Верхний склад, нижний комплект: как челночные роботы и автономные мобильные роботы для перемещения паллет решают проблемы складов бумажной упаковки.

В бумажной упаковке, Автоматизация склада Часто этот вопрос обсуждается с точки зрения вместимости хранилища или скорости обработки. Но, если взглянуть на то, как материалы фактически перемещаются внутри завода по производству гофрированной упаковки, задача оказывается гораздо сложнее.

Склад бумажной упаковки редко бывает просто местом, где готовая продукция ожидает отгрузки.

Готовая продукция непрерывно сходит с производственных линий. Полуфабрикаты могут нуждаться в повторном обработке. Задние поддоны требуют временного хранения. Пустые поддоны необходимо собрать и вернуть в производство. Одновременно осуществляется комплектация, подготовка и отгрузка исходящих заказов.

Все эти виды деятельности конкурируют за одно и то же пространство.

На заводе YFY в Нанкине этот вопрос стал одной из отправных точек для модернизации системы интеллектуального складирования и логистики. Вместо простого добавления складского оборудования, проект реорганизовал склад вокруг... «Верхний склад, нижний отбор»концепция.

На верхних этажах сосредоточены складские запасы. Первый этаж освобожден для интенсивного движения материалов.

В основе этой схемы лежит координация двух совершенно разных типов автоматизации: четырехсторонние челночные роботы для поддонов для хранения с высокой плотностью и скрытые автономные мобильные роботы на поддонахдля гибких транспортных возможностей.

Реальным ограничением является не всегда площадь склада.

Когда места для хранения становится недостаточно, естественная реакция — начать искать дополнительное пространство.

Однако для действующего завода расширение складских площадей редко бывает простым делом. Производственные зоны уже определены, логистические маршруты уже используются, а расширение здания требует дополнительных земельных участков, строительства и инвестиций.

Бумажная упаковка создает еще одну проблему: напольное хранение расширяется в горизонтальном направлении.

По мере увеличения объёма производства, на складе появляется всё больше поддонов. Для доступа к ним требуется больше маршрутов для погрузчиков. Временные площадки занимают дополнительное пространство. В конечном итоге, значительная часть склада используется не для хранения товаров, а просто для обеспечения доступа к ним.

Именно поэтому мы считаем, что плотность хранения не следует оценивать, ограничиваясь лишь вопросом о количестве мест для паллет, которые может обеспечить стеллаж.

Более полезный вопрос звучит так:

В компании YFY Nanjing решение заключалось в перемещении значительной части товарных запасов на более высокие этажи.

Второй-четвертый уровни используют 7 поддонов, четырехсторонний Робот-шаттли 4 тяжелоатлета, меняющих уровень подготовки.для Автоматизированное хранение паллет и извлечения. Проект обеспечивает приблизительно2700 эффективных мест для размещения поддоновудвоение использования площади в существующем складе.

Для существующего предприятия по производству бумажной упаковки это более значимо, чем просто добавление еще одного ряда стеллажей. Склад увеличивает вместимость, сохраняя при этом нижний уровень для тех операций, которым действительно необходимо пространство на полу.

Почему четырехсторонние паллетные челноки подходят для верхней части складского помещения?

Преимущество четырехсторонняя челночная система для поддонов В этом проекте дело не просто в том, что робот может перемещаться в четырех направлениях.

Ценность этого решения заключается в том, что оно позволяет инженерам изменять компоновку стоек.

Робот работает внутри складского помещения, что позволяет снизить зависимость от традиционных проходов для вилочных погрузчиков и более эффективно использовать глубину стеллажей. Таким образом, несколько уровней хранения можно соединить с помощью подъемников, вместо того чтобы резервировать доступ с уровня земли для каждой позиции поддона.

Это особенно ценно в существующих зданиях, где полезная высота уже фиксирована.

