Что такое ASRS? Автоматизированные системы хранения и поиска

ASRS — автоматизированная система хранения и выдачи — это управляемое компьютером оборудование, которое размещает товары на хранение и извлекает их без участия человека. Краны, шаттлы, роботы или карусели перемещают запасы; оператор остается на стационарном рабочем месте, а товары доставляются к нему.

Фраза, которая лучше всего описывает это изменение, — «товар к человеку» (goods-to-person). На обычном складе комплектовщики идут к товару. На автоматизированном складе товар перемещается к комплектовщику, что одним махом устраняет крупнейшую составляющую затрат на складской труд.

«Человек к товару» против «товара к человеку»

«Человек к товару» (person-to-goods) — это традиционная ручная комплектация. Оператор получает список, идет или едет к каждой ячейке, берет товар и возвращается. Перемещения обычно занимают около половины рабочего времени комплектовщика и не создают никакой добавленной стоимости.

«Товар к человеку» меняет этот процесс. Система извлекает нужный товар и подает его на рабочую станцию. Оператор берет товар из короба или лотка перед собой, не сходя с места.

Что меняется на практике:

Последняя строка важнее, чем кажется. Ручная операция с заболевшим комплектовщиком замедляется; автоматизированная система с вышедшим из строя краном останавливается полностью, поэтому договоры на техническое обслуживание и резервирование являются частью покупки, а не дополнительной опцией.

Типы ASRS

Крановые системы — первоначальный вид, который до сих пор является стандартом для высотного хранения.

• Unit-load ASRS работает с целыми паллетами. Кран движется в узком проходе между очень высокими стеллажами, автоматически размещая и извлекая паллеты. Проходы могут быть значительно уже, чем требуется для вилочного погрузчика, а стеллажи — намного выше, поэтому плотность хранения значительно возрастает. Лучше всего подходит для операций с большими объемами паллет, холодильных складов, где плотность имеет наибольшее значение, и зданий с большой высотой потолков.
• Mini-load ASRS работает с коробами, кейсами и лотками, а не с паллетами, доставляя их на станцию комплектации. Лучше всего подходит для штучной комплектации и комплектации коробами при умеренном количестве SKU и высокой интенсивности потока.

Модули «товар к человеку» — автономные установки, а не системы для всего здания.

• Вертикальные лифтовые модули (VLM) представляют собой закрытые шкафы с вертикально расположенными лотками и экстрактором, который подает нужный лоток в окно выдачи. Они эффективно используют высоту при очень малой площади основания. Лучше всего подходят для мелких деталей, запчастей, инструментов и дорогостоящих товаров, а также для увеличения емкости внутри существующего здания.
• Вертикальные карусели вращают лотки по замкнутому контуру, чтобы подать нужный оператору. Лучше всего подходят для мелких товаров с высокой частотой доступа.
• Горизонтальные карусели вращают полки в горизонтальной плоскости, часто группами по две или три, чтобы оператор комплектовал заказы из одной, пока другие вращаются. Лучше всего подходят для высокоинтенсивной комплектации мелких товаров.
• Вертикальные буферные модули хранят короба в компактном стеллаже, откуда робот перемещает их на рабочую станцию. Лучше всего подходят для буферизации и сортировки заказов, а также для хранения.

Роботизированные системы — новое поколение, куда направляется большая часть текущих инвестиций.

• Кубическое хранение (Cube storage) — короба уложены друг на друга в плотную сетку, а роботы перемещаются по верху, извлекая нужный короб. Проходы отсутствуют полностью, что обеспечивает исключительную плотность. Часто запрашиваемые короба естественным образом перемещаются к верху, а медленно оборачиваемые опускаются вниз. Лучше всего подходит для штучной комплектации при большом количестве SKU, где площадь пола стоит дорого.
• Шаттловые системы — роботизированные шаттлы, движущиеся по рельсам на каждом уровне стеллажа, перемещая короба или кейсы к лифтам, а затем к рабочим станциям. Очень высокая пропускная способность, масштабируется добавлением новых шаттлов. Лучше всего подходят для обработки больших объемов кейсов и коробов.

Напольные роботы — мобильные, а не стационарные.

• AGV (автоматизированные управляемые транспортные средства) следуют по фиксированным маршрутам — проводам, магнитной ленте или маркерам — перемещая паллеты или тележки. Лучше всего подходят для повторяющихся, предсказуемых перемещений между фиксированными точками.
• AMR (автономные мобильные роботы) свободно перемещаются, используя датчики и карты, объезжая препятствия. Некоторые доставляют короба комплектовщикам; другие поднимают целые мобильные стеллажи и привозят их на станцию. Лучше всего подходят для гибких операций и поэтапного внедрения автоматизации без перестройки здания.

Как оценивать категории. Крановые системы обеспечивают плотность и пропускную способность при высоких капитальных затратах и низкой гибкости. Модули обеспечивают плотность при малых габаритах и являются самым простым способом входа в автоматизацию. Роботизированные системы сочетают плотность и гибкость, но стоят дороже. Напольные роботы обеспечивают гибкость, но дают наименьший прирост плотности.

