Jak WMS optymalizuje slotting, trasy kompletacji i strategie uzupełniania zapasów?

Wraz z rosnącą powierzchnią magazynową i ilością przechowywanych produktów, kluczowego znaczenia nabiera wybór reguły, według której towary będą przyporządkowane do konkretnych miejsc. Ten właśnie proces, polegający na wyznaczeniu odpowiedniej lokalizacji dla każdego nośnika magazynowego – znany również jako slotting – staje się główną dźwignią optymalizacji.

Decyzje związane z konkretną lokacją magazynową mają niebagatelny wpływ na pracę magazynu, a przez to bezpośredni i nierozerwalny związek z poziomem generowanych kosztów operacyjnych. To właśnie rozmieszczenie towarów w magazynie przekłada się na długość i poziom skomplikowania tras kompletacji (na co wpływ mają przede wszystkim ilość odwiedzanych korytarzy oraz czasami wysokość, na jakiej znajdują się kompletowane produkty).

Biorąc pod uwagę, że najbardziej pracochłonną składową procesu zbiórki jest przemieszczanie się po magazynie, optymalna strategia przydziału miejsc staje się kluczową metodą redukcji wydatków, której nadrzędnym celem jest wyeliminowanie zbędnych przejść. Aby osiągnąć pełną wydajność, optymalna lokalizacja (slotting) nie wystarczy, ponieważ musi być ona wspierana przez równie inteligentne procesy wykonawcze: zoptymalizowane trasy kompletacji oraz dynamiczne strategie uzupełniania zapasów.

Dlaczego analiza ABC wymaga rozszerzenia?

Od lat fundamentem strategii doboru miejsc pozostaje klasyfikacja ABC, oparta na zasadzie Pareto, której reguła stanowi, że 20% składowanych produktów generuje 80% zamówień. Z tego względu artykuły z grupy „A” – te, po które magazynierzy sięgają najczęściej – powinny znajdować się w najszybciej dostępnych lokalizacjach, najbliżej strefy wysyłki lub pakowania.

W praktyce prosta analiza ABC jest często niewystarczająca, ponieważ jest to metoda jednowymiarowa i przebiega według tylko jednego z kryteriów (np. liczby wydań, wagi czy objętości lub wartości sprzedaży) i nie ma możliwości połączenia kilku z nich jednocześnie. Poleganie wyłącznie na rotacji, bez uwzględnienia innych zmiennych, może prowadzić do nieefektywności. Kluczowe jest również oparcie analizy na danych historycznych, które obejmują wystarczająco długi okres, aby uniknąć błędnej oceny wynikającej np. z sezonowości niektórych towarów.

Wielowymiarowe kryteria slottingu – metody i strategie

Ustalenie najlepszej strategii doboru miejsca nie jest zadaniem prostym, ponieważ wymaga uwzględnienia dużej ilości przesłanek i szerokiej gamy możliwości. Dlatego nowoczesna logika składowania musi być wielowymiarowa, a w tym celu stosuje się modele, które stanowią rozszerzenie klasycznego ABC:

• Metoda XYZ: Jest rozszerzeniem analizy ABC, uwzględniającym regularność zapotrzebowania na dany produkt. Dzieli je na te o zapotrzebowaniu X (regularnym – dla których poziom popytu jest najłatwiejszy do przewidzenia), Y (sezonowym) oraz Z (nieregularnym – gdzie przedsiębiorstwo stoi przed wyborem utworzenia zapasów o długim okresie przechowywania albo realizowania dostaw na żądanie).
• Metoda COI (Cube per Order Index): Jest analizą dwukryterialną, stanowiącą iloraz wielkości produktu (masy lub objętości) i popytu na niego. Produkty o najniższym COI umieszcza się najbliżej strefy wydania, aby skrócić długość trasy pokonywaną przez najcięższe towary. Metodę COI najczęściej stosuje się wraz z systemem wolnych miejsc składowania.
• Metoda EIQ (Entry-Item-Quantity): Model oparty na analizie trzech czynników: listy zamówień, produktu i ilości. Pozwala m.in. wychwycić zależności występujące pomiędzy poszczególnymi produktami. Analiza ta obejmuje m.in. ilość typów produktów zamówioną przez klientów, wielkość zamówienia czy częstotliwość zamawiania dla każdego z nich.
• Metoda ABC-FC (Fuzzy Classification): Jest uważana za znacznie bardziej efektywną, ponieważ umożliwia uwzględnienie kilku kryteriów jednocześnie – takich jak podział ABC, regularność XYZ oraz, jako czynnik trzeci, częstotliwość pobrań produktu.

