Методы подбора рук и склада: как выбрать правильный

Краткий обзор методов комплектования склада: какой из них действительно работает лучше всего?

Лучший метод комплектации зависит от объема вашего заказа, количества артикулов и планировки склада — универсального ответа не существует. Для небольших операций с небольшим объемом заказа зачастую бывает достаточно ручного комплектования изделий. Для центров обработки больших объемов заказов зональная или волновая комплектация в сочетании с манипулятором или автоматизированной системой помощи при подборе значительно сокращает время в пути и частоту ошибок. Понимание компромиссов между каждым методом и того, как такие инструменты, как подборщик, вписываются в это уравнение, — это самый быстрый путь к повышению эффективности склада.

Что такое отхватывающий рычаг и какое место он занимает в процессе подбора

А выбрать руку — иногда называемый роботизированным захватывающим рычагом или шарнирно-сочлененным захватывающим рычагом — представляет собой механическое или роботизированное расширение, используемое для извлечения предметов со стеллажей, контейнеров или конвейерных систем, не требуя от работника тянуться, наклоняться или подниматься. На складах рычаги подбора варьируются от простых эргономичных вспомогательных инструментов (вакуумные рычаги с противовесом, которые помогают работникам поднимать тяжелые сумки) до полностью автономных роботизированных манипуляторов, интегрированных с системами технического зрения и программным обеспечением для управления складом.

Пикапы чаще всего используются в трех сценариях:

• Среды хранения с высокой плотностью хранения, где доступ человека физически ограничен
• Повторяющиеся операции комплектации с постоянной геометрией артикула (коробки, бутылки, однородные пакеты)
• Холодные склады или склады опасных материалов, где важно ограничить воздействие на человека

Аccording to a 2023 MHI Industry Report, роботизированные захваты могут достигать скорости подбора 600–1200 подборов в час. в идеальных условиях — примерно в 3–6 раз быстрее, чем обученный сборщик, работающий вручную. Тем не менее, они по-прежнему являются непомерно дорогостоящими для многих предприятий среднего размера, поэтому понимание методов ручной комплектации по-прежнему имеет важное значение.

Основные методы комплектования, используемые сегодня на складах

Большинство складов используют один или комбинацию этих пяти основных методов комплектования. У каждого из них есть своя логика рабочего процесса, идеальный вариант использования и набор ограничений.

Сбор предметов (дискретный сбор)

Один сборщик обрабатывает один заказ за раз, проходя по всему складу, чтобы собрать каждый товар в одном списке комплектации, прежде чем перейти к следующему заказу. Это самый простой в реализации метод, не требующий специальной координации, но он наименее эффективный подход в масштабе . При использовании этого метода время в пути может составлять до 60% рабочего времени сборщика на крупном предприятии. Он лучше всего подходит для небольших объемов операций, обрабатывающих менее 50 заказов в день, или для выполнения крупных и сложных заказов, требующих тщательной проверки.

Пакетный сбор

А single picker collects items for multiple orders simultaneously in one pass through the warehouse, then sorts them into individual orders at a consolidation station. Batch picking сокращает общее расстояние перемещения на 40–60 % по сравнению с дискретной комплектацией при обработке 5–15 заказов на партию. Лучше всего это работает, когда заказы имеют общие артикулы, и естественным образом сочетается с подборщиком на этапе консолидации, чтобы ускорить процесс сортировки. Основная проблема — управление размером партии: слишком большое количество заказов на партию приводит к ошибкам сортировки.

Выбор зоны

Склад разделен на физические зоны, и каждый сборщик закреплен за одной зоной. Заказ проходит через каждую зону последовательно или одновременно (выбор и передача вместо выбора и слияния). Зональный подбор исключительно эффективен для крупных складов с 10 000 SKU, поскольку он ограничивает каждого работника знакомой областью, сокращая количество ошибок и время обучения . Центры выполнения заказов Amazon, как известно, используют вариант зонального комплектования, при котором работники остаются неподвижными, а системы «товар к человеку» (включая комплектовочное оружие) доставляют товары сборщику, а не наоборот.

Выбор волны

Заказы группируются в «волны» и отправляются в цех через запланированные промежутки времени, обычно соответствующие времени окончания исходящей доставки. Волновая комплектация координирует сбор, упаковку и отгрузку как единый цикл. Для эффективной работы требуется система управления складом (WMS), которая часто встречается в операциях с строгие сроки выдачи перевозчиков и большие ежедневные объемы заказов (500 заказов в день) . Когда роботизированные захваты используются в условиях волновой комплектации, они обычно используются в качестве буферных станций между зонами комплектации и упаковочной линией.

Выбор кластера

А variation of batch picking where the picker carries a multi-slot cart or uses a pick-to-cart system, placing items for different orders directly into separate totes in a single warehouse pass. Cluster picking eliminates the separate sorting step required in standard batch picking. With the right cart configuration, один сборщик может одновременно обрабатывать 6–12 заказов. без значительного увеличения частоты ошибок. Этот метод наиболее полезен при использовании вспомогательных инструментов для захвата при работе с тяжелыми или неуклюжими предметами на нижних или верхних позициях полки.

Сравнение методов сбора: скорость, точность и сложность

Технология Pick Arm: эргономичная помощь против полностью роботизированной

Термин «отборщик» охватывает широкий спектр технологий. Понимание разницы между категориями помогает менеджерам складов подобрать правильный инструмент для своего этапа работы.

