Конвейерни системи за дистрибуционни и фулфилмънт центрове

АвтоматизацияСп. Инженеринг ревю - брой 3/2022 • 25.05.2022

  • За да покриват все по-високите стандарти за бързо, надеждно и прецизно обслужване на потребителските поръчки, съвременните дистрибуционни центрове залагат на високотехнологични средства за автоматизация

  • Фулфилмънт центровете изпълняват функциите на стандартни дистрибуционни бази, но са ориентирани изцяло към потребностите на онлайн търговците и техните клиенти

  • Специализираните конвейери за такива обекти са проектирани да покриват високите потребности по отношение на скоростта, точността и ефективността, характерни за динамичния сегмент на е-търговията

През последните години глобалната електронна търговия бележи впечатляващ ръст и тази тенденция не идва в отговор единствено на адаптираните към пандемията бизнес модели, стимулиращи трансфера на възможно най-много обичайни дейности, включително пазаруването в онлайн пространството. Водеща причина за експоненциалното развитие на този сегмент всъщност е дигитализацията, която вече повече от две десетилетия е основен двигател в модернизирането на производствената, складовата, дистрибуционната и логистичната дейност в световен мащаб.

За да покриват все по-високите стандарти за бързо, надеждно и прецизно обслужване на клиентските поръчки и ефективно управление на веригата на доставките, съвременните дистрибуционни центрове залагат на модерни средства за автоматизация. С тяхна помощ те елиминират ръчната обработка на поръчки и всички усилия, потенциални проблеми, прекъсвания и забавяния във връзка с човешкия фактор, като осигуряват плавен и непрекъснат оптимизиран процес с висока степен на автономност. Ключов елемент от технологиите за автоматизация в сферата на дистрибуцията са конвейерните системи. Какви типове предлага пазарът понастоящем, на какви изисквания трябва да отговарят и кои са водещите критерии за избор на подходящо решение — ще разгледаме в настоящата статия.

 

Предимства от автоматизирането на дистрибуционната дейност

В областта на електронната търговия възниква нов бизнес модел, наречен “фулфилмънт” (от английския термин “order fulfillment”). Той обхваща цялостния процес по обслужване на поръчките в даден уебсайт или електронен магазин, включително приемане и обработване на заявки, доставка на продуктите от производител, вносител или пък търговец на едро, складиране, събиране, окомплектоване, пакетиране, етикетиране и експедиция към клиента.

Тази дейност се организира в специални фулфилмънт центрове, които изпълняват функциите на стандартни дистрибуционни бази, но са ориентирани изцяло към онлайн търговците. Вътрешнотранспортните системи в такива обекти включват високотехнологични конвейери, проектирани да покриват високите потребности по отношение на скоростта, точността и ефективността, характерни за динамичния сегмент на е-търговията. Тези технологии се грижат за бързото, сигурно и надеждно придвижване на различни продукти, пакети, складови и транспортни единици из целия център, без нужда от наблюдение или намеса на оператор, което носи не само удобство, но и драстично намалява разходите за труд, като същевременно оптимизира възвръщаемостта на инвестицията в решения за автоматизация.

В допълнение, вследствие на подобна оптимизация значително намалява броят на трудовите злополуки и повредените в резултат на превозване, ръчно пренасяне или товарене продукти, тъй като повечето съвременни конвейерни механизми разполагат с вградени средства и функции за безопасност, които интуитивно реагират в случай на извънредни ситуации, свеждайки до минимум риска от инциденти.
Съществено предимство на специализираните конвейери за дистрибуционни и фулфилмънт центрове е, че с тяхна помощ процесите в тези обекти могат да се поддържат значително “най-естествени” с организацията на пространството и възможно най-кратките траектории на транспортиране на складовите единици.

