Складские роботы: раскрываем эффективность — полное руководство по автоматизации

Складские роботы — опора и будущее управления складом. Это руководство проведет вас через этапы автоматизации вашего склада.

«К 2025 году более 4 млн коммерческих роботов будет установлено на более чем 50 000 складах, против менее 4 000 роботизированных складов в 2018 году» — ABI Research.

Складские роботы — умные машины, автоматизирующие перемещение запасов по складу. С минимальным участием людей они создают лучшие рабочие процессы.

Ранняя автоматизация на складах фокусировалась на перемещении тяжелых грузов в ограниченной среде.

За последние десятилетия инновации взорвались в робототехнике, ИИ и интернете вещей. Компании начали проектировать «умные склады».

Рассмотрим роль складских роботов в разных отраслях. Их преимущества, когда автоматизировать, и технические нюансы.

В статье:

• Отрасли для складских роботов
• Преимущества автоматизации склада
• Когда автоматизировать с помощью складского робота?
• Типы роботов для складов
• Дополнительные соображения
• Оценка затрат на автоматизацию

Отрасли для складских роботов

Складские роботы сильно представлены в отраслях благодаря внедрению малым и средним предприятиями.

E-commerce

Один из пионеров складских роботов для e-commerce — Kiva Systems. Amazon использовал их AGV, а потом купил компанию. Роботы подхватывают целые стеллажи с товарами и доставляют на упаковочные станции в разных зонах склада. У них сенсоры и алгоритмы, предотвращающие столкновения и определяющие востребованные товары и ближайшее наличие. Всё это повышает скорость, эффективность и точность комплектации и упаковки заказов e-commerce.

Автопром

Автопром — самая ранняя отрасль, принявшая роботов на производственные площади. Автономные мобильные роботы (AMR) часто используют на автозаводах для перемещения сырья и деталей со складов на цеха.

Фармацевтика

Фармацевтические компании стремятся к высокой продуктивности и точности. Автономные мобильные роботы, «роботизируя» внутреннюю логистику эффективно и экономно, идеально подходят для фармы. AMR легко программировать и с ними сотрудничать. Они оснащены сенсорами и камерами, выбирают оптимальный маршрут к цели, обходя препятствия. Современные AMR также коллаборативны, позволяя людям работать рядом.

Помимо перечисленных, складские роботы внедрены на заводах электроники, металлообработки, станкостроения и даже текстиля.

Почему отрасли внедряют роботов на складах? Посмотрим на преимущества этих интеллектуальных устройств.

Преимущества автоматизации склада

Роботы когда-то были дорогими и сложными. Но благодаря технологическому прогрессу и крупные корпорации, и малый/средний бизнес смогли позволить себе роботов на складах, получая ряд выгод:

Снижение затрат

Самое очевидное преимущество — резкое сокращение операционных расходов. Внедрение складских роботов существенно уменьшает потребность в людях. Их можно настроить под спрос рынка. Они работают сутками без больших затрат на обслуживание и доп. расходов.

Повышение эффективности с точностью

Складские роботы идеальны для инвентарного контроля, идентификации товаров и оптимальных маршрутов с высокой точностью. Это выгодно компаниям: они могут перераспределить персонал на товары, не поддающиеся автоматизации, повышая общую продуктивность.

Оптимизация пространства

Физические ограничения пространства всегда были вызовом для хранения. Складские роботы решают эту проблему. Роботам не нужны широкие проходы, как людям и транспорту — освобождается место под дополнительное хранение.

Экологическая устойчивость

Использование складских роботов вместо людей снижает отходы и потребление энергии. Роботы уменьшают потери и энергопотребление за счет эффективной обработки и перемещения без участия людей.

Убедились, что вам нужны складские роботы? Следующие факторы помогут решить, время ли автоматизировать.

Когда автоматизировать с помощью складского робота?

Несмотря на все плюсы, учитывайте уникальные производственные процессы и вызовы перед решением о роботизации.

Наши рекомендации:

• Спроектируйте карту склада, чтобы проанализировать наибольший потенциал роботизации для вашего бизнеса. Инструмент поиска потенциала поможет выделить самые перспективные проекты и их бизнес-влияние.
• При низком производственном объеме установка роботов с существенными первоначальными и текущими затратами может не принести выгоды (см. раздел об оценке затрат).

