Intralogistyka zmieni świat

Działania, które oszczędzają czas i pieniądze

W poprzedniej części artykułu opisane zostały zagadnienia, związane zarówno z teoretycznym aspektem intralogistyki, jak i stojącymi przed nią wyzwaniami. W tej części opracowania poruszone zostaną korzyści wdrożenia intralogistyki, dotyczące stopnia lokalnego, krajowego oraz globalnego. W jaki sposób intralogistyka przełoży się na komfort codziennego życia i dlaczego warto w nią inwestować?

Intralogistyka a ekologia – przyszłe korzyści

Czynności, które trzeba podjąć, są miarą niedopasowania technologii i organizacji sieci dystrybucji do wzrostu produkcji oraz konsumpcji. Celem ogólnym praktycznego zastosowania założeń Fizycznego Internetu będzie zwiększenie wydajności oraz efektywności systemu logistycznego zarówno w lokalnej, jak i globalnej sieci dystrybucji. Cele szczegółowe to m.in. zmniejszenie kosztów logistycznych i eliminacja negatywnych skutków oddziaływania transportu na środowisko. Na podstawie badań symulacyjnych naukowców z Francji i Kanady oszacowano, że koszty logistyczne zmniejszą się o około 30%, a emisja gazów cieplarnianych o 60%. Równie ważnym aspektem w perspektywie nadchodzących zmian jest także czynnik ludzki. Wzrośnie jakość pracy przy jednoczesnym zmniejszeniu obciążeń psychofizycznych człowieka. Zwiększy się również komfort i jakość życia.

Intralogistyka na gruncie polskim

Poniżej znajdują się przykłady zmian, zawierające m.in. proponowany typoszereg wymiarowy opakowań oraz sugerowane przeze mnie zmiany w organizacji sieci dystrybucji wybranego obszaru w ramach przyjętych technologii przewozu i przeładunku.

Rys. 1. Typoszereg wymiarowy opakowań Fizycznego Internetu

Przykład obecnej i proponowanej zmiany organizacji sieci dystrybucji

Rys. 2. Organizacja sieci dystrybucji

Legenda:

CL- Centrum Logistyczne

CH- Centrum Handlu Hurtowego

PI – Pi kontenery i Pi pojemniki

Wejście zewnętrzne – producenci, dostawcy

Wyjście zewnętrzne – odbiorcy, klient końcowy

Dalekosiężny wpływ Fizycznego Internetu

Wdrożenie zasad Fizycznego Internetu wymaga czasu i jest to perspektywa dość odległa, datowana na około 2050 r. Podejmowane w jego ramach działania oraz wdrożenia muszą być konsekwentne i zharmonizowane. Równowaga ekonomiczno–społeczno-środowiskowa wymaga zaangażowania oraz współpracy.

Zmiana sposobu myślenia przynosi wymierne rezultaty. W przypadku transportu drogowego doskonałym tego przykładem mogą być działania doraźne. Przykładem takowych może być stosowanie silników niskoemisyjnych w nowoczesnych silnikach ciągników siodłowych, których spalanie oscyluje w granicach 25l/100 km. Na popularności zyskują też paliwa alternatywne: CNG, LPG oraz wodór. W przypadku transportu kolejowego następuje przejście na lżejsze, nowoczesne tabory oraz sprawniejsze i bardziej wydajne jednostki pociągowe.

W tym samym czasie możemy zaobserwować zmiany w transporcie wewnętrznym i magazynowaniu, będące rezultatem rozwoju technologicznego. Dotyczy to zarówno postępu technicznego maszyn, urządzeń oraz wyposażenia niemechanicznego, jak również rozwijających się w postępie geometrycznym technik informacyjnych: prób adaptacji sztucznej inteligencji oraz konieczność transferu i gromadzenia ogromnej ilości danych.

