|
|
(c) Доналд Дж. Бауэрсокс, Дейвид Дж. Клосс "Логистика. Интегрированная цепь поставок", 2001" (c) Перевод, оформление ГУУ, НФПК, 2001 (c) McGraw-Hill Companies, Inc, 1996
Содержание
? Управление складскими ресурсами
? Грузопереработка
? Заключение
По ряду причин грузопереработка является ключевым фактором производительности складских операций. Во первых, на это расходуется столько человеко-часов труда, что любое снижение производительности ведет к значительным потерям. Из за огромной трудоемкости грузопереработки складские операции более чувствительны к уровню производительности, чем производственные процессы. Во вторых, в силу самой своей природы грузопереработка мало что выиграла от совершенствования информационных технологий. Компьютеризация, конечно, внесла некоторые изменения, но преобладание физического ручного труда осталось неизменным. В третьих, до сравнительно недавнего времени на грузопереработку не распространялись принципы интегрированного управления общим комплексом логистических операций, и руководители предприятий почти не занимались соответствующими вопросами. В четвертых, только сегодня начинается разворачивание автоматизированных технологий грузопереработки, способных вытеснить часть физического труда. В складском хозяйстве именно грузопереработка поглощает львиную долю трудовых ресурсов. Расходы на оплату труда по подборке заказов и обработке грузов составляют один из самых крупных элементов издержек, связанных с трудозатратами в логистике. Развитие технологий грузопереработки обещает несколько сократить трудоемкость операций в этой области и открыть новые возможности для повышения производительности труда. В логистике главное - движение товарно материальных потоков, а не хранение запасов. Следовательно, главное в складском хозяйстве - это грузопереработка. В силу этого уже конструкция (планировка) склада является фактором эффективности операций и роста производительности труда в грузопереработке. В начале мы познакомимся с задачами управления складским хозяйством в свете тех требований, которым должны отвечать надлежащим образом налаженные процессы хранения запасов и грузопереработки. Требования, предъявляемые к грузопереработке, распространяются на операции разгрузки поступающей на склад продукции, ее отправки и перемещения грузов внутри склада. Требования к хранению охватывают как плановые, так и сверхнормативные запасы. Затем мы рассмотрим разные по степени гибкости системы грузопереработки, в том числе полуавтоматизированные и автоматизированные. Наконец, мы покажем, как особенности планировки складов и организация складских операций влияют на грузопереработку. При описании складских операций мы особо остановимся на приемке грузов, хранении запасов, подборке и отправке заказов, а также обозначим практические возможности, открываемые в этой области автоматизацией процессов грузопереработки.
Управление складскими ресурсами
Склад предназначен для хранения сырья и материалов, деталей и компонентов, готовой продукции. Складские операции сводятся к разукрупнению поступающих грузов, пересортировке и подборке отправок в соответствии с требованиями заказчиков. Задача состоит в том, чтобы обеспечить эффективную загрузку склада достаточно большим объемом продукции и отправку этой продукции со склада в соответствии с заказами. Идеально было бы, если бы товары попадали на склад и отгружались заказчикам в один и тот же день. Ниже мы познакомимся с базовыми принципами организации хранения и грузопереработки, применяемыми в этой области альтернативными технологиями, этапами планирования работы склада. Склад выполняет две основные функции - перемещение грузов и их хранение. Перемещение - это главное, хранение вторично. В перемещении выделяются три подфункции, в хранении - две.
Требования к грузопереработке
Главная задача грузопереработки - разукрупнение поступающих партий грузов и подборка отправок в точном соответствии с требованиями потребителей. Ниже мы рассмотрим три операции грузопереработки: прием и разгрузку поступающих грузов, их перемещение внутри склада, отправку.
Приемка и разгрузка. Обычно товары поступают на склад более крупными партиями, чем требуется для отправки со склада заказчикам. Прежде всего нужно разгрузить прибывший груз. На большинстве складов эту операцию выполняют вручную. Существует немного методов автоматизации и механизации разгрузки, применимых к широкому спектру продуктов, обладающих весьма разнообразными техническими характеристиками. Как правило, транспортное средство разгружают один-два человека. Упаковки вручную укладывают на поддоны или скользящие листы, чтобы сформировать грузовую единицу, удобную для перемещения. Иногда для ускорения разгрузки используют конвейеры. Крупные упаковки могут быть отправлены в помещение склада прямо из грузовика. Как мы уже говорили, контейнеризация перевозок резко увеличивает скорость разгрузки.
Перемещение грузов внутри склада. Выгруженные товары необходимо завезти на склад - в зону хранения или в зону подборки/комплектования отправок. И наконец, при поступлении заказа нужно подобрать товары в соответствии со спецификацией и переместить их в зону отгрузки. Есть два вида внутрискладской грузопереработки: перемещение и подборка. На типичном складе перемещение грузов приходится выполнять в два, а порой и в три этапа. Сначала товары завозят внутрь склада и размещают в зоне хранения. Если товары уложены на поддонах, для такого перемещения используют вилочные погрузчики, а для более крупных грузов - другие механические средства перемещения. Принятая на складе последовательность операций может затем потребовать перемещения товаров в зону комплектования/подборки отправок. Если товар тяжелый или крупногабаритный (как, например, кухонная плита или стиральная машина), от этого второго перемещения можно отказаться. И наконец, на последнем этапе партию товаров, подобранную по ассортиментной спецификации заказчика, перемещают из склада в зону отгрузки/отправки. Подборка - это основная функция склада. В результате подборки из затребованных заказчиком материалов, деталей и готовой продукции формируется отправка. Обычно ради минимизации перемещений на складе выделяют одну зону для подборки/комплектования заказов. Как правило, процесс подборки контролируют с помощью компьютерной системы. Процесс подборки - центральный объект усилий по автоматизации складских операций. Ниже в этой главе мы рассмотрим разные формы автоматизации.
