Mikä on ASRS? Automaattiset varastointi- ja hyllyjärjestelmät selitettynä

ASRS — automaattinen varastointi- ja keräilyjärjestelmä — on tietokoneohjattu laitteisto, joka varastoi tavarat ja tuo ne takaisin ilman, että ihmisen tarvitsee hakea niitä. Nosturit, sukkulat, robotit tai karusellit liikuttavat varastotuotteita; käyttäjä pysyy kiinteällä asemalla ja tavarat tulevat hänen luokseen.

Muutosta kuvaava termi on goods-to-person (tavara ihmisen luo). Perinteisessä varastossa keräilijät kävelevät varastotuotteiden luo. Automatisoidussa varastossa varastotuotteet liikkuvat keräilijän luo — mikä poistaa yhdellä iskulla varaston suurimman työvoimakustannuserän.

Person-to-goods vs goods-to-person

Person-to-goods (ihminen tavaran luo) on perinteistä manuaalista keräilyä. Käyttäjä saa listan, kävelee tai ajaa kunkin sijainnin luo, ottaa tuotteen ja palaa takaisin. Liikkuminen vie tyypillisesti noin puolet keräilijän ajasta eikä tuota mitään lisäarvoa.

Goods-to-person kääntää tämän asetelman. Järjestelmä hakee tarvittavat tuotteet ja tuo ne työasemalle. Käyttäjä kerää tuotteet edessään olevasta laatikosta tai tarjottimelta liikkumatta itse lainkaan.

Käytännön muutokset:

Viimeinen rivi on merkittävämpi kuin miltä se näyttää. Manuaalinen toiminto sairaan keräilijän kanssa toimii hitaammin; automatisoitu toiminto rikkoutuneen nosturin kanssa ei toimi lainkaan, minkä vuoksi huoltosopimukset ja vikasietoisuus ovat osa hankintaa, eivät lisäominaisuus.

ASRS-tyypit

Nosturipohjaiset järjestelmät — alkuperäinen muoto ja edelleen standardi korkeavarastoissa.

• Unit-load ASRS käsittelee kokonaisia lavoja. Nosturi liikkuu kapeassa käytävässä erittäin korkeiden hyllyjen välissä ja varastoi sekä hakee lavoja automaattisesti. Käytävät voivat olla huomattavasti kapeampia kuin trukeilla, ja hyllyt voivat olla paljon korkeampia, joten varastotiheys on huomattavasti suurempi. Paras valinta suurten lavamäärien käsittelyyn, kylmävarastoihin, joissa tiheys on arvokkainta, ja rakennuksiin, joissa on käytettävissä korkeutta.
• Mini-load ASRS käsittelee lavojen sijaan laatikoita, koteloita ja tarjottimia ja toimittaa ne keräilyasemalle. Paras valinta kappaletavaran keräilyyn, kun SKU-määrä on kohtuullinen ja läpivirtaus korkea.

Goods-to-person-moduulit — erillisiä yksiköitä koko rakennuksen kattavien järjestelmien sijaan.

• Pystysuuntaiset varastomaatit (VLM) ovat suljettuja kaappeja, joissa tarjottimet on varastoitu pystysuunnassa ja joissa on poimija, joka tuo tarvittavan tarjottimen luukulle. Ne hyödyntävät korkeutta hyvin pienellä lattiapinta-alalla. Paras valinta pienosille, varaosille, työkaluille ja arvotavaroille sekä kapasiteetin lisäämiseen olemassa olevissa tiloissa.
• Pystysuuntaiset karusellit pyörittävät tarjottimia suljetussa silmukassa tuodakseen tarvittavan tarjottimen käyttäjälle. Paras valinta pienille tuotteille, joita haetaan usein.
• Vaakasuuntaiset karusellit pyörittävät hyllyjä vaakasuunnassa, usein kahden tai kolmen yksikön ryhmissä, jolloin käyttäjä kerää tuotteita yhdestä, kun muut pyörivät. Paras valinta korkean läpivirtauksen pienkeräilyyn.
• Pystysuuntaiset puskurimoduulit varastoivat laatikoita tiiviiseen hyllyyn, josta robotti siirtää ne työasemalle. Paras valinta tilausten puskurointiin ja sekvensointiin sekä varastointiin.