Четырехсторонний поддон DELIECN Робот-шаттл имеетУльтратонкий корпус 125 ммВ новом складском помещении небольшая разница в высоте оборудования может показаться незначительной. Однако на уже существующем предприятии каждая часть вертикальной конструкции конкурирует со стеллажами, поддонами и грузом за одну и ту же ограниченную высоту.

Уменьшение пространства, занимаемого шаттлом, позволяет освободить больше места для фактического хранения.

Данный проект также иллюстрирует еще одну распространенную проблему в бумажной упаковке, которую легко упустить из виду на начальном этапе выбора оборудования: Поддон не всегда соответствует стандарту.

Нанкинский завод занимается обработкой грузовых автомобилей, в том числе и таких. 1,2 × 1 м, 1,5 × 1,5 м, 2 × 1,2 м и 2,4 × 1,2 м.

Перевозка крупногабаритных паллетных грузов меняет требования к поддержке груза транспортным средством во время погрузки/разгрузки. Поэтому компания DELIECN расширила и адаптировала подъемную конструкцию для повышения устойчивости опоры при работе с более крупными грузоподъемными устройствами.

Это важный инженерный урок. Концепция хранения с высокой плотностью имеет ценность только в том случае, если она работает с реальными грузами заказчика, а не просто со стандартным поддоном, используемым при сравнении оборудования.

Почему увеличение объема хранилища само по себе не решило бы проблему

Если бы проект остановился на создании высокоплотной автоматизированной системы поиска и хранения данных, осталась бы одна серьезная проблема.

Бумажные упаковочные материалы часто перемещаются.

Поддон, сходящий с производственной линии, должен попасть на склад. Поддон, извлеченный со склада, должен отправиться на комплектацию или отгрузку. Полуфабрикаты могут следовать другим маршрутом. Пустые поддоны в конечном итоге должны вернуться на производственный участок.

Таким образом, склад с высокой плотностью размещения товаров может создать новое узкое место, если логистика на переднем плане не справляется с системой хранения.

Именно здесь становится важным аспект проектирования, связанный с «нижним уровнем отбора».

Вместо того чтобы заполнять первый этаж статичными товарами, YFY использует его в качестве гибкого логистического слоя. Четырнадцать латентных скрытые автономные мобильные роботы на поддонахПеремещение между производственными линиями, буферами вдоль линий, интерфейсами автоматизированных систем хранения и поиска (AS/RS), позициями комплектации и буферами отгрузки.

Одна из них разработана с учетом плотности хранения. Другая — с учетом изменения назначения материалов.

Вместе они представляют большую ценность, чем каждый из них по отдельности.

Поток упаковочных материалов из бумаги не представляет собой фиксированный маршрут из пункта А в пункт Б.

Это различие важно, поскольку логистика бумажной упаковки характеризуется высокой степенью изменчивости.

Не каждый поддон, сходящий с производственной линии, сразу же отправляется на долгосрочное хранение.

Некоторую готовую продукцию необходимо предварительно отгрузить. Часть полуфабрикатов направляется в другой технологический цех. Задние поддоны могут ожидать более позднего заказа. Пустые поддоны перемещаются против направления потока готовой продукции.

Изменения в заказе также влияют на то, куда должны быть доставлены материалы.

Это отличает первый этаж от складского помещения на верхних этажах.

Внутри автоматизированной системы хранения и поиска (AS/RS) позиции хранения и маршруты движения оборудования могут быть строго структурированы. В цеху же логистическая система должна реагировать на производственные и отгрузочные задачи, которые меняются в течение дня.

В данном случае полезны автономные мобильные роботы, способные перемещать поддоны, поскольку транспортные отношения определяются задачей, а не фиксированным физическим маршрутом.

Один и тот же парк мобильных роботов-перевозчиков с возможностью перемещения паллет может обслуживать несколько производственных и логистических узлов в рамках системы планирования WCS.

Для предприятия по производству бумажной упаковки такая гибкость имеет практическое значение. При изменении производственного процесса, буферной точки или приоритетов логистики не каждое изменение требует создания новой фиксированной транспортной линии.

