Когда складу нужен робот-ричтрак

Один из способов увеличить емкость склада без расширения площади – использовать больше доступной высоты. Но дополнительные ярусы хранения полезны только при условии, что склад способен обслуживать их с нужной скоростью. Палету необходимо вовремя забрать, точно установить в ячейку, вернуть в оборот и при этом не создать очередь в стеллажном проходе.

Для таких операций применяется робот-ричтрак. Он самостоятельно перемещается по складу, работает с палетами и стеллажными ячейками, а задание может получать из системы управления складом. Модель рассчитана на груз до 1400 кг, обеспечивает точность позиционирования 20 мм и может размещать палеты на высоте до 10 метров.

Высота повышает требования ко всему процессу

Водитель ричтрака постоянно корректирует положение машины относительно стеллажа и груза. Палета может быть немного смещена или повернута. Человек замечает отклонение и подстраивает движение. Автономная техника должна сначала определить положение груза и убедиться, что захват можно выполнить безопасно.

Робот способен работать с палетой, смещенной относительно расчетной позиции в пределах ±200 мм и повернутой до ±15 градусов. Положение груза контролируется и во время перевозки. Если палета смещается сильнее допустимого, машина прекращает движение.

Это отличает рабочую автоматизацию от демонстрации в пустом помещении. На действующем складе груз не всегда оказывается в идеально заданной точке. Система должна либо справляться с допустимыми отклонениями, либо корректно прекращать операцию.

Для высотного хранения важна не максимальная скорость машины, а стабильность всего палетного цикла — от получения задания до точной установки груза.

Автоматизация поэтому предъявляет требования не только к технике. Имеют значение состояние палет, порядок в проходах, организация ячеек и то, насколько четко описаны правила работы с грузом.

Высокие стеллажи сами по себе ничего не доказывают

Склад может использовать стеллажи высотой 8 или 10 метров и при этом не иметь экономических оснований для автономного ричтрака.

Все зависит от оборота. Если верхние ярусы заняты запасом длительного хранения и обращения к ним происходят редко, техника будет значительную часть времени простаивать. Другая ситуация складывается на участке, где палеты непрерывно поступают в стеллажную зону и возвращаются из нее в две или три смены. Поэтому считать стоит не количество высоких ячеек, а операции.

Сколько палет размещается и снимается за час? Какие уровни используются интенсивнее? Как распределяется нагрузка в течение смены? Сколько времени техника работает с грузом, а сколько ждет следующего задания? Предельная высота подъема при таком анализе становится лишь одним из условий. Намного полезнее знать, какая доля фактического грузопотока требует работы на верхних уровнях.

Автоматизировать имеет смысл не высоту стеллажа, а достаточно интенсивный поток палет через него.

Проход нужно измерять вместе с палетой

Оценивать возможность внедрения только по габаритам корпуса ричтрака опасно. Для рабочего проекта рассматривают весь маневр. В расчет входят размеры груза, положение вил, геометрия стеллажей, колонны, ограждения, ворота, места разворота и пересечения маршрутов.

Даже достаточно широкий проход может оказаться неудобным, если рядом постоянно работает другая техника или часть пространства используется для временного хранения палет.

Состояние пола тоже нельзя оставлять за рамками обследования. Нужно учитывать уклоны, неровности и рампы на предполагаемых маршрутах. Автономный ричтрак может регулировать движение на подъемах и спусках, но фактическую пригодность участка следует оценивать для конкретной площадки и груза. По этой причине проектирование начинается с маршрута, а не с попытки подобрать машину по одной цифре из таблицы характеристик.

Скорость ричтрака и скорость склада – не одно и то же

Предположим, новая машина способна выполнять операции быстрее действующей техники. Это еще не означает, что склад станет пропускать больше палет. Ограничение может находиться в другом месте.

Зона комплектации не успевает подготовить груз. Ячейка назначения еще занята. Через ворота одновременно проходит только одна машина. На следующем участке палеты принимают медленнее, чем ричтрак способен их привезти. Тогда рост производительности одной операции просто переносит очередь на соседний участок.

