Optymalizacja transportu wewnętrznego i przyspieszenie przepływu towaru przez magazyn

Publikacje firmowe

Artykuł opisuje sposoby przyspieszenia przepływu towaru przez magazyn od projektu logistycznego do optymalizacji istniejących procesów

W popularnym rozumieniu pojęcia magazynu służy on do składowania surowców bądź towarów. W rzeczywistości znacznie ważniejszą kwestią niż składowanie jest obsługa produktów od momentu przyjęcia do wydania. Często porusza się to, że przyjęcie towaru jest najważniejszym procesem gdyż ewentualne błędy propagują się na wszystkie późniejsze działania. Sam nie raz zwracałem uwagę na poprawne rozłożenie towaru czy przyspieszanie kompletacji a na koniec pakowanie, spedycję i wysyłkę. Niniejszy tekst dotyka tego, co się dzieje w każdej części magazynu i zazębia się ze wszystkimi procesami intralogistyki czyli przemieszczania towaru w magazynie od jego wejścia do wyjścia.

W ramach rozważań jak powinien być zorganizowany optymalny transport wewnątrz magazynu (intralogistyczny) często podnosi się to, że powinien on być jak najszybszy, czyli czas przemieszczania towarów czy pustych urządzeń transportowych (np. wózków widłowych) powinien być jak najkrótszy. Jednak przy optymalizacji kompletacji często mówi się, że należy skracać ścieżki kompletacji. Czy zawsze krótsza ścieżka oznacza mniej czasu? Bardzo często tak, choć nie zawsze. Zakręty na ścieżce pokonuje się zazwyczaj wolniej. W niektórych obszarach (na przykład przy skrzyżowaniach dróg bądź przy ścieżkach komunikacyjnych dla pieszych) powinno przemieszczać się wolniej. Nie raz jednak słyszałem czy nawet sam mówiłem, że koszt transportu powinien być jak najniższy. To w końcu czas, ścieżka czy koszt – co powinno być najniższe? Wartości te są bardzo wysoko dodatnio ze sobą skorelowane co oznacza, że można zamiennie stosować je w optymalizacji. Więcej – można też zamiennie używać ich w opisie rozwiązywanego problemu i nie będzie to stanowić błędu formalnego.

Istotną rolę w długości dróg przemieszczania towaru ma kształt magazynu i rozmieszczenie bram wejściowych i wyjściowych. Właściwe dostosowanie bryły budynku w tym umiejscowienie bram (doków) do potrzeb biznesowych firmy może znacząco skrócić drogi, którymi transportowane będą produkty czy paczki. Oczywiście kwestia ta może być poruszana wyłącznie na wstępnym etapie projektu magazynu. Jeśli funkcją biznesową jest działanie przeładunkowe typu cross-dock budynek powinien mieć kształt wydłużonego prostokąta i posiadać dużo bram na długich bokach, co zapewni stosunkowo krótką trasę pomiędzy bramami. Jeśli prowadzony biznes to hurtowa sprzedaż czy dystrybucja, wtedy bryła budynku kształtem powinna być zbliżona do kwadratu. Liczba bram może być niewielka i powinny być umieszczone na krótszych bokach prostokąta, jeśli magazyn nie jest kwadratem. Istotne jest to, żeby znaleźć w nim odpowiednio dużo miejsca na kompletację i dodatkowe operacje typu VAS (składanie zestawów, dodawanie ulotek itp.).

Szybkość przepływu towaru przez magazyn zależy nie tylko od kształtu bryły magazynu ale również od architektury i układu ścieżek transportu wewnętrznego. Najważniejsza kwestia w czasie ich projektowania to potrzeba zapewnienia jednokierunkowego przepływ towarów. Jeśli to możliwe należy wyeliminować nawroty, skrzyżowania dróg czy trasy dwukierunkowe. Strumień materiałów powinien przebiegać prostoliniowo, po kole lub linii typu S, U czy W. Doki (bramy) o różnym przeznaczeniu powinny być od siebie odseparowane, a ścieżki komunikacyjne czytelnie oznakowane.

Optymalizację transportu można wdrożyć również przez minimalizację liczby i zasięgu operacji transportowych. Lokalizacje stanowisk pracy (zarówno produkcyjnychprodukcyjnych jak i intralogistycznych typu sortowanie, pakowanie czy innych podobnych) należy projektować blisko siebie (np. stanowiska side-by-side). Dzięki temu np. towar sortowany na jednym stanowisku może być przekazywany do stanowiska pakowania (czy innych działań typu VAS) niemal bezkosztowo tak jak na taśmie produkcyjnej (bez konieczności przemieszczania go).

