Pionowe składowanie i automatyczne wydawanie – jak odzyskać do 80% powierzchni magazynowej bez rozbudowy hali?

Brak miejsca w magazynie nie zawsze oznacza konieczność rozbudowy hali lub wynajęcia dodatkowego obiektu. W wielu zakładach problemem nie jest powierzchnia budynku, lecz sposób jej wykorzystania. Towary zajmują niskie regały, pomiędzy nimi pozostają szerokie alejki, a kilka metrów wolnej przestrzeni pod dachem nie pełni żadnej funkcji.

Systemy pionowego składowania pozwalają przenieść część zapasu w górę i ograniczyć powierzchnię potrzebną na dojścia. Odzyskanie do 80% miejsca jest jednak wartością osiąganą w korzystnych warunkach, a nie wynikiem gwarantowanym dla każdej hali. Dotyczy przede wszystkim reorganizowanej strefy składowania, a ostateczny efekt zależy od jej obecnego układu, wysokości budynku oraz profilu zapasu. Jak ocenić ten potencjał i dobrać technologię, przybliżają eksperci TEMREX, którzy projektują rozwiązania dla magazynów oraz zakładów produkcyjnych.

Kiedy składowanie pionowe i automatyzacja mają sens?

Pierwszym sygnałem do przeprowadzenia analizy jest rosnący zapas, który zaczyna zajmować miejsca przeznaczone na produkcję, montaż lub komunikację. Kolejnym są długie trasy kompletacyjne. Pracownik przemieszcza się między regałami, wyszukuje lokalizację, pobiera produkt i wraca do stanowiska, choć samo pobranie może zajmować znacznie mniej czasu niż dotarcie do właściwego miejsca.

Automatyzację warto rozważyć, gdy:

• nad regałami pozostaje niewykorzystana wysokość hali,
• alejki zajmują dużą część strefy magazynowej,
• liczba SKU systematycznie rośnie,
• operatorzy poświęcają dużo czasu na chodzenie i wyszukiwanie produktów,
• narzędzia, części lub środki ochrony wymagają kontroli dostępu,
• zakład planuje zwiększenie produkcji bez powiększania budynku,
• pojawiają się pomyłki w lokalizacjach, pobraniach albo stanach zapasów.

Nie każdy magazyn będzie jednak dobrym kandydatem do pionowego składowania. Ograniczeniem może być niska hala, niewystarczająca nośność posadzki, mała liczba indeksów albo dominacja bardzo długich i nietypowych ładunków. System trzeba również dopasować do wymaganej przepustowości. Jeżeli w ciągu godziny wydawane są tysiące sztuk jednego produktu, czas dostarczenia kolejnych półek może utworzyć wąskie gardło.

Audyt kubatury i gęstości składowania

Ocena magazynu nie powinna ograniczać się do zmierzenia liczby metrów kwadratowych. Trzeba sprawdzić, jaka część hali jest zajęta przez regały, alejki, strefy odkładcze i drogi transportowe. Następnie należy zmierzyć wysokość użytkową do najniżej położonego dźwigara, kanału wentylacyjnego, instalacji lub innej przeszkody.

Kolejnym krokiem jest ocena sposobu wykorzystania regałów. Wysoka półka z niewielkim pojemnikiem może pozostawiać kilkadziesiąt centymetrów pustej przestrzeni. Jeżeli taka sytuacja powtarza się na wielu poziomach, magazyn traci część dostępnej kubatury, mimo że zapełnienie regałów na pierwszy rzut oka wydaje się wysokie.

Audyt powinien objąć również trasy operatorów, liczbę pobrań w ciągu godziny i sposób uzupełniania zapasu. Pozwala to ustalić, czy problemem jest wyłącznie brak miejsca, czy również organizacja przepływu materiałów.

Wymagania techniczne hali i wymogi BHP

Nie istnieje jedna dopuszczalna wysokość składowania obowiązująca we wszystkich magazynach. Zgodnie z ogólnymi przepisami BHP pracodawca określa dla każdego rodzaju materiału miejsce, sposób i dopuszczalną wysokość składowania. Masa zapasu nie może przekraczać nośności regału, podłogi ani stropu, a informacje o dopuszczalnych obciążeniach powinny być czytelnie oznaczone.