Отправка. Отправка (отгрузка) заключается в проверке подготовленных к отправке товаров на соответствие требованиям заказчика и в их загрузке на транспортное средство. В большинстве случаев загрузка, как и разгрузка, осуществляется вручную. Все более популярным становится использование для отправки укрупненных грузовых единиц, поскольку это позволяет экономить время на загрузку. Такая грузовая единица состоит из нескольких упаковок продукта в одной таре, и благодаря этому при загрузке транспортного средства не приходится разбирать штабеля отдельных ящиков или коробок и по одной складывать их в кузов. Проверка комплектации отправки нужна в тех случаях, когда в результате отправки товары меняют собственника. Обычно проверка ограничивается пересчетом упаковок, но иногда отправку приходится проверять детально по всем характеристикам (перечень наименований, размер и т.д.), чтобы убедиться, что ее состав подобран в точном соответствии с заказом.
Требования к хранению
Склады обеспечивают два вида хранения запасов - плановое и сверхнормативное. Ниже мы вкратце остановимся на каждом из них.
Плановое хранение. Мы уже отмечали, что склад - это прежде всего этап движения товарно материального потока. При любой скорости оборачиваемости запасов все поступающие на склад грузы попадают на хранение - пусть даже на самый короткий срок. Хранение в рамках обычного цикла пополнения запасов называют плановым хранением. Длительность планового хранения зависит от продолжительности функционального цикла1. Объем планового запаса должен быть достаточным для выполнения складом своих функций в логистической системе.
Сверхнормативное хранение. Этим не вполне точным термином обозначают запасы, превышающие те, которые нужны для нормальной работы складов. В некоторых случаях потребность в сверхнормативном хранении возникает из за того, что запасы приходится создавать за несколько месяцев до их отправки заказчику. Возможны и другие причины возникновения сверхнормативных запасов на складе. Оценивая эффективность складских операций, нужно тщательно следить за тем, чтобы к каждому из этих двух видов запасов - плановому и сверхнормативному - применялся соответствующий показатель оборачиваемости. Сама природа некоторых продуктов (таких, например, как сезонные товары) требует их хранения в ожидании спроса или для придания большей равномерности процессу предложения. Когда функция сверхнормативных запасов состоит в уравновешивании спроса и предложения, показатель оборачиваемости бывает очень незначительным. Собственно, это и есть одно из предназначений складирования в логистической системе - компенсировать сезонные расхождения спроса или предложения. Другие причины создания сверхнормативных запасов таковы: непрогнозируемые скачки спроса, доведение продуктов до товарного вида, спекулятивные закупки и получение скидок. Сверхнормативный страховой запас бывает необходим для надежного соблюдения принятых сервисных стандартов в условиях резких и непредсказуемых колебаний спроса. Примером может служить продажа кондиционеров воздуха. Это довольно дорогие изделия, и торговцы предпочитают не закупать их помногу. А когда наступает жара, у заводов-изготовителей порой не хватает мощностей для своевременного исполнения всех заказов. Иногда продукты приходится доводить до товарного вида (бананы до созревания, например), и эту функцию берут на себя склады. На крупных продовольственных складах обычно имеются специальные помещения для дозревания, благодаря чему продукты попадают на рынок в должном виде. Склад можно использовать также для хранения партий товаров, закупленных ради спекуляции, то есть в расчете на перепродажу при благоприятном изменении цен или других рыночных условий. Размах спекулятивных операций различен для разных видов продукции и отраслей. Запасы зерна, например, часто носят спекулятивный характер. Склады нередко используют и для получения специальных скидок. Обоснованием сверхнормативного хранения могут быть, скажем, скидки за раннее приобретение. При закупке продукции в определенный период года иногда удается получить значительные скидки, а складу, соответственно, приходится хранить сверхнормативные запасы. Производители удобрений, игрушек и садовой мебели часто прибегают к системе скидок, чтобы заинтересовать торговцев в приобретении товаров до наступления сезона продаж, и тем самым побуждают их брать на себя дополнительное бремя складского хранения запасов.
Грузопереработка
Одна из важнейших задач современной логистики - обеспечить, чтобы капиталовложения в оборудование грузопереработки приносили максимальную отдачу, воплощенную в росте производительности труда. Грузопереработка в логистике неизбежна, но следует стремиться к сокращению ее объемов до возможного минимума. Здесь мы не можем подробно разбирать технические аспекты грузопереработки, но рассмотрим основные методы и их эффективность, а затем остановимся на последних достижениях в области автоматизации грузопереработки.
Основные принципы грузопереработки
Основная масса операций грузопереработки в логистике приходится на складское хозяйство. Существует фундаментальное различие между обработкой упакованной продукции и обработкой жидких, насыпных или навалочных грузов. В последнем случае нет нужды в использовании защитной упаковки. Для разгрузки сыпучих, жидких и газообразных материалов применяют специализированное оборудование. Ниже мы будем рассматривать главным образом переработку упакованной продукции.
Опыт помог выработать ряд следующих требований к системам грузопереработки.
1. Оборудование, используемое для грузопереработки и хранения, должно быть максимально стандартизированным.
2. Конструкция системы грузопереработки должна в максимальной степени обеспечивать непрерывность материального потока.
3. Инвестиции следует направлять преимущественно в оборудование для перемещения грузов, а не в стационарное оборудование.
4. Нужно стремиться к максимальной загрузке оборудования.
5. При выборе оборудования грузопереработки следует стремиться к минимизации отношения веса подъемно-транспортных механизмов к их грузоподъемности (полезной нагрузке).
6. Конструкция системы должна предусматривать максимально возможное использование естественной силы тяжести.