Dwa kanoniczne układy magazynu to rozwiązanie przelotowe i workowe. W układzie przelotowym każdy produkt przechodzący przez magazyn musi przejechać całą drogę od bramy wejściowej do wyjściowej, tak jak pokazano na poniższym rysunku:

W związku z tą sytuacją formalnie nie da się skrócić ścieżki poniżej najkrótszej drogi między bramą wejściowa i wyjściową. W praktyce optymalizację prowadzi się poprzez umieszczanie najszybciej rotujących towarów w pobliżu najkrótszej ścieżki, a rzadziej rotujące w większej odległości. Dodatkowo można tu sterować położeniem wzwyż (rzadko pobierane towary można umieszczać na wyższych piętrach regałów paletowych).

Układ workowy to taki, w którym wejście i wyjście z magazynu znajduje się blisko siebie, najczęściej na jednej ścianie magazynu, jak na poniższym przykładzie:

W układzie workowym niektóre towary mają krótszą, a niektóre dłuższą drogę przejścia przez magazyn. Jeśli potrafimy tym zarządzać to możemy tą różnicę wykorzystać do optymalnego zarządzania czasem czy kosztem przepływu towaru.

Wybór między układem przelotowym a workowym uwzględnia często więcej aspektów niż tylko długość ścieżki przepływu towaru (np. wielkość wolumenu). Często wybór wynika z narzucenia z góry warunków jak choćby posiadanego magazynu (choć takie tłumaczenie to zazwyczaj błędne podejście biznesowe).

Opisując układy magazynu zwróciłem uwagę, że towary można podzielić na różne klasy ze względu na szybkość rotacji (ABC) bądź częstotliwość ich pobierania (123). Produkty o najszybszej rotacji (grupa A) bądź pobierane z magazynu najczęściej (grupa 1) powinny być umieszczone w magazynie w taki sposób, aby ścieżka przemieszczania tego towaru w tym ścieżka kompletacji powinna być jak najkrótsza. Dzięki temu przemieszczenie się pracowników do najczęściej powtarzających się pobrań trwa maksymalnie krótko.

Należy też pamiętać, że towary bardzo słabo rotujące i rzadko pobierane (grupy C i/lub 3) również negatywnie wpływają na czas pobrań. Wbrew pozorom istnieją sposoby, by skrócić czas dotarcia do tych produktów. Jeśli rzadko rotujące towary umieścimy w odległych miejscach, ale na kilku lokalizacjach statystycznie czas dotarcia do kilku rzadko rotujących produktów znajdujących się w zamówieniu spadnie. Żeby było to możliwe należy dla towarów rzadko rotujących zastosować składowanie kilku indeksów w jednej lokalizacji. Rozwiązanie to nieznacznie wydłuża czas pobrania towaru z lokalizacji, jednak to spowolnienie jest znacznie mniejsze, niż zysk wynikający ze skrócenia czasu dotarcia do lokalizacji. Więcej na ten temat można przeczytać w tekście metody segmentacji zapasów.

Kwestia odległości miejsca składowania od głównej alejki komunikacyjnej czy od miejsca pakowania jest tak samo istotna w klasycznej kompletacji (gdy pracownik magazynowy osobiście udaje się po towar) jak i w nowoczesnych magazynach automatycznych stosujących podejście towar do człowieka. W tym drugim przypadku znaczenie odległości jest mniejsze, choć czas przejazdu automatycznych urządzeń przenoszących palety czy pojemniki jest również istotny. W związku z tym często zdarza się, że w okresach gdy nie przygotowuje się zamówień w automatycznych regałach (np. w układnicach lub urządzeniach typu AutoStore czy IntelliStore) wykonuje się w nich przemieszczenia towaru tak, aby najczęściej pobierane znalazły się jak najbliżej portów wyjściowych.

W większości magazynów kompletacja (zbieranie towaru w magazynie pod potrzeby zamówień złożonych przez klientów) to najdroższy proces, który pochłania najwięcej czasu i najsilniej wpływa na prowadzenie biznesu w różnoraki sposób. W rozwiązaniach opartych na przemieszczaniu pracowników po towar najwięcej czasu pracownik traci na dotarcie do towaru i powrót z nim do stanowiska pakowania. Klasyczna optymalizacja kompletacji pozawala skrócić czas potrzebny na zebranie towarów i przyspieszyć realizację zamówienia, co może skutkować np. opóźnieniem tzw. czasu odcięcia zamówień, czyli momentu do którego można składać zamówienia, które zostaną wysłane do klienta jeszcze w dniu złożenia zamówienia. Innymi efektami usprawnień może być istotna poprawa jakości, co spowoduje zmniejszenie liczby reklamacji, które są również bardzo kosztowne.