Для управленческого расчета поэтому нужен полный цикл — от появления задания до подтвержденного размещения палеты. В него входят поездка к грузу, позиционирование, захват, транспортировка, установка, ожидание и порожнее перемещение.

Отдельный показатель – число вмешательств сотрудника. Если несколько раз за смену человеку приходится вручную исправлять исключения, это одна экономика. Если вмешательство требуется через каждые несколько циклов – совсем другая.

Еще один робот не обязательно даст еще столько же производительности

Пока работает одна автономная машина, организовать ее маршрут относительно просто. При расширении парка техника начинает конкурировать за одно пространство. Два ричтрака могут направляться в соседние зоны, ждать освобождения одного прохода или пользоваться общей точкой передачи груза.

Поэтому несколькими машинами необходимо управлять как единым транспортным потоком. Система может распределять задания с учетом загрузки роботов, резервировать зоны и координировать движение в ограниченном пространстве.

Отсюда важный вопрос перед каждой следующей закупкой — что именно сейчас ограничивает производительность? Если склад действительно не успевает из-за нехватки техники, дополнительный робот способен дать прирост. Если ограничением стал единственный проход или зона выдачи, новые машины могут лишь увеличить время ожидания.

WMS должна знать не только адрес, но и результат операции

Автономный ричтрак выполняет физическую часть работы. Решение о том, какую палету и куда переместить, возникает в информационной системе. Ричтрак может автоматически получать задания из WMS, обмениваться данными о штрих-кодах и возвращать статус выполненной операции.

Практический сценарий выглядит так. В системе появляется необходимость переместить определенную палету. Задание передается в контур управления роботами. Машина выполняет перевозку и размещение. После этого WMS получает подтверждение операции.

Для склада принципиально, чтобы запись в системе и фактическое положение груза совпадали.

Ценность интеграции измеряется не наличием API, а количеством ручных действий между складским заданием и физическим перемещением палеты.

Самая интересная часть проекта начинается с исключений. Что происходит, если ячейка занята? Что делать с неправильно расположенной палетой? Как система поведет себя при перекрытом проходе? Если ответы на эти вопросы появляются только после запуска, проект подготовлен хуже, чем кажется.

Тягач, штабелер и ричтрак решают разные части одного потока

В предыдущих материалах этой серии мы рассматривали другие участки складской роботизации.

Робот-тягач полезен там, где требуется регулярно перевозить грузы и составы тележек между удаленными зонами. Его задача прежде всего связана с горизонтальным транспортным потоком.

Робот-штабелер берет на себя палетный цикл с автоматическим захватом, перевозкой и размещением груза.

Ричтрак дополняет эту схему в стеллажной зоне, где существенной частью работы становится обслуживание высотных ячеек.

На одном складе все три вида техники могут использоваться одновременно. Один робот доставляет груз между участками, другой работает с палетами, третий обслуживает определенную часть стеллажного хранения. Поэтому сравнивать их по принципу «какой робот лучше» бессмысленно. Сначала нужно разложить путь товара на операции и понять, где находится работа каждого типа техники.

Финансовому директору нужна стоимость цикла, а не цена машины

Один из самых слабых способов обосновать автоматизацию – сравнить стоимость ричтрака с зарплатой одного водителя. Ручная модель включает не только ФОТ. Нужно учитывать эксплуатацию действующей техники, обслуживание, зарядку, дополнительные смены, возможную аренду оборудования в периоды пиков и другие расходы конкретного участка.

У автоматизированной схемы собственная структура затрат. В нее могут входить оборудование, внедрение, интеграция, программное обеспечение, зарядная инфраструктура, подготовка площадки и сервис. Сопоставлять две модели нужно за одинаковый период и при одинаковом объеме работы.

Не менее важно разделять разные виды финансового результата:

• Прямая экономия возникает, когда компания действительно перестает нести часть расходов.

• Высвобождение рабочего времени означает, что сотрудник больше не выполняет конкретную операцию, но может остаться в штате. Записывать всю его зарплату в экономию в таком случае нельзя.

• Отказ от будущего найма становится самостоятельным эффектом, если оборот растет, а автоматизация позволяет не увеличивать штат пропорционально грузопотоку.

