Keräilyvarsien ja varaston keräilymenetelmät: kuinka valita oikea

Varaston keräilymenetelmät yhdellä silmäyksellä: mikä niistä toimii parhaiten?

Paras keräilytapa riippuu tilauksesi määrästä, SKU-määrästä ja varaston asettelusta – yleispätevää vastausta ei ole. Pienissä töissä, joissa tilausmäärä on pieni, riittää usein käsin keräily. Suuren volyymin täyttökeskuksissa vyöhykkeen poiminta tai aallonpoiminta yhdistettynä poimintavarteen tai automaattiseen poimintaapujärjestelmään vähentää huomattavasti matka-aikaa ja virheprosentteja. Kunkin menetelmän välisten kompromissien ymmärtäminen – ja työkalujen, kuten poimintavarren, sovittaminen yhtälöön – on nopein tapa parantaa varaston tehokkuutta.

Mikä on keräilyvarsi ja mihin se sopii keräilyprosessiin

A valita käsivarsi - jota joskus kutsutaan robottipoimintavarreksi tai nivelletyksi poimintavarreksi - on mekaaninen tai robottipidennys, jota käytetään tavaroiden noutamiseen hyllyiltä, roska-astioista tai kuljetinjärjestelmistä ilman, että työntekijän täytyy päästä käsiin, taipua tai kiivetä. Varastotilanteessa poimintavarret vaihtelevat yksinkertaisista ergonomisista apuvälineistä (vastapainotetut tyhjiövarret, jotka auttavat työntekijöitä nostamaan raskaita rahoja) täysin autonomisiin robottikäsivarsiin, jotka on integroitu näköjärjestelmiin ja varastonhallintaohjelmistoon.

Poimintavarsia käytetään yleisimmin kolmessa skenaariossa:

• Suuritiheyksiset säilytysympäristöt, joissa ihmisen ulottuvuus on fyysisesti rajoitettu
• Toistuvat poimintatoiminnot yhtenäisellä SKU-geometrialla (laatikot, pullot, yhtenäiset pussit)
• Kylmävarastot tai vaarallisten aineiden varastot, joissa ihmisten altistumisen rajoittaminen on tärkeää

Vuoden 2023 MHI-teollisuusraportin mukaan robottipoimintavarret voivat saavuttaa 600–1 200 poimintanopeuden tunnissa ihanteellisissa olosuhteissa – noin 3–6 kertaa nopeammin kuin käsin työskentelevä koulutettu ihmispoimija. Ne ovat kuitenkin kustannuksiltaan estäviä monissa keskisuurissa toiminnoissa, minkä vuoksi manuaalisten poimintamenetelmien ymmärtäminen on edelleen välttämätöntä.

Nykyään varastoissa käytetyt keskeiset keräilymenetelmät

Useimmat varastot käyttävät yhtä tai näiden yhdistelmää näistä viidestä ensisijaisesta keräilymenetelmästä. Jokaisella on erillinen työnkulun logiikka, ihanteellinen käyttötapa ja joukko rajoituksia.

Kappaleiden poiminta (erillinen poiminta)

Yksi keräilijä käsittelee yhden tilauksen kerrallaan ja kulkee koko varastoa kerätäkseen jokaisen tuotteen yhdeltä keräilyluettelolta ennen siirtymistä seuraavaan tilaukseen. Tämä on yksinkertaisin tapa toteuttaa eikä vaadi erityistä koordinointia, mutta se on mittakaavassa vähiten tehokas lähestymistapa . Tällä menetelmällä matka-aika voi olla jopa 60 % poimijan työajasta suuressa laitoksessa. Se soveltuu parhaiten pienimuotoisiin toimintoihin, joissa käsitellään alle 50 tilausta päivässä, tai suurten, monimutkaisten tilausten täyttämiseen, jotka vaativat huolellista todentamista.

Erän poiminta

Yksi keräilijä kerää usean tilauksen tuotteet samanaikaisesti yhdellä ajolla varaston läpi ja lajittelee ne sitten yksittäisiksi tilauksiksi konsolidointiasemalla. Eräkeräily vähentää kokonaisajomatkaa 40–60 % verrattuna erilliseen poimimiseen kun käsitellään 5–15 tilausta erää kohden. Se toimii parhaiten, kun tilauksilla on yhteiset SKU:t, ja se pariutuu luonnollisesti poimintavarren kanssa konsolidointivaiheessa lajitteluprosessin nopeuttamiseksi. Suurin haaste on eräkoon hallinta – liian monta tilausta erää kohden johtaa lajitteluvirheisiin.

Alueen valinta

Varasto on jaettu fyysisiin vyöhykkeisiin, ja jokainen keräilijä on määritetty yhdelle vyöhykkeelle. Tilaus kulkee kunkin vyöhykkeen läpi peräkkäin tai samanaikaisesti (poiminta ja-syöttö vs. pick-and-merge). Vyöhykekeräily toimii poikkeuksellisen hyvin suurissa varastoissa, joissa on 10 000 SKU:ta, koska se rajoittaa jokaisen työntekijän tutulle alueelle, mikä vähentää virheitä ja koulutusaikaa . Amazonin toimituskeskukset käyttävät tunnetusti erästä vyöhykekeräilyä, jossa työntekijät pysyvät paikallaan ja tavarat henkilölle -järjestelmät (mukaan lukien keräilyvarret) tuovat tavarat keräilijälle eikä päinvastoin.