Системы грузопереработки бывают механизированными, полуавтоматизированными, автоматизированными и компьютеризованными. В механизированных системах рабочие используют подъемно транспортное оборудование для приемки, перемещения и отправки грузов. При этом значительную часть издержек составляют расходы на оплату труда. В автоматизированных системах, напротив, крупные инвестиции в оборудование позволяют сократить долю ручного труда до экономически оправданного уровня. Автоматизации поддаются практически все операции грузопереработки. Когда автоматизация охватывает только часть операций, а остальные выполняются вручную, говорят о полуавтоматизированной системе грузопереработки. Компьютеризация обеспечивает максимальный контроль над использованием механического подъемно-транспортного оборудования. Механизированные системы грузопереработки встречаются чаще всего, хотя в последнее время все большее распространение получают автоматизированные и полуавтоматизированные системы. Как мы уже отмечали, одна из причин низкой производительности труда в логистике заключается в том, что здесь пока еще очень слабо используются возможности, открываемые компьютеризацией. По всей видимости, в ближайшие годы стоит ожидать кардинальных изменений в этой сфере.
Механизированные системы
В механизированных системах применяется множество разновидностей подъемно-транспортного оборудования. Наиболее распространены вилочные погрузчики, самоходные погрузчики поддонов, бугельные буксировочные линии, тягачи с полуприцепами, конвейеры и карусельные механизмы. Некоторые образцы такой техники показаны на рисунке 14.1.
Вилочные погрузчики. Вилочные погрузчики служат для перемещения грузов в промышленной упаковке по горизонтали и вертикали. Поддон или скользящий лист образует платформу, на которую укладывают упаковки. Скользящий лист - это тонкий лист гофрированного картона или волокнистого пластика, представляющий собой экономичную альтернативу поддонам, идеальную в тех ситуациях, когда продукт подвергается грузопереработке всего несколько раз. Обычно вилочный погрузчик перевозит не более двух грузовых единиц (поддонов) единовременно. Но применение вилочных поРисунок 14.1. Образцы механического подъемно-транспортного оборудованияКомпания Pioneer Hi Bred International, расположенная в Дюране, шт. Айова, - крупнейший в мире производитель семян. В ее ассортимент входят посевные материалы для 600 видов растений, а с учетом разнообразия сортов это тысячи товарных позиций (и, следовательно, единиц хранения). Компания является лидером не только в области растениеводства и семеноводства, но и в области освоения новых технологий складских операций. В последние годы в связи с расширением номенклатуры выпускаемой продукции компания решилась на проведение экспериментов с новейшими технологиями складирования, обещающими рост общей эффективности. Несколько лет назад компания отказалась от ручных методов инвентаризации запасов, внедрив автоматизированную систему управления складским хозяйством и оснастив своих работников переносными пультами для ввода данных в компьютер. Процесс инвентаризации ускорился, но люди с трудом осваивали работу с клавиатурой. Сначала руководство хотело перейти к использованию штрих кодов и сканированию с передачей данных сканирования по радиотелефону, но потом решило, что это потребует слишком радикальных изменений в существующей системе. В конце 1993 г. на одном из своих предприятий компания начала испытание автоматизированной системы сбора данных, основанной на технологии распознавания голоса. "Мы пытались найти технологию, не требующую применения пультов и клавиатур, но при этом легко встраиваемую в существующую систему складского хозяйства, и, похоже, распознавание голоса - это то, что надо", - объясняет руководитель отдела информационных систем Майк Доути. Как работает новая система? Ее технический инструментарий состоит из наушников, снабженных микрофоном и миниатюрным дисплеем размером 1,2 на 1,3 дюйма. Дисплей крохотный, но воспринимается как обычный компьютерный монитор - здесь проявляется нечто сродни эффекту видоискателя. Складской рабочий вслух считывает маркировку на упаковках, и через радиотелефон информация поступает в центральный компьютер. Система руководит действиями каждого рабочего, занятого комплектованием заказов, передавая ему на дисплей местоположение требуемых продуктов. Когда рабочий находит нужную упаковку, он вслух называет ее местоположение в зоне хранения. Система проверяет правильность выбора и, если все в порядке, подтверждает его, вновь высвечивая всю верную информацию на дисплее. Смысл системы в том, что она дает операторам вилочных погрузчиков возможность собирать данные о состоянии запасов одновременно с выполнением рутинных складских операций, таких как сортировка грузов, подборка заказов, формирование смешанных отправок на поддонах или обработка обратных потоков (при возврате товаров). Поскольку этот прирост производительности достигается без ущерба для надежности складирования, главный выигрыш от новой системы заключается в совершенствовании процесса учета (отслеживания) запасов. Это позволило, в частности, складывать поддоны в штабеля произвольным образом, что на 20% повысило эффективность хранения. "Благодаря рационализации процедур подборки и комплектования отправок мы сократили время на исполнение заказов и сейчас перемещаем куда больше грузов силами значительно меньшего числа людей", - говорит менеджер предприятия Джо Кауфман. С учетом того, что часть склада пришлось оборудовать холодильными установками, полученная экономия тем более поражает воображение: она окупила капиталовложения в систему на 200%. Компании настолько понравились результаты эксперимента, что она теперь намерена испытать эту технологию на своих самых сложных складах. По словам Майка Доути, "система голосового ввода информации, видимо, наиболее производительна. Все необходимые данные из управляющего компьютера вы получаете на свой дисплей, а роль клавиатуры для ввода информации выполняет просто ваш голос".
