Połączenie ręcznych i automatycznych systemów składowania

Wprowadzenie standardu Przemysł 4.0, międzynarodowa presja konkurencyjna oraz przyspieszony handel elektroniczny sprawiają, że automatyzacja lub przynajmniej częściowa automatyzacja procesów staje się coraz bardziej konieczna. Wiele firm staje przed pytaniem, które procesy mogą lub chcą zautomatyzować. Czy określone ręczne procesy w magazynie są w ogóle przydatne? Jakie interfejsy należy szczególnie uwzględnić przy łączeniu rozwiązań automatycznych i manualnych? Obszary, które szczególnie nadają się do automatyzacji, to transport towarów między obszarami magazynowymi, kompletacja i przydzielanie zamówień czy efektywne planowanie tras (zwykle z wykorzystaniem systemu zarządzania magazynem). W zależności od stopnia automatyzacji można zdefiniować różne poziomy. Ponadto zastosowane rozwiązania automatyzacji w firmie muszą być elastyczne i skalowalne, aby można je było dostosować do aktualnych warunków rynkowych i rozwoju firmy.

W magazynach ręcznych większość zadań i decyzji podejmowanych jest przez ludzi, w związku z tym poziom błędu jest stosunkowo wysoki. Niemniej jednak, magazyny ręczne mają również pewne zalety. Można je łatwo skalować, zatrudniać pracowników tymczasowych, a procesy są zazwyczaj możliwe do opanowania. Można też dobrze wykorzystać wiedzę i potencjał (doświadczonych) pracowników w firmie. Jednak magazyny, które są w pełni obsługiwane ręcznie sprawdzają się tylko w przypadku niewielkich asortymentów i małej liczby towarów. Pierwszym etapem automatyzacji jest wprowadzenie magazynowego systemu informatycznego (WMS), bez którego nie można sterować systemami automatycznymi. System WMS przejmuje podejmowanie decyzji i przydziela zlecenia oraz trasy według określonych kryteriów. Zarządza on ilościami produktów i miejscami ich składowania oraz steruje poszczególnymi systemami transportowymi. System WMS odbiera zamówienia z zapisanego nad nim systemu nadrzędnego, systemu ERP lub systemu zarządzania towarami, zarządza nimi w bazie danych i po odpowiedniej optymalizacji przekazuje je do podłączonego systemu przenośników w celu kontroli. Tym samym przejmuje on zarządzanie, kontrolę i optymalizację złożonych systemów magazynowych i dystrybucyjnych. Wprowadzenie systemu WMS zwykle prowadzi również do usprawnienia procesu kompletacji i wykorzystania systemów kompletacji, takich jak voice-picking czy pick-to-light. Kolejnym poziomem automatyzacji jest wprowadzanie następnych automatycznych systemów i rozwiązań magazynowych aż do pełnej automatyzacji magazynu (1). 

Aby zautomatyzować procesy w magazynie, należy spełnić pewne wymagania. W idealnym przypadku zaplanowana jest ciągła praca (24/7), docelowe procesy są jasne i zatwierdzone oraz nie powinno być żadnych lub bardzo małych wahań sezonowych. Ponadto musi istnieć długoterminowa pewność planowania w odniesieniu do wymagań magazynowych (pojemniki, wielkość partii, przepustowość). Im bardziej te warunki odbiegają od „idealnego magazynu automatycznego”, tym więcej procesów ręcznych należy planować. Oczywiście magazyny automatyczne mają wady i zalety, o których szczegółowo można przeczytać w punkcie (1). Do głównych zalet należy oszczędność kosztów i personelu, minimalizacja błędów, wzrost bezpieczeństwa, większa przepustowość, a także wysokie zadowolenie klienta. Wraz ze spadkiem dostępności wykwalifikowanego personelu, coraz większym zainteresowaniem cieszą się magazyny automatyczne. Proces automatyzacji można uruchomić również bez systemu WMS, a nawet bez Wifi. System transportu bez operatora (AGV) LEO firmy BITO automatyzuje transport pojemników, pudełek kartonowych i tac bez połączenia z IT wykorzystując specjalne ścieżki, jednostkę sterującą Smart Box i marker (2). 

Zaletami wydajnego i dobrze zaprojektowanego systemu magazynowania są krótkie odległości przejazdu oraz piesze, szybkie czasy dostępu, wysoka przepustowość, jak również dobra jakość i elastyczność dostaw. Przepływy materiałów są zoptymalizowane, a wahania między podażą a popytem są równoważone przez wysoki poziom przejrzystości i jasności zapasów. System magazynowy obejmuje nie tylko ręczne lub automatyczne systemy regałowe, ale także system sterowania, zarządzanie magazynem, systemy magazynowania i przenośnikowe, a także personel magazynowy (3). 