Tendencja ta podyktowana jest zmieniającymi się wymaganiami rynku. Z jednej strony dąży on do obniżenia kosztów działań logistycznych, zachowując jednocześnie sprawność systemu logistycznego i rosnących pożądanych wydajności maszyn i urządzeń. Z drugiej strony, od firm oczekiwany jest krótki czas dostawy przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości obsługi klienta.

Intralogistyka a e-commerce

Największy wpływ na rozwój technologii transportu wewnętrznego i magazynowania wywarła rosnąca sprzedaż w kanale e-commerce. E-commerce nazywany jest również e-handlem czy handlem elektronicznym. Realizacja strategii sprzedażowej oparta jest na wykorzystaniu Internetu w charakterze narzędzia komunikacji pomiędzy uczestnikami transakcji i występuje w dwóch głównych wersjach:

• serwisu WWW, będącego wizytówką i przedstawieniem przedsiębiorstwa, mającego na celu zachęcenie do kontaktu z przedstawicielami handlowymi firmy
• e-handlu, obejmującego bezpośrednie działania sprzedażowe od przedstawienia oferty, poprzez zbieranie zamówień, dostawę i rozliczenia finansowe transakcji.

Doręczenie i zapłata mogą się odbywać za pośrednictwem Internetu, jak i poza nim¹. Dynamiczny rozwój technologii w obszarze technik informacyjnych oraz powszechny dostęp do Internetu przyczynił się do wzrostu liczby użytkowników sieci (81,8% w 2017roku) w Polsce. W efekcie tego zjawiska, zakupy przez Internet upowszechniły się. W 2017 r. 45% Polaków w wieku 16-74 lat dokonywało zakupów, korzystając z tego kanału sprzedaży.

Szacuje się, że wartość rynku e-commerce w tym roku może wynieść 35,8 mld zł, natomiast w roku 2020 aż 63 mld zł². Co roku odnotowuje się wzrost sprzedaży internetowej w granicach 15 do 30%. Powszechnie zwraca się również uwagę na ekonomiczne aspekty handlu z wykorzystaniem internetu.

W zakresie tym rozpatruje się:

• zdecydowane zmniejszenie kosztów obsługi klienta
• możliwość dotarcia do większej liczby klientów
• ułatwienia lokalizacyjne i transportowe
• racjonalizacja wielkości zapasów towarów lub produktów
• planowanie wielkości partii towarów w oparciu o trendy i zapotrzebowanie rynku
• większą różnorodność oferowanych towarów
• wyższe bezpieczeństwo transakcji wykonywanych on-line.

Z punktu widzenia konsumenta końcowego należy podkreślić wygodę dokonywania zakupów w korzystniejszych cenach, mając do wyboru szerszy asortyment oraz wypracowaną oszczędność czasu. Wzrost rynku e-commerce nie byłby możliwy bez rozwoju firm z sektora logistycznego, obsługującego zamówienia od fazy kompletacji do dostarczenia przesyłki do klienta końcowego. Na popularności zyskuje twierdzenie, zgodnie z którym najlepszym dostawcą zostanie ten, który dostarczy przesyłkę w tym samym lub dniu następnym po otrzymania zamówienia. Należy też przedstawić udział poszczególnych segmentów rynkowych w e-commerce. Prezentuje się on następująco:

Tab. 1. Udział segmentów rynku w e-commerce w Polsce w 2012 r. (w %)

Źródło: na podstawie Michalczyk L., Perspektywy rozwoju e-commerce w Polsce, Instytut Badań Rynku, Konsumpcji i Koniunktur, Warszawa 2012

Z badań wynika, iż rynek sprzedaży internetowej jest rynkiem wzrostowym, cechującym się wysokimi przyrostami rocznymi w obrocie towarowym. Należy przy tym zauważyć zwiększający się udział sprzedaży względem klienta detalicznego w ilościach sztukowych.

