Небольшое вступление
Узкопроходная технология – одна из тех, мнение о которой сильно разнится: одни специалисты утверждают, что она абсолютно неэффективна, другие – что с ее помощью можно сделать настоящие чудеса. Как бы то ни было, увеличить ёмкость склада с её помощью можно весьма значительно — есть живые примеры, когда 1200 палетомест превращались в 1800. Однако, узкие проходы налагают невероятное количество ограничений: если нет опыта настройки или разработки системы автоматизации именно под такие склады, то есть шанс, что «взлететь» не получится.
Почему «сквозной» склад не всегда хорош, и зачем размещать продукцию «поперечным» способом
Один из наших первых проектов (а их за 11 лет реализовано уже больше 100) был реализован как раз на классическом узкопроходном складе. Руководство поставило директору по логистике задачу увеличить мощность склада, и он сделал упор на установку новых стеллажей и приобретение специализированной техники. С точки зрения объема хранения, задачу он решил, а вот по количеству операций получил неожиданно плохой результат. Проблему было решено закрыть за счет внедрения WMS. На тот момент времени уже была внедрена самописная система адресного хранения и даже «бумажная» технология распределения задач, так что автоматизация на уровне «нажали на кнопку и совершили чудо» абсолютно исключалась. Кроме того, присутствовала проблема определения нормативной производительности: некоторые сотрудники выполняли за одну смену столько же заданий, сколько их коллеги за полторы-две смены. Явно имелась необходимость централизованной диспетчеризации заданий для обеспечения равномерной нагрузки и отсутствия возможности у оператора и исполнителя сформировать наиболее «выигрышный» перечень заданий для «избранных».
Первый шаг, который был сделан – это внедрение стратегии «поперечного складирования». На производственном предприятии, где поток преимущественно палетный, и в заказе может быть 2-3 палеты одного наименования, это позволило обеспечить более эффективную параллельную работу техники. Ранее, когда использовалось правило «наименование в одном ряду», искать товар было действительно проще, как и проводить фрагментарную инвентаризацию, но упускалась возможность быстрой отработки заказов при равномерном распределении нагрузки по проходам.
Второй шаг – изменение стратегии размещения во времени. Выход с производства находился в одной части склада, а доки для отгрузки продукции – с другой. С одной стороны, такая структура как бы соответствует неким мифическим «принципам построения идеального склада», а с другой стороны и на деле – сильно усложняет любую оптимизацию. Например, если бы мы решили использовать оптимизацию размещения грузов по частоте обращений, то наиболее популярные грузы пришлось бы везти по самому длинному пути к ячейкам, расположенным ближе к докам. В связи с такой дилеммой, решили попробовать размещать грузы в наиболее интенсивные для производства часы – ближе к точке выхода с производства (чтобы не перезаполнить буферные площади между производством и складскими стеллажами), а в наименее интенсивные – отправлять грузы в самые дальние ячейки. На уровне оперативного производственного плана, самые популярные позиции выпускались как раз во время наибольшей «разгрузки» склада. Результат – прирост производительности на 20%.
Третий шаг – приоритезация задач от текущего местоположения штабелера и учет положения вил. То есть, пока штабелер не выполнит все задания в текущем проходе, он не выезжает в другой проход. Такой подход требует внимательности при отправке заказов в работу, но – с другой стороны — сокращает одну из наиболее ресурсозатратных операций по перемещению в другую аллею или развороту вил. Результат – удалось повысить производительность еще почти на 10%.
Последний шаг по оптимизации складских процессов заключался в модернизации действующей схемы поощрений для сотрудников, но здесь – после долгих споров – было решено оставить имеющийся вариант, когда сотрудник получал некоторую сумму за каждую операцию. Так как сотрудник не мог выбрать, какие операции ему выполнять (в отличие от действующей ранее бумажной технологии), распределение вознаграждения стало более справедливым. Проект был признан успешным и продолжился в рамках решения следующих задач.
Двухэтапное размещение, бэтчинг и чередование задач
Уже в несколько отдаленном будущем, совсем на другом проекте, мы применили еще один подход, который позволил бы решить немало проблем на вышеобозначенном складе. Речь идет о двухэтапной расстановке грузов в узкопроходных стеллажах. В отдельном буфере набирается некоторое количество палет, которые необходимо разместить на стеллажах. Они группируются по аллеям (не обязательно физически, главное – на уровне выполнения задач), и пешие сотрудники с гидравлическими тележками получают задания по закатыванию палет в аллеи, начиная от самого удаленного места, куда система управления осуществила размещение груза, до самого близкого. Каждая палета ставится прямо в проходе, под той ячейкой, куда «нацелилась» WMS. Работа штабелера заключается лишь в том, чтобы въехать в ряд, подъехать к каждой палете и поднять ее на требуемое место. Если штабелер имеет ограничение на поворот вил в проходе, такой подход работать не будет. Но если подобное ограничение отсутствует, то за счет такого подхода, исключается постоянное перемещение к началу ряда, и эксплуатация тяжелой техники становится куда более рациональной. Такой подход соответствует концепции «бэтчинга», когда перед тем, как начать выполнение задач, мы ждем их накопления. Таким образом, вместе со всеми преимуществами этого подхода, мы получим и недостатки (необходимость четкого разделения пакетов операций во времени, например).
