Автоматизация склада: Полное руководство по повышению эффективности

Что такое автоматизация склада?

Оценивается, что по состоянию на 2016 год было отгружено только около 40 000 единиц решений для автоматизации складов. Однако прогнозируется, что эта цифра вырастет примерно до 620 000 единиц в год к 2021 году. Такой резкий рост внедрения может означать только одно: автоматизация склада дает положительные результаты для клиентов.

На волне этого вы можете взвешивать идею автоматизации своего склада. Тем не менее, как и многие предприниматели, вы можете также задаваться вопросом, с чего начать. Должен ли ваш объект быть гигантским, чтобы подойти? Как найти подходящих складских роботов?

Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать о складской робототехнике.

Что такое автоматизация склада?

Автоматизация склада относится к использованию технологических решений для управления операциями на складе. Вы можете выбрать либо полную, либо частичную автоматизацию.

В полностью автоматизированном складе складские роботы делают почти всю работу с участием лишь небольшого числа сотрудников в операциях. Примером этого является склад Alibaba в Уйси, Шанхай.

С другой стороны, в частично автоматизированном объекте роботы и сотрудники работают вместе. Роботам и сотрудникам назначаются задачи, в которых они наиболее эффективны, чтобы получить максимальную выгоду от их возможностей. Склады Amazon — пример складов, работающих по этому принципу.

Физическая автоматизация склада

Использование погрузчиков для перемещения посылок по объекту занимает время и требует значительного количества труда. Добавьте к этому другие задачи, такие как сортировка, погрузка и разгрузка посылок, и становится ясно, почему зарплаты составляют около 65% складских расходов. Физическая автоматизация стремится решить эту проблему с помощью автоматизированных складских роботов.

Автоматические складские роботы работают автономно с минимальным участием персонала. Существует разные типы, и их пригодность варьируется в зависимости от потребностей вашего склада. Они включают:

Автоматизированные системы хранения и извлечения (AS/RS)

AS/RS — это компьютеризированная роботизированная система, используемая для извлечения запрошенных посылок из хранилища и их доставки в общую зону. Она также может использоваться для хранения единиц инвентаря в их обозначенных зонах.

Рекомендуется для:

• Больших складов с высокими объемами инвентаря
• Складов, которым нужно эффективно использовать пространство хранения
• Задач хранения и извлечения инвентаря, не требующих дополнительных процессов

Автоматизированные направляемые транспортные средства (AGV)

AGV — это беспилотные транспортные средства, используемые для транспортировки инвентаря по складу. Они следуют путям, обозначенным магнитными полосами, и поэтому могут придерживаться только заранее определенных маршрутов. Однако существуют модели, использующие комбинацию датчиков и карт склада для навигации.

Кроме того, в зависимости от полезной нагрузки вашего инвентаря, вы можете выбрать автоматизированные направляемые тележки (AGC). AGC работают по тому же принципу, что и AGV, но они предназначены для обработки меньших полезных нагрузок.

AGC или AGV идеальны для:

• Приложений «товар к человеку»
• Любого размера склада, при условии достаточно места для навигации
• Планов автоматизации с низким бюджетом

Аэронетные дроны

По мере развития технологий дронов производители робототехники нашли способы использовать их для автоматизации склада. Они удобно применимы в складе любого размера или типа.

Для соответствия складским приложениям они проектируются с оптическими системами навигации и технологиями глубокого обучения, синхронизированными с программным обеспечением управления складом. Это делает возможным их использование для:

• Сканирования инвентаря с аэронетных позиций с использованием RFID-технологии
• Прямой загрузки данных в систему управления складом
• Локализации и сбора легких посылок внутри объекта

Автономные мобильные роботы (AMR)

AMR — это компактные роботы, использующие встроенные датчики и компьютеризированные системы для навигации по складу. В отличие от AGV, они могут следовать гибким маршрутам и перенаправляться, когда их путь прегражден. Более того, они не требуют никаких инфраструктурных изменений перед применением на вашем объекте. Они применимы для:

• Транспортировки посылок
• Сканирования инвентаря с использованием RFID-технологии
• Локализации, сортировки и сбора посылок, когда оснащены роботизированной рукой pick-and-place

Артикулированная роботизированная рука

Артикулированная роботизированная рука имеет гибкие шарниры, позволяющие ей расширяться и сжиматься как человеческая рука. Обычно она крепится к прочному основанию для стабильности. Они подходят для любого типа склада и могут использоваться для множества функций, включая:

• Подбор и размещение посылок на стеллажи
• Паллетизацию
• Погрузку и разгрузку инвентаря
• Сортировку посылок; если рука оснащена датчиками

Эти виды роботов рекомендуются для любого типа склада. Ваш идеальный артикулированный роботизированный манипулятор будет определен:

• Грузами, которые нужно обрабатывать
• Насколько далеко вы хотите, чтобы рука робота достигала в отношении высоты стеллажей хранения
• Гибкости или диапазона движения, который вы надеетесь, что рука робота сможет охватить; 6-осевая рука робота более гибка, чем 4-осевая рука робота

Цифровая автоматизация

Цифровая автоматизация склада относится к использованию систем управления складом (WMS) для задач управления инвентарем, таких как инвентаризация. Программное обеспечение WMS не работает изолированно, а как часть более крупной системы операций. Складские роботы часто связаны с такими системами и управляются через них.

Цель программного обеспечения WMS — иметь больше контроля и порядка в управлении инвентарем. Оно эффективно в функциях, таких как:

• Отслеживание отгрузок
• Мониторинг сроков годности
• Мониторинг уровней запасов для пополнения

Существует разные типы систем управления складом, охватывающие разные объемы операций. Они включают:

Автономная WMS (Standalone WMS)

Это базовый уровень программного обеспечения, применимый на любом складе и намного более доступный по сравнению с другими типами. Он фокусируется исключительно на складских функциях и никаких других частях цепочки поставок. Они включают приемку, упаковку, отгрузку, хранение, отслеживание сроков годности, сканирование штрих-кодов и базовые инструменты внутренней транспортировки инвентаря.

WMS цепочки поставок (Supply Chain WMS)

Этот тип программного обеспечения охватывает более широкий объем операций. Помимо внутреннего управления складом, он облегчает управление внешними процессами. Они включают процессы, связанные с поставщиками, циклы продуктов, процессы распределения, управление рисками и другие. Можно сказать, что он дает вам контроль над более крупной частью вашей цепочки поставок.

Планирование ресурсов предприятия (ERP)

Оно более известно как ERP. Это комплексный вариант систем управления складом, поскольку он охватывает практически все потребности. От управления человеческими ресурсами до внедрения роботизированных систем, система ERP покрывает все области складских операций.

Факторы, которые следует учитывать при выборе складского ПО

Потребности вашего бизнеса занимают центральное место при выборе складского программного обеспечения. Например, логистическая компания может иметь немного другие потребности, чем производитель продукции. Аналогично, большой склад может потребовать более надежную систему, чем меньший.

Кроме того, желательно убедиться, что ваша WMS будет совместима с выбранным режимом роботизированной автоматизации склада. В этом отношении старайтесь выбрать ПО, поддерживающее инструменты внутренней транспортировки. Другие факторы, которые могут играть роль в вашей покупке, могут включать:

• Бюджет — комплексные типы WMS стоят дороже, так как предлагают больше ценности, но вы также должны оценивать их потенциальный ROI.
• Простота использования — должно быть легко для всего задействованного персонала.
• Гибкость — должно уметь адаптироваться, если объемы вашего склада увеличиваются и уменьшаются в больших объемах.
• Безопасность — отслеживание инвентаря в реальном времени и другие меры безопасности необходимы для поддержания целостности цепочки поставок.

Почему роботизированная автоматизация на складе важна

Интеграция складских роботов в ваш объект несет за собой затраты. Вам также может потребоваться внести другие изменения, такие как перестройка персонала и структурные изменения для размещения роботов. Такие серьезные изменения могут показаться пугающими и заставить вас колебаться в инвестициях в роботизированную автоматизацию.