И перевозит не более двух грузовых единиц (поддонов) единовременно. Но применение вилочных погрузчиков не ограничивается стандартными грузовыми единицами. Их используют также для перемещения навалочных грузов или ящиков - в зависимости от типа продукта. Существует множество видов вилочных погрузчиков. На складах встречаются стеллажные погрузчики, способные поднимать груз на высоту до 12 м, беспаллетные односторонние штабелеры, а также погрузчики, приспособленные для работы в проходах шириной не более 56 дюймов (140 см)2. В последние годы склады стремятся ко все более эффективному заполнению полезного пространства и ради этого стараются увеличить плотность размещения стеллажей, что, разумеется, усилило заинтересованность в погрузчиках, способных работать в узких проходах. Вилочный погрузчик неэкономичен для горизонтального перемещения грузов на большие расстояния, поскольку при этом слишком велики удельные трудозатраты. Поэтому его лучше всего использовать на операциях приемки и отправки грузов, а также для загрузки на стеллажи. Большинство вилочных погрузчиков работает либо на электричестве, либо на пропановом топливе. Для повышения производительности вилочных погрузчиков все чаще применяют новые информационные технологии. К примеру, средства радиокоммуникации, о которых мы рассказывали в главе 6, служат для ускорения связи с операторами вилочных погрузчиков при выполнении теми операций складирования, комплектования и отправки заказов. На смену машинописным или распечатанным на принтере инструкциям пришли команды по радиотелефону - карманному или встроенному в погрузчик. Радиотелефонная связь позволяет централизованным информационным системам работать в режиме реального времени, а в сочетании с технологией сканирования штрих кодовой маркировки поддонов и упаковок дает возможность оперативно обновлять данные о наличии продукции, управлять процессами комплектования заказов и пополнения складских запасов. Пример компании Pioneer Hi Bred International, описанный во вспомогательной рубрике (см. с. 380), иллюстрирует применение этих технологий в грузопереработке.
Самоходные гидравлические погрузчики поддонов. Это многофункциональные и экономичные механизмы для погрузки разгрузки поддонов, сортировки и укрупнения отправок, перемещения грузов на довольно длинные дистанции внутри складских помещений. Наиболее распространены модели, работающие на аккумуляторах.
Бугельные линии. Буксировочные бугельные линии бывают двух видов: напольные и потолочные (монтируемые под потолком). Бугельная линия приводит в движение четырехколесные грузовые платформы, которые непрерывно перемещаются по замкнутому маршруту. Непрерывное движение и есть главное достоинство этих линий. Но у них, к сожалению, отсутствует свобода выбора маршрута (гибкость), характерная для вилочных погрузчиков. Бугельные линии используют главным образом для подборки заказов. Рабочий, занимающийся комплектованием заказов, выкладывает на грузовые платформы отобранные упаковки, и те буксируются в зону отправки. Существует ряд автоматических устройств, которые в нужный момент отцепляют грузовую платформу от бугельной линии и направляют ее на нужную погрузочную площадку. Нет единого мнения о том, где лучше всего монтировать бугельную линию - в полу или под потолком. Напольная конструкция обходится дороже при модификации и техническом обслуживании. Потолочная отличается большей гибкостью, но требует идеально гладкой поверхности пола; если же на полу имеются малейшие неровности, передние колеса грузовых платформ теряют опору и возрастает риск повреждения перевозимых грузов.
Тягачи с полуприцепами. Тягач буксирует один или несколько четырехколесных полуприцепов, на которые складывают загруженные поддоны. Типичный размер полуприцепа - 4Ѕ8 футов (120Ѕ240 см). Обычно такой автопоезд используют, как и бугельную линию, для подборки отправок. Главное преимущество тягачей с полуприцепами - гибкость выбора маршрутов, хотя они не так экономичны, как бугельные линии, поскольку им необходим водитель и их работа сопряжена с длительными простоями. Благодаря техническому прогрессу возникли системы автоматического управления тягачами, которые рассматриваются в разделе о полуавтоматизированных системах грузопереработки.
Конвейеры. Конвейеры широко применяются в операциях разгрузки, погрузки и подборки отправок. Классифицируются в зависимости от (1) наличия силового привода (приводные), (2) использования естественной силы тяжести (гравитационные), (3) типа грузонесущего элемента (ленточные, роликовые и пр.). Приводные конвейеры оснащены двигательным механизмом, расположенным под конвейерной линией или над ней. При этом в значительной степени теряется гибкость операций. Гравитационные ленточные или роликовые конвейеры легко поддаются демонтажу и переносу с места на место. Переносные роликовые конвейеры гравитационного действия часто применяют на складах для разгрузки/загрузки транспортных средств, а в некоторых случаях их придают грузовикам для разгрузки отправок в месте назначения.
Карусельные механизмы. Карусельный механизм работает по иному принципу, чем большинство устройств, применяемых в грузопереработке. Карусельный механизм представляет собой круглое основание, на котором смонтирован ряд ячеек или креплений для грузов. Вращаясь, карусельный механизм проносит перед оператором, занимающимся подборкой заказов, весь ряд ячеек или креплений и таким образом доставляет ему необходимые грузы. Существует множество разных по конструкции карусельных механизмов. Обычно их используют для отбора отдельных упаковок при формировании или расформировании грузовых единиц или в операциях с запасными частями. Карусельные механизмы выгодны тем, что делают ненужным передвижение работников при подборке отправок, то есть экономят время и труд. Кроме того, такие механизмы, особенно современные (стеллажные или многоободные), существенно экономят складскую площадь.