Strategie doboru miejsca muszą uwzględniać także inne kluczowe parametry logistyczne i cechy towaru:

• Charakterystyka fizyczna i bezpieczeństwo: Obejmuje to cechy samego ładunku (jak gabaryty, data ważności, waga), a także wymogi dotyczące możliwości piętrowania palet. Przy alokacji konieczne jest porównanie wysokości i masy nośnika z wysokością i nośnością regałów.
• Operacyjne reguły składowania: Do tej kategorii należą m.in. charakterystyka palet (np. stopień ich zapełnienia lub jednorodność asortymentu), status miejsca magazynowego oraz zasady operacyjne (jak równomierne rozmieszczenie palet na regałach czy przypisanie do miejsc na najniższym poziomie).
• Zgodność i topologia: Obejmuje to kryteria związane z bezpieczeństwem i specyfiką składowania, takie jak klasyfikacja ADR (artykuły niebezpieczne) oraz przypisanie produktu do strefy magazynowej.
• Strategie alternatywne: W magazynie powinny funkcjonować strategie alternatywne na wypadek braku wolnych miejsc, a hierarchia ważności decyduje o kolejności ich stosowania.

Rola systemu Qguar WMS w automatyzacji slottingu

Dotychczasowe, statyczne metody przydziału miejsc, takie jak np. klasyfikacja ABC, stanowią solidną podstawę, jednak ich głównym ograniczeniem jest trudność z elastycznym dostosowaniem do dynamicznej sytuacji w nowoczesnym magazynie.

Proces ten uległ automatyzacji m.in. dzięki Systemom Zarządzania Magazynem (WMS), takim jak Qguar WMS, który jest jednym z najdłużej rozwijanych polskich systemów magazynowych. Systemy tej klasy, dzięki wbudowanym algorytmom optymalizującym, pozwalają na tworzenie rozbudowanych, wielopoziomowych strategii, wraz z nadawaniem wagi poszczególnym kryteriom doboru. Wszystkie poniższe funkcje są kluczowe dla automatycznego przydziału miejsc i zapewnienia integralności danych:

• Wbudowane strategie wyboru miejsca składowania pozwalają automatycznie wyznaczyć lokalizację w oparciu m.in. o klasę rotacji, datę przydatności, cechy nośnika czy inne parametry produktu.
• System pozwala elastycznie reagować na zmiany, wskazując na podstawie danych historycznych, czy produkt faktycznie powinien być zaliczony do danej kategorii (analiza ABC).
• Jeżeli w chwili przyjęcia towaru w magazynie nie ma wolnych miejsc przewidzianych w strategii o najwyższym priorytecie, system automatycznie ustali je w oparciu o strategię o niższej randze.
• Wsparcie FEFO/FIFO: Oprogramowanie dba o przestrzeganie standardów magazynowania (FEFO, FIFO), co jest ściśle powiązane z datami przydatności, będącymi kluczowym kryterium slottingu.
• Pełna identyfikowalność (Traceability): System WMS rejestruje przyjmowane towary i śledzi czynności, jakim są one poddawane, dzięki czemu przedsiębiorstwo zyskuje wgląd w historię składowanych produktów.
• Zarządzanie ADR: Qguar WMS wspomaga zarządzanie towarami niebezpiecznymi (ADR), co jest niezbędnym kryterium przy automatycznym przydziale lokacji.
• System obsługuje tzw. numery kontrolne (pozwalające na dodatkową weryfikację poprawności operacji), jednocześnie przekazując na terminal magazyniera kompletne informacje o wybranym miejscu, wraz z optymalną drogą dotarcia.

Aby rozwiązać problem efektywnej selekcji miejsc w dynamicznym otoczeniu magazynu, najnowocześniejsze systemy sięgają po algorytmy sztucznej inteligencji, takie jak sieci neuronowe, pozwalające na ciągłą analizę i optymalizację sposobu lokowania produktów.