Как и со всеми разумными бизнес-решениями, лучше взвесить варианты. Что вы можете получить от роботизированной автоматизации? Будет ли это стоит затрат, денежных и иных, на инвестиции?

Ниже представлен анализ затрат и выгод от инвестиций в роботизированную автоматизацию склада.

Затраты

В среднем сотрудник склада работает минимум 40 часов в неделю, зарабатывая примерно $15–20. В год это составляет около $40 000 на сотрудника. Это гораздо большая цифра, если экстраполировать ее для всех работников, включая руководящие и вспомогательные роли.

В противовес, если вы инвестируете в складские роботы, затрат на зарплаты нет. Это разовая покупка, от которой вы будете получать годы услуг. Сокращение только расходов на зарплаты может сделать ваш склад намного более прибыльным, чем он сейчас.

Больший масштаб операций

Вместимость вашего склада может быть ограничена его организационной структурой. Если вашему персоналу приходится вручную извлекать инвентарь с помощью лестниц или рычагов, стеллажи хранения могут достичь только определенной высоты. В такой ситуации вы, вероятно, не работаете на оптимальной мощности.

Роботизированная автоматизация, такая как AS/RS или роботизированные руки с большой дальностью, нарушает такие ограничения. Вы сможете стакать инвентарь гораздо выше и извлекать его с такой же легкостью. Что еще лучше, вам не придется расширять объект склада. Вы просто максимизируете пространство, которое у вас уже есть. При этом зарабатываете больше, обрабатывая большие объемы запасов.

Скорость

Подумайте, сколько времени требуется вашим рабочим, чтобы определить местоположение продукта и дойти или доехать на погрузчике за ним. Теперь сравните это с роботизированной системой, где персоналу не придется покидать свои станции. Все, что им нужно сделать — связаться с роботом через WMS или Wi-Fi, и он принесет все, что нужно.

Последнее — это гораздо более быстрая система, позволяющая рабочим делать гораздо больше работы за одну смену. Почти не будет необходимости в сверхурочной работе. Это выгодно и для ваших сотрудников, и для объекта.

Улучшенное обслуживание

Когда речь идет о выполнении заказов, скорость — король. Короткие сроки исполнения — главное торговое преимущество любого бизнеса. Ваши клиенты будут в восторге от быстрой обработки заказа, что даст вам преимущество перед конкурентами.

Роботизированная автоматизация склада также значительно снижает ошибки в операциях. Роботы не ошибаются из-за усталости и работают на точных компьютеризированных системах. В результате ваши процессы обработки и отгрузки инвентаря, вероятно, начнут работать с беспрецедентной эффективностью.

Улучшенное управление инвентарем

Это такой удобный восторг, когда вы можете легко проверять уровни запасов ежедневно и отслеживать каждую единицу запаса. Это делает управление складом значительно легче, но есть и другие выгоды.

Некоторые отрасли, как фармацевтический сектор, регулируются строгими правилами отчетности. Вам нужно иметь возможность отслеживать и прослеживать каждую единицу инвентаря на протяжении всего времени, пока она находится в вашем владении. Это вызов, который подходящие складские роботы и хорошая WMS могут помочь вам преодолеть. Быстрое сканирование роботом с использованием RFID-технологии даст вам обновление запасов в реальном времени всякий раз, когда это необходимо.

Хищения также станут прошлым. Вы можете выделить пароли персонала для доступа к WMS, что даст вам историю того, кто обрабатывал какой инвентарь и когда. Более того, RFID-чипы полностью прослеживаемы.

Когда внедрять роботизированные системы на свой склад

Когда вы должны внедрить роботизированную систему на свой склад — это вопрос и тайминга, и цели. Если вы выберете правильное время, вы получите лучшие выгоды и легче перейдете к автоматическим системам. Что касается цели, понимание проблем, которые вы надеетесь решить, поможет вам выбрать правильные роботизированные системы для вашего объекта.

