مطالعات موردی: پیاده‌سازی موفق سیستم‌های ذخیره‌سازی و بازیابی خودکار

انبارها اکنون از حالت سنتی به سیستم‌های کاملاً خودکار تغییر شکل می‌دهند. کارگران دیگر مجبور نیستند برای پیدا کردن موجودی بین راهروها راه بروند. سیستم‌های ذخیره‌سازی و بازیابی خودکار یا نامیده شدAS/RS ، یک راه حل واقعی و عملی برای الزامات کنترل موجودی مدرن و سریع هستند. به جای اینکه کارگران وقت خود را صرف یافتن کالاها کنند، یک سیستم رباتیک اقلام را جمع‌آوری کرده و آنها را به یک ایستگاه کاری امن برمی‌گرداند.

یکی از بزرگترین مزایای این سیستم‌ها، استفاده بهینه از فضا است.. آنها می‌توانند به صورت عمودی و افقی با شکاف‌های بسیار باریک بین پالت‌ها گسترش یابند. این سیستم می‌تواند از ارتفاع ذخیره‌سازی عمودی تا 50 متر پشتیبانی کند. این امر ظرفیت ذخیره‌سازی در هر متر مربع از فضای کف انبار را به حداکثر می‌رساند. بسیاری از شرکت‌ها برای رفع نقاط ضعف عملیاتی اصلی خود به As/Rs روی می‌آورند.. سه عامل اصلی در اتوماسیون عبارتند از:

● کمبود نیروی کار

● افزایش هزینه‌های املاک و مستغلات

● الزامات عملیاتی ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته

رباتیک دیگر به عنوان یک ارتقاء لوکس دیده نمی‌شود. این یک ستون فقرات ضروری برای تولید هوشمند مدرن است که نیاز به تحول زنجیره تأمین دیجیتال دارد. بیایید بفهمیم که چگونه این سیستم‌های خودکار مشکلات زندگی واقعی را حل کرده‌اند.

تکامل راهکارهای ذخیره‌سازی انبار

محدودیت‌های تکنیک قفسه‌بندی سنتی

راهکارهای استاندارد ذخیره‌سازی که از تکنیک قفسه‌بندی انتخابی استفاده می‌کنند، هنوز بسیار رایج هستند. آن‌ها ۱۰۰٪ گزینش‌پذیری را ارائه می‌دهند. با این حال، آن‌ها به طور فزاینده‌ای ناکارآمد می‌شوند. آن‌ها به فضای راهروی زیادی نیاز دارند که منجر به هدر رفتن مقدار زیادی فضای عمودی می‌شود. برای کاهش مصرف فضای کف، انبارها به تدریج راهکارهای ذخیره‌سازی با تراکم بالا مانند سیستم‌های قفسه‌بندی درایو-این و پوش-بک را اتخاذ می‌کنند. اگرچه این سیستم‌ها در فضای کف صرفه‌جویی می‌کنند، اما گزینش‌پذیری ضعیفی برای کالاها و محدودیت‌های سختگیرانه FIFO یا LIFO دارند که آن‌ها را برای سناریوهایی که نیاز به دسترسی تصادفی مکرر به پالت‌های منفرد دارند، نامناسب می‌کند.

رباتیک مدرن: انعطاف‌پذیری و ساخت هوشمند

سفر به سوی انبارهای کاملاً رباتیک با سیستمی آغاز شد که برای جابجایی AS/RS با بار واحد طراحی شده بود. این سیستم‌ها از جرثقیل‌های بلند و ثابت استفاده می‌کنند. این جرثقیل‌ها بارهای سنگین پالت‌بندی شده تا وزن ۱۵۰۰ کیلوگرم را بلند می‌کنند.