Przed wyborem pionowego systemu trzeba więc sprawdzić:

• wysokość roboczą do dźwigarów i instalacji,
• nośność posadzki oraz dopuszczalne obciążenia punktowe,
• możliwość zakotwienia urządzenia,
• stabilność konstrukcji i masę składowanego towaru,
• przebieg dróg ewakuacyjnych oraz dostęp serwisowy,
• warunki zasilania i komunikacji z systemami zakładu,
• wpływ zabudowy na instalację tryskaczową, detekcję pożaru i pozostałe zabezpieczenia PPOŻ.

Nie można przyjąć jednego bezpiecznego odstępu od tryskaczy dla każdego obiektu. Wymagana odległość zależy od projektu ochrony przeciwpożarowej, rodzaju instalacji, wysokości magazynowania i właściwości materiałów. Dlatego pionową zabudowę należy zweryfikować również z osobą odpowiedzialną za ochronę PPOŻ. w zakładzie.

Dobór systemu – regał windowy, karuzelowy czy automat wydający?

Metoda stałych miejsc składowania i system „towar do człowieka” opisują dwa różne elementy pracy magazynu. W pierwszym przypadku każdy SKU ma przypisaną określoną lokalizację. Miejsce pozostaje dla niego zarezerwowane również wtedy, gdy zapas jest niewielki lub chwilowo go brakuje.

W systemie „towar do człowieka” regał również pozostaje w jednym miejscu, ale pobranie przebiega inaczej. Po wskazaniu produktu wewnętrzny mechanizm urządzenia odnajduje właściwą półkę, tacę lub pojemnik i przemieszcza ją do okna dostępu. Operator odbiera towar przy stanowisku obsługowym, bez przechodzenia między regałami, korzystania z drabiny czy podjeżdżania wózkiem do wyższych poziomów. Tę zasadę wykorzystują między innymi regały windowe VLM i pionowe regały karuzelowe.

TEMREX jest polskim producentem systemów automatycznego składowania oraz urządzeń do kontrolowanego wydawania zasobów. Dostępne w ofercie regały automatyczne wykorzystują wysokość hali i automatyzują dostęp do przechowywanych materiałów. Zależnie od konstrukcji system przemieszcza wybraną tacę, półkę lub pojemnik do okna obsługowego. Z kolei przemysłowe automaty wydające służą do nadzorowanej dystrybucji narzędzi, części, materiałów eksploatacyjnych oraz artykułów BHP. Obie grupy urządzeń realizują inne zadania, ale mogą się uzupełniać: regały zwiększają gęstość składowania, a automaty pozwalają kontrolować wydawanie zasobów bliżej stanowisk pracy.

Regały windowe i karuzelowe – czym się różnią?

VLM, czyli pionowy regał windowy, składa się z dwóch kolumn tac oraz przemieszczającego się między nimi mechanizmu. Po wyborze produktu system pobiera właściwą tacę i dostarcza ją do okna obsługowego. Rozwiązanie pozwala przechowywać na poszczególnych poziomach artykuły o różnych wysokościach, a sposób rozmieszczenia tac może być dostosowywany do aktualnego zapasu.

Przykładem takiej konstrukcji jest JUMPER marki TEMREX. Urządzenie może pomieścić łącznie do 60 ton towaru, a jego wersje obsługują tace o ładowności do 300 lub 500 kg. Sprawdza się więc przy formach, matrycach, częściach zamiennych, komponentach i innych ciężkich elementach mieszczących się w wymiarach tac.

Regał karuzelowy działa inaczej. Jego półki poruszają się w pionowej pętli, aż wybrany poziom znajdzie się przed operatorem. TEMREX podaje, że w systemie TITAN obciążenie użytkowe półki może wynosić od 160 do 500 kg. Producent wskazuje również możliwość odzyskania do 80% powierzchni zajmowanej przez tradycyjny układ składowania. Taki rezultat jest osiągalny wtedy, gdy system zastępuje rozległą strefę regałów wraz z przypisanymi do niej alejkami i wykorzystuje dotychczas pustą wysokość hali.

Wybór między VLM a karuzelą zależy od wymiarów i masy artykułów, liczby pobrań, wymaganej pojemności oraz możliwości montażowych obiektu. Liczy się także czas cyklu. Duża pojemność urządzenia nie wystarczy, jeżeli nie dostarczy ono wymaganej liczby pozycji podczas najbardziej obciążonej godziny zmiany.

Automaty wydające do narzędzi, części i artykułów BHP

Automat wydający pełni inną funkcję niż regał windowy lub karuzelowy. Jego zadaniem jest przechowywanie wybranej grupy zasobów blisko miejsca użycia oraz kontrolowanie, kto, kiedy i w jakiej ilości je pobiera. Dzięki identyfikacji użytkowników można przypisać operację do pracownika, działu, zlecenia albo centrum kosztów.

