Проектирование современных роботизированных складских центров

Бубнов Сергей, к.э.н., CEO BestLog +7(926)708-8736 bestlog@bk.ru (c)

Роботизированный кран-штабелер

Этапы проектирования склада робота:

1. Анализ и определение требований роботизаци: на этом этапе проводится анализ бизнес-процессов, требований к складской системе и функциональности, а также оценивается объем и характеристики товаров, которые будут храниться на складе.
2. Проектирование концепции роботизированного склада: на основе анализа требований разрабатывается концептуальный проект, который определяет основные принципы и принципы организации склада, выбор технологий и систем, которые будут использоваться.
3. Проектирование инфраструктуры: в этом этапе определяются габариты, планировка и размещение рабочих станций, системы хранения и конвейерных лент, а также необходимые ресурсы, такие как энергия и сетевое подключение.
4. Выбор технологий: на этом этапе принимаются решения о выборе и внедрении специализированных технологий и робототехнических систем, таких как автономные транспортные средства, роботы-манипуляторы, а также системы автоматического управления и мониторинга.
5. Проектирование программного обеспечения: разрабатывается специализированное программное обеспечение для управления и координации работы робототехнических систем на складе, а также системы учета и отслеживания товаров.
6. Разработка плана запуска и тестирования: создается детальный план запуска и тестирования складской системы, включающий в себя проверку и настройку всех компонентов системы, обучение персонала и проведение испытательного периода.
7. Внедрение и эксплуатация: после успешного тестирования система развертывается на складе и начинает использоваться в реальных рабочих условиях. Также проводится обучение персонала, разрабатываются процедуры обслуживания и регулярного технического обслуживания.
8. Мониторинг и оптимизация: система постоянно мониторится и анализируется для выявления возможных проблем и оптимизации процессов. В случае необходимости вносятся корректировки и изменения в систему.

Важно отметить, что каждый проект может иметь свои особенности и уникальные требования, поэтому содержание и длительность каждого этапа могут варьироваться в зависимости от конкретной задачи.

Инфраструктура роботизированного склада

Прежде чем приступать к роботизации склада, заказчику следует учесть несколько важных факторов и рисков:

1. Цели и требования проекта роботизации: важно определить, какие именно задачи должны быть автоматизированы и какие выгоды ожидаются от роботизации. Это поможет выбрать подходящую технологию и роботов для проекта.

2. Стоимость: роботизация склада может быть значительной инвестицией. Заказчику следует учесть стоимость приобретения роботов, а также расходы на обучение персонала, техническую поддержку и интеграцию систем.

3. Производительность и эффективность: роботизация может повысить скорость и точность операций на складе. Однако заказчику необходимо учесть возможность технических сбоев, обслуживания и времени на подготовку системы.

4. Изменение бизнес-процессов: роботизация может потребовать изменений в существующих бизнес-процессах. Заказчику стоит обратить внимание на необходимость обучения и адаптации персонала к новым системам и процедурам.

5. Безопасность: роботы могут представлять определенные риски для безопасности персонала и товаров на складе. Заказчику следует учесть возможность аварий или несчастных случаев, а также рассмотреть меры предосторожности и необходимость обучения персонала по безопасному взаимодействию с роботами.

6. Интеграция с другими системами: если на складе уже установлены другие автоматизированные системы, заказчику необходимо учесть возможность интеграции новых роботов со существующими системами управления складом.

7. Поддержка и обслуживание: заказчику следует принять во внимание, что роботы требуют регулярного обслуживания и поддержки. Важно убедиться, что будет доступна квалифицированная техническая поддержка и запасные части.

8. Безопасность и соблюдение правил: перед внедрением роботизации заказчик должен убедиться, что проект соответствует всем требованиям законодательста и безопасности использования роботов на складе.

В целом, заказчик должен тщательно проанализировать выгоды и риски, связанные с роботизацией склада, и учесть все факторы перед принятием решения о внедрении.

