Складские роботы меняют внутреннюю логистику

Склад теряет производительность не только на сложных операциях. Значительная часть рабочего времени уходит на повторяющиеся перемещения: отвезти паллету к стеллажу, доставить комплектующие на участок, забрать готовую продукцию, вернуть пустую тару. Каждая такая поездка занимает минуты, но за смену они складываются в сотни километров движения техники по одним и тем же маршрутам. Именно здесь автоматизация дает понятный практический результат. Роботы для склада могут самостоятельно перевозить грузы между заданными точками, работать по заданиям информационной системы и выполнять однотипные операции без постоянного участия водителя. Их ценность определяется не эффектностью технологии, а тем, сколько рутинной транспортной работы удается передать машине.

Какие операции можно автоматизировать

Складская роботизация охватывает несколько разных по характеру процессов. Мобильная платформа перевозит контейнеры или тележки, автономный штабелер работает с паллетами, а тягач ведет за собой грузовой состав. Поэтому выбирать технику только по грузоподъемности недостаточно. Важнее понять, что именно она будет делать на протяжении смены. Хорошим кандидатом на автоматизацию считается операция с повторяемым маршрутом и понятными точками отправления и назначения. Например, паллеты регулярно поступают из зоны приемки на хранение или готовая продукция перемещается от производственной линии к складу. Чем меньше в процессе случайных действий и ручных решений, тем проще поручить его автономной машине.

Роботизация может использоваться для нескольких типовых операций:

– доставки паллет между приемкой, хранением, комплектацией и отгрузкой;

– подачи сырья и комплектующих к производственным линиям;

– перевозки тележек с деталями, тарой или готовой продукцией;

– размещения и снятия паллет со стеллажей;

– передачи грузов между складскими участками и конвейерами;

– выполнения повторяющихся внутрипроизводственных маршрутов.

При этом автоматизировать весь объект сразу требуется далеко не всегда. Один стабильный транспортный поток способен дать больше эффекта, чем попытка одновременно перестроить десятки разнородных процессов.

Погрузчик без водителя

Работа с паллетами предъявляет к роботу больше требований, чем обычная перевозка груза по полу. Машина должна не только приехать в нужную точку, но и определить положение паллеты, правильно подвести вилы, поднять груз и установить его в заданное место. Для подобных операций применяется беспилотный робот-погрузчик, способный выполнять функции автономной складской техники. В зависимости от конфигурации объекта он может забирать паллеты из зоны приемки, отвозить их к стеллажам, обслуживать буферные зоны или передавать груз на следующий участок технологической цепочки.

Главное отличие от машины с водителем заключается не в самой способности поднять паллету. Меняется принцип организации работы. Человек получает задание, оценивает обстановку и самостоятельно выбирает последовательность действий. Роботу требуется цифровое задание с определенными точками, правилами движения и условиями выполнения операции. Поэтому успешность проекта зависит от качества самого складского процесса. Если места постановки паллет постоянно меняются, проезды заставлены случайными грузами, а задания передаются устно, автоматизация столкнется с организационными проблемами раньше, чем с техническими.

Тягачи для больших потоков грузов

Не каждый груз имеет смысл перевозить по одной паллете. На производственных предприятиях и крупных складах нередко эффективнее собрать несколько тележек в один состав и провести их по постоянному маршруту. Для этого используют автономные тягачи. По своей функции такой автономный робот-грузовик ближе не к дорожному грузовому автомобилю, а к компактному беспилотному тягачу. Он перемещает за собой тележки или прицепы между участками объекта и может обслуживать повторяющиеся логистические маршруты.

Преимущество тягача проявляется там, где за одну поездку требуется перевозить сразу несколько грузовых единиц. Вместо серии отдельных рейсов техника забирает состав и доставляет его в нужную зону. Подобная схема подходит для снабжения производственных линий, вывоза готовой продукции, перемещения комплектующих и оборотной тары. Однако тягач не заменяет штабелер. Он хорошо перевозит груз, но не выполняет все операции с паллетами на стеллажах. Поэтому разные виды складских роботов скорее дополняют друг друга.

Как робот понимает, куда ехать

Автономная техника должна ориентироваться в пространстве, определять собственное положение и учитывать препятствия. Конкретные технологии навигации различаются, но задача одна: обеспечить предсказуемое движение машины по рабочей зоне.

Для склада это принципиально важнее красивой демонстрации робота на пустой площадке. В реальной эксплуатации рядом находятся сотрудники, погрузчики, тележки, паллеты и временно оставленные грузы. Маршрут должен учитывать эту среду и позволять технике безопасно реагировать на изменения.