Ключевым фактором является не скорость челнока или скрытые поддоны AMRСкорость

Когда компании сравнивают Автоматизация склада Естественно, одним из первых параметров, на которые они обращают внимание, является скорость работы оборудования.

Однако пропускная способность системы редко определяется самой быстрой машиной.

Представьте, что одновременно требуется отправить несколько паллет.

Роботы-челноки забирают их с верхних уровней хранения. Подъемники доставляют их к интерфейсу. Затем автономные мобильные роботы (AMR) перемещают их в направлении комплектации или отгрузки.

Если автономные мобильные роботы, удерживающие поддоны, не могут достаточно быстро очистить интерфейс, поддоны начинают ожидать.

В шаттле, возможно, еще есть свободные места, но он не может преобразовать эти места в большее количество выполненных отправленных задач.

Вполне возможна и обратная ситуация.

В рамках проекта можно добавить больше мобильных мобильных роботов, способных перемещать поддоны, но если челночная система, подъемники или последующие рабочие станции не могут обеспечить прием и выгрузку достаточного количества поддонов, дополнительные транспортные средства будут проводить больше времени в ожидании.

Вот почему мы считаем системный ритмважнее, чем скорость работы отдельного оборудования.

Инженерная задача состоит в том, чтобы сбалансировать хранение и извлечение, изменение уровня, наземную транспортировку, комплектацию и отгрузку с учетом фактического пикового спроса со стороны клиента.

В YFY Nanjing 14 латентных скрытые автономные мобильные роботы на поддонахв пиковые периоды может обрабатывать более 3000 перемещений паллет в день..

Значение этого показателя заключается не только в снижении производительности автономных мобильных роботов (AMR) при перемещении паллет. Эти перемещения связывают несколько различных производственных процессов на всем предприятии.

WCS — это то, что позволяет двум системам работать как единое целое.

С физической точки зрения, челночный робот внутри стеллажа и автономный мобильный робот, перемещающийся по первому этажу и имеющий скрытые возможности поддонов, имеют мало общего.

Однако с точки зрения заказа они выполняют разные этапы одной и той же логистической задачи.

Именно поэтому координация работы нескольких видов оборудования становится центральным элементом модели «верхнее хранение, нижний отбор».

Система управления складом (WMS/WCS) проекта интегрирована с ERP-системами и системами управления производственными процессами заказчика (FEMS). WMS управляет материалами, запасами, местоположениями и складскими операциями, а WCS координирует работу автоматизированного оборудования.

Рассмотрим один отправляемый поддон.

Система сначала должна определить, какой товар следует отпустить. Соответствующий челнок забирает его. Затем поддон должен достичь нужного подъемника с изменяемым уровнем и интерфейса. Для продолжения работы над задачей в нужный момент должен быть доступен автономный мобильный робот (AMR). Пунктом назначения может быть позиция комплектации, буферная зона или зона отгрузки.

Если эти этапы выполняются раздельно, между процессами возникает ожидание.

Когда эти задачи объединены в единую цепочку, склад начинает функционировать как непрерывный поток, а не как набор автоматизированных машин.

Именно поэтому добавление роботов не приводит к автоматическому увеличению пропускной способности. Система WCS должна учитывать пропускную способность всего пути.

Первый этаж превращается в логистический оперативный слой.

Одним из наиболее интересных результатов концепции «верхнее хранение, нижний отбор» является изменение оценки стоимости товаров на первом этаже.

В традиционном складе площадь в основном измеряется количеством поддонов, которые он может вместить.

Здесь же первый этаж выполняет другую функцию.

Это даёт заводу достаточно места для маневра.

На этом операционном уровне могут осуществляться следующие операции: забор продукции с производственной линии, временное буферирование, перемещение в автоматизированные системы хранения и поиска (AS/RS), комплектация заказов, отгрузка и возврат пустых паллет.

Это особенно полезно в периоды интенсивной транспортировки грузов.