Давайте рассмотрим некоторые сценарии, идеальные для внедрения роботизированной складской системы.

Масштабирование (Scaling Up)

По мере расширения вашего складского бизнеса он может перерасти ваши текущие операционные системы. Некоторые индикаторы этого:

• Постоянная необходимость нанимать больше персонала для удовлетворения требований бизнеса
• Накопление заказов
• Недостаточное пространство для хранения

Также может быть, что вы хотите расширить бизнес по своей воле. В любом случае, масштабирование требует операционной системы, способной справиться с давлением более крупной операции.

В этом и кроется важность роботизированной автоматизации. Она позволит вам расширяться без необходимости нанимать больше персонала и использовать ваше текущее пространство эффективнее. Вы также сможете максимизировать прибыль, зарабатывая больше, работая при низких затратах.

Проблемы с персоналом

Учитывая длинные часы, задействованные в складской работе, и иногда напряженные задачи, складские сотрудники имеют высокую текучесть. Негативная сторона этого — необходимость часто нанимать и обучать новых сотрудников. Это замедляет операции и также может быть затратным. Это равноценно проблеме, если у вас высокие и низкие циклы, требующие корректировки персонала соответственно.

Роботы — вечные сотрудники, если только они не ломаются, и даже тогда их часто можно починить. Кроме того, будь то низкий или высокий сезон, вы можете развертывать их по мере необходимости без дополнительных затрат. Они предлагают вам гибкость персонала, которой трудно достичь с сотрудниками.

В недавнем прошлом в складские дела был брошен еще один костыль: коронавирус. Склады — замкнутые пространства, и учитывая характер операций, было бы трудно реализовать рекомендуемые протоколы безопасности. Работники также боятся подвергаться воздействию болезни на работе.

Некоторые компании нашли большой успех в том, чтобы меньше сотрудников работали рядом с роботами. Это позволяет соблюдать социальную дистанцию без ущерба для операций. Это также более легкое время для перехода к роботизированным системам, так как большинство бизнес-активностей в затишье. Вы могли бы окупить свои инвестиции, когда вернется нормальность и мировая экономика поднимется.

Неэффективность

Когда ошибки обычны в операциях склада, большинство объектов прибегают к найму большего персонала. Идея за этим в том, что если будет больше надзора, будет меньше ошибок и улучшится эффективность. К сожалению, это решение не всегда работает. Наоборот, иногда чем больше работников в операционной цепочке, тем выше шансы на ошибки.

Роботы спроектированы для точности в своих операциях. В отличие от раздувания штата, вам лучше инвестировать в роботизированные системы. Вы гарантированно получите результаты, и это долгосрочное решение.

Брендинг

Мир стал цифровым. Управление эффективной высокотехнологичной складской операционной системой рисует ваш бренд в правильном свете. Клиенты притягиваются к складам, где они уверены, что их продукты или отгрузки в надежных руках. Особенно сейчас, когда целостность цепочки поставок находится под прицелом из-за бурно растущей черной рыночной системы.

Как получить доступ к системе складской робототехники

Робототехническая индустрия находилась на этапе бурного роста в последние несколько лет. По мере того как вы стремитесь автоматизировать свой склад, вам придется перебрать значительную кучу вариантов. Вот некоторые указатели, которые могут помочь вам лучше ориентироваться в процессе покупки.

Оцените свои потребности

Какую проблему вы надеетесь решить на своем складе и какой тип робота был бы лучшим? Ответ на этот вопрос поможет вам сузить список компаний по складской робототехнике.

Если, например, вам нужно автоматизировать процедуры приема и размещения, рассмотрите паллетизирующую роботизированную руку или альтернативу pick-and-place. Ваш поиск также будет фокусироваться на производителях роботизированных рук.

Учтите и другие потребности, например, может ли поставщик предложить концевые эффекторы или индивидуальные решения, если у вас уникальные требования. Также полезно, если фирма прилежна в послепродажном обслуживании; вам может понадобиться некоторая помощь в устранении неполадок при адаптации к системе. Цена и их объем поставки также неизбежно повлияют на ваше решение.