امروزه، تأسیسات مدرن در حال فاصله گرفتن از ماشین‌های ثابت به سمت یک رویکرد رباتیک مستقل و غیرمتمرکز هستند. یکی از نمونه‌های بارز و با فناوری پیشرفته، سیستم‌های شاتل پالت چهار جهته است. این ربات‌ها می‌توانند از طریق شبکه‌های قفسه‌بندی سه‌بعدی پیچیده حرکت کنند تا حداکثر استفاده از فضا را داشته باشند. آن‌ها موارد زیر را ارائه می‌دهند:

● عملیات 24 ساعته

● افزونگی در رباتیک

● کنترل نرم‌افزاری متمرکز

● مکانیسم‌های کاری ربات‌های غیرمتمرکز

● بهینه‌سازی مسیر مبتنی بر هوش مصنوعی

● طرح‌های مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر

اجزای اصلی یک سیستم انبار AS/RS موفق

سخت‌افزار رباتیک و طراحی سازه

سخت‌افزار این سیستم به عملکرد ربات‌های تخصصی بستگی دارد. همچنین برای جابجایی اقلام سنگین به ساختار قابل اعتمادی نیاز دارد. این ربات‌ها از بالابرهای خودکار یا جرثقیل‌های انباری استفاده می‌کنند که به راحتی می‌توانند تا ارتفاع ۴۰ متری برسند. این امر به آنها امکان حرکت در جهت عمودی را می‌دهد.

هر شاتل یا ربات چهار جهته دارای دو مجموعه چرخ مجزا است. این به آنها اجازه می‌دهد تا مستقیماً در یک راهرو حرکت کنند و سپس به پهلو به داخل قفسه بروند. آنها نیازی به چرخش بدنه ندارند که به دقت کمک می‌کند. در حالی که سیستم همچنین دارای بالابرهای یکپارچه‌ای است که کالاها را در یک شاتل چهار جهته به بالا و پایین حرکت می‌دهند، خود چرخ دستی‌های رباتیک می‌توانند بین سطوح مختلف چیدمان حرکت کنند. قفسه‌های فلزی انبار باید از جنس محکم و بادوام باشند. دقت فوق‌العاده آنها برای دقت ربات حیاتی است. معمولاً خطای مجاز در سازه‌ها کمتر از ±2 میلی‌متر است. این ربات‌ها قادر به کار در محیط‌های تاریک و دمای بسیار بالا تا -30 درجه سانتیگراد هستند .

هماهنگی هوشمند نرم‌افزار

اجرای چنین شبکه پیچیده‌ای از دستگاه‌ها که می‌توانند اقلام انبار را نیز ردیابی، بازیابی یا جایگزین کنند، می‌تواند چالش برانگیز باشد. سیستم مدیریت انبار سطح بالا (WMS) تمام ربات‌ها را به هم متصل می‌کرد تا قابلیت مشاهده موجودی را در لحظه حفظ کرده و برنامه‌های جریان مواد ورودی و خروجی را تدوین کند . WMS همچنین مانند نرم‌افزار سیستم توزیع هوشمند عمل می‌کند . این سیستم تضمین می‌کند که بالاترین اولویت به تحویل‌های حیاتی داده می‌شود و حجم کار را به طور مساوی بین ربات‌ها متعادل می‌کند.

WCS تضمین می‌کند که هر حرکت ربات‌ها با بالابرها و تسمه‌های متحرک هماهنگ باشد. این موارد به جلوگیری از برخورد در حین کار کمک می‌کنند. جدیدترین سیستم‌ها از الگوریتم‌های هوش جمعی استفاده می‌کنند. آن‌ها به ربات‌ها اجازه می‌دهند تا به صورت تیمی کار کنند. ناوگان به طور خودکار بهترین و کارآمدترین راه برای حرکت ربات‌ها را تشخیص می‌دهد.

مطالعه موردی: تحول عملیات برای شرکت فناوری سوژو TZTEK

حل مشکل ازدحام و گردش کار ناپیوسته

شرکت فناوری سوژو TZTEK ، تولیدکننده تجهیزات نوری دقیق، با فرآیند کند و دستی مرتب‌سازی قطعات در یک انبار چند طبقه دست و پنجه نرم می‌کرد. آنها ارتفاع سقف زیادی داشتند، اما راه‌حل‌های سنتی فضای عمودی را هدر می‌دادند و در نتیجه فضای راهرو به طور غیرضروری بزرگ می‌شد. به دلیل ناکارآمدی عملیات لیفتراک دستی، توان عملیاتی ورودی و خروجی بالا منجر به ازدحام شدید در ساعات اوج مصرف می‌شد.