Kierunki rozwoju rynku e-commerce

Zmienia się też udział poszczególnych segmentów rynkowych w stronę artykułów pierwszej potrzeby. Jednym z powodów może być rozwój internetowego kanału sprzedaży przez duże sieci handlowe, takie jak Tesco, Alma czy Leclerc. Należy również wspomnieć o firmach, specjalizujących się w tego typu dystrybucji, czego przykładem może być firma Frisco czy Delikatesy24.pl. Nie bez znaczenia są również zmiany ustawowe, skutkujące wprowadzeniem dni wolnych od handlu w sklepach stacjonarnych.

Skutkiem wzrostu liczby klientów indywidualnych, dążenie do skrócenia czasu realizacji zamówienia wiąże się z koniecznością zmian organizacyjnych w zakresie zarządzania i przetwarzania informacji. Aby ich dokonać, niezbędne są inwestycje w rozwój działów IT, zakup oprogramowania klasy ERP i WMS oraz budowa (lub rozbudowa) infrastruktury logistycznej, która sprosta nowym wyzwaniom.

Aby zrealizować powyższe cele, dokonuje się zmian w samych procesach lub ich organizacji. Dotyczą one m.in.:

• procesu rozładunku i załadunku na środki transportu zewnętrznego
• obszaru transportu wewnętrznego do stref składowania i magazynowania
• odpowiedniego wyposażenia i organizacji strefy kompletacji (części procesu komisjonowania)
• wyposażenia i organizacji strefy magazynowania.

Jeszcze inne zadania stawia się przed systemami transportu wewnętrznego i magazynowania. Jest to przede wszystkim zmniejszenie pracochłonności i zwiększenie wydajności podukładów transportowo-magazynowych, zachowując jednocześnie ich elastyczność i możliwość skalowania. Dodatkowym wyzwaniem staje się jednak obsługa zwrotów, której wartość może przyjmować nawet do 50% wielkości strumienia wyjściowego.

Wynalazki, które usprawnią pracę w przestrzeni magazynowej

Przenośnik teleskopowy

Poniżej mogą znaleźć Państwo kilka przykładów wyposażenia strefy przeładunkowej w magazynie w maszyny i urządzenia, które mechanizują odbywające się tam prace przeładunkowe. Dobry przykład, obrazujący rozwojową tendencję w tym zakresie, przedstawiają dwa poniższe rysunki. Pierwszy z nich prezentuje przenośnik teleskopowy, używany w celu rozładunku kontenerów i naczep samochodowych. Może być elementem łączącym transport opakowań zbiorczych z podukładem przenośnikowym, realizującym transport wewnątrzmagazynowy.

Zastosowanie przenośnika teleskopowego nie eliminuje czynności, związanych z ręcznym przeładunkiem opakowań zbiorczych na wałki lub taśmę urządzenia. Przenośniki teleskopowe mogą być zabudowane tunelami skanującymi lub posiadać zintegrowane urządzenia ważące i etykietujące. Taka zabudowa pozwala na identyfikację oraz znakowanie opakowań w czasie rzeczywistym. Sprawiają one również, że możliwość popełnienia błędu staje się bardzo niska.

Propozycja firmy Honeywell

O stosowaniu technologii znakowania i identyfikacji produktów na każdym poziomie dystrybucji mówiono od co najmniej 10 lat. Dotychczas wdrażano jedynie projekty pilotażowe, przeprowadzane na małą skalę. Można stwierdzić, że przełomowym dla rynku polskiego był 2019 rok. Czołowy producent odzieży w Polsce wdrożył system identyfikacji produktów, działający od szwalni do salonu sprzedaży, wykorzystując przy tym tagi RFID. Pełną funkcjonalność system osiągnie w ciągu kilku miesięcy. Cele, do jakich dążono oraz oczekiwane od projektu korzyści są oczywiste. Za przykład może posłużyć fakt, że czas inwentaryzacji towaru w salonie sprzedaży skrócił się z kilku godzin do kilkudziesięciu minut.

Interesującą od strony technicznej i w pełni działającą maszynę do rozładunku naczep samochodowych oraz kontenerów (bez konieczności ingerencji w ich przebudowę) zaproponowała amerykańska firma Honeywell. Zaprojektowana maszyna została wyposażona w wieloelementowy chwytak podciśnieniowy i system wizyjny. Sprzęt ten jest w stanie zidentyfikować geometrię i wymiary opakowań, chwycić je i umieścić na przenośniku taśmowym.