"Световые" системы подборки заказа. Карусельные механизмы позволяют использовать еще одну технологию грузопереработки, известную на практике под названием "световая подборка". В таких системах подборщики заказов выбирают определенные предметы (упаковки) непосредственно с карусельного механизма или с конвейера и здесь же складывают их в коробки. Ряд горящих лампочек, или "светящееся дерево", расположенное перед каждым местом подборки заказа, указывает количество предметов, которые необходимо отсюда забрать для комплектования отправки. Эта же световая сигнализация может служить и для оповещения подборщика о том, что коробка собрана и готова к перемещению в другое место. В системах, где из однородных предметов подбирают сразу несколько заказов, такие "световые индикаторы" показывают сборщику, сколько предметов нужно уложить в каждую коробку, представляющую отдельный заказ. Встречаются также системы, где для дальнейшего повышения производительности грузопереработки подготовка отборочных листов (перечней необходимых предметов) и управление движением карусельных механизмов осуществляются с помощью компьютера. Такие системы называют "безбумажной подборкой", так как они не требуют работы с бумажными документами, замедляющей комплектование заказов.
Мы рассмотрели основные виды механического оборудования, применяемого в грузопереработке. В большинстве систем используются те или иные комбинации этих механизмов. Например, вилочные погрузчики служат для перемещения грузов по вертикали, а тягачи с полуприцепами и самоходные погрузчики поддонов - для перемещения по горизонтали.
Полуавтоматизированные системы
Полуавтоматизированные склады в дополнение к механическому подъемно транспортному оборудованию оснащены еще и автоматическими устройствами. Типичными примерами последних являются внутрискладские системы автоматического управления транспортными средствами, компьютеризованные сортировочные линии, роботы и различные виды наклонных стеллажей.
Системы автоматического управления транспортными средствами. Средства передвижения с автоматическим управлением выполняют ту же функцию, что и механическое подъемно транспортное оборудование (тягачи с полуприцепами или погрузчики поддонов), но с одним важным отличием: им не требуется водитель. Система автоматического управления сама выбирает маршрут и место остановки. В типичных системах автоматического управления используются оптические или магнитные устройства регулирования маршрутов. Оптические устройства построены на эффекте отражения светового сигнала: маршрут прокладывают в виде светоотражающей полосы на поверхности пола, по которой и движется транспортное средство вслед за световым лучом. Магнитные устройства ориентируются на находящуюся под напряжением проволоку, также вмонтированную в пол склада. Главное преимущество - не нужен водитель. В новейших системах автоматического управления выбор маршрута осуществляется с помощью компьютерных и видеотехнологий, а потому здесь не требуются направляющие устройства - провода или светоотражающие полосы. Современные системы проще, миниатюрнее и обладают большей гибкостью, чем их предшественники начала 1980 х годов. В первой половине 1990 х годов популярность ранних систем автоматического управления транспортным оборудованием снизилась (объем заказов на эти системы упал на 40%)3.
Автоматическая сортировка. Обычно системы автоматической сортировки устанавливают на конвейерных линиях. Упаковки, подобранные на складе в соответствии с заказом и помещенные на конвейер, нужно рассортировать по партиям для отправки с той или иной отгрузочной площадки. Для того чтобы системы автоматической сортировки могли работать, каждая промышленная упаковка должна нести определенную маркировку. Устройства оптического сканирования считывают код и автоматически направляют упаковку в нужное место отгрузки. Большинство считывающих устройств поддается перепрограммированию, так что может работать с разными типами маркировки. Достоинства устройств автоматической сортировки в том, что они (1) экономят живой труд и (2) работают быстрее и точнее. На то, чтобы направить упаковку в нужное место, высокоскоростная система сортировки тратит менее одной секунды. При этом упаковки направляются в требуемое место назначения и могут быть оформлены в единую грузовую единицу для отправки.
Роботы. Робот - это "человекоподобная" машина, работающая на микропроцессорах и запрограммированная на выполнение определенной операции или серии операций. Привлекательность роботов в том, что они способны действовать как "разумные механизмы". Роботы приобрели широкую популярность в начале 1980 х годов, когда их принялись внедрять на автосборочных заводах для замены живого труда. Однако складское хозяйство, сильнее, чем производство, подчиненное индивидуальным запросам отдельных потребителей, отличается меньшей регламентированностью, а потому применение роботов здесь имеет свою специфику. На складах роботов используют в первую очередь для разукрупнения или, наоборот, формирования грузовых единиц. В ходе разукрупнения робот должен уметь распознать упаковки и, выбрав нужные, поместить их на ленту конвейера в надлежащем порядке. При комплектовании грузовых единиц последовательность операций обратная. Еще одна перспективная область применения роботов на складах - работа в опасных или неблагоприятных для человека условиях (шум, холод и пр.). Многообещающие возможности открывает использование роботов на механизированных складах в отдельных операциях, требующих быстроты, надежности и точности исполнения. Благодаря элементам "искусственного интеллекта" роботы во многих случаях представляют собой более удачную альтернативу ручному труду.
Наклонные стеллажи. Наклонные стеллажные конструкции, по которым упаковки сами продвигаются в нужном направлении, широко используются на складах для экономии ручного труда. Обычно такая конструкция включает в себя гравитационный роликовый конвейер, и ее задняя часть, с которой стеллаж загружают, приподнята по сравнению с передней. Когда из передней (более низкой) части стеллажа выбирают упаковку, все, что на нем находится, под действием силы тяжести сползает вниз. Наклонные стеллажи - наиболее наглядный пример использования силы тяжести в грузопереработке. Такие стеллажи устраняют нужду в вилочных погрузчиках для перемещения грузовых упаковок. Загрузка конструкции с тыльной стороны дает важное преимущество - "автоматическое" движение грузов к месту выборки. К тому же это позволяет реализовать в управлении запасами принцип ФИФО* ("первым прибыл - первым выбыл"). Наклонные стеллажи находят весьма разнообразное применение, в том числе для размещения свежевыпеченного хлеба на поддонах перед отгрузкой потребителям. Такими же роликовыми подающими устройствами, как правило, оснащают автоматизированные рабочие места в системах, работающих по методу "точно в срок".