Aaltojen poiminta

Tilaukset ryhmitellään "aaltoiksi" ja luovutetaan lattialle ajoitetuin väliajoin, tyypillisesti linjassa lähtevien toimitusten katkaisuaikojen kanssa. Aallonpoiminta koordinoi keräilyä, pakkaamista ja lähetystä integroituna syklinä. Se vaatii tehokkaan varastonhallintajärjestelmän (WMS) ja on yleinen toiminnassa tiukat operaattorin noutoikkunat ja suuret päivittäiset tilausmäärät (500 tilausta/päivä) . Kun robottipoimintavarsia käytetään aallonpoimintaympäristöissä, niitä käytetään tyypillisesti puskuriasemina keräilyvyöhykkeiden ja pakkauslinjan välillä.

Klusterin poiminta

Eräkeräilyn muunnelma, jossa keräilijä kantaa usean paikan kärryä tai käyttää nouto-kärry-järjestelmää ja sijoittaa eri tilauksia varten tuotteet suoraan erillisiin laatikoihin yhdellä varastopassilla. Klusterikeräily eliminoi tavallisessa eräkeräilyssä vaadittavan erillisen lajitteluvaiheen. Oikealla kärrykokoonpanolla yksi keräilijä voi käsitellä 6–12 tilausta samanaikaisesti lisäämättä merkittävästi virhetasoa. Tämä menetelmä hyötyy eniten poimintavarren aputyökaluista, kun käsitellään raskaita tai hankalia esineitä alemmalla tai korkeammalla hyllyllä.

Keräysmenetelmien vertailu: nopeus, tarkkuus ja monimutkaisuus

Pick Arm Technology: Ergonomic Assist vs. Fully Robotic

Termi "poimintavarsi" kattaa laajan kirjon teknologiaa. Luokkien välisten erojen ymmärtäminen auttaa varastojohtajia yhdistämään oikean työkalun toimintavaiheeseensa.

Ergonomiset poimintavarren avustajat

Nämä ovat vastapainotettuja mekaanisia varsia, jotka on asennettu työpisteisiin tai siirrettäviin kärryihin. Ne eivät korvaa ihmisen poimintaa – ne vähentävät fyysistä rasitusta, joka aiheutuu painavien esineiden nostamisesta, ojentamisesta tai laskemisesta poiminta aikana. Esimerkiksi tyhjiönostovarsi voi antaa työntekijälle mahdollisuuden käsitellä jopa 66 lbs (30 kg) lähes nollan havaittua vaivaa . Nämä työkalut ovat erityisen arvokkaita erä- ja ryhmäkeräilyympäristöissä, joissa toistuvat raskaat nostot aiheuttavat tuki- ja liikuntaelimistön vammoja – yksi tärkeimmistä syistä menetettyihin työpäiviin varastoympäristöissä. yli 33 % varastotapaturmista OSHA:n tietojen mukaan .

Puoliautonomiset haarukkavarret

Puoliautonomiset järjestelmät käyttävät antureita ja rajoitettua tekoälyä paikantaessaan itsensä, mutta luottavat silti ihmisoperaattoriin, joka vahvistaa tai aloittaa valinnan. Ne ovat yleisiä lääke- ja elektroniikkavarastoissa, joissa tuotteiden hauraus vaatii ihmisen harkintaa, mutta ulottuvuus ja asemointi voidaan koneistaa. Käyttöönottokustannukset laskevat tyypillisesti 80 000 dollaria – 250 000 dollaria käsivartta kohden , jolloin ne ovat keskisuurten markkinoiden käytettävissä.

Täysin autonomiset robottihakuvarret

Nämä järjestelmät käyttävät 3D-näkemystä, syvää oppimista ja reaaliaikaista SKU-tunnistusta valitakseen tuotteet kokonaan ilman ihmisen puuttumista. Johtavia toimittajia ovat Covariant, Dexterity ja Berkshire Grey. He loistavat kanssa yhtenäiset, ennustettavat esinetyypit — Nykyinen robottipoimintavarsien sukupolvi kamppailee edelleen erittäin muotoutuvien pakkausten, polybags-pussien tai epäsäännöllisten muotojen kanssa. Täysi integrointi WMS:n kanssa on pakollista. Sijoitetun pääoman tuotto toteutuu tyypillisesti sisällä 18–36 kuukautta yli 1 000 poiminnan tunnissa .