Metod optymalizacji kompletacji jest bardzo dużo, zarówno w obszarze zmian ewolucyjnych (drobnych usprawnień, które mogą być wdrażane na bieżąco często z minimalnymi zmianami w procesach) jak i zmian rewolucyjnych, które często wymagają inwestycji czy wstrzymania działania magazynu celem przełączenia na nowy sposób pracy. Jednym z najprostszych i najskuteczniejszych sposobów przyspieszenia pracy magazynierów jest skracanie ścieżek kompletacji bądź przyspieszanie ich przemieszczania się w magazynie. Tak więc znów wracamy do kwestii transportu wewnętrznego, bo im szybciej pracownik przemieści się z miejsca na miejsce tym szybciej przygotuje gotowe zamówienie. Jedną z metod, która skraca czas potrzebny na bezproduktywne przemieszczanie się po magazynie jest wyposażenie go np. w proste przenośniki kuwet z zamówieniami, które uwalniają pracowników od tak zwanych pustych przebiegów (pracownik przemieszcza się w bardzo niewielkiej przestrzeni, a puste przebiegi realizuje za niego pewnego rodzaju automat bądź przenośnik).

Poza wspomnianymi wcześniej przenośnikami pojemników magazyny można wyposażyć w przenośniki paletowe czy autonomiczne wózki AGV. Rozwiązania te umożliwiają eliminację pustych przebiegów pracowników i pozwalają na przyspieszenie pracy pracowników. Jednak największy zysk możliwy jest do osiągnięcia dzięki stosowaniu rozwiązań hybrydowych łączących automatyczny transport towarów z automatycznym ich składowaniem. Urządzenie (a często więcej urządzeń) do składowania i dostarczania towaru do osoby zajmującej się jego pakowaniem dla klienta końcowego należy dobrać w zależności od charakteru prowadzonego biznesu, gdyż każde z nich ma swoje indywidualne cechy pozwalające na realizację różnych charakterów przepływu (różna szybkość, wielkość i struktura zamówień, charakter produktów itp.).

Najważniejszą cechą różnych urządzeń wspierających i przyspieszających kompletację jest realizacja strategii towar do człowieka. Polega ona na dostarczaniu towaru do osoby pakującej zamówienie w taki sposób, że po zakończeniu jednego działania pracownik niemal natychmiast otrzymuje inne zamówienie do obsługi. W praktyce oznacza to, że w tym samym czasie do pracowników jedzie więcej towaru (z wielu zamówień). Dodatkowo możliwa jest realizacja wielu zamówień w jednym czasie (pracownik obsługuje równolegle wiele zleceń). Aby zminimalizować liczbę pomyłek stosuje się dodatkowe wsparcie typu pick by light (system światłem wskazuje towary do pobraniu) i put by light (system wskazuje pojemnik do którego należy włożyć towar).

Jak widać z powyższego tekstu optymalizacja transportu intralogistycznego to bardzo szerokie zagadnienie zaczynające się od projektu magazynu, przez wybór automatyki magazynowej czy środków transportu a na optymalizacji kompletacji kończąc. Najlepszym podejściem do tego zadania jest szczegółowa analiza danych o działalności firmy, jeśli mowa o rozwoju istniejącego biznesu bądź podparcie się doradztwem logistycznym, gdy firma startuje od zera i trudno znaleźć odniesienie do historycznego zachowania. To co najistotniejsze, to przeprowadzenie osobnych analiz w różnych kanałach zamówień (osobno sprzedaż hurtowa, detaliczna stacjonarna i internetowa, czasem niezależnie trzeba uwzględnić tzw. marketplace czy strategię Connected Retail). Następnie każdy z kanałów należy skalować osobno (prognozować przyrosty niezależnie) i dopiero tak skalowane przepływy należy sumować. Dobry projekt logistyczny powinien być na tyle elastyczny, aby przy różnych wzrostach w poszczególnych kanałach (odbiegających od prognoz) działanie magazynu nie odbiegało od optymalności. Dobrą praktyką jest zapewnienie skalowalności projektu tak, aby planować jego rozbudowę wraz z rozwojem biznesu.