Цели разработки концептуального проекта роботизации склада:

1. Повышение эффективности работы склада до 90%.
2. Снижение затрат на трудовые ресурсы и сокращение ошибок в процессе хранения и перемещения товаров до 90%.
3. Увеличение скорости обработки заказов и сокращение времени доставки клиентам в 3-10 раз.
4. Минимизация рисков, связанных с человеческим фактором, например, ошибками при комплектации заказов или травмами рабочих.

Концепт роботизированного склада

Задачи разработки концептуального проекта:

1. Изучение текущего состояния склада и выявление проблемных зон.
2. Анализ производственных процессов и определение областей, где роботизация могла бы быть наиболее полезной.
3. Разработка концепции роботизации склада, включающей выбор необходимых типов роботов и соответствующего программного обеспечения.
4. Определение необходимого бюджета и ресурсов для реализации проекта.
5. Создание плана реализации проекта с учетом этапов и сроков.

Для создания роботизированного концепта склада необходимо иметь следующие исходные данные, ограничения и требования:

1. Размер и форма склада: Информация о размере и форме склада будет использоваться для определения требуемого количества и типов роботов, а также для разработки эффективной системы перемещения роботов по складу.

2. Виды и объемы грузов: Информация о типах и объемах грузов, которые должны быть хранены на складе, позволит определить требуемые характеристики роботов, такие как грузоподъемность и размеры склада.

3. Требуемые операции: Определение требуемого спектра операций, выполняемых на складе (например, погрузка, разгрузка, сортировка, укладка), поможет определить типы роботов и их функциональность (например, роботы для подъема и передвижения грузов, сортировочные роботы и т. д.).

4. Пропускная способность: Знание требуемой пропускной способности склада - количество груза, которое должно быть обработано в единицу времени - поможет определить требуемое количество роботов и эффективность работы склада.

5. Инфраструктура и оборудование: Информация о существующей инфраструктуре и оборудовании склада, таком как полы, системы хранения, системы сортировки или конвейеры, поможет в интеграции роботизированной системы в существующие процессы и структуры.

6. Бюджет: Ограничения бюджета помогут определить, сколько средств можно выделить на разработку и внедрение роботизированной системы на складе.

7. Безопасность: Требования безопасности определяют необходимость использования различных систем и сенсоров для обеспечения безопасности работников и избегания столкновений между роботами и оборудованием.

8. ИТ-инфраструктура: Обеспечение соответствующей ИТ-инфраструктуры, такой как беспроводные сети, системы управления складом и программное обеспечение, требуется для эффективной работы роботов и общей системы склада.

9. Учет энергосбережения: Важно также учитывать энергосберегающие аспекты, такие как энергоэффективность и использование устойчивых материалов, при разработке роботизированного концепта склада.

Этапы разработки концептуального проекта:

1. Исследование и анализ существующей инфраструктуры склада.
2. Идентификация задач, которые могут быть автоматизированы с помощью роботов.
3. Разработка концепции роботизации, включая выбор оптимальных типов роботов и программного обеспечения.
4. Оценка необходимого бюджета и ресурсов для проекта.
5. Планирование и реализация проекта, включая закупку и установку роботов, настройку программного обеспечения и обучение персонала.
6. Тестирование и оценка эффективности роботизации склада.
7. Внесение корректировок и оптимизация системы роботизации на основе полученных результатов.

Внутренняя инфрасруктура роботизированного склада

Оценка эффективности проекта может быть основана на следующих показателях:

1. Увеличение пропускной способности склада и сокращение времени на обработку заказов.
2. Снижение затрат на трудовые ресурсы и сокращение числа ошибок.
3. Улучшение точности инвентаризации и отчетности.
4. Сокращение времени доставки клиентам и повышение уровня их удовлетворенности.
5. Увеличение безопасности труда и снижение рисков, связанных с человеческим фактором.
6. Оценка экономической эффективности роботизации склада на основе сравнения затрат и преимуществ.

Общая эффективность проекта зависит от правильного выбора типов роботов и программного обеспечения, а также от тщательного планирования и реализации проекта на каждом из этапов.

Вот некоторые из лучших практик роботизированных концептов складов в мире:

1. Автоматизированные системы перемещения: Использование роботов и автоматических систем перемещения для перевозки товаров и материалов между различными зонами склада, обеспечивает более эффективное использование пространства и уменьшает ручные операции.

