سیستم های انتخاب انبار: توضیح دستی در مقابل خودکار

خط آخر در مورد سیستم های انتخاب انبار

انبار چیدن تنها کار فشرده ترین عملیات در یک مرکز توزیع است که 55 تا 65 درصد از کل هزینه های عملیاتی انبار را شامل می شود. انتخاب سیستم انتخاب مناسب - چه دستی، نیمه خودکار یا کاملاً خودکار - سرعت عملیات، دقت سفارش، وابستگی به نیروی کار و مقیاس پذیری طولانی مدت شما را تعیین می کند. برای اکثر عملیات های متوسط ​​تا بزرگ که بیش از 500 سفارش در روز پردازش می کنند، برخی از سطوح اتوماسیون ROI قابل اندازه گیری را در عرض 2 تا 4 سال ارائه می دهد. عملیات‌های کوچک‌تر اغلب از سیستم‌های دستی بهینه‌شده‌ای که با فناوری انتخاب به نور یا جهت صدا پشتیبانی می‌شوند، بازده بهتری دریافت می‌کنند.

چگونه سیستم های انتخاب انبار طبقه بندی می شوند

سیستم‌های انتخاب بر اساس میزان مشارکت انسان و یکپارچگی فناوری به سه لایه تقسیم می‌شوند:

سیستم های انتخاب دستی

کارگران با استفاده از فهرست های کاغذی یا اسکنرهای دستی در طبقه انبار حرکت می کنند و اقلام را با دست پیدا می کنند و بازیابی می کنند. این شامل انتخاب گسسته (یک سفارش در یک زمان)، انتخاب دسته ای (چند سفارش به طور همزمان)، انتخاب منطقه (کارگران اختصاص داده شده به مناطق ثابت) و انتخاب موج (انتشار برنامه ریزی شده گروه های سفارش) است. سیستم‌های دستی از نظر هزینه اولیه پایین هستند، اما به شدت به تعداد کارمندان وابسته هستند - یک انتخاب کننده معمولی راه می‌رود 8-12 مایل در هر شیفت در یک تاسیسات بزرگ

سیستم های برداشت نیمه خودکار

این سیستم ها از فناوری برای راهنمایی یا کمک به جمع کننده های انسانی بدون حذف آنها از فرآیند استفاده می کنند. نمونه‌ها شامل سیستم‌های انتخاب به نور، انتخاب صوتی و نقاله‌های کالا به فرد (GTP) است که در آن موجودی به یک کارگر ثابت منتقل می‌شود. نیمه اتوماسیون معمولاً خطاهای انتخاب را کاهش می دهد 25-40٪ و در مقایسه با روش های کاغذی، توان عملیاتی را 20 تا 35 درصد بهبود می بخشد.

سیستم های جمع آوری کاملاً خودکار

این سیستم ها تقریباً به طور کامل جایگزین جمع کننده های انسانی برای کارهای بازیابی می شوند. آنها شامل ربات‌های متحرک خودمختار (AMR)، سیستم‌های ذخیره‌سازی و بازیابی خودکار (AS/RS)، بازوهای رباتیک قطعه‌چین و سیستم‌های مبتنی بر شاتل هستند. سیستم ربات کیوا آمازون که اکنون با نام رباتیک آمازون نامگذاری می شود، هزینه متوسط هر کالای مورد استفاده خود را تقریباً 20٪ کاهش داد و نیاز به فضای کف را تا 50٪ در تاسیسات مستقر کاهش داد.

انواع سیستم های خودکار برداشت انبار توضیح داده شده است

مورد تجاری برای انتخاب خودکار: اعداد واقعی

سرمایه‌گذاری‌های اتوماسیون قابل توجه است، اما پیشرفت‌های عملیاتی به خوبی در سراسر صنایع ثبت شده است. در اینجا معیارهای کلیدی عملکرد وجود دارد که تأثیر را نشان می دهد:

• نرخ انتخاب: جمع کننده های دستی به طور متوسط 60 تا 80 برداشت در ساعت دارند. انتخاب به صورت صوتی این میزان را به 100 تا 120 انتخاب در ساعت افزایش می دهد. ایستگاه های چیدن به کمک AMR به طور منظم به 300 تا 400 برداشت در ساعت در هر ایستگاه می رسند.
• نرخ خطا: چیدن بر اساس کاغذ دارای نرخ خطای 1-3٪ است. سیستم‌های خودکار و با کمک فناوری به طور مداوم به نرخ خطای زیر 0.5% می‌رسند و بسیاری از تاسیسات AS/RS نرخ‌های کمتر از 0.1% را گزارش می‌دهند.
• کاهش نیروی کار: گزارش سالانه صنعت MHI در سال 2023 نشان داد که انبارهایی که AMR ها را به کار می گیرند، طی 18 ماه پس از استقرار کامل، به طور متوسط 40 تا 60 درصد نیاز به نیروی کار را کاهش دادند.
• استفاده از فضا: سیستم های AS/RS می توانند با استفاده از فضای عمودی تا 40 فوت یا بیشتر، تراکم ذخیره سازی قابل استفاده را در مقایسه با قفسه بندی های معمولی 40 تا 85 درصد افزایش دهند.
• جدول زمانی بازگشت سرمایه: طبق گفته گارتنر، پروژه‌های اتوماسیون انبار در مقیاس متوسط معمولاً به نقطه سربه‌سر می‌رسند 2.5 تا 4 سال ، با ROI کامل در طول چرخه عمر دارایی 7 تا 10 ساله.