Автоматизированные системы
О полностью автоматизированных складах говорили несколько десятилетий, но вполне безрезультатно. Первым шагом в области автоматизации стала подборка заказов на уровне грузовой единицы (с использованием промышленной упаковки). В 1980 е годы были созданы автоматизированные высокостеллажные складские комплексы.
Возможности автоматизации. Привлекательность автоматизации в том, что она освобождает склады от прямых трудозатрат, замещая труд капиталом, воплощенным в оборудовании. К тому же автоматизированные системы работают быстрее и надежнее. Впрочем, и у них есть свои недостатки: дороговизна и сложность внедрения. Почти все существующие ныне автоматизированные системы были разработаны и сконструированы для выполнения конкретных задач конкретного склада. Шесть перечисленных выше основных требований к механизированным системам грузопереработки неприменимы к автоматизированным системам. Например, в автоматизированной системе оборудование для хранения запасов является неотъемлемой частью технической базы грузопереработки и на него приходится до 50% всех инвестиций. Отношение полезной нагрузки оборудования к его весу не имеет существенного значения для автоматизированных систем. Компьютеры сейчас везде играют важную роль, но в автоматизированных системах грузопереработки они составляют сердцевину всего. Компьютеры управляют не только процессом комплектования отправок, но и взаимодействием складов с другими элементами логистической системы. Автоматизированные склады отличаются особой системой контроля за состоянием запасов. Быстрому развитию автоматизированных складов прежде препятствовала дороговизна вычислительной техники. Сейчас этот барьер устранен.
Системы подборки заказов. Первым объектом автоматизации в складском деле стала подборка упаковок продукции для комплектования заказа. Главная цель заключалась в уменьшении трудозатрат на этой операции и повышении производительности путем создания технического комплекса, сочетающего механические устройства с автоматическими процессами. Исходная конструкция представляла собой ряд поставленных друг на друга наклонных стеллажей. Упаковки загружались с более высокой тыльной стороны стеллажа и под влиянием силы тяжести скользили вниз по вмонтированному сюда гравитационному конвейеру, пока не упирались в запирающую дверцу. Между стеллажами вдоль нижней их части располагались приводные конвейерные линии в несколько рядов - каждый на уровне запирающей дверцы, предназначенные для перемещения упаковок на отгрузочную площадку. Получив заказ, управляющая информационная система выдавала команду на открытие запирающих дверец, и упаковки начинали поступать на движущиеся конвейеры, которые перемещали продукцию в зону отправки. Зачастую продукцию загружали в стеллажи в той самой последовательности, которая была удобна для дальнейшей выгрузки и отправки заказчику. Сегодня эти первые попытки автоматизировать грузопереработку выглядят крайне беспомощными и неэффективными. Сохранялась значительная потребность в ручном труде на этапах загрузки и разгрузки конвейеров, а сама автоматика была очень дорогой. Подобные системы использовались только для работы с дорогостоящими товарами или в помещениях с вредными условиями, например в морозильных камерах. Со временем системы автоматической подборки заказов претерпели заметные усовершенствования. Удалось полностью автоматизировать перемещение грузовых единиц (промышленных упаковок) от места поступления товаров на склад до их загрузки в грузовики для отправки. Подобные системы включают в себя интегрированную сеть гравитационных роликовых конвейеров и конвейеров с силовым приводом. Системой управляет компьютер, одновременно решающий задачи обработки поступающих заказов и контроля за состоянием запасов. Поступающая на склад продукция автоматически перемещается в зону хранения и загружается на наклонные стеллажи, а одновременно с этим обновляются данные о наличных запасах. По получении заказа система готовит график загрузки и вывода на линию подвижного состава в соответствии с объемом и другими характеристиками грузовой отправки. К нужному моменту весь товар отобран в той последовательности, в какой его следует загружать на транспортное средство, и автоматически подан конвейерами в зону погрузки/отправки. В большинстве случаев рука человека в первый раз прикасается к упаковкам только при загрузке трейлера. Благодаря эффективной координации входящих/исходящих грузопотоков, а также надежному контролю сегодня такого рода системы значительно прибавили в производительности и широко применяются в складском хозяйстве.