Преимущества ASRS

Пространство. Самое значимое и надежное преимущество. Устранение проходов для людей и использование высоты здания позволяют хранить в несколько раз больше товаров на той же площади. Если альтернативой является аренда еще одного здания, это часто становится решающим аргументом для бизнеса.

Пропускная способность. Скорость комплектации составляет несколько сотен строк в час на станцию против 60–150 при ручном труде, при этом система работает без перерывов и смен без потери производительности.

Точность. Система подает одну ячейку и один товар. Ошибки комплектации из-за путаницы в соседних ячейках — самая распространенная ручная ошибка — просто исключены.

Труд. Требуется меньше людей, а оставшийся персонал выполняет более квалифицированную работу на станции, вместо того чтобы ходить по складу. На рынках, где складской персонал в дефиците или стоит дорого, это часто является решающим фактором.

Стабильность. Производительность не зависит от смены, погоды, времени суток или того, кто именно работает.

Безопасность. Меньше людей перемещается среди техники и на высоте. Автоматизированные зоны могут быть полностью закрыты для доступа людей.

Контроль среды. Автоматизированному складу не нужно освещение и отопление для людей, что особенно удобно для холодильных камер — машины не боятся температуры −25°C, а помещение можно поддерживать более герметичным и холодным.

Безопасность (от краж). Закрытое автоматизированное хранение по своей сути затрудняет хищения, поэтому оно подходит для фармацевтики и дорогостоящих товаров.

Точность учета запасов. Каждое движение фиксируется системой, и товар невозможно положить туда, где он не должен находиться.

Когда ASRS имеет смысл?

Условия, способствующие внедрению:

• Высокая и стабильная пропускная способность. Автоматизация окупается за счет экономии на оплате труда, поэтому объем операций является основным переменным фактором.
• Дорогостоящие или ограниченные площади. Городские локации, склады-холодильники или здания, которые невозможно расширить.
• Стабильный ассортимент. Товары, соответствующие габаритам и весовым характеристикам оборудования, а также номенклатура, которая не планирует меняться в ближайшее время.
• Предсказуемые долгосрочные объемы. Срок окупаемости измеряется годами, поэтому экономическое обоснование зависит от объемов, в которых вы уверены.
• Сложности на рынке труда. Там, где трудно найти персонал, автоматизация устраняет ограничение, а не просто снижает затраты.
• Высокие требования к точности, например, в фармацевтике или при работе с регулируемыми товарами.
• Работа в агрессивных средах — морозильные камеры, опасные зоны, «чистые комнаты».

Условия, препятствующие внедрению:

• Низкие или нестабильные объемы. Капитальные затраты не окупаются.
• Высокая вариативность продукции. Любой товар, выходящий за рамки допустимых размеров, веса или формы, требует параллельного ручного процесса, что нивелирует выгоду.
• Быстро меняющийся бизнес. Автоматизация, спроектированная под текущий профиль, может стать ограничением.
• Краткосрочная аренда или неопределенность с помещением. Большинство систем являются стационарными установками.
• Базовые процессы не отлажены. Автоматизация процесса с ненадежными данными и низкой точностью учета приводит к тому, что ошибки совершаются быстрее. Сначала необходимо навести порядок в адресном хранении, маркировке и точности учета.

Честная последовательность действий. Большинство складов получают больше пользы от оптимизации слотирования, планировки и методов комплектации — которые почти ничего не стоят, — чем от оборудования. Компании, которые успешно внедряют автоматизацию, как правило, уже оптимизировали ручные операции и достигли своего «потолка». Те же, кто автоматизирует склад, чтобы избавиться от хаоса, обычно просто автоматизируют этот хаос.

О затратах. Вертикальные лифтовые модули и карусельные системы стоят от десятков тысяч за единицу и являются доступной точкой входа. Системы шаттлов и кубического хранения обходятся в суммы от сотен тысяч до нескольких миллионов в зависимости от масштаба. Полномасштабные крановые установки для паллетного хранения — это крупные капитальные проекты. Помимо оборудования, закладывайте бюджет на интеграцию ПО, подготовку пола, модернизацию противопожарных систем, обучение персонала и долгосрочный договор на техническое обслуживание — и помните, что обслуживание не является опциональным, так как остановка системы останавливает всю работу.

Как ASRS интегрируется со стеллажами и WMS

Со стеллажами. В крановых и шаттловых системах стеллажи и есть сама система — они спроектированы как единая конструкция, построены с более жесткими допусками, чем обычные стеллажи, и их нельзя переконфигурировать так, как фронтальные стеллажи. Кубическое хранение полностью заменяет стеллажи сеткой. Модули и напольные роботы могут работать рядом с обычными стеллажами, что упрощает их поэтапное добавление.

С программным обеспечением. Именно здесь проекты автоматизации либо достигают успеха, либо терпят неудачу.