Robottijärjestelmät — uudempi sukupolvi, johon suurin osa nykyisistä investoinneista kohdistuu.

• Kuutiojärjestelmät (Cube storage) — laatikot pinottuina suoraan toistensa päälle tiiviiseen ruudukkoon, jossa robotit liikkuvat päällä ja nostavat tarvitsemansa laatikon. Käytäviä ei ole lainkaan, mikä tarjoaa poikkeuksellisen tiheyden. Usein haetut laatikot siirtyvät luonnostaan kohti yläosaa; hitaasti liikkuvat painuvat alas. Paras valinta kappaletavaran keräilyyn laajalla SKU-valikoimalla, kun lattiapinta-ala on kallista.
• Sukkulajärjestelmät — robottisukkulat liikkuvat kiskoilla jokaisella hyllytasolla ja siirtävät laatikoita tai koteloita hisseihin ja edelleen työasemille. Erittäin korkea läpivirtaus, skaalautuu lisäämällä sukkuloita. Paras valinta korkean volyymin kotelo- ja laatikkokäsittelyyn.

Lattiarobotit — liikkuvia, ei kiinteitä.

• AGV-laitteet (automated guided vehicles) seuraavat kiinteitä reittejä — johtoja, magneettinauhaa tai merkintöjä — siirtäen lavoja tai vaunuja. Paras valinta toistuvaan, ennakoitavaan liikkeeseen kiinteiden pisteiden välillä.
• AMR-robotit (autonomous mobile robots) navigoivat vapaasti antureiden ja kartoituksen avulla ja reitittävät itsensä esteiden ympäri. Jotkut kuljettavat laatikoita keräilijöille; toiset nostavat kokonaisia siirrettäviä hyllyjä ja tuovat ne asemalle. Paras valinta joustaviin toimintoihin ja automaation lisäämiseen asteittain ilman rakennusmuutoksia.

Miten kategorioita tulisi ajatella. Nosturijärjestelmät ostavat tiheyttä ja läpivirtausta korkeilla pääomakustannuksilla ja alhaisella joustavuudella. Moduulit ostavat tiheyttä pienellä pinta-alalla ja ovat helpoin tapa aloittaa automaatio. Robottijärjestelmät ostavat tiheyttä ja joustavuutta yhdessä, mutta maksavat enemmän. Lattiarobotit ostavat joustavuutta ja lisäävät tiheyttä vähiten.

ASRS-järjestelmän edut

Tila. Suurin ja luotettavin hyöty. Ihmisten kulkukäytävien poistaminen ja ylöspäin rakentaminen mahdollistavat moninkertaisen varastointikapasiteetin samalla pinta-alalla. Kun vaihtoehtona on uuden rakennuksen hankkiminen, tämä on usein koko investoinnin peruste.

Läpivirtaus. Keräilynopeudet ovat useita satoja rivejä tunnissa per asema verrattuna manuaalisen keräilyn 60–150 riviin, ja järjestelmä toimii taukojen ja vuorojen yli ilman vaihtelua.

Tarkkuus. Järjestelmä esittää yhden sijainnin ja yhden tuotteen. Vierekkäisten hyllyjen sekoittamisesta johtuvat virhekeräilyt — yleisin manuaalinen virhe — jäävät yksinkertaisesti pois.

Työvoima. Vähemmän ihmisiä, ja jäljelle jäävät henkilöt tekevät arvokkaampaa työtä asemalla sen sijaan, että kävelisivät. Markkinoilla, joilla varastotyövoima on niukkaa tai kallista, tämä on usein ratkaiseva tekijä.

Johdonmukaisuus. Tuottavuus ei vaihtele vuoron, sään, kellonajan tai työntekijän mukaan.

