertido gradualmente en la principal herramienta para el acceso interior a rascacielos. Su rendimiento estable de elevación de carga ha hecho que la altura de los almacenes automáticos supere por primera vez el límite de 6,5 metros. Ahora, la altura máxima de elevación de las carretillas retráctiles ha alcanzado los 11,5 metros, la capacidad de carga oscila entre 1 y 2,5 toneladas y se han desarrollado productos-para fines especiales, como carretillas retráctiles multi-direccionales para acceder a artículos largos y con forma de tubería-, y carretillas retráctiles universales para uso en interiores y exteriores.

Las carretillas retráctiles combinan las ventajas de los apiladores eléctricos con brazos de soporte y las carretillas elevadoras contrapesadas sin brazos de soporte. Cuando el mástil (el diseño europeo en su mayoría tiene extensión de mástil, el diseño americano en su mayoría tiene extensión de horquilla) se extiende hasta la parte superior, el centro de gravedad de la carga cae fuera del punto de apoyo, lo que equivale a una carretilla elevadora de contrapeso; cuando el mástil está completamente retraído, el centro de gravedad de la carga cae dentro del fulcro, lo que equivale a un apilador eléctrico. La combinación de estas dos prestaciones garantiza flexibilidad operativa y un alto rendimiento de carga sin aumentar demasiado el volumen y el peso propio-, ahorrando espacio operativo al máximo.

La altura operativa más efectiva de las carretillas retráctiles es de 6 a 8 metros, lo que equivale a la altura del edificio de unos 10 metros. Esta altura es también la altura de construcción de las tiendas, centros de distribución, centros logísticos y almacenes centrales empresariales más comunes en la actualidad. Dentro de este rango de altura, la línea de visión del operador es accesible, el posicionamiento es rápido y la eficiencia es alta. Cuando la altura de operación es superior a 8 metros, la carretilla retráctil debe operarse lenta y cuidadosamente durante la recolección y el posicionamiento. Normalmente se pueden instalar dispositivos auxiliares como indicadores de altura, selectores de altura o cámaras.

2.4 Apiladores de estantes altos-(VNA)

Si el área del almacén es pequeña, la altura es alta y se requiere una gran capacidad de almacenamiento y una alta eficiencia de manipulación, y no desea gastar una gran inversión en almacenes automatizados, entonces los apiladores de estanterías altas-son la única y mejor opción. Los apiladores de estanterías-altos y los preparadores de pedidos de alto-nivel suelen denominarse VNA (pasillo muy estrecho). Su característica más destacada es que las horquillas pueden girar en tres direcciones o recoger mercancías directamente desde ambos lados sin girar en el pasillo, por lo que el espacio requerido en el pasillo es el más pequeño. La altura máxima de elevación de la serie VNA supera los 14 metros, el ancho del pasillo suele ser de unos 1600 mm y la capacidad de carga máxima es de 1,5 toneladas. Se utilizan ampliamente en la industria farmacéutica y en la industria electrónica y eléctrica.

Los apiladores de estantes altos-se pueden dividir en tipos de hombre-arriba y hombre-abajo. La cabina que se eleva con el mástil como elevador principal se llama tipo hombre-. La ventaja es que se puede mantener una línea de visión operativa horizontal a cualquier altura para garantizar el mejor campo de visión y mejorar la seguridad operativa. Al mismo tiempo, dado que el operador puede alcanzar la mercancía en cualquier posición del estante, puede utilizarse tanto para operaciones de recogida como de inventario.

Para garantizar que el apilador de estanterías altas-se desplace siempre en línea recta por el pasillo, existen dos métodos: guiado magnético y guiado mecánico. La guía magnética requiere cortar y enterrar cables magnéticos en el centro del pasillo, lo que daña fácilmente el piso y no es fácil de mover y ajustar. Por lo tanto, la guía mecánica es la más utilizada actualmente. La guía mecánica debe cooperar con el estante. Se instalan rieles de acero a ambos lados del pasillo, y las ruedas guía de la carrocería del vehículo y otros dispositivos auxiliares se utilizan para ingresar al pasillo y viajar en línea recta.

Las carretillas elevadoras de la serie VNA también se denominan carretillas elevadoras de sistema. Hay muchos factores a considerar en términos de coordinación e influencia, por lo que cada caso debe diseñarse por separado, lo que no se detallará aquí.

2.5 Preparadores de pedidos

Los preparadores de pedidos se utilizan ampliamente en centros de distribución o almacenes logísticos de terceros-.

3. Rangos aplicables de varios apiladores

4. Método de cálculo de la capacidad de manipulación del montacargas

Cada carretilla elevadora tiene una capacidad de manipulación correspondiente, expresada como el número de palets operados por hora o por día. Este número varía según los diferentes entornos operativos y operadores, por lo que se requieren pruebas específicas. A continuación se presenta un método de cálculo simple de la capacidad de manejo de montacargas:

4.1 Proceso de prueba

Suponga que la distancia de prueba estándar del punto A al punto B incluye los siguientes procesos:

1. La carretilla elevadora se dirige al punto A para su posicionamiento, levanta la plataforma y sale del punto A;
2. Acelera, conduce hasta el punto B y frena;
3. Llega al punto B, posiciona el palet, lo baja y sale del punto B;
4. Acelera y regresa al punto de partida.

