Nghiên cứu điển hình: Triển khai thành công hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động

Các kho hàng hiện đang chuyển từ cách bố trí truyền thống sang các hệ thống hoàn toàn tự động. Công nhân không còn phải đi bộ giữa các lối đi để tìm hàng hóa nữa. Hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động , hoặc được gọi làAS/RS Hệ thống robot là một giải pháp thực tế và hiệu quả cho nhu cầu kiểm soát hàng tồn kho hiện đại với tốc độ nhanh chóng. Thay vì công nhân phải mất thời gian tìm kiếm hàng hóa, hệ thống robot sẽ lấy các mặt hàng và mang chúng trở lại trạm làm việc an toàn.

Một trong những ưu điểm lớn nhất của các hệ thống này là khả năng tận dụng không gian.. Hệ thống này có thể mở rộng theo chiều dọc và chiều ngang với khoảng cách cực hẹp giữa các pallet. Hệ thống có thể hỗ trợ chiều cao lưu trữ thẳng đứng lên đến 50 mét. Điều này tối đa hóa khả năng lưu trữ trên mỗi mét vuông diện tích sàn nhà kho. Nhiều công ty chuyển sang sử dụng hệ thống lưu trữ tự phục vụ (AS/R) để giải quyết những khó khăn cốt lõi trong hoạt động của họ.. Ba động lực chính thúc đẩy tự động hóa là:

● Thiếu hụt lao động

● Chi phí bất động sản tăng cao

● Yêu cầu vận hành 24/7

Robot không còn được xem là một sự nâng cấp xa xỉ. Chúng là xương sống thiết yếu của nền sản xuất thông minh hiện đại, đòi hỏi sự chuyển đổi chuỗi cung ứng kỹ thuật số. Hãy cùng tìm hiểu xem các hệ thống tự động này đã giải quyết các vấn đề thực tế như thế nào.

Sự phát triển của các giải pháp lưu trữ kho hàng

Những hạn chế của kỹ thuật kệ truyền thống

Các giải pháp lưu trữ tiêu chuẩn sử dụng kỹ thuật giá kệ chọn lọc vẫn còn rất phổ biến. Chúng cung cấp khả năng chọn lọc 100%. Tuy nhiên, chúng ngày càng trở nên kém hiệu quả. Chúng đòi hỏi quá nhiều không gian lối đi, dẫn đến lãng phí một lượng lớn không gian theo chiều dọc. Để giảm diện tích sàn, các kho hàng đang dần áp dụng các giải pháp lưu trữ mật độ cao như hệ thống giá kệ drive-in và push-back. Mặc dù tiết kiệm diện tích sàn, nhưng chúng lại có khả năng chọn lọc hàng hóa kém và các hạn chế nghiêm ngặt về FIFO hoặc LIFO, khiến chúng không phù hợp với các trường hợp yêu cầu truy cập ngẫu nhiên thường xuyên vào từng pallet riêng lẻ.

Robot hiện đại: Tính linh hoạt và xây dựng thông minh

Hành trình hướng tới các kho hàng hoàn toàn tự động bằng robot bắt đầu với một hệ thống được thiết kế để di chuyển hàng hóa theo từng kiện trong hệ thống AS/RS. Các hệ thống này sử dụng cần cẩu xếp dỡ hàng hóa cố định có chiều cao lớn. Chúng có thể nâng các kiện hàng nặng lên đến 1.500kg.

Ngày nay, các cơ sở hiện đại đang chuyển từ máy móc cố định sang phương pháp robot độc lập, phi tập trung. Một trong những ví dụ điển hình và ứng dụng công nghệ tiên tiến là hệ thống vận chuyển pallet 4 chiều. Những robot này có thể di chuyển qua các lưới kệ 3D phức tạp để tối đa hóa việc sử dụng không gian. Chúng cung cấp:

● Hoạt động 24/7

● Tính dư thừa trong robot

● Kiểm soát phần mềm tập trung

● Cơ chế hoạt động của robot phi tập trung

● Tối ưu hóa đường đi dựa trên trí tuệ nhân tạo

● Thiết kế có khả năng mở rộng và linh hoạt

Các thành phần cốt lõi của một hệ thống kho AS/RS thành công

Thiết kế phần cứng và kết cấu robot

Phần cứng của hệ thống này phụ thuộc vào hoạt động của các robot chuyên dụng. Nó cũng đòi hỏi kết cấu chắc chắn để di chuyển các vật nặng. Các robot này sử dụng thang nâng tự động hoặc cần cẩu xếp dỡ có thể dễ dàng đạt đến độ cao 40 mét. Điều này cho phép chúng di chuyển theo phương thẳng đứng.