Turvallisuus. Vähemmän ihmisiä liikkumassa ajoneuvojen seassa ja korkeuksissa. Automatisoidut alueet voidaan eristää ihmisiltä kokonaan.

Ympäristönhallinta. Automatisoitu varasto ei tarvitse valaistusta eikä lämmitystä ihmisiä varten, mikä sopii erityisen hyvin kylmävarastoihin — koneet eivät välitä −25 °C lämpötilasta, ja tila voidaan pitää tiiviimpänä ja kylmempänä.

Turvallisuus. Suljettu automatisoitu varasto on luonnostaan vaikeampi kohde varkauksille, minkä vuoksi se sopii lääkkeille ja arvotavaroille.

Varaston tarkkuus. Järjestelmä kirjaa jokaisen liikkeen, eikä tuotetta voi laittaa paikkaan, johon se ei kuulu.

Milloin ASRS on järkevä investointi?

Olosuhteet, jotka puoltavat sitä:

• Korkea ja tasainen läpimenonopeus. Automaatio maksaa itsensä takaisin säästyneinä työvoimakustannuksina, joten volyymi on ensisijainen muuttuja.
• Kallis tai rajoitettu tila. Kaupunkisijainnit, kylmävarastot tai rakennus, jota ei voi laajentaa.
• Vakaa tuoteprofiili. Tuotteet, jotka sopivat laitteiston koko- ja painorajoituksiin, ja tuotevalikoima, jonka muoto ei ole muuttumassa.
• Ennakoitavat, pitkän aikavälin volyymit. Takaisinmaksuaika mitataan vuosissa, joten liiketoimintatapaus riippuu volyymeista, joista olet varma.
• Vaikeat työmarkkinat. Kun rekrytointi on vaikeaa, automaatio poistaa rajoitteen, ei vain kustannusta.
• Tiukat tarkkuusvaatimukset, kuten lääketeollisuudessa tai säännellyissä tuotteissa.
• Vaativat ympäristöt — pakastimet, vaaralliset alueet, puhdastilat.

Olosuhteet, jotka puhuvat sitä vastaan:

• Alhaiset tai vaihtelevat volyymit. Pääomakustannuksia ei saada takaisin.
• Erittäin vaihtelevat tuotteet. Kaikki, mikä ei mahdu koko-, paino- tai muotorajoituksiin, vaatii rinnalleen manuaalisen prosessin, mikä heikentää hyötyä.
• Nopeasti muuttuva liiketoiminta. Nykyisen profiilin mukaan suunniteltu automaatio voi muuttua rajoitteeksi.
• Lyhyt vuokrasopimus tai epävarmat tilat. Useimmat järjestelmät ovat kiinteitä asennuksia.
• Perusasiat eivät ole kunnossa. Epäluotettavalla tiedolla ja huonolla varastotarkkuudella varustetun prosessin automatisointi tuottaa vääriä vastauksia nopeammin. Sijainnit, merkinnät ja kirjanpidon tarkkuus tulevat ensin.

Rehellinen järjestys. Useimmat varastot saavat enemmän hyötyä hyllypaikkojen optimoinnista, layoutista ja keräilymenetelmistä – jotka eivät maksa juuri mitään – kuin laitteistosta. Yritykset, jotka onnistuvat automatisoinnissa, ovat yleensä niitä, jotka olivat jo optimoineet manuaalisen toiminnan ja saavuttaneet todellisen katon. Ne, jotka automatisoivat paetakseen epäjärjestelmällistä toimintaa, yleensä vain automatisoivat epäjärjestyksen.

Kustannuksista. Pystysuuntaiset varastoautomaatit ja karusellit alkavat kymmenistä tuhansista euroista per yksikkö ja ovat helposti lähestyttävä aloituspiste. Shuttle- ja kuutiojärjestelmät maksavat sadoista tuhansista useisiin miljooniin mittakaavasta riippuen. Täysin nosturipohjaiset lavavarastoinstallaatiot ovat suuria investointiprojekteja. Laitteiston lisäksi budjetoi ohjelmistointegraatio, lattiatyöt, palosuojausmuutokset, henkilöstön koulutus ja jatkuva huoltosopimus – ja huomaa, että huolto ei ole valinnainen, sillä pysähtynyt järjestelmä pysäyttää koko toiminnan.