انتخاب سیستم انتخاب مناسب برای عملیات شما

هیچ سیستم واحدی برای هر انباری بهینه نیست. تناسب مناسب به حجم سفارش، پیچیدگی SKU، سرمایه موجود و مسیر رشد بستگی دارد. از چارچوب زیر برای محدود کردن گزینه های خود استفاده کنید:

حجم سفارش و حجم مورد نیاز

عملیات پردازش کمتر از 300 سفارش در روز معمولاً بازدهی بهتری از فرآیندهای دستی بهینه شده با راهنمایی صوتی یا اسکن نسبت به روباتیک سرمایه بر دارند. بیش از 1000 سفارش در روز ، سیستم های کالا به شخص و AMR ها به شدت توجیه می شوند. با 5000 سفارش در روز، سیستم‌های شاتل کامل AS/RS یا چند لایه معمولاً راه‌حل بهینه‌ای هستند.

تعداد SKU و تنوع محصول

بازوهای رباتیک قطعه‌چین در حال حاضر بهترین عملکرد را با طیف محدودی از SKUهای منظم و ثابت دارند. عملیات با ده‌ها هزار SKU نامنظم یا غیرقابل پیش‌بینی - رایج در کالاها یا پوشاک عمومی - ممکن است نشان دهد که چیدن انسان با کمک AMR انعطاف‌پذیری بهتری نسبت به بازوهای چیدن کاملا رباتیک دارد که با اشکال نامنظم و تنوع بسته‌بندی دست و پنجه نرم می‌کنند.

محیط های کنترل شده با دما

انبارهای سردخانه‌ای که در دمای 34 تا 40 درجه فارنهایت یا محیط‌های یخ‌زده کمتر از 0 درجه فارنهایت کار می‌کنند، یک مورد قوی برای اتوماسیون دارند. گردش کار در تاسیسات زنجیره سرد 3 تا 5 برابر بیشتر از انبارهای محیطی است ، اتوماسیون را به یک استراتژی بهره وری و حفظ نیروی کار تبدیل می کند. سیستم های AS/RS و شاتل در شرایط زیر صفر که استقامت انسان محدود است به طور قابل اعتماد عمل می کنند.

بودجه سرمایه و گزینه های مرحله بندی

لازم نیست هر سرمایه گذاری در اتوماسیون به یکباره انجام شود. بسیاری از اپراتورها با انتخاب صوتی یا انتخاب به نور (هزینه اولیه پایین تر) شروع می کنند و با افزایش حجم به سمت AMR یا AS/RS تغییر می کنند. برخی از فروشندگان AMR اکنون ارائه می دهند روباتیک به عنوان یک سرویس (RaaS) مدل‌های قیمت‌گذاری - که در آن ربات‌ها به جای خرید، با هزینه هر انتخاب اجاره می‌شوند - مانع پیشروی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند. به عنوان مثال، Locus Robotics و 6 River Systems، قیمت RaaS را از حدود 0.10 تا 0.25 دلار برای هر انتخاب ارائه می دهند.

چالش های اجرایی برای برنامه ریزی

سیستم‌های انتخاب خودکار بازدهی قوی ارائه می‌کنند، اما پیاده‌سازی‌ها معمولاً با چالش‌های دست کم گرفته شده مواجه می‌شوند:

• پیچیدگی یکپارچه سازی WMS: سیستم های خودکار نیاز به یکپارچگی دقیق با سیستم مدیریت انبار شما (WMS) دارند. تعریف ضعیف استانداردهای داده برای ابعاد، وزن و مکان‌های SKU یکی از دلایل اصلی تاخیر در کار است - 20 تا 30 درصد از زمان پروژه را برای پاکسازی داده‌ها و تست یکپارچه‌سازی سیستم اختصاص می‌دهد.
• مدیریت تغییر و انتقال نیروی کار: برنامه ریزی جابجایی کارکنان ضروری است. تسهیلاتی که به طور شفاف با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و کارگران را برای نظارت بر سیستم، رسیدگی به استثناها و نقش های تعمیر و نگهداری آموزش می دهند، به طور مداوم در مقایسه با مواردی که اتوماسیون را صرفاً به عنوان یک تمرین کاهش تعداد کار می کنند، اجرای نرم تری را گزارش می دهند.
• برنامه ریزی ظرفیت پیک تقاضا: سیستم های خودکار سقف های توان عملیاتی را تعریف کرده اند. اطمینان حاصل کنید که سیستم انتخابی شما می تواند حجم فصل اوج شما را مدیریت کند - معمولاً 2 تا 3× میانگین سفارشات روزانه برای عملیات تجارت الکترونیک - نه فقط میانگین توان روزانه شما.
• خطر تعمیر و نگهداری و خرابی: برخلاف کارگران انسانی، یک نقطه شکست در یک سیستم خودکار کاملاً یکپارچه می‌تواند عملیات را متوقف کند. از روز اول رویه‌های افزونگی و بازگشت دستی را در برنامه عملیاتی خود طراحی کنید.
• الزامات زیرساخت تسهیلات: بسیاری از سیستم‌های خودکار به مشخصات مسطح کف (معمولاً FF35 یا بالاتر)، حداقل ارتفاع سقف، و زیرساخت‌های قدرت خاص نیاز دارند که امکانات قدیمی‌تر ممکن است بدون ارتقاء سرمایه برآورده نشوند.