• Рост пропускной способности имеет финансовую ценность только тогда, когда бизнес способен использовать дополнительную производительность.

Сто часов высвобожденного труда и сто часов сокращенных расходов – это разные показатели.

Если смешать их в одной строке, срок окупаемости легко сделать привлекательнее, чем он будет на самом деле.

У высотного хранения есть еще одна экономика

Для ричтрака расчет не заканчивается стоимостью одной перевозки. Склад платит за площадь здания, но использует трехмерный объем. Поэтому высота хранения, ширина проходов и количество палетомест связаны между собой экономически.

Это не означает, что покупка автономного ричтрака автоматически позволит сузить коридоры или добавить новые стеллажи. Такие решения требуют отдельного проектирования. Но при изменении складской конфигурации имеет смысл сравнить несколько вариантов получения необходимой емкости.

Можно арендовать дополнительное помещение. Расширить существующий объект. Передать часть запасов внешнему оператору. Изменить схему стеллажей. Либо эффективнее использовать имеющийся объем. И тогда в финансовой модели появляется стоимость дополнительного палетоместа. Для части складов именно этот показатель может оказаться важнее экономии труда.

Иногда лучшая автоматизация начинается с удаления операции

До выбора оборудования полезно разобраться, почему палета вообще совершает конкретный маршрут.

Почему быстро оборачиваемый товар хранится далеко от точки выдачи? Зачем груз проходит через промежуточную зону? Почему позиции с высокой частотой обращений размещены там, где их обслуживание занимает больше времени? После такого анализа часть рейсов иногда исчезает без всякой роботизации.

Можно изменить адресное хранение, перенести зону, сократить промежуточное перемещение или перестроить последовательность операций.

Автоматизировать заведомо лишний рейс – значит сделать ненужную операцию быстрее, но не дешевле настолько, насколько могло бы дать ее устранение. Поэтому порядок действий разумно строить так — сначала убрать лишние перемещения, затем сократить оставшиеся маршруты и только после этого решать, какие операции передавать автономной технике.

Пилот должен проверять бизнес-гипотезу

Первый запуск не обязан охватывать всю стеллажную зону. Для проверки достаточно выбрать участок с заметным и устойчивым грузопотоком. До внедрения фиксируют число операций, продолжительность палетного цикла, ожидания, простои и случаи, когда водителю приходится решать нестандартную ситуацию.

При работе робота измеряют те же параметры. Смысл такого сравнения не в том, чтобы доказать техническую возможность автономного движения. Руководителю нужен ответ на более практические вопросы.

Сколько палет реально обрабатывается за смену? Как часто требуется человек? Не появилась ли очередь на соседнем участке? Как изменилась стоимость цикла?

После пилота возможны три вполне нормальных решения:

• Масштабировать, если техника подтверждает необходимую производительность, а экономика соответствует расчету.

• Доработать процесс, если результат ограничивают организация хранения, информационная система, планировка или другие исправимые причины.

• Не автоматизировать этот участок, если при реальной загрузке проект остается экономически слабым.

Отказ после пилота нельзя считать неудачей. Намного дороже выяснить то же самое после закупки нескольких машин.

Робот-ричтрак нужен не каждому высотному складу

Высота хранения – заметная характеристика склада, но сама по себе она ничего не говорит об окупаемости роботизации. Для решения нужны другие показатели. Сколько палетных циклов выполняется. Сколько они стоят. Какова фактическая загрузка техники. Где возникают ожидания. Как много операций связано с верхними уровнями. Что ограничивает пропускную способность.

На одном объекте автоматизация позволит снизить стоимость обработки. На другом – обслуживать растущий поток без расширения штата. На третьем интерес будет связан с использованием складской емкости. А где-то обычный ричтрак с водителем останется более выгодным вариантом. Поэтому решение стоит строить вокруг трех величин – стоимости палетного цикла, необходимой пропускной способности и экономики складского объема.

Если эти параметры измерены до внедрения, роботизация перестает быть ставкой на технологию и становится обычным инвестиционным решением.