Głównym interfejsem umożliwiającym połączenie różnych ręcznych i automatycznych systemów magazynowych jest system WMS. Jego zadaniem jest zarządzanie i optymalizacja wewnętrznych systemów magazynowych (4, 5). Różne zdolności przeładunkowe i czasy dostępu ręcznych i automatycznych systemów magazynowych muszą być uwzględnione nie tylko przy planowaniu magazynu, ale także przy składowaniu i wydawaniu towarów oraz przydzielaniu zleceń osobom kompletującym zamówienia przez system WMS. System WMS przypisuje wszystkie towary (pozycje wolno, szybko i średnio rotujące) do pozycji magazynowych w oparciu o kryteria i zasady wcześniej zdefiniowane przez kierownika logistyki. Artykuły szybko rotujące są przechowywane na przykład w regałach przepływowych i automatycznych systemach regałowych (system miniload, automatyczny magazyn małych części, autostore itp.) (6). 

System WMS wyższego poziomu wykorzystuje system kontroli magazynu automatycznego (WCS) do synchronizacji ruchów wszystkich zautomatyzowanych rozwiązań, takich jak system Pallet Shuttle, aż po bardziej złożone maszyny, takie jak systemy sortujące i przenośnikowe, pojazdy AGV lub układnice magazynowe. System WCS umożliwia zwiększenie efektywności procesów w magazynie automatycznym. 

W dobie standardu Przemysł 4.0 rośnie znaczenie komunikacji pomiędzy maszynami oraz rozwiązaniami automatycznymi i manualnymi za pośrednictwem Internetu Rzeczy (IoT). Ze względu na fakt, że dane są łatwo dostępne w sieci, wykorzystanie IoT oraz sztucznej inteligencji (AI) pozwala na zoptymalizowanie wszystkich procesów ręcznych i automatycznych,  co prowadzi do minimalizacji czasów przepustowości i optymalizacji całej logistyki. 

W trakcie automatyzacji procesów nie może oczywiście zabraknąć kompletowania zamówień klientów. Zastosowanie technologii WMS, WCS i Przemysłu 4.0 w naturalny sposób umożliwia również integrację systemów automatycznych w kompletacji zamówień. Należą do nich roboty, takie jak automatyczne systemy kompletacji, roboty magazynowe i kompletujące, układnice magazynowe, system wahadłowy Shuttle, automatyczne systemy przenośników, ale także maszyny pakujące i etykietujące. Automatyczne kompletowanie może poprawić dokładność, szybkość i bezpieczeństwo systemu kompletacji. Oczywiście oszczędza się również czas pracy komisjonerów i w ten sposób procesy stają się bardziej opłacalne. Według producenta robotów Magazino, autonomiczne roboty kompletujące są szczególnie opłacalne w przypadku małych partii w e-commerce (przyp. red.: szeroki zakres, ale małe ilości) (7). 

Źródła 

1 Ekspertyza BITO, Kiedy automatyzacja ma sens w magazynie? (BITO Fachwissen, Wann macht Automatisierung im Lager Sinn?) Link 

2 LEO Locative - rozwiązanie dla zautomatyzowanego transportu pojemników i kartonów (LEO Locative – die Lösung für automatisierten Behälter- und Kartonagentransport) Link 

3 Ekspertyza BITO, Czym są systemy magazynowe? (BITO Fachwissen, Was sind Lagersysteme?) Link 

4 Definicja systemu WMS, logistyka magazynowa (Definition WMS/ LVS, Warehouse Logistics) Link 

5 Reguła techniczna, VDI 3601:2015-09, Systemy zarządzania magazynem, Stowarzyszenie Inżynierów Niemieckich (VDI) (Technische Regel, VDI 3601:2015-09, Warehouse-Management-Systeme, Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Link 

6 Ekspertyza BITO, Wpływ wskaźnika rotacji i rotacji towarów na planowanie i zarządzanie magazynem (BITO Fachwissen, Einfluss der Umschlagshäufigkeit und Warenrotation auf Lagerplanung und -haltung) Link 

7 Ekspertyza BITO, roboty i automatyzacja w magazynie 4.0 (BITO Fachwissen, Roboter und Automatisierung im Lager 4.0) Link