Przenośniki łańcuchowe Ancra

W przypadku jednorodnych jednostek ładunkowych, wykorzystujących ustandaryzowane nośniki EUR1 i EUR 2 do prac przeładunkowych, obok tradycyjnego wykorzystania wózków widłowych, stosuje się układy przenośników łańcuchowych. Wymaga to również przystosowania naczep samochodowych do sprzęgnięcia i jednoczesnego rozładunku bądź załadunku 32 jednostek ładunkowych. Doświadczenia pokazują, że czas rozładunku naczepy samochodowej skraca się z 45 minut do dwóch i pół minuty. Proces ten umożliwia obsłużenie wielokrotnie większego strumienia wejściowo-wyjściowego bądź zadysponowanie czynności przeładunkowych w znacznie krótszym czasie. Zdjęcie nr 5 przedstawia system przenośników firmy Ancra.

Nowoczesne wózki widłowe

W obszarze techniki magazynowej, związanej z wózkami widłowymi do transportu poziomego i pionowego obserwujemy wdrożenia, które podnoszą wydajność i niezawodność maszyn. Zmianie podlegają także układy napędów i sposoby ich zasilania. Podnoszona jest sprawność baterii, które charakteryzują się coraz wyższą liczbą cykli ładowania, przy jednoczesnym skróceniu czasu jego trwania. Uniwersalność maszyn pozwala na elastyczne zarządzanie flotą wózków widłowych i ich dysponowaniem międzyobszarowym.

Oddzielną, wysoko wyspecjalizowaną grupę stanowią wózki widłowe, przeznaczone do pracy w wydzielonych strefach magazynowania, stanowiące jednocześnie bufory kompletacyjne. Potocznie nazywane wózkami wąskościeżkowymi VNA, ich poprawne określenie to wózki wielofunkcyjne – mogą one przemieszczać całopaletowe jednostki ładunkowe oraz realizować czynności w ramach procesu kompletacji. Z sukcesem podejmuje się próby wyposażenia tychże konstrukcji w różnorakie systemy nawigacji (GPS, RFID, kody kreskowe bądź wizyjne) w celu automatyzacji pracy przy jednoczesnym ograniczeniu wymaganych zasobów ludzkich.

Sposób, w jaki zmienił się rynek w okresie trzech minionych lat oraz skrócenie cyklu życia produktu spowodowały zmiany w organizacji oraz obsłudze zwiększonych kilkukrotnie strumieni przepływu materiałów i informacji. Ściśle rzecz ujmując, należało zmodernizować lub zbudować strefy kompletacji w oparciu o wysoko wydajne maszyny i urządzenia, obsługujące strefy magazynowania buforowego, sortowania, pakowania i konsolidacji. Są to główne podukłady kosztotwórcze w każdym z magazynów dystrybucyjnych. Wózki widłowe zastępuje się układami przenośników, które mogą obsłużyć większy strumień materiałów w krótszym czasie oraz charakteryzują się mniejszą awaryjnością, a wymagany personel ogranicza się do osób nadzorujących ich pracę. Jeśli chodzi o wyposażenie niemechaniczne, buduje się strefy magazynowania w oparciu o konstrukcje wysokoregałowe – rodzaj nośnika magazynowego podlega unifikacji, a całość obsługuje się układnicami regałowymi, których techniczne parametry pracy wielokrotnie przewyższają standardowe wózki widłowe.

Inwestycja w systemy informatyczne

Jak podkreślono już kilkukrotnie, przepływowi materiału towarzyszy przepływ informacji. Informacja jest precyzyjna, jednoznaczna i spójna z ciągiem zdarzeń w całym procesie magazynowym. Z pomocą protokołów elektronicznej wymiany danych EDI możemy awizować i poddać obróbce informacje związane z dostawami.