Приоритет са оптимизираните работни потоци, сигурното придвижване на стоките, максималната производителност, а също и качеството, надеждността и потенциалните икономии на средства. За целта конвейерите за такива центрове обикновено се проектират за конкретните цели на обекта, като могат да бъдат на различни нива или секции, с наклон, хоризонтални или вертикални, а дори и частично разположени извън сградата, за да пестят максимум време, усилия и изминавано разстояние (пеша или с превозно средство) на персонала и контрагентите. Транспортните ленти и другите типове механизми за сектора на дистрибуцията могат да бъдат с ръчно, гравитационно или моторно задвижване. В съвременния бизнес се предпочитат предимно последните поради усъвършенстваните им възможности за енергийноефективно и интелигентно управление.

 

Ключови фактори при избор на решение

Изборът на подходяща конвейерна система за даден дистрибуционен или фулфилмънт център е от съществено значение за успешното изпълнение на дейността му. Един неправилно проектиран, недостатъчно мощен, издръжлив или пък функционален конвейер не само няма да повлияе позитивно на производителността, но почти сигурно ще влоши качеството на работа, създавайки множество допълнителни разходи и рискове за служителите и транспортираните стоки.

Ключов фактор при избор на решение е типът на обектите, които механизмът се очаква да носи и придвижва в рамките на експлоатационния си период — тяхното тегло, форма, размери и чупливост. Една оптимална система ще осигури възможно най-бързия и сигурен транспорт на заложената гама от продукти. Препоръчително е системата да бъде планирана в синхрон с дългосрочните цели на компанията, като се предвидят евентуални бъдещи разширения или разнообразяване на продуктовия асортимент. Важно е да се отчете и колко време могат да прекарат отделните пакети или пратки на конвейерната лента с цел оптимална безопасност (както тяхната, така и тази на механизма), какъв е срокът им на годност (особено за бързооборотните стоки) и т. н. Дизайнът трябва да бъде съобразен и с това каква максимална скорост/наклон на придвижване са възможни без риск от падане, счупване и други повреди. Важни параметри на системата в тази посока са броят и ъгълът на завоите, височината и дължината на линията, общото разстояние на придвижване, както и типът механизъм и неговите сегменти (включително междината между тях, наличието на осигурителни странични прегради, парапети и т. н.).

В зависимост от размера и чупливостта на обектите се избира подходящ дизайн — например цяла гумена лента (осигуряваща най-прецизно позициониране и сравнително най-щадящо пренасяне от една точка до друга) или пък последователност от въртящи се метални ролки, които обаче предполагат малко “по-грубо” транспортиране и могат да се окажат неподходящи за по-дребни обекти, които има риск да изпаднат или да се заклещят.
Ако решението се планира за работа с хранителни или други продукти, които предполагат често почистване и/или дезинфекция на работните повърхности, то е препоръчително да се потърси специална система с хигиенен дизайн. Важно е да се предвиди също наличието на влага или корозивни агенти в продукта/материала или средата, а също и в използваните почистващи средства, като за максимална дълготрайност в рискови приложения традиционно се избират компоненти от неръждаема стомана и други устойчиви на ръжда материали.

Насипните субстанции, които се предлагат като готови продукти, например в строителната, химическата, хранително-вкусовата, фармацевтичната промишленост, селското стопанство и т. н., често изискват използването на т. нар. винтови (шнекови, спирални) или лопаткови транспортьори от затворен или отворен тип, които са проектирани за минимални материални загуби по време на придвижването.
Компактните единици като пакети, кашони и палети пък обикновено най-ефективно се придвижват посредством ролкови конвейери. Материалът, дебелината, разстоянието между ролките и тяхното задвижване се съобразяват с конкретните нужди на приложението. При този тип механизми промяната на посоката на движение на обекта към различен сегмент/станция в линията е сравнително по-лесна от тази при лентовите конвейери.

Ако центърът се занимава с обработката на поръчки за широк набор от разнотипни изделия, то вътрешнотранспортните системи е добре да бъдат максимално универсализирани и подходящи за потребностите на всички отделни видове обекти, с които се борави. Съществено е да бъдат взети предвид още обемът, нормалните и пиковите темпове на работа на центъра, измерени в брой единици за час, ден или пък на седмична/месечна база.