El resultado de la prueba es el tiempo necesario para un ciclo de trabajo plano.

Tome la mitad de la altura total de la estantería como distancia del ciclo de trabajo, levante el palet hasta esta altura y bájelo al suelo. El tiempo de prueba debe comenzar después de que las horquillas se insertan en el pallet y finalizar antes de que las horquillas se retiren del pallet, es decir, excluyendo el tiempo de recolección, solo se cuenta el tiempo de elevación.

Tomando como ejemplo los apiladores de estanterías altas-VNA, dado que solo operan en el área de los estantes, el tiempo total del ciclo incluye T1, T2 y Th. Por ejemplo:

• La distancia de prueba estándar para T1 es S2, S2=1/4 de la longitud del área del estante;
• La distancia de prueba estándar para T2 es S3, S3=1/2 del ancho del área del estante;
• La distancia de prueba estándar para Th es la mitad de la altura del estante.

Por lo tanto, T=T1 + T2 + Th

4.2 Cálculo de la capacidad de manipulación

Capacidad de manipulación de la carretilla elevadora por hora: 3600 segundos/T

Suponiendo una operación de un-turno con una duración de turno de 8 horas y una tasa de utilización del montacargas del 60 %, la capacidad de manipulación que se puede completar en un turno es:

El cálculo anterior puede determinar la cantidad de un determinado tipo de montacargas necesario para un almacén y si se debe adoptar una batería de respaldo para mantener el funcionamiento normal del almacén.

5. Factores clave que afectan la selección del montacargas

El diseño de almacén tradicional normalmente construye primero el edificio y luego considera la planificación del diseño y el equipo mecánico, lo que a menudo resulta en un desperdicio de inversión. Sólo mediante el análisis y la predicción de los planes de producción, seleccionando la forma logística y el método de almacenamiento adecuados, y luego realizando el diseño y planificación de la ingeniería civil, o realizando ambos simultáneamente, se puede lograr el mejor retorno de la inversión. La selección de carretillas elevadoras es inseparable del diseño de las formas de almacenamiento. La selección incorrecta de equipos a menudo conduce a una baja eficiencia o accidentes frecuentes en las operaciones reales y, en casos graves, es necesario demolerlos y reconstruirlos. Por lo tanto, en el diseño inicial del sistema de almacenamiento y la selección del equipo, además de considerar la altura aplicable y el espacio del pasillo de cada serie de montacargas como se mencionó anteriormente, también es necesario considerar de manera integral otros factores en combinación con sus propias condiciones. Hay muchos factores que influyen y a continuación sólo se dan ejemplos:

• Palets: La mayoría de los montacargas operan con unidades de paletas, por lo que el tamaño y la forma de las paletas a menudo afectan la selección del tipo y las especificaciones de la carretilla elevadora. La manipulación de palés de diferentes profundidades y anchos requiere diferentes espacios en los pasillos. Más importante aún, si el centro de gravedad del palet y la mercancía cargada excede el centro de carga diseñado del montacargas, la capacidad de carga disminuirá. Por lo tanto, normalmente se recomienda adoptar una forma de palet estándar. En la actualidad, los más utilizados son los pallets accesibles para carretillas elevadoras de cuatro-vías- estándar europeo de 800x1200 o 1000x1200, que son aplicables a varios tipos de carretillas elevadoras.
• Piso: La suavidad y planitud del piso afectan en gran medida el uso de carretillas elevadoras, especialmente cuando se utilizan carretillas elevadoras de interior con grandes alturas de elevación. Suponiendo que la altura de elevación del montacargas es de 10 metros, si hay una diferencia de altura de 10 mm entre las ruedas izquierda y derecha del montacargas, provocará una inclinación de casi 80 mm a 10 metros, lo que representa un peligro para el uso de estantes. Generalmente existen tres tipos de condiciones de la superficie del piso. El más influyente es el terreno ondulado y dentado, que conviene evitar en la medida de lo posible; si el suelo es ondulado con una cierta diferencia de altura a cierta distancia, es aceptable; El mejor terreno es un suelo plano y liso, normalmente un suelo de hormigón con tratamiento superficial. Otros factores a considerar para el piso incluyen la capacidad de carga-y la presión de las ruedas del montacargas.
• Ascensor, altura de contenedores, etc.: Si el montacargas necesita entrar y salir del ascensor u operar dentro del contenedor, se debe considerar la altura de entrada del ascensor y del contenedor. Hay varias formas de mástil disponibles para montacargas y, por lo general, en este momento se requiere un mástil con una gran elevación libre.
• Volumen de operación diario: La frecuencia de las mercancías entrantes y salientes del almacén y el volumen de operación diaria de los montacargas están relacionados con la selección de la capacidad de la batería del montacargas o la cantidad de montacargas para garantizar el funcionamiento normal del trabajo diario.
• Otros factores: Periodos pico de operación del almacén, material de ruedas, restricciones de construcción, etc.