Эргономичные подставки под рычаг

Это механические рычаги с противовесом, установленные на рабочих станциях или мобильных тележках. Они не заменяют человека-сборщика — они уменьшают физическую нагрузку при подъеме, выдвижении или опускании тяжелых предметов во время сбора. Например, захват с вакуумным подъемником может позволить рабочему обрабатывать сумки весом до 66 фунтов (30 кг) с почти нулевым воспринимаемым усилием . Эти инструменты особенно ценны в условиях пакетной и групповой комплектации, где повторяющиеся подъемы тяжелых грузов вызывают травмы опорно-двигательного аппарата — одну из основных причин потери рабочего времени на складах, что составляет более 33% складских травм по данным OSHA .

Полуавтономные медиаторы

Полуавтономные системы используют датчики и ограниченный искусственный интеллект для позиционирования, но по-прежнему полагаются на человека-оператора, который подтвердит или инициирует выбор. Они распространены на складах фармацевтических препаратов и электроники, где хрупкость предметов требует человеческого подхода, но доступ и позиционирование можно механизировать. Затраты на внедрение обычно попадают в Диапазон $80 000–250 000 за руку , что делает их доступными для операций среднего бизнеса.

Полностью автономные роботизированные захваты

Эти системы используют трехмерное зрение, глубокое обучение и распознавание артикулов в реальном времени, чтобы выбирать товары полностью без вмешательства человека. Ведущие поставщики включают Covariant, Dexterity и Berkshire Grey. Они превосходны с единообразные, предсказуемые типы предметов — нынешнее поколение роботизированных захватов по-прежнему сталкивается с сильно деформируемой упаковкой, полиэтиленовыми пакетами или нестандартными формами. Полная интеграция с WMS обязательна. Возврат инвестиций обычно реализуется в течение 18–36 месяцев для операций, превышающих 1000 подборов в час .

Как выбрать метод комплектования для вашего склада

Выбор правильного метода комплектации — это не единовременное решение: оно должно меняться в зависимости от объема вашего заказа и сложности артикула. Используйте эту схему, чтобы оценить текущую ситуацию:

1. Аudit your current travel time. Если сборщики тратят более 50% своего времени на ходьбу, а не на сборку, вам нужен зональный или волновой сбор — или система «товар к человеку», использующая подбирающие рычаги.
2. Аnalyze your SKU profile. Если более 20% заказов имеют общие артикулы, пакетная или групповая комплектация немедленно улучшит производительность без капитальных вложений.
3. Аssess injury rates and ergonomic risk. Высокий уровень скелетно-мышечных травм верхней части тела предполагает, что эргономичные ассистенты захвата следует интегрировать перед другой автоматизацией.
4. Проверьте возможности WMS. Для волнового и зонального комплектования требуется видимость запасов в реальном времени и логика пакетирования заказов. Если ваша WMS не поддерживает это, обновите ее, прежде чем менять методы комплектации.
5. Честно смоделируйте рентабельность инвестиций в роботизированные захваты. Прежде чем переходить к полной автоматизации, учтите затраты на интеграцию, контракты на обслуживание и процент вашего каталога SKU, который фактически может быть выбран роботом.

Комбинирование методов комплектования: гибридный подход, который используют наиболее эффективные склады

Большинство высокопроизводительных складов не полагаются на один метод комплектования — они используют гибриды. Распространенной и эффективной конфигурацией является комплектация зональных партий : склад разделен на зоны (чтобы ограничить перемещения), и внутри каждой зоны комплектовщики работают партиями (чтобы максимизировать комплектацию за поездку). Эта комбинация может обеспечить сокращение времени в пути 70–80 % по сравнению с базовым дискретным сбором .

Когда к этой гибридной модели добавляются захваты, они обычно развертываются в зонах с наибольшей скоростью — в областях, где оборот SKU самый быстрый и физическая нагрузка самая большая. Исследование 2022 года, проведенное сторонним поставщиком логистических услуг из Великобритании, показало, что размещение эргономичных вакуумных захватов только в двух из восьми зон комплектования сократило количество сообщений о происшествиях в опорно-двигательном аппарате на 47% в первый год и улучшилось количество пиков в час в этих зонах на 22% — без необходимости внесения изменений в более широкую стратегию комплектования.

Вывод: вам не нужно все автоматизировать, чтобы увидеть значимые результаты . Стратегическое развертывание комплектовщиков в целевых узких зонах в сочетании с правильным методом комплектования для вашего уровня объема неизменно превосходит как полностью ручные операции, так и срочное полностью автоматизированное развертывание.

Распространенные ошибки в операциях комплектации склада

Даже хорошо обеспеченные ресурсами склады допускают ошибки в своей стратегии комплектования, которых можно избежать. Наиболее часто наблюдаются:

• Пропуск оптимизации слотов. Размещение товарных позиций с высокой скоростью вдали от зоны упаковки вынуждает сборщиков путешествовать без необходимости. Перемещение 20 % лучших по скорости SKU в места золотой зоны (высота от талии до плеч, близко к отправке) обычно повышает скорость комплектования на 10–15 % без каких-либо инвестиций в технологии.
• Чрезмерное дозирование. Увеличение размера партии свыше 12–15 заказов за проход редко повышает эффективность и значительно увеличивает ошибки сортировки, особенно без WMS для проверки комплектации в режиме реального времени.
• Развертывание комплектующих на несовместимых SKU. Задокументированные роботизированные захваты составляют 15–30 % отказов при работе с нестандартными, сжимаемыми или прозрачными предметами. Пилотное использование репрезентативного образца SKU перед полным развертыванием позволяет избежать дорогостоящих сбоев в интеграции.
• Пренебрежение оптимизацией пути выбора. Даже при дискретной операции комплектования вручную упорядочивание списка комплектации по местонахождению склада, а не по порядку ввода товаров, может сократить расстояние перемещения до 30%.
• Рассматривать выбор метода комплектования как постоянный. Склады, которые пересматривают и корректируют методы комплектования и конфигурацию инструментов ежеквартально, а не ежегодно, стабильно превосходят те, которые считают первоначальную настройку фиксированной.