Miten ASRS integroituu hyllystöön ja WMS-järjestelmään

Hyllystön kanssa. Nosturi- ja shuttle-järjestelmissä hyllystö on itse järjestelmä – se on suunniteltu yhtenä rakenteena, rakennettu tiukemmilla toleransseilla kuin perinteinen hyllystö, eikä sitä voi konfiguroida uudelleen samalla tavalla kuin kuormalavahyllyjä. Kuutiojärjestelmät korvaavat hyllystön kokonaan ruudukolla. Moduulit ja lattiarobotit toimivat perinteisten hyllyjen rinnalla, mikä tekee niistä helpompia lisätä asteittain.

Ohjelmiston kanssa. Tässä automaatioprojektit joko onnistuvat tai epäonnistuvat.

• WMS päättää, mitä on tehtävä: mikä tilaus kerätään, mikä varasto kohdistetaan, mitä täydennetään.
• Varastonohjausjärjestelmä (WCS) tai valmistajan oma ohjelmisto kääntää tämän laitteisto-ohjeiksi ja hallitsee koneita.
• Molempien on oltava jatkuvasti samaa mieltä siitä, mikä on missäkin.

Integraatiokysymykset, jotka on ratkaistava ennen ostoa. Mikä järjestelmä on varastotiedon pääjärjestelmä? Mitä tapahtuu, kun laitteisto on alhaalla – onko olemassa manuaalista keräilyreittiä ja miten varasto täsmäytetään sen jälkeen? Voiko WMS-järjestelmän sekvenssi toimia laitteiston vahvuuksien mukaan sen sijaan, että se taistelisi niitä vastaan? Ja kuka on vastuussa, kun järjestelmät ovat eri mieltä?

Käytännön varoitus. Automaatiotoimittajat toimittavat erinomaista laitteistoa ja ohjelmistoa omille laitteilleen. Kuilu on yleensä kyseisen ohjelmiston ja olemassa olevien järjestelmiesi välillä, ja juuri siinä projektit ylittävät budjettinsa. Budjetoi tämä erikseen sen sijaan, että huomaat sen myöhemmin.

Mistä löytää lisätietoa

• Mikä on WMS — ohjelmistokerros laitteiston yläpuolella.
• Mikä on keräily — manuaaliset menetelmät, jotka automaatio korvaa.
• Kuormalavahyllyt — perinteinen vaihtoehto.
• Varaston layout-suunnittelu — mitä optimoida ennen automatisointia.
• Mikä on kylmävarasto — missä automaatio toimii erityisen hyvin.
• Varaston KPI-mittarit — sen mittaaminen, tuottiko se tulosta.

Tiivistelmä yhdellä lauseella

ASRS tuo varaston keräilijän luo sen sijaan, että keräilijä menisi varaston luo, mikä poistaa liikkumisen, moninkertaistaa varastotiheyden ja parantaa tarkkuutta – korkein pääomakustannuksin ja vähentyneellä joustavuudella. Se kannattaa, kun volyymit ovat korkeita ja vakaita ja tila on kallista, ja se on väärä ensimmäinen askel jokaiselle toiminnolle, joka ei ole vielä korjannut hyllypaikkoja, merkintöjä ja kirjanpidon tarkkuutta.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä on ASRS? Automaattinen varastointi- ja keräilyjärjestelmä – tietokoneohjattu laitteisto, joka varastoi ja noutaa tavaroita ilman, että käyttäjän tarvitsee matkustaa sijaintiin. Nosturit, shuttle-laitteet, robotit tai karusellit tuovat varaston kiinteälle keräilyasemalle, jota kutsutaan tavara-ihmiselle-keräilyksi.