Хорошо поговорить с независимыми советчиками, которые помогут оценить осуществимость робота для вашего склада и подобрать решение.

После этого можно искать предложения от множества поставщиков роботов.

Типы роботов для складов

Разные складские роботы предлагают разную функциональность. Это позволяет выбрать и внедрить решение, идеально подходящее под ваши операционные нужды и процессы.

Роботизированные системы хранения и извлечения (AS/RS)

Роботизированные системы хранения и извлечения буферизируют, извлекают товары для отгрузки и возвращают продукты на правильные места хранения, автоматизируя инвентарный процесс. Такие системы включают манипулятор для работы с контейнерами/коробками, краны, шаттлы, вертикальные лифт-модули и юнит-лоады для перемещения по стеллажам. Все они часто интегрированы со складским ПО (WMS).

Технология Goods-to-Person (Товар к человеку)

Goods-to-person технологии доставляют товары на станцию оператора.

Goods-to-Person идеальна для высоких объемов с малыми товарами. Роботы G2P доставляют единицы на стационарные станции комплектации для исполнения заказов операторами.

Автоматически управляемые тележки (AGV)

Автоматически управляемые тележки (AGV) движутся по специальным путям, заложенным в планируемых маршрутах, перевозя инвентарь из точки в точку. Оснащены камерами и сенсорами для обнаружения препятствий и остановки до освобождения пути. Форма — вилочный погрузчик или шаттл с грузом на спине или в тележке.

Автономные мобильные роботы (AMR)

Автономные мобильные роботы тоже перевозят материалы независимо, но используют карты и сенсоры для понимания территории и построения гибких маршрутов. В отличие от AGV, они пересчитывают альтернативные пути при препятствии. Могут работать в тесном контакте с людьми в общем пространстве, повышая продуктивность.

Артикулированные роботизированные манипуляторы

Артикулированные роботизированные манипуляторы — искусственные конечности с множеством суставов для перемещения и подъема грузов на складе. В основном установлены на производственных линиях для упаковки и отгрузки. Существуют в версиях SCARA, 6-осевые, коботы, отличаются тактовым временем, стоимостью и грузоподъемностью.

Беспилотные летательные аппараты (UAV/дроны)

Дроны играют ключевую роль в автоматизации складов. Три сферы применения: инвентарный контроль, инспекция/наблюдение и внутрискладская внутрилогистика.

Наконец, планируя автоматизацию склада роботами и ПО, есть дополнительные соображения для максимальной отдачи.

Дополнительные соображения

Дополнительное оборудование для завершения автоматизации

Рассматривая конкретного складского робота, нужно оценивать не только прямое применение, но и то, что оно подразумевает до и после операции.

Нужны ли дополнительные системы подачи для загрузки AGV? Нужно ли перепроектировать схему хранения под эту технологию? Поэтому рекомендуем обратиться к эксперту автоматизации, чтобы не упустить ни одного элемента для успешной интеграции.

Обслуживание оборудования

Как любая машина, робот изнашивается. Плановое ТО и ремонты должны учитываться на этапе планирования. Следуйте лучшим практикам производителя, техники должны быть обучены их внедрению.

Умное управление складом

Робототехника — важный компонент умного склада, но есть и другие системы и платформы. Все вместе развивают оптимальное движение товаров от хранения к отгрузке. Для этого все системы и компоненты должны дополнять и работать с разными платформами, ПО и складскими функциями.

Оценка затрат на автоматизацию

Хотя складские роботы дают отличный ROI в перспективе, есть первоначальные затраты на покупку и внедрение. Нужно понять тип и количество роботов, сложность управления и ПО, затраты и экономию для оценки CAPEX и ROI проекта.

С учетом потенциального масштаба складской автоматизации, возможно, придется рассматривать более высокую ценовую точку, чем для локальной робототехнической ячейки. Выбор более передовых технологий также может снизить сложность автоматизации. Например, AMR имеют много встроенных функций, убирающих необходимость во внешних сенсорах или референсах. Просто разверните робота, научите его карте склада — и начинайте получать выгоду.

Хорошая практика — проверить несколько поставщиков роботов и автоматизации. Если ищете комплектующие или сервис для имеющихся роботов, запросите котировки у поставщиков.

Эта статья и полное руководство по промышленным роботам помогут выбрать правильного робота для вашего склада. Того, что повысит продуктивность, качество, снизит затраты и поможет компании преуспеть.