Mỗi xe vận chuyển 4 chiều hoặc robot đều có hai bộ bánh xe riêng biệt. Điều này cho phép chúng di chuyển thẳng xuống lối đi và sau đó di chuyển ngang vào kệ. Chúng không cần xoay thân, giúp tăng độ chính xác. Hệ thống cũng tích hợp thang nâng để di chuyển hàng hóa lên xuống trong xe vận chuyển 4 chiều, đồng thời các xe robot có thể di chuyển giữa các tầng khác nhau của hệ thống. Các kệ lưu trữ bằng kim loại cần được làm bằng vật liệu chắc chắn và bền. Độ chính xác cực cao của chúng rất quan trọng đối với độ chính xác của robot. Thông thường, sai số cho phép trong cấu trúc nhỏ hơn ±2 mm. Những robot này có khả năng hoạt động trong bóng tối và môi trường nhiệt độ khắc nghiệt, thậm chí xuống đến -30 ℃ .

Điều phối phần mềm thông minh

Việc vận hành một mạng lưới thiết bị phức tạp như vậy, có khả năng theo dõi, truy xuất hoặc thay thế các mặt hàng trong kho, có thể là một thách thức. Hệ thống quản lý kho (WMS) hàng đầu kết nối tất cả các robot để duy trì khả năng hiển thị tồn kho theo thời gian thực và lập kế hoạch luồng vật liệu nhập và xuất . WMS cũng hoạt động như một phần mềm hệ thống điều phối thông minh . Nó đảm bảo rằng các lô hàng quan trọng được ưu tiên cao nhất và phân bổ khối lượng công việc đồng đều giữa các robot.

Hệ thống WCS đảm bảo mọi chuyển động của robot đều đồng bộ với thang máy và băng chuyền. Điều này giúp tránh va chạm trong quá trình vận hành. Các hệ thống mới nhất sử dụng thuật toán trí tuệ bầy đàn. Chúng cho phép robot làm việc theo nhóm. Hệ thống tự động tìm ra cách di chuyển robot hiệu quả và tối ưu nhất.

Nghiên cứu trường hợp: Chuyển đổi hoạt động sản xuất của Công ty TNHH Công nghệ Tô Châu TZTEK.

Giải quyết tình trạng tắc nghẽn và gián đoạn quy trình làm việc

Công ty TNHH Công nghệ Suzhou TZTEK , một nhà sản xuất thiết bị quang học chính xác, đang gặp khó khăn với quy trình phân loại hàng hóa chậm và thủ công trong một nhà kho nhiều tầng. Họ có trần nhà cao, nhưng các giải pháp truyền thống lại lãng phí không gian theo chiều dọc, dẫn đến diện tích lối đi lớn không cần thiết. Lưu lượng hàng hóa nhập và xuất cao dẫn đến tắc nghẽn nghiêm trọng trong giờ cao điểm do hoạt động xe nâng thủ công không hiệu quả.

Nhu cầu kinh doanh đòi hỏi kho chứa hàng hóa đóng pallet với số lượng lớn, nhưng các đơn đặt hàng tiếp theo chủ yếu là các lô hàng riêng lẻ. Việc dỡ hàng pallet thủ công rất cồng kềnh, dễ xảy ra lỗi và khó theo dõi bằng kỹ thuật số. Hơn nữa, việc phụ thuộc vào xử lý thủ công gây ra sự gián đoạn trong vòng quay logistics và tạo ra những nguy hiểm đáng kể về an toàn do sự tham gia của nhiều người và phương tiện giao thông khác nhau.

Hệ thống AS/RS liên quan: Hệ thống AS/RS pallet mật độ cao giúp lưu trữ và lấy hàng liền mạch.

Kỹ thuật thông minh với giải pháp lai

Để khắc phục điều này, Everunion Racking đã cung cấp một giải pháp là cấu trúc tích hợp mật độ cao tùy chỉnh. Hệ thống này kết hợp hệ thống giá kệ pallet dạng dầm cao 24,5 mét với hệ thống kho mini dạng thùng nhỏ hơn cao 15,7 mét . Các kỹ sư đã thiết kế một lối đi quay đầu đặc biệt cho các thùng nhỏ hơn. Bố cục này cho phép chỉ một cần cẩu xếp dỡ tốc độ cao phục vụ hai khu vực lưu trữ hoàn toàn khác nhau. Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí mua máy móc mới trong khi vẫn duy trì hiệu quả tự động hóa hoàn toàn. Bằng cách bổ sung một robot di động tự hành (AMR) tại giao diện điều phối, nhà máy đã khắc phục được tình trạng luân chuyển hàng hóa không liên tục. Hàng hóa giờ đây được vận chuyển cả ngày lẫn đêm, 24/7. Hệ thống cuối cùng cung cấp tới 12.364 vị trí pallet cùng với 8.640 vị trí thùng chứa.

Lợi ích về tài chính và hoạt động

Việc triển khai giải pháp giá kệ Everunion được đề xuất đã làm thay đổi hoàn toàn tòa nhà. Giải pháp này đã giúp tăng tỷ lệ sử dụng không gian kho lên đáng kể.280% , mở rộng dung lượng lưu trữ lên gấp ba lần so với ban đầu trong cùng một diện tích mặt bằng tòa nhà so với hệ thống giá kệ chọn lọc truyền thống.

Nhu cầu lao động tại chỗ giảm xuống75% , cắt giảm tổng chi phí lao động bằng cách68% Quan trọng hơn cả, hiệu quả tổng thể của các hoạt động tiếp nhận, vận chuyển và chọn hàng đã tăng hơn 80% .