Автоматизированные транспортно-складские комплексы. Концепция автоматизированной комплексной грузопереработки на основе высокостеллажного хранения грузовых единиц привлекла широкое внимание сравнительно недавно. В таких комплексах автоматизированы все процессы - от приемки грузов до их отправки. Комплекс образуют четыре главных элемента: стеллажи, оборудование для загрузки запасов на хранение и выборки для комплектования заказов, системы приемки/отправки грузов (системы входящих/исходящих потоков) и системы управления. В названии таких комплексов определение высокостеллажные возникло в связи с физическими характеристиками используемых здесь стальных стеллажных конструкций, которые могут достигать высоты 120 футов (37 м). Для сравнения - в механизированных складах высота стеллажей не превышает, как правило, 20 футов (6 м). Это объясняет экономическую привлекательность складов высокостеллажного хранения. Типовой высокостеллажный склад состоит из рядов стеллажей для хранения длиной от 120 до более 800 футов, разделенных технологическими проходами. В этих проходах по специальным направляющим двигаются автоматически управляемые стеллажные погрузчики, осуществляющие закладывание грузов на хранение и подбор грузов для отправки. Скорость перемещения этих машин по горизонтали составляет 300-400 футов в минуту, а по вертикали - 100 и более футов в минуту. Машина должна быстро найти нужную стеллажную ячейку, а затем поместить туда груз или забрать его оттуда. Последние операции выполняются с помощью выдвижной платформы, которая входит внутрь стеллажа и выходит оттуда со скоростью до 100 футов в минуту. Поскольку такая платформа выдвигается только на несколько футов, она должна обладать способностью быстро ускоряться и резко тормозить. В некоторых конструкциях стеллажный погрузчик с помощью тягача перемещается из одного прохода в другой. Тягач может быть закреплен за определенным погрузчиком или свободным. В первом случае он всегда стоит в конце прохода, в котором работает погрузчик. Свободный тягач обслуживает несколько проходов, по которым он движется в соответствии с графиком, обеспечивающим максимальную загрузку оборудования. Выбор между закрепленным и свободным тягачом определяется экономическим расчетом и числом проходов на складе. Помимо операций в основной зоне высокостеллажного хранения нужно еще, во первых, принять грузы, поступающие на склад, и подать грузы в зону отправки, а во вторых, правильно разместить грузы в периферийных зонах возле стеллажей перед загрузкой их в ячейки или после выгрузки их оттуда. За эти перемещения отвечают системы входящих/исходящих потоков. Наибольшие потенциальные проблемы грузопереработки кроются именно в периферийных операционных зонах вблизи от стеллажей. Обычная практика заключается в том, что возле каждой пары стеллажей, объединенных проходом, размещают участок загрузки-выгрузки, способный обеспечить достаточный приток и отток грузов для полного использования эксплуатационных возможностей стеллажных погрузчиков. Для достижения максимальной эффективности этих операций нужно, чтобы у каждого прохода имелись отдельные участки "перевалки" входящих и исходящих грузопотоков. Система управления на высокостеллажном складе подобна уже описанной выше автоматизированной системе подборки заказов. Единственной особенностью систем управления на высокостеллажных складах является то, что они одновременно должны обеспечивать и максимальную загрузку оборудования, и высокую скорость операций. Повышение быстродействия и удешевление микропроцессоров способствовали появлению компьютеров, специализированных на управлении автоматизированными высокостеллажными складскими комплексами.
На рисунке 14.2 изображена схема устройства автоматизированного склада высокостеллажного хранения. Объем стеллажей для хранения запасов составляет примерно 3,3 млн куб. футов, а высота сооружения - 100 футов. Из поступающей на склад продукции автоматически формируются грузовые единицы, а оснащенные силовым приводом конвейеры транспортируют их в зону высокостеллажного хранения. Затем груз приписывают к определенной ячейке стеллажа и доставляют к соответствующему участку загрузки-выгрузки. Здесь груз принимает стеллажный погрузчик, который и перемещает его в отведенную ячейку. Система управления не только вводит в график и размещает поступающие грузы, но также регулирует грузопереработку и ротацию запасов. Когда приходит заказ, система управления дает команду на подборку определенных грузовых единиц, которые затем попадают на приписанный к стеллажу участоквыгрузки исходящих потоков, откуда по гравитационным и приводным конвейерам перемещаются на соответствующую отгрузочную площадку. К моменту, когда выбранный из зоны хранения груз доставлен и загружен в транспортное средство, вся сопроводительная документация уже готова к отправке. Пример новаторского применения автоматизированной транспортно-складской технологии дает автомобильная промышленность США. Так, завод корпорации Chrysler в Толедо, шт. Огайо, производит кузова для джипов и автофургонов. По выходе кузовных деталей с производственной линии два автоматических погрузчика подбирают их и укладывают в трейлер для транспортировки на завод окончательной сборки, расположенный в четырех милях от кузовного производства. На этом втором заводе тоже имеются два автоматических погрузчика, которые принимают кузовные детали и по методу "точно в срок" доставляют их на соответствующие сборочные линии. Такие примеры использования автоматизированных комплексных технологий складирования и грузопереработки сегодня типичны для многих отраслей. За счет максимально плотного заполнения каждого квадратного метра складской площади и всемерного сокращения прямых трудозатрат эти системы обеспечивают рост производительности труда в сфере грузопереработки. Кроме того, они надежно предотвращают воровство и повреждение продукции, а также обеспечивают абсолютно точный учет запасов.
Компьютеризованные системы
Концепция сплошной компьютеризации операций механизированного склада относительно нова и пока еще пребывает в стадии тестирования. Идея привлекательна тем, что обещает соединить высокий уровень управления, достигаемый в автоматизированном складе, с операционной гибкостью механизированной системы. Основным видом оборудования на таком складе является вилочный погрузчик. Планировка и конструкция склада в основном остаются теми же, как в обычных механизированных складах. Разница только в том, что все перемещения и операции вилочных погрузчиков подчинены управляющим командам компьютера. Компьютер хранит всю информацию об операциях грузопереработки, что позволяет анализировать текущую ситуацию и находить оптимальные способы загрузки оборудования. Компьютер вычисляет потребность в перемещениях и "распоряжается" оборудованием таким образом, чтобы свести к минимуму холостые прогоны и максимизировать уровень полезной нагрузки. Управление действиями оператора вилочного погрузчика центральный компьютер осуществляет напрямую через терминал, установленный на погрузчике. В менее экзотических системах для управления передвижениями внутри склада используют подготовленные и распечатанные на компьютере схемы, которые размещают в узловых точках склада. Достоинство этого подхода в том, что при небольших инвестициях удается получить ключевые преимущества полностью автоматизированного склада. Эта система к тому же способствует росту производительности труда, потому что здесь легко оценить работу каждого оператора вилочного погрузчика и платить ему в строгом соответствии с результатами труда. Главным недостатком является чрезмерная гибкость выдаваемых компьютером предписаний. Конкретный вилочный погрузчик может одновременно осуществлять операции по загрузке или разгрузке нескольких транспортных средств и при этом еще подбирать продукцию для нескольких заказов. Чрезмерное разнообразие заданий усложняет организацию работы складского оборудования и оценку результатов труда каждого отдельного оператора.