Konstrukcję urządzenia dobiera się do asortymentu. Automaty bębnowe nadają się do licznych drobnych produktów o regularnych kształtach. Przykładowo model DYNABOX może oferować do 1080 niezależnych lokalizacji. Automaty szafkowe mieszczą większe narzędzia, elektronarzędzia i odzież roboczą, natomiast modele szufladowe pozwalają uporządkować części, akcesoria oraz wartościową drobnicę.

Takie urządzenia mogą ograniczyć powierzchnię pomocniczych punktów magazynowych, ale nie należy przypisywać im automatycznie odzysku na poziomie 80%. Ich podstawową korzyścią jest kontrola pobrań, dostępność zasobów przez całą dobę i skrócenie drogi między materiałem a stanowiskiem pracy.

Analiza SKU, gabarytów i rotacji – jak ocenić możliwy odzysk powierzchni?

Dobór urządzenia wymaga danych o całym zapasie przewidzianym do przeniesienia. Sama liczba SKU nie wystarcza. Tysiąc drobnych indeksów może zmieścić się w jednej dobrze podzielonej szufladzie, natomiast kilka dużych form może wymagać osobnych tac o wysokiej nośności.

Analiza powinna uwzględniać:

• wymiary i masę produktu razem z opakowaniem lub pojemnikiem,
• średni oraz maksymalny stan zapasu,
• liczbę pobrań w zwykłej godzinie i w okresie największego obciążenia,
• częstotliwość uzupełniania,
• sposób wydawania: pojedyncza sztuka, komplet lub całe opakowanie,
• wymagania dotyczące ESD, temperatury, wilgotności lub terminu ważności,
• zasady dostępu do wartościowych albo niebezpiecznych materiałów,
• przewidywany wzrost liczby SKU i zapasu.

Na tej podstawie można określić potrzebną liczbę tac, półek, skrytek lub przegród. Następnie porównuje się obecną strefę z miejscem wymaganym po wdrożeniu. W analizie trzeba uwzględnić obrys urządzenia, stanowisko operatora, przestrzeń do uzupełniania i bezpieczny dostęp serwisowy.

Jak zaprojektować strefę i ograniczyć przestoje podczas wdrożenia?

Urządzenie powinno znaleźć się w miejscu wynikającym z przepływu materiałów, a nie wyłącznie tam, gdzie pozostała wolna powierzchnia. Często pobierane artykuły warto ulokować blisko stanowisk, które z nich korzystają. Strefę uzupełniania należy natomiast zaprojektować tak, aby dostawy nie blokowały operatorów odbierających produkty.

Projekt powinien uwzględniać obciążenie w godzinach szczytu, kolejki użytkowników i czas potrzebny na dostarczenie kolejnej półki. Przy dużej liczbie operacji lepszy może okazać się podział zapasu między dwa urządzenia niż umieszczenie wszystkich produktów w jednej wysokiej jednostce. Taki układ pozwala również zachować dostęp do części asortymentu podczas planowanego serwisu jednego z systemów.

Wdrożenie można przeprowadzić etapami. Najpierw przygotowuje się urządzenie, integrację i lokalizacje, następnie przenosi wybraną część zapasu, sprawdza poprawność danych i testuje proces z grupą operatorów. Dopiero po potwierdzeniu działania kolejnych scenariuszy można wyłączyć poprzednią strefę.

Trzeba też przygotować sposób postępowania na czas awarii, braku zasilania lub prac konserwacyjnych. Może obejmować zapas krytycznych części poza urządzeniem, ręczne odblokowanie, podział zasobów między kilka jednostek albo ustalony czas reakcji serwisu. Automatyzacja ogranicza część problemów związanych z ręcznym składowaniem, lecz wymaga zaplanowania ciągłości działania.

Dobrze przygotowany projekt zaczyna się więc od danych, a nie od wyboru modelu urządzenia. Audyt hali, analiza SKU i pomiar przepływów pozwalają ustalić, ile miejsca można odzyskać oraz czy lepszym rozwiązaniem będzie VLM, regał karuzelowy, automat wydający czy połączenie kilku technologii. Na tej podstawie można dobrać konfigurację odpowiadającą parametrom hali i sposobowi pracy zakładu.

Źródło grafiki: Materiał Partnera