نیازهای تجاری مستلزم ذخیره‌سازی پالتی با حجم زیاد بود، اما سفارشات پایین‌دستی عمدتاً برای محموله‌های تکی بود. باز کردن دستی پالت‌ها دست و پا گیر، مستعد خطا و ردیابی دیجیتالی آن دشوار بود. علاوه بر این، اتکا به جابجایی دستی باعث گردش مالی ناپیوسته لجستیک و ایجاد خطرات ایمنی قابل توجه به دلیل ترافیک مختلط پرسنل و وسایل نقلیه می‌شد.

سیستم AS/RS مرتبط: پالت با چگالی بالا AS/RS برای ذخیره سازی و بازیابی یکپارچه

مهندسی هوشمندانه با یک راهکار ترکیبی

برای رفع این مشکل، شرکت Everunion Racking راهکاری برای یک سازه یکپارچه و سفارشی با چگالی بالا ارائه داد. این سیستم، یک سیستم قفسه‌بندی پالت از نوع تیرکی به ارتفاع ۲۴.۵ متر را با یک سیستم کوچک‌تر به سبک سطل زباله به ارتفاع ۱۵.۷ متر ترکیب کرد . مهندسان یک راهروی چرخشی ویژه برای سطل‌های کوچک‌تر طراحی کردند. این طرح‌بندی به یک جرثقیل استاکر پرسرعت اجازه می‌داد تا دو منطقه ذخیره‌سازی کاملاً متفاوت را سرویس‌دهی کند. این امر باعث صرفه‌جویی زیادی در هزینه خرید ماشین‌آلات جدید و در عین حال حفظ راندمان کامل اتوماسیون شد. با افزودن یک AMR یا ربات سیار خودران در رابط ارسال، کارخانه گردش مالی ناپیوسته لجستیک خود را اصلاح کرد. اکنون کالاها شبانه‌روز و ۲۴ ساعته در حال حرکت بودند. در نهایت، ۱۲۳۶۴ موقعیت پالت در کنار ۸۶۴۰ موقعیت سطل زباله ایجاد شد.

بازده مالی و عملیاتی

اجرای راهکار پیشنهادی Everunion Racking، ساختمان را متحول کرد. این راهکار، میزان استفاده از فضای انبار را به میزان زیر افزایش داد:280% افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی تا سه برابر حجم اولیه در همان فضای ساختمان در مقایسه با قفسه‌بندی گزینشی سنتی.

تقاضای نیروی کار در محل کار کاهش یافت75% ، کاهش کلی هزینه‌های نیروی کار به میزان68% از همه مهم‌تر، بهره‌وری کلی عملیات دریافت، ارسال و جمع‌آوری قطعات بیش از ۸۰ درصد افزایش یافت .

جدول: مقایسه تأثیر عملیاتی

معیارهای کلیدی عملکرد و نتایج

برای تأسیساتی که در مناطق با قیمت بالای زمین واقع شده‌اند، دوره بازگشت سرمایه می‌تواند به ۲ تا ۳ سال (ROI) برای راه‌اندازی کاهش یابد. عوامل اصلی در بازگشت سریع سرمایه، صرفه‌جویی در نیروی کار و به تعویق انداختن توسعه تأسیسات هستند. ربات‌ها تمام کارها را انجام می‌دهند، بنابراین خطاهای جابجایی دستی کاهش می‌یابد.99% این امر مستقیماً باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های ناشی از مغایرت موجودی می‌شود. فرآیند پرهزینه‌ی ارسال نادرست کالا به طور کامل حذف می‌شود.

فراتر از عملکرد مالی، این سیستم انبار را به مکانی بسیار امن‌تر برای کارمندان تبدیل می‌کند. به جای اینکه کارگران به بدن خود فشار بیاورند، یک سیستم رباتیک از بازیابی و ذخیره‌سازی مناسب مراقبت می‌کند. آنها با میزهایی که در سطح کمر ساخته شده‌اند، به یک ایستگاه کاری ارگونومیک کمک می‌کنند. این امر علت اصلی آسیب‌ها، از جمله بلند کردن اجسام سنگین، بالا رفتن از قفسه‌های بلند یا راه رفتن به دلیل خستگی را به طور کامل از بین می‌برد.