Powszechnie wykorzystuje się ręczne terminale komputerowe, przy pomocy których w obszarze przyjęcia i kontroli dokonuje się weryfikacji i ewentualnej korekty ilościowo-jakościowej, przyjmując na stan ewidencyjny wcześniej zaawizowaną dostawę. Sprawia to, że dysponowanie przyjętym materiałem odbywa się sprawnie i bez ręcznego odkreślania pozycji asortymentowych na dokumencie przewozowym, co przekłada się na mniejszy margines błędu. Żadna z przytoczonych czynności nie byłaby możliwa w realizacji bez rozbudowanych systemów zarzadzania magazynem klasy WMS (Warehouse Managing System). Ich liczne funkcjonalności pozwalają na sterowanie przepływem materiału w obszarze magazynowania. Pełna mapa lokalizacji magazynowych umożliwia zarządzanie lokacjami w oparciu o schemat stałych lub dynamicznie przypisywanych miejsc składowania. Odpowiednie algorytmy optymalizują długość dróg transportowych, liczbę i miejsce składowania bądź magazynowania materiału.

System WMS generuje listy kompletacyjne w ramach przyjętych zamówień i przydziela zadania transportowe dla danych maszyn i urządzeń. Kontroluje również postęp prac na każdym etapie zadania logistycznego, dysponuje możliwością zmiany priorytetów: zarządza wózkami widłowymi w strefie wydań, rozdziela zadania transportowe oraz nadzoruje załadunki i ich kompletność. Ze względu na ograniczoną dostępność pracowników o wysokich kwalifikacjach, dochodzi do mechanizacji procesów, w których zróżnicowanie i powtarzalność wykonywanych czynności pozwala na zastąpienie pracy ludzkiej pracą maszyn i urządzeń.

Obszary pracy dzieli się i organizuje w sposób procesowy, uwzględniając kwestie podniesienia ergonomii i bezpieczeństwa pracy. Strefy kompletacji oraz konsolidacji organizuje się jako powierzchnie wydzielone, w zależności od przyjętego schematu i liczby ich stopni. Aby tego dokonać, wyposaża się je w antresole wielopoziomowe. Proces ten skutkuje uzyskaniem dodatkowej powierzchni, co (w zestawieniu z obecnymi tendencjami cenowymi gruntu) okazuje się niebagatelną oszczędnością.

Rozwój wyposażenia niemechanicznego

Nowe rozwiązania w zakresie technologii magazynowania związane są również z wyposażeniem

niemechanicznym, regałowym.

(Marcjaniak, 2018)³ „ Mianem „nowych” typów urządzeń do składowania określa się rozwiązania, które są na początku etapu wdrożeniowego bądź właśnie go ukończyły. W dwóch pierwszych prezentowanych przypadkach mamy do czynienia z rozwiązaniami, które zostały uruchomione i przetestowane w okresie od kilku do kilkunastu lat, lecz nie zostały jeszcze formalnie sklasyfikowane. W stosunku do podziału zapisanego w normie PN-89/78322 pt. „Urządzenia magazynowe do składowania. Regały magazynowe.” Parametry podstawowe wyróżniają się odmiennymi cechami konstrukcyjnymi i sposobem użytkowania. Różnice w konstrukcji urządzeń wynikają z postępującej mechanizacji prac przy jednoczesnym zwiększaniu wydajności podukładów magazynowych. W artykule przytoczono trzy rozwiązania, o których można powiedzieć, że nie są powszechnie stosowane. Posłużono się przy tym nazwami handlowymi przedstawionych rozwiązań ze względu na brak polskiej klasyfikacji.

Pierwszym z nich jest rozwiązanie będące odmianą regałów stałych wspornikowych z podporami, tj. bezpółkowych. Różnice w konstrukcji regałów i rodzaju użytego do ich budowy materiału, wynikają ze sposobu składowania jednostek ładunkowych paletowych. W odróżnieniu od zasady, iż na podporach oparta się jedna jednostka ładunkowa paletowa, w przedstawionym przypadku na podporach umieszczamy dwie jednostki ładunkowe, które w punkcie styku między sobą wypierają się nawzajem pod działaniem siły grawitacji i siły tarcia. Powyższe rozwiązanie przedstawia rys. 9.