Често фулфилмънт базите включват дистрибуция на собствена продукция, като в етапа на изпълнение на поръчките са предвидени процеси като измерване, инспекция, сортиране, опаковане, етикетиране и др. Ето защо все по-масово се предпочитат дигитализирани решения с възможности за свързване със спомагателни, комуникационни или измервателни системи, позволяващи централизирано управление. Важни са опциите за интеграция с ERP софтуер или други инструменти за планиране, мениджмънт и изпълнение на дистрибуционната дейност, а също и със самата платформа за електронна търговия с цел максимална автоматизация на процесите.

Сред изброените по-горе спомагателни операции, сортирането вероятно е с най-висока степен на важност за цялостната ефективност на фулфилмънт центровете, а автоматизирането й пести много време, усилия и разходи за труд. Типични конструкции при механизмите за тази цел са широките лентови транспортьори с изскачащи колела или прегради, променящи посоката на движение на дадени обекти, тесните ленти за ъглово сортиране, както и високоскоростните системи по технологията “sliding shoe sorter” за хоризонтално преместване на обектите върху ролки или ламели с магнитно задвижване и разпределението им по странични наклонени канали или улеи.

 

Допълнителни съображения и аксесоари

От пространствена гледна точка в дистрибуционните и фулфилмънт центрове са организирани множество различни функционални зони. Първата от тях е входната зона за приемане на продукти и материали. Един правилно проектиран конвейерен механизъм в това пространство би улеснил, ускорил и оптимизирал разтоварването в ергономичен план, грижейки се не само за безопасността на стоките, но и за тази на служителите, както и на целия работен поток. Зоната за складиране, с каквато много подобни обекти разполагат, най-често изисква предварително сортиране на продуктите с оглед различните им изисквания за съхранение — на стайна температура, в хладилни камери/помещения и т. н. Съвременните технологии за машинно зрение — инспекция, измерване, разчитане на етикети и баркодове, могат значително да подпомогнат процеса и разпределянето на единиците по тип, тегло, срок на годност или дори цвят и текстура в различни секции на автоматизирания склад.

Зоната за обработка — окомплектоване, опаковане, вторично пакетиране, етикетиране и др., също се нуждае от оптимална конвейерна система, която по възможно най-кратък и ефективен начин да свързва отделните работни станции и да способства за повишаване на производителността.
Изходната зона за експедиране на доставките отново се характеризира с висока потребност от автоматизация посредством подходящ транспортен механизъм, тъй като нейното “задръстване” с неорганизирани кутии, кашони и палети значително би забавило и затруднило тяхното товарене и изпращане към крайния клиент.

Безопасното транспортиране на готовите единици посредством конвейерна лента до изходната точка на центъра пък свежда до минимум риска от връщане на поръчката за повторна обработка поради счупена или повредена стока.

Системите във всички тези зони е препоръчително да бъдат свързани и тясно синхронизирани помежду си с цел постигане на плавен и бърз работен поток, при който не се допускат излишни престои и прекъсвания на дейността вследствие на “мъртви точки” в технологичните процеси и забавяния в обявените пред клиента срокове. Крайната цел на автоматизацията на дистрибуционния бизнес и фулфилмънт услугите е именно максималното задоволство на потребителя от извършената покупка и навременната доставка. Експертите препоръчват все пак да се избягват инвестициите в интралогистични технологии и дизайни, които не гарантират сигурна възвръщаемост на вложените средства.

Що се отнася до спомагателните компоненти и аксесоари за конвейерни системи, те често се оказват основен “двигател” на ефективността и фактическа разлика между просто работещото и работещото добре решение. В някои приложения такива са повдигащите и въртящите механизми, които могат да се интегрират в стандартните конструкции и значително да разширят тяхната функционалност. Аксесоарите отново трябва да бъдат съобразени с типа и теглото на транспортираните обекти, както и със специфичната цел, която трябва да бъде изпълнена — сортиране, позициониране и т. н.