Optymalizacja tras i zaawansowana kompletacja dzięki WMS

WMS przyspiesza proces kompletacji, wskazując pracownikom dokładną lokalizację poszukiwanego asortymentu i najkrótszą trasę zbiórki:

• Metody heurystyczne: Optymalizacja ścieżki kompletacji następuje poprzez zastosowanie metod heurystycznych, czyli modeli racjonalizujących trasę zbiórki. Służą one przede wszystkim skróceniu czasu kompletacji, ale pozwalają także uniknąć zatorów wywołanych przez wzajemnie przeszkadzający sobie personel oraz przynoszą oszczędności wynikające z mniejszego zużycia energii przez wózki widłowe. Najpopularniejsze z nich to Return (powrót do korytarza głównego), S-Shape (przejazd przez całą alejkę), Midpoint (praca w oparciu o podział alejek na połowy), Largest Gap (modyfikacja Midpoint) oraz Combined (wybór krótszej drogi: powrót lub przejazd).
• Kompletacja według zamówień (Pick by Order): Model podstawowy, w którym pracownik zbiera wszystkie artykuły dla jednego, konkretnego zlecenia. Zaletą jest to, że zlecenie jest kompletne i gotowe natychmiast do wysyłki, bez potrzeby sortowania. Wadą są potencjalnie długie trasy pokonywane w dużych magazynach.
• Kompletacja grupowa (Batch Picking): Zlecenia są łączone w grupy, a pracownik pobiera sumaryczną ilość danego artykułu dla całej grupy. Zaletą jest skrócenie tras, a wadą jest konieczność późniejszego sortowania towarów w specjalnie wydzielonej strefie.
• Multipicking (Cluster Picking): WMS wspiera multipicking, w trakcie którego pracownik jednocześnie pobiera artykuły dla kilku zamówień, dokonując od razu sortowania. Wymaga to zastosowania specjalnego wózka kompletacyjnego z wydzielonymi segmentami, a sama metoda, sprawdzając się dobrze dla asortymentu o niewielkich rozmiarach, znacznie skraca pokonywane przez pracowników trasy, choć jej wadą jest realne ryzyko pomyłki podczas sortowania.
• Kompletacja falowa (Wave Picking): System WMS grupuje zlecenia w ramach okien czasowych, kierując się m.in. cyklem uzupełniania miejsc magazynowych. Metoda ta pozwala efektywnie zarządzać deficytem miejsc zbiórki, jednak jej wadą może być wydłużenie czasu realizacji zamówienia, co bywa problematyczne np. w sektorze e-commerce.
• Kompletacja strefowa (Zone Picking): Magazyn jest dzielony na mniejsze obszary (strefy) w zależności od wskaźnika rotacji. Metodę tę można realizować na dwa główne sposoby: sekwencyjny (pojemnik podróżuje kolejno między strefami, bez potrzeby sortowania) lub synchroniczny (kompletacja odbywa się we wszystkich strefach jednocześnie, co wymaga późniejszego połączenia i sortowania).
• Modele hybrydowe: WMS jest przystosowany do obsługi wielu różnych metod kompletacji w tym samym obiekcie. Często łączą one różne podejścia oraz wspierane są przez technologie takie jak Voice Picking, Light Picking czy Pick by Vision. Zdolność do elastycznego i szybkiego korygowania modelu kompletacji jest kluczowa dla nowoczesnego magazynu.

Strategie uzupełniania zapasów

Systemy informatyczne do zarządzania magazynem (WMS) są kluczowym narzędziem ułatwiającym wdrożenie efektywnych strategii uzupełniania zapasów. Proces ten jest niezbędny dla zachowania ciągłości operacji, obejmując przepływ towarów z produkcji bądź od dostawców do stref składowania i kompletacji.