Jednoczesne pobieranie z gniazda dwóch jednostek ładunkowych zmniejsza pracochłonność prac ładunkowych. Jednoczesny uchwyt dwóch jednostek ładunkowych wpływa na dobór wózków widłowych i specjalistycznego osprzętu. Regały magazynowe tego typu stosuje się w branży producentów napojów, gdzie występują okresowe spiętrzenia związane z sezonowością produkcji.

Drugim rozwiązaniem jest system o nazwie handlowej „Auto Store”. Posiada on cechy charakterystyczne dla składowania pojemników nieprzejezdnych w stosy ze składowaniem przy użyciu stojaków. Wysokość stosu może wynosić do 6 metrów. Profile boczne konstrukcji są wykonane z metalu, stanowią jednocześnie konstrukcję wsporczą dla pojemników, będąc jednocześnie rodzajem prowadzenia pojemnika w stosie. Obsługa systemu składowania odbywa się przy użyciu samojezdnych wózków, które za pomocą wbudowanego mechanizmu roboczego, opuszczają bądź podnoszą pojemniki ze stosu. Obsługa odbywa się z jednego kierunku od góry. Budowę systemu „Auto Store” przedstawia rys.10.

W oparciu o powyższy system buduje się oddzielne strefy składowania towarów w pojemnikach, spełniających rolę strefy kompletacji. Materiał po rozformowaniu z jednostek ładunkowych paletowych trafia do pojemników. Każde opakowanie sztukowe w pojemniku, jak i sam pojemnik, są w pełni identyfikowalne w strefie składowania, zarówno pod względem lokalizacji, jak i cech wyróżnionych (zapisanych np. na etykiecie z kodem kreskowym). Załadunku i pobrania materiału z systemu dokonuje się na specjalnie do tego celu przygotowanych stanowiskach. Wydajność godzinowa wynosi od 150 do 200 linii produktowych. Układ jest również skalowalny i w prosty sposób może być rozbudowany, bez zakłóceń bieżącej pracy operacyjnej magazynu.

Trzecie rozwiązanie, które znajduje się w fazie wykonania prototypu nazywane jest regałem „szufladowym”. Łączy w sobie koncepcję regałów ramowych przejezdnych z regałami wyposażonymi w półkę wysuwną. Różnica polega na tym, że z zestawionego bloku regałowego wysuwa się na czas obsługi kolumna regałowa. Przyświeca temu zamysł podziału na odmiany, które będą różniły się między sobą dopuszczalną nośnością kolumny regałowej, wynoszącej odpowiednio 10, 20 i 40 ton. Wpłynie to również na konstrukcje podwozia jezdnego i zastosowanych napędów. W dalszej perspektywie znajduje się opracowanie konstrukcji umożliwiającej przemieszczanie bloków regałowych. Działanie proponowanego rozwiązania przedstawia rys.11.”

W powyższym artykule wykazano jak pojemnym pojęciem jest intralogistyka – liczbę związanych z nią zagadnień nie sposób streścić i zawrzeć w jednej publikacji. Zakres tematyczny intralogistyki jest niezwykle szeroki, a kompleksowe zrozumienie związanych z nią zagadnień wymaga zarówno wiedzy teoretycznej, jak i wieloletniego doświadczenia oraz umiejętności praktycznych.

1 Michalczyk L., Perspektywy rozwoju e-commerce w Polsce, Instytut Badań Rynku, Konsumpcji i Koniunktur, Warszawa 2012

2 http://analizarynku.eu/rynek- e – commerce, 29-12-2017, godz.12.07

3 Marcjaniak Z. Wybór sposobu składowania ze względu na parametry techniczne jednostki ładunkowej, Systemy Logistyczne Wojsk, 2018