Automatyzacja magazynu jest uważana za jeden z najskuteczniejszych sposobów zwiększenia efektywności procesów magazynowych. Pozwala ona m.in. ograniczyć zapotrzebowanie na siłę roboczą i zmniejszyć ilość popełnianych błędów. Daje również możliwość skrócenia czasu realizacji zleceń. Liczne raporty branżowe (PMR Consulting & Research, Robotics, Robotics Business Review) wskazują automatyzację jako kluczowy trend w rozwoju magazynów. Dlaczego przedsiębiorstwa tak chętnie się na nią decydują? Najczęściej wymieniane są dwa powody: wymagania rynku e-commerce oraz dążenie do ograniczenia kosztów osobowych.
Magazyny w Polsce znajdują się wciąż na stosunkowo wczesnym etapie automatyzacji. Zdecydowana większość firm nadal bazuje na pracy manualnej, albo dysponuje tylko częściową automatyzacją (tzw. niskiego poziomu). Jakie technologie można spotkać w zautomatyzowanym magazynie? Jakie korzyści mogą przynieść?
Automatyzacja magazynu – technologie
Automatyzacja magazynu obejmuje wiele aspektów i bardzo szeroką grupę rozwiązań. Wśród nich wymienić można:
- systemy automatycznej identyfikacji towarów
- informatyczne systemy magazynowe WMS
- roboty paletyzujące
- automatyczne regały, układnice
- drony
- autonomiczne roboty (AMR – Autonomous Mobile Robots, AGV – Automated Guided Vehicle).
Automatyczny magazyn – jakie operacje można zautomatyzować?
U podstaw automatyzacji leży identyfikacja powtarzalnych czynności i zadań. Kolejnym krokiem jest wytypowanie tych szczególnie czasochłonnych, podatnych na błędy, albo istotnych dla danego przedsiębiorstwa. Istnieje wiele operacji magazynowych, które można z powodzeniem zautomatyzować. Wymienić można m.in:
Automatyzacja kompletacji
Automatyzację kompletacji umożliwiają systemy automatycznego składowania. Zamiast palet, na regałach znajdują się zazwyczaj pojemniki o ściśle określonych wymiarach. Zbiórka odbywa się dzięki wsparciu komponentów automatyki, na którą składają się, regały przesuwne, układnice, przenośniki i transportery.
Do popularnych typów regałów automatycznych należą:
- regały z układnicami
- windowe
- karuzelowe
Alternatywą dla automatycznych regałów wysokiego składowania jest struktura nazywana grid lub hive. Grid to przypominająca szachownicę, rozległa, horyzontalna struktura. W poszczególnych polach tej szachownicy mieszczą się pojemniki z asortymentem. Nad pojemnikami mogą się np. poruszać autonomiczne pojazdy prowadzące zbiórkę.
Automatyczna identyfikacja towarów
Przedsiębiorstwa mogą zaoszczędzić ogromną ilość roboczogodzin, automatyzując proces identyfikacji towaru. Ze względu na relatywnie niski koszt inwestycji, jest to zwykle pierwszy etap automatyzacji magazynu. System automatycznej identyfikacji danych wymaga użycia etykiet, zawierających informacje o towarze, oraz odpowiedniego czytnika.
Do znakowania towarów używa się najczęściej etykiet z kodami kreskowymi lub znaczników RFID. Spotkać się również można z metodą DPM (Direct Part Marking), czyli naniesieniem informacji bezpośrednio na produkt. Nad całością procesu automatycznej identyfikacji czuwa informatyczny system WMS. To w jego bazie danych znajdują się wszystkie informacje.
Automatyzacja intralogistyki
Według prognoz Międzynarodowej Federacji Robotyki, nadchodzące lata to istotny wzrost wykorzystania robotów AGV i AMR. W intralogistyce pozwalają one zastąpić klasyczne wózki widłowe. Czym różnią się roboty AGV od AMR?