Keräilytavan valitseminen varastollesi

Oikean keräilytavan valitseminen ei ole kertaluonteinen päätös – sen pitäisi kehittyä tilauksesi määrän ja SKU:n monimutkaisuuden mukaan. Käytä tätä kehystä nykyisen tilanteen arvioimiseen:

1. Tarkista nykyinen matka-aikasi. Jos keräilijät käyttävät yli 50 % ajastaan ​​kävelemiseen poimimisen sijaan, tarvitset vyöhyke- tai aaltokeräilyn – tai tavaroista henkilölle -järjestelmän, jossa käytetään poimintavarsia.
2. Analysoi SKU-profiilisi. Jos yli 20 % tilauksista jakaa yhteisiä SKU:ita, erä- tai klusterikeräily parantaa välittömästi läpimenoa ilman pääomasijoituksia.
3. Arvioi loukkaantumistiheys ja ergonominen riski. Ylävartalon tuki- ja liikuntaelimistön vammojen suuri määrä viittaa siihen, että ergonomiset poimintavarsien apuvälineet tulisi integroida ennen muuta automaatiota.
4. Tarkista WMS-ominaisuudet. Aalto- ja vyöhykekeräily edellyttää reaaliaikaista varaston näkyvyyttä ja tilauserälogiikkaa. Jos WMS-järjestelmäsi ei tue tätä, päivitä se ennen keräilymenetelmien muuttamista.
5. Mallinna ROI rehellisesti robottipoimintavarsilla. Ota huomioon integrointikustannukset, ylläpitosopimukset ja se prosenttiosuus SKU-luettelostasi, joka on todella robotin poimittavissa ennen sitoutumista täydelliseen automatisointiin.

Keräilymenetelmien yhdistäminen: Hybridilähestymistapa Tehokkaimmissa varastoissa

Useimmat tehokkaat varastot eivät luota yhteen keräilymenetelmään – ne käyttävät hybridejä. Yleinen ja tehokas kokoonpano on vyöhyke-eräkeräily : varasto on jaettu vyöhykkeisiin (matkan rajoittamiseksi), ja kullakin vyöhykkeellä keräilijät työskentelevät erissä (maksimoidakseen keräilyn matkaa kohti). Tällä yhdistelmällä voidaan lyhentää matka-aikaa 70–80 % verrattuna perustason diskreettiin poimimiseen .

Kun poimintavarret lisätään tähän hybridimalliin, niitä käytetään tyypillisesti nopeimmilla vyöhykkeillä – alueilla, joilla SKU:n vaihtuvuus on nopeinta ja fyysinen rasitus suurin. Yhdistyneessä kuningaskunnassa toimivan kolmannen osapuolen logistiikkatoimittajan vuonna 2022 tekemässä tapaustutkimuksessa havaittiin, että ergonomisten tyhjiöpoimintavarsien käyttäminen vain kahdella kahdeksasta keräilyvyöhykkeestä vähensi tuki- ja liikuntaelimistön tapaturmia. 47 % ensimmäisenä vuonna ja parannellut poimintoja tunnissa näillä alueilla 22 % — ilman muutoksia laajempaan keräilystrategiaan.

Takeaway: sinun ei tarvitse automatisoida kaikkea nähdäksesi merkityksellisiä voittoja . Keräilyvarsien strateginen käyttöönotto kohdistetuilla pullonkaula-alueilla yhdistettynä volyymitasolle sopivaan poimintamenetelmään ylittää jatkuvasti sekä täydelliset manuaaliset toiminnot että nopeat täysautomaattiset käyttöönotot.

Tavalliset virheet varaston keräilytoiminnoissa

Jopa hyvin resursoidut varastot tekevät vältettävissä olevia virheitä keräilystrategiassaan. Nämä ovat yleisimmin havaittuja:

• Ohitetaan aukkojen optimointi. Suurinopeuksisten SKU:iden sijoittaminen kauas pakkausalueelta pakottaa keräilijät matkustamaan tarpeettomasti. SKU:n ylimpien 20 %:n siirtäminen nopeuden mukaan kultaisiin vyöhykkeisiin (vyötäröstä olkapäähän ulottuva korkeus, lähetyslähetys) parantaa poimintaastetta tyypillisesti 10–15 % ilman teknologiainvestointeja.
• Yliannostelu. Eräkoon kasvattaminen yli 12–15 tilauksen kulkua kohti parantaa harvoin tehokkuutta ja lisää merkittävästi lajitteluvirheitä, varsinkin ilman WMS-järjestelmää, joka vahvistaa poimintoja reaaliajassa.
• Poimintavarsia otetaan käyttöön yhteensopimattomissa SKU:issa. Robottipoimintavarsien on dokumentoitu 15–30 %:n vikaantuvuus epäsäännöllisissä, kokoonpuristuvissa tai läpinäkyvissä esineissä. Pilotointi edustavalla SKU-näytteellä ennen täyttä käyttöönottoa välttää kalliit integrointivirheet.
• Poimintapolun optimoinnin laiminlyönti. Jopa manuaalisessa erillisessä keräilytoiminnossa keräilyluettelon järjestäminen varaston sijainnin mukaan tavaran syöttöjärjestyksen sijaan voi lyhentää matkamatkaa jopa 30 %.
• Keräilytavan valinnan käsittely pysyvänä. Varastot, jotka tarkistavat ja muokkaavat keräilytapaansa ja työkalukokoonpanoaan neljännesvuosittain – eikä vuosittain – ovat jatkuvasti parempia kuin ne, jotka pitävät alkuperäistä asetusta kiinteänä.