Заказы на бумажную упаковку могут создавать значительные пиковые нагрузки на отгрузку, и быстрое извлечение паллетов из автоматизированной системы хранения и поиска не поможет, если они просто скапливаются возле погрузочной площадки.

В офисе YFY в Нанкине 18 немеханизированных мостов соединяют причальные сооружения с 12 судоходными причалами., обеспечивая подготовку и отправку исходящих грузов. Автономные мобильные роботы (AMR) продолжают движение материалов от склада и зоны комплектации к требуемой зоне отгрузки.

Таким образом, проект выходит за рамки автоматизированных систем хранения и поиска (AS/RS).

Это важное различие между автоматизацией склада и улучшением логистики на заводе.

Даже пустые поддоны необходимо учитывать при расчете.

Пустые поддоны — хороший пример того, почему планирование автоматизации должно охватывать весь жизненный цикл материала.

Сами по себе они не создают добавленной стоимости, поэтому им часто уделяется меньше внимания при проектировании системы.

В цеху ситуация иная.

Производство постоянно нуждается в транспортных средствах. После отгрузки пустые поддоны необходимо собирать, штабелировать, сортировать и возвращать. Если этот процесс остается в значительной степени ручным, автоматизированный склад готовой продукции все равно оставляет операторам повторяющуюся задачу по перемещению грузов.

Таким образом, проект YFY включает в себя возврат пустых поддонов в рамках логистического цикла.

Автономные мобильные роботы (AMR) могут возвращать пустые поддоны на склад или в требуемое производственное положение после того, как они были собраны и организованы.

Возможно, это не самая впечатляющая с визуальной точки зрения часть системы автоматизации, но она отражает более зрелый подход к планированию складских операций:

Чему могут научиться компании, производящие бумажную упаковку, из концепции «Верхний склад, нижний комплектатор»?

Проект YFY в Нанкине не следует рассматривать как стандартную конфигурацию, которую должна копировать каждая компания по производству бумажной упаковки.

Высота здания, темп производства, размеры поддонов, структура товарных позиций и схемы доставки могут приводить к совершенно разным вариантам дизайна.

Наиболее полезным является понимание логики планирования, лежащей в основе этого процесса.

Если площадь помещения ограничена, не стоит сразу же задаваться вопросом, как разместить на полу больше места для хранения. Сначала определите, для каких видов деятельности это пространство действительно необходимо.

Запасы, ожидающие пополнения, часто сконцентрированы по вертикали.

Для перемещения материалов необходимы доступность и гибкие маршруты.

Это различие создает естественное разделение между автоматизированными системами поиска и хранения паллет и системами автоматизированного перемещения паллет с использованием мобильных роботов.

Роботы-шаттлы позволяют более эффективно использовать складские площади. Автономные мобильные роботы (AMR) с возможностью перемещения поддонов позволяют более эффективно использовать производственные помещения. Система WCS объединяет обе системы, учитывая фактический ритм производства и обработки заказов.

В компании YFY Nanjing этот подход позволил добиться приблизительно следующих результатов. 2700 эффективных мест для размещения поддоновудвоил использование площадей и повысил эффективность труда за счет 200%при этом пиковые значения количества операций AMR с использованием скрытых паллет превышают 3000 перемещений паллет в деньс Точность работы: 99,9%..

Но эти цифры — не самый важный урок, который можно извлечь из этого проекта.

Для другого производителя бумажной упаковки более важным вопросом является:

Если ответ положительный, то простое добавление стеллажей, погрузчиков или отдельных роботов может не устранить основное узкое место.

Разделение где ждут материалыот где перемещаются материалыА последующее их автоматическое соединение может привести к совершенно иной конструкции склада.

В этом и заключается истинная ценность концепции «верхнее хранение, нижний отбор»: не в каком-то конкретном сочетании оборудования, а в способе реорганизации склада в соответствии с фактическим движением бумажных упаковочных материалов.