AGV (Automated Guided Vehicle) to samojezdne wózki transportowe. Nawigacja odbywa się przy pomocy przewodów, pasków magnetycznych, czujników lub laserów. Oznacza to konieczność odpowiedniego przygotowania tras, wzdłuż których roboty AGV będą się poruszały. Ich użycie wiąże się z usztywnieniem organizacji ruchu w magazynie, a także kosztami dodatkowej infrastruktury.
AMR (Autonomous Mobile Robots) to autonomiczne pojazdy mobilne. Są bardziej zaawansowane i niezależne od robotów AGV. Przy poruszaniu się nie potrzebują specjalnie przystosowanych tras, wystarczy im wgrać cyfrowy plan obiektu. Dzięki posiadanym systemom, AMR mogą samodzielnie zmapować magazyn.
Różnicę w działaniu tych robotów dobrze ilustruje następujący przykład. Jeśli na trasie AGV postawimy przeszkodę, ten zatrzyma się dopóki nie zostanie ona usunięta. AMR ją ominie. Roboty AMR są zdecydowanie bardziej elastyczne w użyciu niż AGV. Można w krótkim czasie zmienić trasę na jakiej operują, albo przypisać nowe zadania. Są właściwym wyborem dla tych magazynów, które często mierzą się z różnego rodzaju zmianami.
Wybór pomiędzy AGV i AMR powinien być umotywowany indywidualnymi cechami magazynu. To jego charakterystyka fizyczna, ale też organizacja pracy, profil oraz zmienność operacji magazynowych i miejsc składowania.
Automatyczna inwentaryzacja zapasów
Nadal wiele magazynów polega na klasycznych, papierowych metodach inwentaryzacji. Wiąże się to z dużą czasochłonnością, budzi też ryzyko błędu ludzkiego w trakcie akwizycji i przetwarzania danych. Kolejną niedogodnością jest konieczność zatrzymania na czas inwentaryzacji innych prac w magazynie.
Czym można zastąpić klasyczną inwentaryzację manualną? Jedną z możliwości jest tzw. inwentaryzacja ciągła, prowadzona przy wsparciu informatycznego systemu magazynowego WMS. Dzięki niej można sukcesywnie kontrolować poszczególne lokalizacje magazynu, bez potrzeby przerywania jego pracy.
Innym sposobem są systemy automatycznej inwentaryzacji. Najczęściej wykorzystują one technologię RFID. Zasada działania jest następująca. Antena RFID umieszczana jest na poruszającym się robocie. Dzięki antenie odbywa się odczyt tagów RFID, którymi oznaczone są wszystkie produkty. Taki system umożliwia przeprowadzenie pełnej inwentaryzacji magazynu w bardzo krótkim czasie. Należy jednak pamiętać, że technologia RFID ma pewne ograniczenia. Nie sprawdzi się przez to w każdych warunkach wszystkich magazynów.
Automatyzacja zarządzania magazynem
Zarządzanie magazynem pomogą zautomatyzować informatyczne systemy WMS. Nowoczesny rozwiązania tej klasy pozwalają nie tylko na rejestrowanie i przetwarzanie informacji o operacjach magazynowych. Mogą też wspierać podejmowanie złożonych decyzji. Wśród nich możemy wymienić :
Zarządzanie miejscami zbiórki
Oprogramowanie WMS monitoruje dane dotyczące ilości towaru w miejscach zbiórki. Łączy je z danymi na temat stanu magazynowego artykułu, oraz zapotrzebowaniem wynikającym z zamówień. Dzięki bieżącej analizie tych informacji, system może we właściwym momencie wygenerować zlecenie uzupełnienia miejsca zbiórki. Zapewnia to sprawny przepływ towarów w magazynie, przy minimalnym zaangażowaniu pracowników.
Przydział miejsc magazynowych
W oparciu o zdefiniowane strategie, system WMS może wyznaczyć optymalne dla danego towaru miejsce składowania. System może kierować się wieloma parametrami: klasa rotacji artykułu, odległość od miejsca zbiórki, stopień zapełnienia nośnika, wymiary nośnika, klasa ADR, czy podział na strefy magazynowe.