نتیجه‌گیری

داستان موفقیت واقعی شرکت فناوری سوژو TZTEK ثابت می‌کند که رباتیک دیگر فقط یک وسیله‌ی اضافی برای تجمل نیست.AS/RS این فقط یک راه حل برای کمبودهای فوری ذخیره‌سازی نیست، بلکه یک ستون اساسی برای کسب‌وکارهایی است که به سمت تولید هوشمند و تحول دیجیتال حرکت می‌کنند. با استفاده از فضای عمودی با استفاده از هماهنگی مبتنی بر هوش مصنوعی، شرکت‌ها سریع‌تر از همیشه کار می‌کنند. انبارها اکنون به دقت ردیابی تقریباً بی‌نقص (99.99٪) دست یافته‌اند.

اگر به تنظیماتی متناسب با یک مرکز خاص نیاز دارید، قفسه بندی اوریونیون متخصص در راه‌اندازی انبارهای رباتیک. ما راه‌حل‌های سیستم‌های ذخیره‌سازی و بازیابی خودکار قابل تنظیم ارائه می‌دهیم. این راه‌حل‌ها می‌توانند مناطقی را که تأسیسات شما کند شده یا فضای کافی ندارد، برطرف کنند. آیا با محدودیت‌های ذخیره‌سازی یا تنگناهای عملیاتی مواجه هستید؟ همین امروز با مهندسان ارشد لجستیک ما تماس بگیرید تا یک راه‌حل متناسب با نیازهای شما ارائه دهیم. AS/RS مشاوره. من مطمئن هستم که می‌توانم به شما کمک کنم انبار خود را به یک مرکز لجستیک هوشمند و مقیاس‌پذیر تبدیل کنید.

سوالات متداول

س: دلایل اصلی انتقال شرکت‌ها به سیستم‌های ذخیره‌سازی و بازیابی خودکار (AS/RS) چیست؟

الف) شرکت‌ها برای رسیدگی به سه عامل اصلی به سیستم‌های انبارداری خودکار/بازرگانی خودکار روی آورده‌اند: کمبود نیروی کار، افزایش هزینه‌های املاک و مستغلات و الزام به عملیات ۲۴ ساعته. این سیستم‌ها اکنون به عنوان ستون فقرات اساسی تولید هوشمند مدرن در نظر گرفته می‌شوند که قادر به استفاده از فضای عمودی تا ۵۰ متر برای کمک به انبارها در ذخیره اقلام بیشتر در هر اینچ مربع از املاک و مستغلات هستند.

س: اجرای فناوری AS/RS چگونه بر کارایی انبار و ظرفیت ذخیره‌سازی تأثیر می‌گذارد؟

الف) AS/RS با بهینه‌سازی استفاده عمودی، کارایی و ظرفیت را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. پیاده‌سازی‌های دنیای واقعی نشان داده‌اند که این سیستم‌ها می‌توانند استفاده از فضا را تا 280٪ افزایش دهند، نیاز به نیروی کار را تا 75٪ کاهش دهند و زمان انجام کار را تا 50٪ کاهش دهند. علاوه بر این، این سیستم‌ها دقت موجودی سطح بالایی را ارائه می‌دهند و تا 99.99٪ به دست می‌آورند و فرآیند پرهزینه ارسال نادرست را به طور کامل از بین می‌برند.

س: سیستم‌های انبارداری خودکار از چه راه‌هایی ایمنی محل کار را برای کارمندان بهبود می‌بخشند؟

الف) این سیستم‌ها با حذف نیاز کارگران به انجام کارهایی که باعث فشار فیزیکی می‌شوند، مانند بلند کردن اجسام سنگین، بالا رفتن از قفسه‌های بلند یا پیاده‌روی برای یافتن موجودی، انبار را به محیطی بسیار امن‌تر تبدیل می‌کنند. در عوض، سیستم رباتیک اقلام را بازیابی کرده و آنها را به یک ایستگاه کاری ارگونومیک با میزهایی که در سطح کمر ساخته شده‌اند، تحویل می‌دهد که به طور کامل علل اصلی آسیب‌های محل کار را از بین می‌برد.