فروشندگان پیشرو در انتخاب خودکار انبار

بازار فناوری چیدن خودکار از سال 2015 به طور قابل توجهی رشد کرده است، با طیف وسیعی از فروشندگان که قیمت ها و موارد استفاده مختلف را پوشش می دهند:

• فناوری نمادین و اوکادو - پلتفرم‌های AS/RS و رباتیک در مقیاس بزرگ که برای توزیع مواد غذایی و خرده‌فروشی در بالاترین سطح حجم طراحی شده‌اند.
• Locus Robotics و 6 River Systems (Shopify) - پلتفرم‌های AMR برای مراکز تحقق تجارت الکترونیک با تعداد SKU بالا و گزینه‌های قیمت گذاری RaaS مناسب هستند.
• فروشگاه خودرو - یک سیستم ذخیره سازی و بازیابی رباتیک مبتنی بر شبکه به ویژه برای ذخیره سازی اقلام کوچک با چگالی بالا، که در بیش از 1000 تأسیسات در سطح جهان مستقر شده است.
• دماتیک و واندرلند - نقاله سرتاسر، AS/RS، و یکپارچه سازهای سیستم مرتب سازی برای پروژه های مراکز توزیع بزرگ
• Zebra Technologies و Honeywell Intelligated - سخت‌افزار انتخاب صوتی و سیستم‌های نیمه اتوماسیون متوسط برای عملیاتی که هنوز برای سرمایه‌گذاری کامل روباتیک آماده نشده‌اند.

هنگام ارزیابی فروشندگان، آنهایی را که دارای استقرار مستند در صنعت شما هستند، ضمانت‌های SLA شفاف و عمودی برای به‌روزرسانی سیستم، و نقشه‌های راه برای به‌روزرسانی‌های نرم‌افزار و پشتیبانی سخت‌افزار در افق ۷ تا ۱۰ ساله را در اولویت قرار دهید.

چارچوب تصمیم عملی: از کجا شروع کنیم

اگر در حال ارزیابی ارتقای سیستم انتخاب هستید، قبل از اینکه به یک جهت فناوری متعهد شوید، این مراحل را طی کنید:

1. عملیات فعلی خود را مبنای کار قرار دهید - انتخاب های واقعی در ساعت، نرخ خطا، هزینه های نیروی کار در هر سفارش، و زمان سفر در هر انتخاب را برای ایجاد یک معیار واضح برای محاسبات ROI ثبت کنید.
2. رشد حجم سفارش خود را طی 3 و 5 سال پیش بینی کنید - اندازه خودکار باید با وضعیت آینده شما مطابقت داشته باشد، نه فقط با حجم امروز
3. بیشترین محدودیت درد خود را شناسایی کنید - اگر دقت مسئله اصلی است، انتخاب به نور یا صدا ممکن است با هزینه بسیار کمتری نسبت به رباتیک آن را حل کند. اگر مشکل اصلی در دسترس بودن نیروی کار باشد، ممکن است AMR یا AS/RS ضروری باشد
4. تجزیه و تحلیل کل هزینه مالکیت (TCO) را طی 7 سال انجام دهید، از جمله هزینه های سرمایه، تعمیر و نگهداری، مجوز نرم افزار و هزینه های اصلاح تسهیلات - نه فقط قیمت خرید تجهیزات
5. آزمایشی قبل از تعهد - بسیاری از فروشندگان AMR خلبان‌های 90 روزه را در یک منطقه یا راهرو ارائه می‌دهند که اجازه داده‌های عملکرد واقعی را قبل از تعهد سرمایه کامل می‌دهد.

پرهزینه ترین اشتباه در اتوماسیون انبار، مهندسی بیش از حد برای حجم فعلی یا کوچک کردن اندازه برای رشد آینده است. یک رویکرد مرحله‌ای – شروع با نیمه اتوماسیون و ساختن به سمت انتخاب کامل رباتیک همانطور که حجم آن را توجیه می‌کند – مسیری است که به طور مداوم با نتایج بلندمدت موفق در سراسر صنعت مرتبط است.