• Strategia zapasu minimalnego: Wdrożenie tej strategii jest wspierane przez oprogramowanie WMS, które na bieżąco monitoruje poziom zapasów. W sytuacji, gdy poziom ten spadnie poniżej założonego progu, system samodzielnie wygeneruje polecenie uzupełnienia. Poziom minimalny jest kalibrowany na podstawie kryteriów takich jak czas realizacji (Lead-time), Prognozowane zapotrzebowanie i Wartość artykułu. Taka metoda sprawdza się najlepiej dla asortymentu charakteryzującego się stabilnym popytem i (lub) niskim poziomem rotacji. Jej zaletą jest zmniejszenie ilości kapitału zamrożonego w zapasach oraz ograniczenie kosztów utrzymania magazynu, jednak wadą jest nieuwzględnianie np. cyklu życia produktów czy ustaleń z dostawcami.
• Uzupełnianie na podstawie zapotrzebowania (Demand-Based): Ta strategia jest często stosowana w połączeniu z kompletacją falową (Wave Picking). Proces przebiega dynamicznie, aby dostosować się do poszczególnych fal zamówień i najlepiej sprawdza się dla artykułów o zmiennym i trudnym do prognozowania popycie lub gdy asortyment jest mocno zróżnicowany, a strefy kompletacji ograniczone.
• Uzupełnianie Top-off (Lean-time): W tej metodzie towar jest stale uzupełniany, bez oczekiwania na minimalny poziom zapasów. Sprawdza się to w magazynach o bardzo intensywnej kompletacji (np. e-commerce) i wysokim wskaźniku rotacji, ponieważ pozwala optymalnie wykorzystać czas pracy magazynierów, np. w okresach mniejszego obciążenia.
• Automatyczne wyzwalacze: Właściwa konfiguracja systemu WMS za pomocą automatycznych wyzwalaczy pomaga w utrzymaniu stałego i stabilnego przepływu zapasów. Funkcja ta umożliwia ustawienie progów ponownego zamawiania dla poszczególnych towarów. Dzięki temu, że proces ten jest generowany automatycznie, minimalizowane jest ryzyko opóźnień, które mogłyby wystąpić w przypadku ręcznego procesu.
• Cross-docking: W przypadku najszybciej rotujących towarów, warto rozważyć organizację ich przepływu według modelu cross-docking. Model ten jest wspierany przez WMS i polega na kierowaniu towaru o wysokiej rotacji od razu z przyjęcia do wysyłki. Skutkuje to minimalizacją czasu realizacji zamówienia i eliminuje potrzebę składowania. System wspiera ten zaawansowany proces przepływu, pozwalając na uwolnienie prawdziwego potencjału inwestycji i optymalizację kosztów operacyjnych.
• Plan awaryjny: Niezależnie od strategii, w magazynie powinien funkcjonować zdefiniowany proces awaryjnego uzupełnienia zapasów na wypadek problemów z dostępnością towaru podczas kompletacji.

Strategiczna wartość Qguar WMS – podsumowanie

Proces rozmieszczenia towaru (slotting), polegający na wyznaczeniu odpowiedniej lokalizacji dla każdego nośnika, jest kluczową dźwignią operacyjnej efektywności. Optymalna strategia przydziału miejsc staje się fundamentalną metodą redukcji wydatków, ponieważ rozmieszczenie towarów w magazynie ma bezpośredni związek z poziomem generowanych kosztów operacyjnych, wpływając na długość i kompleksowość tras kompletacji.

Pełną wydajność operacyjną osiąga się dopiero wtedy, gdy inteligentne rozmieszczenie towarów jest wspierane przez zoptymalizowane metody kompletacji (w tym heurystyki tras) oraz dynamiczne strategie uzupełniania zapasów. Zautomatyzowanie tej wielowymiarowej logiki w systemie klasy WMS jest bezpośrednią inwestycją w redukcję kosztów i wzrost wydajności.

Qguar WMS Pro to system klasy Supply Chain Execution, który staje się strategicznym centrum zarządzania procesami i kluczem do budowania przewagi konkurencyjnej. Wykorzystując zaawansowane algorytmy optymalizujące, konfigurowalne strategie przydziału miejsc (slotting), mechanizmy wyznaczania najkrótszych tras kompletacji oraz dynamiczne zarządzanie uzupełnianiem zapasów, oprogramowanie przekłada się bezpośrednio na większą płynność pracy magazynu, szybszą realizację zleceń i optymalne wykorzystanie posiadanej przestrzeni magazynowej.