2. Автоматизированные системы хранения: Вместо традиционных полок и стеллажей, многие современные склады используют автоматизированные системы хранения, такие как шахтные системы, вертикальные лифты и автоматические стеллажи, которые максимально используют вертикальное пространство и сокращают время доступа к товарам.

3. Системы управления складом (WMS): Роботизированные склады реализуют современные системы управления, которые позволяют эффективно отслеживать, организовывать и управлять инвентарем, заказами и доставкой. Такие системы повышают эффективность и точность операций.

4. Использование дронов и автономных транспортных средств: Некоторые склады внедряют дроны и автономные транспортные средства для доставки и перемещения товаров внутри склада. Это позволяет сократить время доставки и повысить точность операций.

5. Использование искусственного интеллекта и аналитики: Современные роботизированные склады используют искусственный интеллект и аналитические инструменты для анализа данных и управления операциями. Это позволяет предсказывать и оптимизировать спрос, прогнозировать запасы и оптимизировать маршруты доставки.

6. Обучение роботов на основе машинного обучения: Вместо предписанных программ, некоторые роботизированные склады используют машинное обучение для обучения роботов выполнять различные задачи. Это обеспечивает более гибкое и адаптивное поведение роботов.

7. Использование IoT и устройств сенсорного контроля: Внедрение сетей Интернета вещей и устройств сенсорного контроля позволяет мониторить условия склада (температуру, влажность, освещение и т.д.) и автоматически реагировать на изменения, обеспечивая оптимальные условия хранения и безопасность.

Эти лучшие практики помогают сократить временные затраты, повысить эффективность работы склада и снизить ручные операции, что приводит к повышению производительности и улучшению качества обслуживания клиентов.

Примеры лучших роботизированных складов в мире:

• Амазон Роботс - Склад компании Amazon, внедрен в 2012 году. Площадь склада составляет около 930 000 квадратных метров, вмещает около 200 000 товаров. Стоимость строительства составила около 135 миллионов долларов. Численность персонала на складе составляет около 2 000 человек. Производительность достигает более 300 заказов в час.
• Alibaba Xunxi - Склад компании Alibaba, внедрен в 2020 году. Площадь склада составляет около 700 000 квадратных метров, вмещает около 1 миллиона товаров. Стоимость строительства составила около 130 миллионов долларов. Численность персонала на складе составляет около 300 человек. Производительность достигает более 5000 заказов в час.
• JD.com - Склад компании JD.com, внедрен в 2017 году. Площадь склада составляет около 300 000 квадратных метров, вмещает около 400 000 товаров. Стоимость строительства составила около 80 миллионов долларов. Численность персонала на складе составляет около 500 человек. Производительность достигает более 1000 заказов в час.

Пример роботизированного склада 30м высотой

Кроме того, роботизированные склады только начинают развиваться в России, и их количество еще невелико.

Компания Ресурс – Роботизированный склад "Увелка" внедрен в 2021 году, Площадь склада 1 очереди около 10 000 квадратных метров, вмещает 10 500 европаллетомест. Стоимость строительства роботизированного склада 12 миллионов евро. Численность персонала на роботизированном складе всего 30 чел. Производительность достигает 500 заказов в час. Автоматизировано 86% складских операций.

Цена консалтинговых услуг по проектированию роботизированных складов может значительно варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как объем работ, сложность проекта, требуемые технологии и так далее.

В России стоимость таких услуг может начинаться от нескольких миллионов рублей за небольшой проект и достигать 2-3% бюджета для крупных и сложных проектов.

В мире цена услуг может быть еще более разнообразной и зависит от местоположения, уровня развития технологий и конкуренции на рынке. Ориентировочно стоимость консалтинговых услуг по проектированию роботизированных складов в мире может составлять от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов долларов США.

Однако, для получения точной информации о стоимости таких услуг рекомендуется обратиться к специализированным компаниям, которые предоставляют подобные услуги, и запросить у них индивидуальную оценку проекта.

Консультанты Bestlog оказывают услуги по концептуальному и детальному проектированию и реинжинирингу роботизированных складов.