Где искать?

Когда вы знаете, что вам нужно, и у вас отложен бюджет, все, что остается — это поиск поставщика. Вы можете исследовать такие пути, как:

Онлайн-поиск

На первый взгляд онлайн-поиск кажется очень необычным способом найти поставщиков складской робототехники. Однако это может быть на самом деле лучшим местом для начала. Большинство сайтов производителей роботов имеют подробную информацию о продуктах, и вы также можете прочитать отзывы других клиентов для получения информации. Вы удобно сможете сравнивать столько вариантов, сколько хотите, нажатием кнопки.

Кроме того, онлайн-поиск не ограничивает вас производителями, которых вы можете физически посетить. Вы можете взаимодействовать с поставщиками робототехники из всего мира. Их цены могут быть намного ниже, или у них может быть даже более передовая технология, чем у фирм в вашем регионе.

Как только у вас будет список жизнеспособных вариантов, вы также можете запросить ценовые предложения для того, что вы хотите приобрести онлайн. Это поможет вам решить, хотите ли вы сотрудничать с ними дальше.

Выставочные ярмарки

Если вы любите физически видеть и понимать, во что инвестируете, выставочные ярмарки были бы отличным вариантом для вас. Пересечение заинтересованных сторон робототехники посещают такие события и демонстрируют свои складские роботы среди других новейших изобретений. У вас будет шанс не просто сравнить бренды, но и пообщаться с их представителями.

Кроме того, некоторые выставочные ярмарки проводят семинары, которые могут быть большой пользой для вас. Новые тренды обсуждаются во время таких сессий, и детали продуктов раскрываются вглубь. Всегда есть много чему научиться, что может далеко пойти в информировании вашего решения о покупке.

Установка и адаптация к складской робототехнике

Процесс установки и уровень нарушений, которые ваш объект может испытать, будут зависеть от выбранных вами роботов. Некоторые, как автоматическая система хранения и извлечения, требуют более сложных процедур, тогда как внедрение роботизированной руки — легкое решение. Цель здесь — понять процесс, чтобы вы могли спланировать прерывание услуг.

Другие ключевые вопросы, с которыми вы можете столкнуться, включают:

• Безопасность — во время процесса установки лучше отключить операции в том крыле склада. Любой инвентарь в окрестностях также должен быть перемещен для предотвращения возможности повреждения и последующих потерь. Самое главное, старайтесь привлекать профессионалов робототехники во время установки и даже после этого при переходе.
• Обучение персонала — концепция складской робототехники в целом схожа, но применение на каждом складе уникально. Как таковое, успех вашего проекта автоматизации склада будет во многом зависеть от обучения персонала. Прилагайте усилия для проведения максимально возможного количества обучающих сессий с необходимым учебным материалом.
• Безопасность персонала — даже с обучением и функциями безопасности, установленными в роботах, несчастные случаи могут произойти. Согласуйте со своим поставщиком складских роботов, как вы можете лучше улучшить безопасность персонала при работе рядом с роботами. Amazon, например, выбрал, чтобы их сотрудники носили специальные жилетки с дополнительными датчиками для уведомления роботов о их присутствии в рабочей зоне.
• Перераспределение сотрудников — обязанности некоторых сотрудников будут перехвачены роботизированной системой, тем самым требуя их перераспределения. Сокращение штата tendeет иметь негативные эффекты на общую мораль, поэтому желательно удерживать как можно больше рабочих. Они могут взять на себя другие задачи в объекте, такие как отгрузка или позиции дальше по цепочке поставок.

Заключение

В истории бизнеса автоматизация всегда вествовала о новом рассвете. Она открывает новые границы, которые старые способы управления вещами не могли бы доставить. Всякий новый мир блестящих складских возможностей ждет вас по ту сторону автоматизации. Время найти производителя складских роботов и начать, не так ли?