• WMS определяет, что нужно сделать: какой заказ собрать, какой товар зарезервировать, что пополнить.
• Система управления складом (WCS) или собственное ПО производителя переводит эти задачи в инструкции для оборудования и управляет машинами.
• Обе системы должны постоянно «согласовывать» данные о том, что и где находится.

Вопросы интеграции, которые нужно решить до покупки. Какая система является главной для учета запасов? Что происходит при сбое оборудования — есть ли маршрут для ручного отбора и как после этого синхронизируются остатки? Может ли WMS выстраивать последовательность операций так, чтобы использовать сильные стороны оборудования, а не бороться с ними? И кто несет ответственность, когда данные в двух системах расходятся?

Практическое предостережение. Поставщики автоматизации предоставляют отличное оборудование и ПО для своих систем. Разрыв обычно возникает между этим ПО и вашими существующими системами, и именно здесь проекты выходят за рамки бюджета. Заложите эти расходы заранее, а не обнаруживайте их в процессе.

Где узнать больше

• Что такое WMS — программный уровень над оборудованием.
• Что такое комплектация заказов — ручные методы, которые заменяет автоматизация.
• Фронтальные стеллажи — традиционная альтернатива.
• Проектирование планировки склада — что оптимизировать перед автоматизацией.
• Что такое склад-холодильник — где автоматизация подходит особенно хорошо.
• KPI склада — как измерить эффективность внедрения.

Главное в одной строке

ASRS доставляет товар к комплектовщику вместо того, чтобы отправлять комплектовщика к товару, что исключает перемещения, увеличивает плотность хранения и повышает точность — при высоких капитальных затратах и сниженной гибкости. Это выгодно там, где объемы высоки и стабильны, а пространство дорого стоит. Это неверный первый шаг для любого предприятия, которое еще не навело порядок в слотировании, маркировке и точности учета.

Часто задаваемые вопросы

Что такое ASRS? Автоматизированная система хранения и поиска — управляемое компьютером оборудование, которое размещает и извлекает товары без участия оператора, перемещающегося по складу. Краны, шаттлы, роботы или карусели доставляют товар на фиксированную станцию комплектации, что называется принципом «товар к человеку».

Какие бывают типы ASRS? Крановые системы для паллет и мини-лоад системы для коробов; модули «товар к человеку», включая вертикальные лифтовые модули, вертикальные и горизонтальные карусели и вертикальные буферные модули; роботизированные системы кубического хранения и шаттлы; а также напольные роботы, такие как AGV и AMR.

В чем разница между «товар к человеку» и «человек к товару»? «Человек к товару» — это традиционная комплектация, где оператор идет к каждому месту хранения, и перемещения занимают около половины его времени. «Товар к человеку» означает, что система сама находит товар и подает его на рабочее место, поэтому оператор не перемещается. Скорость сборки возрастает в несколько раз, а плотность хранения увеличивается, так как не нужны проходы для людей.

Сколько стоит ASRS? Вертикальные лифтовые модули и карусели стоят от десятков тысяч за единицу. Системы шаттлов и кубического хранения обходятся в суммы от сотен тысяч до нескольких миллионов в зависимости от масштаба, а крановые установки — это крупные капитальные проекты. Отдельно закладывайте бюджет на интеграцию ПО, подготовку пола, противопожарную защиту, обучение и долгосрочный договор на обслуживание.

Когда ASRS окупается? Когда пропускная способность высока и стабильна, площадь дорога или ограничена, профиль товара подходит для оборудования и стабилен, объемы достаточно предсказуемы для многолетней окупаемости, или персонал действительно трудно найти. Это редко является правильным решением при низких или нестабильных объемах, высокой вариативности товаров или если ручные процессы на складе еще не отлажены.

Существуют ли полностью автоматизированные склады? Да, существуют объекты, работающие без участия персонала (lights-out), особенно в сфере холодового хранения и дистрибуции с большими объемами, где целые здания работают с минимальным штатом. Это скорее исключение, чем норма, и большинство автоматизированных предприятий делают это частично, сохраняя ручную обработку для товаров и исключительных случаев, с которыми оборудование не справляется.

Нужна ли для ASRS система WMS? Фактически да. Собственное ПО управления оборудованием управляет машинами; система управления складом решает, что должно произойти — какие заказы собрать, какой товар зарезервировать, что пополнить. Интеграция между ними — это то, на чем чаще всего «спотыкаются» проекты автоматизации, поэтому ее объем и бюджет должны быть определены заранее.

Автор

↑ Наверх

Warehouse Wise

Warehouse Wise — это бесплатная независимая библиотека руководств по управлению запасами, складскому учету и фулфилменту, созданная для тех, кто непосредственно занят в этой сфере: новых сотрудников складов, представителей малого и растущего бизнеса в сфере ритейла и электронной коммерции, а также всех, кто работает с товарными остатками и хочет разобраться в процессах досконально. Каждое руководство содержит понятное определение термина, наглядный пример с расчетами и ничего лишнего. Мы сохраняем полную независимость: не продаем программное обеспечение или оборудование, не получаем комиссионных за рекомендации, а наши материалы не зависят от чьих-либо спонсорских выплат.