Ścieżka kompletacji
System WMS może wyznaczyć najkrótszą drogę realizacji zbiórki. Program uwzględnia przy tym liczne kryteria i obostrzenia. Takich jak np. brak możliwości położenia jednego produktu na drugim, czy ograniczenia związane z ADR. W przypadku wydzielenia w magazynie stref zbiórki, system utworzy scenariusz kompletacji dla każdej strefy z osobna.
Automatyzacja magazynu – korzyści
Odmienne cele i argumenty skłaniają przedsiębiorstwa ku automatyzacji magazynu. Menedżerowie magazynu zawsze muszą jednak wskazać na wymierne korzyści, jakie zamierzają dzięki niej osiągnąć. Oto kilka tych najczęściej wymienianych:
Niższe pracochłonność
Automatyzacja pozwala znacząco obniżyć zapotrzebowanie na fizyczną, powtarzalną pracę. Dotyczy to wielu obszarów działalności magazynowej, w tym kompletacji, intralogistyki i pakowania produktów. Niższa pracochłonność pozwala przekierować pracowników do innych zadań, czy też zmniejszyć koszty osobowe w magazynie. Automatyka zmniejsza podatność firmy na problem dostępności kandydatów na rynku pracy.
Mniejsza ilość błędów
Jedną z pierwszych korzyści, jakie może przynieść wdrożenie automatyzacji, jest radykalne ograniczenie ilości błędów. Przede wszystkim tych popełnianych podczas kompletacji czy inwentaryzacji. Można uniknąć problemu zagubienia/odłożenia towaru w niewłaściwe miejsce. Wyeliminować można także wiele mniej oczywistych, a kosztownych błędów, jak np. ułożenie ciężkiego towaru na kruchym.
Kolejną grupą błędów, jaką można wyeliminować, są te związane z papierowym obiegiem dokumentów i przetwarzaniem informacji:
Szybsza realizacja zleceń
Szybkość realizacji zleceń ma kluczowe znaczenie m.in. w e-commerce. Dla wielu klientów, czas dostawy to jeden z najważniejszych argumentów przy zakupie. E-commerce cechuje się wysoką ilością zamówień o niskim wolumenie produktów, często różnej kategorii. Taki profil zamówień utrudnia ich manualną zbiórkę.
Integracja systemu do składania zamówień z programem WMS, pozwala znacząco przyspieszyć przepływ informacji pomiędzy klientem a magazynem. Komponenty automatyki magazynowej, pozwalają natomiast przeprowadzić zbiórkę w czasie nieosiągalnym dla kompletacji manualnej.
Lepsze wykorzystanie przestrzeni
Automatyka pozwala radykalnie zwiększyć efektywność wykorzystania przestrzeni magazynowej. Przykładowo, dzięki regałom automatycznym nie będą potrzebne korytarze służące do realizacji zbiórki.
Większa zdolność operacyjna
Automatyka magazynowa może pracować niemal 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu. Praca cechuje się stałą wydajnością i dokładnością, bez względu na cykl dnia i nocy oraz inne okoliczności. Automatyzacja czyni magazyn bardziej odpornym na sezonowe wahania zamówień, związane na przykład z porą roku czy okresem świąt.
Większe bezpieczeństwo
Wyższy poziom automatyzacji pozwala odsunąć pracowników od potencjalnie niebezpiecznej pracy. Automatyzacja to także bezpieczeństwo towarów. Dzięki niej można zmniejszyć ryzyko uszkodzenia produktu podczas transportu. W magazynach składujących towary wrażliwe (spożywcze, farmaceutyczne), automatyka umożliwia stałe monitorowanie warunków ich przechowywania i dat przydatności.
Automatyzacja magazynu to inwestycja o wymiarze strategicznym. Ze względu na skalę nakładów i wpływ na pracę magazynu, musi być planowana w wieloletnie perspektywie. Racjonalnie określony zakres i właściwie dobrane technologie, pomogą spełnić stawiane przed nią cele.