Некоторые WMS имеют функционал «чередования задач», когда техника может выполнять задачи разного типа в параллельном режиме, в зависимости от текущей картины приоритетов и местоположения. Давайте для простоты примера сначала рассмотрим, как в идеале должна работать подобная технология на складе, где используется широкопроходная технология, и штабелер может выехать на док. Тогда, сотрудник на штабелере по заданию подъезжает к палете, стоящей на доке, берет ее на вилы и размещает на стеллаже. Сразу после этого, он получает задание взять недалеко расположенную другую палету, и спустить ее на первый ярус (выполнить пополнение), и – так как ему снова надо ехать на док для того, чтобы размещать следующую палету, он получает еще одно задание на вывоз очередной недалеко расположенной палеты на соседний док, после чего берет на размещение следующий груз. Давайте теперь подумаем, как это применить по отношению к узким проходам. Начнем с того, что выехать на док штабелер не сможет. Теоретически – да, но на практике он потратит много времени на стабилизацию в проходе, да и далеко не всегда высота потолка над доком позволяет высотному узкопроходному штабелеру туда выехать. Также отметим, что если мы решили размещать грузы в два этапа, как было рассмотрено выше, то при размещении никакого чередования заданий мы явно реализовать не сможем. Тем не менее, представим, что размещение мы делаем через транзитные ячейки в торцевой части стеллажа. Это значит, что для размещения палеты в целевом месте, ее сначала размещают в ячейке, к которой штабелер без необходимости повторной стабилизации в ряду имеет доступ. Штабелер выезжает, берет нужную палету, и затем ставит ее в целевое место. Если при движении в обратную сторону ему нужно выполнить задание на вывоз какой-либо палеты, то надо понимать, что буферная ячейка, куда он ее поставит, должна быть пуста. Таким образом, в подобной технологии должны быть буферные ячейки как на входящий поток в заданную аллею, так и на исходящий. На практике, создаются хотя бы две ячейки: одна – на вход, другая – на выход. Не удержусь от убедительной просьбы не заниматься самодеятельностью, и не реализовывать вход и выход через одни и те же ячейки: один и тот же буфер на вход и выход должен иметь двойную ёмкость, и увеличивает вероятность допущения ошибки, так что чудес не бывает.
«Высотный подбор? Да что там автоматизировать? Любая ячейка и для хранения, и для отбора!»
Отдельного разговора заслуживает набор при помощи так называемых High-Level Order Pickers (HLOP). Для узких проходов, это оборудование очень похоже на стандартные узкопроходные штабелеры, но за счет некоторых особенностей позволяет работать не только с палетами, но и выполнять операции набора. Перед сотрудником на определенной высоте располагается поддон, который – по факту увеличения его высоты при наборе, — может быть опущен ниже, давая возможность производить грузоперевалку без необходимости наклоняться или тянуться вверх.
На первый взгляд, склад с таким оборудованием работает по принципу «весь склад – зона набора». Что бы ни казалось, это совершенно не так. Во-первых, только на очень и очень низкоинтенсивном складе сотрудники на узкопроходных высотных комиссионерах будут спокойно разъезжать из ряда в ряд, ожидая, пока их коллеги закончат выполнение своих заданий. Вспомним, что немало времени тратится на стабилизацию в ряду. Во-вторых, есть ряд грузов, которые на верхних ярусах крайне тяжело набирать: например, 25-килограммовые мешки. Какая бы не была эргономика, а такие позиции лучше размещать в широких проходах на первых ярусах. В третьих, появляется еще одна проблема – фрагментация заказов. Так как за каждой единицей техники закрепляется своя область ответственности, один заказ может попасть нескольким исполнителям. Таким образом, после набора придется выполнить еще и консолидацию полученных частей. Как вариант, можно использовать так называемый «набор с передачей», когда после набора одним сотрудником, поддон передается другому сотруднику для продолжения операции. Если же это невозможно, то требуется предусмотреть достаточно емкий участок, где будет производиться дополнительная грузоперевалка.
При размещении грузов, требуется обеспечить предельно равномерную нагрузку на склад, чтобы ни одна из единиц техники при вышеописанной технологии не стала «бутылочным горлышком». И – так как такая технология очень близка к последовательной конвейерной сборке, — профессиональные WMS имеют специальные стратегии отправки заказов в работу, позволяющие в рамках текущего пакета (например, рейса) рассчитывать оптимальный следующий заказ для отработки, исходя из уже рассчитанной нагрузки на каждого исполнителя. Если же на складе установлен простой продукт, не имеющий подобного функционала, то при высокой интенсивности операций диспетчер просто может не справляться со своим функционалом, что приведет к существенному снижению производительности.
В заключение
Отдельно хочу отметить такой факт: среднестатистический менеджер, работающий на предприятии, не занимающимся внедрением программных продуктов, принимает участие примерно в 3-4 проектах за всю свою карьеру. Те, кто профессионально занимается только такими проектами, за свою карьеру может принять участие более, чем в сотне. Вполне понятно, у кого будет больше шансов на успешную реализацию, но при этом очень часто приходится видеть, как внутренние сотрудники предприятия пытаются реализовать собственные системы, основываясь лишь на собственном опыте. Решили сэкономить на продукте и внедрении — не экономьте на постановке задачи, и закажите хотя бы профессиональный консалтинг.
Автор: LOGX