Mitä ASRS-tyyppejä on olemassa? Nosturipohjaiset lavajärjestelmät ja minikuormajärjestelmät laatikoille; tavara-ihmiselle-moduulit, mukaan lukien pystysuuntaiset varastoautomaatit, pysty- ja vaakasuuntaiset karusellit ja puskurivarastoautomaatit; robottipohjaiset kuutio- ja shuttle-järjestelmät; sekä lattiarobotit, kuten AGV:t ja AMR:t.

Mitä eroa on tavara-ihmiselle- ja ihminen-tavaralle-keräilyllä? Ihminen-tavaralle on perinteistä keräilyä, jossa käyttäjä kävelee jokaiselle paikalle – ja liikkuminen vie noin puolet heidän ajastaan. Tavara-ihmiselle tarkoittaa, että järjestelmä noutaa varaston ja esittää sen työasemalla, joten käyttäjän ei tarvitse liikkua. Keräilynopeudet nousevat moninkertaisesti ja varastotiheys kasvaa, koska ihmisten kulkukäytäviä ei tarvita.

Paljonko ASRS maksaa? Pystysuuntaiset varastoautomaatit ja karusellit alkavat kymmenistä tuhansista euroista per yksikkö. Shuttle- ja kuutiojärjestelmät maksavat sadoista tuhansista useisiin miljooniin mittakaavasta riippuen, ja nosturipohjaiset lavajärjestelmät ovat suuria investointiprojekteja. Budjetoi erikseen ohjelmistointegraatio, lattiatyöt, palosuojaus, koulutus ja jatkuva huoltosopimus.

Milloin ASRS kannattaa? Kun läpimeno on korkeaa ja tasaista, tila on kallista tai rajoitettua, tuoteprofiili sopii laitteistoon ja on vakaa, volyymit ovat riittävän ennakoitavia tukemaan monivuotista takaisinmaksua tai työvoiman rekrytointi on aidosti vaikeaa. Se on harvoin oikea vastaus alhaisille tai vaihteleville volyymeille, erittäin vaihteleville tuotteille tai toiminnalle, jonka manuaaliset prosessit eivät vielä toimi.

Onko olemassa täysin automatisoituja varastoja? Kyllä – “lights-out”-laitoksia on olemassa, erityisesti kylmävarastoinnissa ja korkean volyymin jakelussa, joissa kokonaiset rakennukset toimivat minimaalisella henkilökunnalla. Ne ovat poikkeus eivätkä normi, ja useimmat automatisoivat yritykset tekevät sen osittain, säilyttäen manuaalisen käsittelyn tuotteille ja poikkeustilanteille, joita laitteisto ei pysty hallitsemaan.

Tarvitseeko ASRS WMS-järjestelmän? Käytännössä kyllä. Laitteiston oma ohjelmisto hallitsee koneita; varastonhallintajärjestelmä päättää, mitä pitäisi tapahtua – mitkä tilaukset kerätään, mikä varasto kohdistetaan, mitä täydennetään. Integraatio näiden kahden välillä on se kohta, jossa automaatioprojektit useimmiten ylittävät budjettinsa, joten se tulisi määritellä ja budjetoida erikseen.

Kirjoittanut

↑ Takaisin ylös

Warehouse Wise

Warehouse Wise on ilmainen ja riippumaton varastonhallinnan, varastoinnin ja tilaustenkäsittelyn opaskirjasto. Se on kirjoitettu käytännön työtä tekeville: varasto- ja inventaarioalan aloittelijoille, pienille ja kasvaville verkkokaupoille sekä kaikille, jotka haluavat ymmärtää varastonsa hallintaa syvällisemmin. Jokainen opas selittää termin, havainnollistaa sen tarvittaessa esimerkkilaskuilla ja pysyy aiheessa. Toimimme täysin riippumattomasti: emme myy ohjelmistoja tai laitteita, emme ota provisioita suosituksista, eivätkä oppaamme perustu maksettuun näkyvyyteen.