Направляващите системи и другите видове линейна и ротационна техника, използвани в конструирането на персонализирани конвейерни решения за конкретен бизнес, са от критично значение за успешната му реализация. По своята същност те са “носещи” компоненти, които трябва да се характеризират с максимална издръжливост на натоварване, ефективност и дълготрайност. Направляващите релси например са ключови за управлението на технологичните потоци, особено в окачени (повдигнати над стандартната работна зона) секции на транспортната система, с които се цели икономия на пространство. Те се проектират така, че да не възпрепятстват движението на стоките и да променят ориентацията или посоката им. Колкото по-голямо е теглото на придвижваните обекти, толкова по-здрави и добре укрепени трябва да са основните и спомагателните механизми и аксесоари.

 

Типове решения

Изборът на тип механизъм в специфична конструкция и изпълнение (стандартно, хигиенно, персонализирано и др.) може да бъде доста сложен предвид голямото пазарно разнообразие от системи и множеството допълнителни компоненти, модули, аксесоари, сензори, устройства, софтуер и други инструменти за интелигентно управление, които производителите предлагат заедно с основната си продуктова гама. Всеки вид конвейер се отличава с даден набор от характеристики, които могат да го превърнат в отлично решение за дадено приложение, но да доведат до неефективната му работа в друго.

Най-разпространени в практиката са лентовите транспортьори, използвани широко в складови, дистрибуционни и логистични центове. Те могат да се състоят от ролки, ремъци, макари и гъвкави ленти (най-често каучукови), върху които се поставят обектите за транспортиране. Сравнително универсални са и са подходящи за обекти с различна форма, тегло и размери, включително единични стоки и насипни материали.

Ролковите конвейери са съставени от система цилиндрични кухи или плътни елементи от метал или друг подходящ материал, които се въртят постоянно в механизиран режим или автоматично вследствие на преминаването на даден продукт върху тях. При втория тип конвейерът обикновено се разполага по наклонена равнина, за да може гравитацията да подпомага движението на обектите, което пести от разходи за механична енергия.

Т. нар. пластинчати транспортьори са съставени от отделни твърди елементи, които са верижно свързани помежду си и се задвижват от система макари (ролки). Този тип механизми са подходящи за складови единици (кутии, кашони и др.), които трябва да останат в изправена позиция по време на придвижването.
Конвейерите със сферични елементи (ball transfer conveyors) се състоят от група стоманени топчета с носещ механизъм, които се въртят при движението на стоките върху тях. Тези системи са предпочитани за линии и секции, в които се налага смяна на посоката на движение в повече от едно направление.

Освен популярните транспортни решения с електродвигатели, често в дистрибуционната дейност се използват и такива с пневматично задвижване, предпочитани за сухи, насипни материали. Кофъчните транспортьори пък са подходящи за всякакви типове единични обекти или субстанции, които не могат да се натоварят на плоска повърхност.

Каналните (chute) конвейери се отличават с възможно най-простата и евтина конструкция, което ги прави много популярни в дистрибуцията и фулфилмънт бизнеса. На практика те представляват наклонени улеи, които използват земното притегляне, за да придвижат едно изделие или даден обем материал от по-висока към по-ниска точка в пространството.

Магнитните системи включват група магнити, монтирани към стационарни пластини или други немагнитни плъзгащи елементи. Те са проектирани за пренасяне на магнитни материали, например метални стружки и стърготини.
В различни сектори на дистрибуционната дейност, в зависимост от изискванията на приложението, се използват още вертикални, дискови, верижни, модулни, нископрофилни, линейни валови транспортьори, системи с вградена zero pressure accumulation технология, със сензори за движение и други традиционни и иновативни решения.

Новият брой 5/2022

брой 5-2022

  ЧЕТЕТЕ БРОЯ ОНЛАЙН

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО

Top