Bảng: So sánh tác động vận hành

Các chỉ số hiệu suất chính và kết quả

Đối với các cơ sở đặt tại những khu vực có giá đất cao, thời gian hoàn vốn có thể được rút ngắn xuống còn 2-3 năm (ROI). Các yếu tố chính góp phần vào ROI nhanh chóng là tiết kiệm chi phí nhân công và trì hoãn việc mở rộng cơ sở vật chất. Robot thực hiện tất cả các công việc, do đó lỗi thao tác thủ công được giảm thiểu.99% Nó trực tiếp giúp tiết kiệm tiền do sai lệch hàng tồn kho. Quá trình tốn kém do giao hàng sai được loại bỏ hoàn toàn.

Không chỉ mang lại hiệu quả tài chính, hệ thống này còn giúp kho hàng trở nên an toàn hơn rất nhiều cho nhân viên. Thay vì công nhân phải gắng sức, hệ thống robot sẽ đảm nhiệm việc lấy và lưu trữ hàng hóa. Chúng tạo ra một không gian làm việc tiện nghi với bàn làm việc được thiết kế ngang tầm eo. Điều này loại bỏ hoàn toàn các nguyên nhân chính gây thương tích, bao gồm nâng vật nặng, leo lên các kệ cao hoặc đi lại mệt mỏi.

Phần kết luận

Câu chuyện thành công thực tế của Công ty TNHH Công nghệ Suzhou TZTEK chứng minh rằng robot không còn chỉ là một tiện ích xa xỉ nữa.AS/RS Đây không chỉ là giải pháp tạm thời cho tình trạng thiếu kho chứa hàng, mà còn là trụ cột nền tảng cho các doanh nghiệp chuyển hướng sang sản xuất thông minh và chuyển đổi số. Bằng cách tận dụng không gian theo chiều dọc thông qua điều phối dựa trên trí tuệ nhân tạo, các công ty đang hoạt động nhanh hơn bao giờ hết. Các kho hàng hiện đạt được độ chính xác theo dõi gần như hoàn hảo (99,99%).

Nếu bạn cần một cấu hình được thiết kế riêng cho một cơ sở cụ thể, Giá kệ Everunion Chúng tôi chuyên về thiết lập kho hàng tự động bằng robot. Chúng tôi cung cấp các giải pháp hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động có thể tùy chỉnh. Những giải pháp này có thể khắc phục các vấn đề khiến cơ sở của bạn hoạt động chậm hoặc thiếu không gian. Bạn đang gặp phải các hạn chế về lưu trữ hoặc tắc nghẽn hoạt động? Hãy liên hệ với các kỹ sư hậu cần cấp cao của chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn phù hợp. AS/RS Tôi tự tin có thể giúp bạn biến nhà kho của mình thành một trung tâm hậu cần thông minh, có khả năng mở rộng.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Những lý do chính nào khiến các công ty chuyển sang sử dụng Hệ thống Lưu trữ và Truy xuất Tự động (AS/RS)?

A: Các công ty đang chuyển sang sử dụng hệ thống AS/RS để giải quyết ba nguyên nhân chính: thiếu hụt lao động, chi phí bất động sản tăng cao và yêu cầu hoạt động 24/7. Các hệ thống này hiện được coi là xương sống thiết yếu của nền sản xuất thông minh hiện đại, có khả năng tận dụng không gian theo chiều dọc lên đến 50 mét để giúp các kho hàng lưu trữ nhiều mặt hàng hơn trên mỗi inch vuông diện tích.

Hỏi: Việc triển khai công nghệ AS/RS tác động như thế nào đến hiệu quả hoạt động và dung lượng lưu trữ của kho hàng?

A: Hệ thống AS/RS cải thiện đáng kể hiệu quả và năng lực bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng không gian theo chiều dọc. Các triển khai thực tế đã chứng minh rằng các hệ thống này có thể tăng hiệu quả sử dụng không gian lên đến 280%, giảm yêu cầu về nhân công đến 75% và rút ngắn thời gian thực hiện nhiệm vụ đến 50%. Ngoài ra, các hệ thống này cung cấp độ chính xác tồn kho cao, đạt đến 99,99% và loại bỏ hoàn toàn quy trình giao hàng sai tốn kém.

Hỏi: Hệ thống kho tự động cải thiện an toàn lao động cho nhân viên như thế nào?

A: Hệ thống này giúp kho hàng trở thành môi trường làm việc an toàn hơn nhiều bằng cách loại bỏ nhu cầu công nhân phải thực hiện các công việc gây căng thẳng về thể chất, chẳng hạn như nâng vật nặng, leo lên các kệ cao hoặc đi lại để tìm hàng hóa. Thay vào đó, hệ thống robot sẽ lấy các mặt hàng và vận chuyển chúng đến trạm làm việc được thiết kế tiện dụng với bàn làm việc được xây dựng ở ngang tầm thắt lưng, điều này loại bỏ hoàn toàn các nguyên nhân chính gây ra tai nạn lao động.