Если проход перекрыт, робот не должен просто продолжать движение по заранее записанной линии. Система может остановить машину, дождаться освобождения пути либо использовать другой разрешенный маршрут. Возможности зависят от оборудования и программного обеспечения, поэтому сценарии движения определяют еще на этапе проектирования автоматизированной зоны.

Роботу нужны задания, а не только маршруты

Автономная машина сама по себе не знает, какая паллета должна отправиться на хранение, какой контейнер требуется производственному участку и куда везти готовую продукцию. Эта информация появляется на уровне управления складом. Связь с WMS, ERP или другой учетной системой позволяет выдавать задания автоматически. Информационная система определяет потребность в перемещении, а программное обеспечение роботизированного комплекса распределяет работу между доступными машинами.

За счет этого транспортная операция становится частью цифрового процесса. Система видит не только факт появления задания, но и его исполнение. Для крупного объекта это намного полезнее, чем автономная техника, которой сотрудники каждый раз вручную задают маршрут.

Чем больше роботов работает на одной площадке, тем важнее управление их очередностью. Несколько машин не должны одновременно стремиться занять один узкий проход или прибыть к одной точке передачи груза. Поэтому производительность комплекса зависит не только от скорости каждой машины, но и от логики управления всем парком.

Люди и роботы в одном помещении

Полностью изолировать автоматизированную технику от персонала возможно далеко не на каждом объекте. Роботы нередко работают в тех же помещениях, где перемещаются комплектовщики, операторы и водители обычной складской техники. Задача системы безопасности состоит в том, чтобы машина своевременно обнаруживала препятствия и действовала по установленным правилам. Однако датчики не отменяют требований к организации пространства. Разметка зон, понятные маршруты, порядок размещения грузов и дисциплина сотрудников напрямую влияют на работу автоматизации.

Особенно сложными становятся пересечения потоков. Если человек, обычный погрузчик и робот постоянно встречаются в одном узком проезде, производительность может снижаться из-за частых остановок. Иногда небольшое изменение схемы движения дает больший эффект, чем увеличение скорости робота.

Где роботизация окупает себя быстрее

Самые убедительные проекты автоматизации обычно связаны с большим количеством однообразных перемещений. Если техника десятки или сотни раз за смену проходит одинаковый путь, объем работы легко измерить. Можно сравнить число рейсов, продолжительность операции, загрузку сотрудников и стоимость транспортировки груза.

Иная ситуация возникает на небольшом складе, где маршруты постоянно меняются, а погрузчик большую часть смены выполняет разные задачи. В таком процессе человек остается очень гибким исполнителем, и замена его автономной машиной может потребовать непропорционально сложной организации.

Экономический расчет поэтому нельзя строить только вокруг зарплаты водителя. Следует учитывать загрузку оборудования, продолжительность смен, количество рейсов, стоимость простоев, потребность в дополнительной технике и влияние автоматизации на смежные процессы.

Подготовка склада к автоматизации

Роботу требуется предсказуемая рабочая среда. Значение имеют ширина проходов, состояние пола, геометрия зон приема и передачи грузов, тип паллет, масса перевозимых объектов и расположение оборудования. Нужно учитывать и пиковую нагрузку. Среднее количество перевозок за сутки мало говорит о системе, если большая часть заданий появляется в течение двух часов. В этом случае парк должен справляться именно с пиком либо склад придется перестроить так, чтобы часть операций распределялась по времени.

Полезно также определить исключения. Паллету могут поставить криво, проход – временно перекрыть, а груз – оказаться поврежденным. Проект должен описывать не только штатную поездку из точки А в точку Б, но и действия системы при отклонении от нормального сценария.

Почему лучше автоматизировать конкретный поток

Практический проект удобнее оценивать на ограниченном участке, где понятны исходные показатели. Это может быть перевозка паллет от приемки к хранению, снабжение одного производственного цеха или доставка готовой продукции в буферную зону. На таком участке проще посчитать число перемещений, проверить навигацию, оценить взаимодействие людей с техникой и выявить слабые места в организации склада. Если модель работает устойчиво, ее можно переносить на соседние процессы и увеличивать парк машин.

Роботизация склада ценна не количеством установленной техники. Ее результат проявляется в другом: груз перемещается предсказуемо, задания фиксируются в системе, сотрудники меньше времени тратят на однотипные поездки, а внутреннюю логистику можно измерять и планировать. Именно поэтому успешная автоматизация опирается прежде всего на хорошо организованный процесс, а уже затем на возможности самих роботов.

Изображение (фото): robo-ts.pro