Дополнительные задачи грузопереработки
Главное предназначение всей логистической системы - обеспечить бесперебойное и эффективное движение товаров от производителя к магазинному прилавку. Но иногда системе грузопереработки приходится иметь дело с обратными товарно-материальными потоками в логистический сети, то есть с возвратом товаров и материалов из магазинов. По ряду причин товары иногда возвращают производителю либо он их отзывает сам. Обычно такие обратные потоки не настолько велики и регулярны, чтобы заниматься их механизацией, так что здесь приходится полагаться прежде всего на ручной физический труд. При организации систем грузопереработки следует в разумных пределах принимать в расчет влияние этих обратных потоков на уровень логистических издержек и сервиса. Как правило, возвратные потоки состоят из поддонов, картона и других упаковочных материалов, а также поврежденных, с истекшим сроком годности или излишних продуктов. Кроме того, усиливающаяся борьба экологических движений за отказ от одноразовой тары может увеличить поток возвращаемых производителю многоразовых упаковок. Во многих отраслях логистическим системам предстоит налаживать эффективное управление товарно-материальными потоками, идущими в двух направлениях по снабженческо-сбытовой цепи.
Заключение
Менеджеры компаний должны принимать обдуманное решение о том, какой склад им нужен - механизированный, полуавтоматизированный, полностью автоматизированный или компьютеризованный. В таблице 14.1 представлены общие характеристики ручных и автоматизированных систем грузопереработки, которыми можно руководствоваться, делая выбор. Автоматизированные склады требуют самых больших первоначальных вложений капитала. Они занимают меньшую площадь, но тут нужны более крупные инвестиции в оборудование. Главное преимущество автоматизированных складов - сокращение операционных расходов. Правильно спроектированная и хорошо управляемая автоматизированная система грузопереработки превосходит механизированные склады во многих отношениях: меньше потребность в рабочей силе, меньше потерь продукции, выше точность исполнения заказов, лучше сохранность и оборачиваемость запасов. Но выбор системы грузопереработки должен опираться на оценку окупаемости капиталовложений.
Таблица 14.1 "Основные типы складских систем
Тип оборудования
Тип грузов
Достоинства
Дополнительные характеристики
Ручные
Стеллажные конструкции
Стандартные паллетные
Поддонные (паллетные) упаковки
Высокая плотность хранения, высокая сохранность грузов
Плотность хранения еще увеличивается при помещении грузов на двойную глубину стеллажа
Ячеистые
Поддонные (паллетные) упаковки
Доступность грузов для вилочных погрузчиков, высокая плотность хранения
Доступ вилочных погрузчиков только с одной стороны
Двусторонние сквозные
Поддонные (паллетные) упаковки
То же
Доступ вилочных погрузчиков с двух сторон
Высокостеллажные
Высокостеллажные Поддонные (паллетные) упаковки
Очень высокая плотность хранения
Часто используются в автоматизированных транспортно-складских комплексах и могут дать налоговые льготы при размещении в специальных зданиях
Консольные
Длинные или рулонные грузы
Приспособлены для хранения разнообразных по форме грузов
Каждая отдельная единица хранения может размещаться на отдельной полке
Паллетные штабельные каркасы
Нестандартные или сминаемые упаковки
Позволяют штабелировать грузы, не пригодные к штабелированию в других конструкциях; экономия складского пространства
Демонтируются, если не используются
Штабельные каркасы
Нестандартные или сминаемые упаковки
То же
Складываются, если не используются
Наклонные
Стандартизованные грузовые единицы
Высокая плотность хранения, использование естественной силы тяжести для перемещения грузов
Пригодны для применения методов управления запасами (учета) ФИФО и ЛИФО
Стеллажи обыкновенные
Мелкие упаковки, разрозненные грузы, ящики
Дешевизна
Комбинируются со стеллажами с выдвижными ячейками, что увеличивает операционную гибкость
Стеллажи с выдвижными ячейками
Мелкие детали и инструменты
Легкий доступ к мелким предметам, хорошая сохранность запасов
Пригодны для разделения разных единиц хранения
Передвижные стеллажи и стеллажные конструкции
Поддонные (паллетные) упаковки разрозненные грузы, ящики
Позволяют сократить требуемые складские площади вдвое
Приспособлены для оснащения защитными устройствами
Автоматизированные
Автоматизированные транспортно-складские комплексы, работающие с грузовой единицей
Поддонные (паллетные) упаковки и грузы различных форм и размеров
Очень высокая плотность хранения, компьютерное управление
Дают дополнительные налоговые льготы при размещении в соответствующих помещениях
Перевалочные системы с транспорта на транспорт ("работа с колес")
Поддонные (паллетные) упаковки и грузы различных форм и размеров
Высокая плотность хранения
Выгодны при очень малой номенклатуре единиц хранения и больших объемах грузопереработки
Автоматизированные транспортно-складские комплексы, работающие с мелкими грузами
Мелкие упаковки
Высокая плотность хранения, компьютерное управление
Поддаются изменению конфигурации для придания большей операционной гибкости
Горизонтальные карусельные механизмы
Мелкие упаковки
Легкий доступ к мелким предметам, относительная дешевизна
Могут устанавливаться друг на друга
Вертикальные карусельные механизмы
Мелкие детали и инструменты
Высокая плотность хранения
В многоэтажных помещениях могут выполнять двойную функцию: хранилища и системы транспортировки
Подъемники с оператором
Мелкие упаковки
Значительная гибкость
Могут быть использованы на высокостеллажных конструкциях или модульных стеллажах с выдвижными ячейками
Источник: Storage Equipment for the Warehouse// Modern Materials Handling, 1985 Warehousing Guidebook 40. Spring 1985. Vol.4. P.53
|
|