2017-10-09 | W magazynie

Automatyka pierwszego sortu

Wszędzie tam, gdzie w krótkim czasie konieczne jest wysłanie masowej ilości przesyłek składających się niejednokrotnie z kilku czy kilkunastu kompletowanych jednostek, znajdują zastosowanie różne technologie sortowania, automatyzujące ten proces. Ich kluczowym zadaniem jest zapewnienie szybkości, wydajności i redukcja pomyłek, o które przy tak dużej ilości zamówień nietrudno.
Automatyka pierwszego sortu (Żródło: Beumer)
Głównym zadaniem sorterów w magazynach, cross-dockach czy centrach dystrybucyjnych jest wspomaganie procesu dystrybucji towarów. W wielu przypadkach są integralnym elementem systemu transportu i przeładunku towarów w sprzedaży detalicznej, hurtowej i we wszystkich działaniach dystrybucyjnych w handlu internetowym. Mają na celu zautomatyzowanie przepływu strumienia towarów kierowanych do wysyłki, aczkolwiek mogą łączyć w sobie więcej funkcji, takich jak np. operacje pakowania, etykietowania pojedynczych elementów oraz opakowań wysyłkowych, generowanie dokumentów wysyłkowych, fakturowanie czy kontrola masy przesyłki.

W związku z dostępnością różnych technologii sortowania należy się zastanowić nad kluczowymi determinantami wyboru konkretnego rozwiązania. Konieczna jest w tym celu analiza procesów magazynowania i dystrybucji, a także specyfiki samego towaru.  Istotne są takie parametry, jak wymiary, sposób pakowania (pojedyncze sztuki czy opakowania zbiorcze), charakterystyka opakowań (karton, folia, luzem), cechy produktu itd. Równie ważne są założenia co do metody kompletacji towaru, przepustowości systemu, rodzaju i charakterystyki zamówień czy poszczególnych SKU (referencji magazynowych). Jeśli dobrze rozumiemy, czego potrzebuje biznes i jakie w związku z tym zadania będzie realizował magazyn czy centrum dystrybucji, dopiero wtedy można przejść do wyboru konkretnych urządzeń.

Dwojaki może być natomiast charakter zadań realizowanych przez urządzenia sortujące. Mogą być przeznaczone do rozdzielania towaru na poszczególne zamówienia i kierowania ich do stacji pakowania (ewentualnie bezpośrednio do opakowania wysyłkowego) albo sortowania opakowań do określonych destynacji wysyłkowych lub miejsc magazynowych. Procesowi sortowania mogą podlegać wyroby o zróżnicowanym charakterze, począwszy od odzieży (dla jednostek w opakowaniach płaskich lub wiszących), poprzez obuwie, książki, płyty CD, wydawnictwa multimedialne, kosmetyki, lekarstwa, elektronikę, po przesyłki pocztowe (paczki i listy).

Wiele czynników ma wpływ na dobór technologii sortowania, jednak najważniejszy jest rodzaj produktu, który będzie sortowany, oraz wymagana wydajność systemu. „W zależności od rozmiarów przedmiotu, jego wagi, kształtu oraz rodzaju opakowania firma BEUMER wybiera najlepiej pasującą technologie pozwalającą na sortowanie z dużą dokładnością i uniknięcie uszkodzeń opakowań czy zawartości. Wymagana wydajność determinuje podjęcie przez nas decyzji dotyczącej zaproponowania prostego sortera liniowego bądź skomplikowanego systemu opartego na kombinacji sorterów liniowych lub pętlowych połączonych z systemem przenośników” – mówi Jarosław Gorczyński, Managing Director BEUMER Group Poland.

Szeroki wachlarz rozwiązań

Sformułowania „sorter” w logistyce używa się zarówno w kontekście wycinka linii dotyczącego tylko modułu sortującego towary, jak i całej linii, w której skład wchodzi sorter. Sortery ze względu na swą budowę konstrukcyjną mogą być wykonane jako pętlowe i proste.

Jak tłumaczy Andrzej Malec, Menedżer Logistyk w firmie WDX SA, sortery pętlowe zazwyczaj charakteryzujemy jako te o większej wydajności. Dzielimy je na poziome, np. Cross-belt sorter – horizontal (pętla z elementami sortującymi wykorzystywana na niemal całej długości) i pionowe, np. Cross-belt sorter – vertical (gdzie trasa sortera powraca pod trasą sortowania, a elementy zrzutowe instalowane tylko do górnej części). To rozwiązanie zajmuje mniej miejsca na powierzchni, ponieważ pracuje w pojedynczej linii. Proste sortery mają inną konstrukcję niż pętlowe i zazwyczaj pracują jako pojedyncze linie sortujące na tzw. „rybią ość”, np. Shoe sorter. „Zarówno sortery pętlowe, jak i proste mogą być wyposażone w elementy aktywne (dla większych wydajności i łagodniej traktujące towary) i bierne (o mniejszej wydajności z zastosowaniem tylko dla niektórych towarów)” – mówi Andrzej Malec.

Podział sorterów ze względu na dopasowanie do odpowiedniej grupy towarów to zdaniem naszego eksperta klasyfikacja najważniejsza. Dobór sortera do określonej grupy towarów jest przeprowadzany razem z doborem innych parametrów takich, jak wydajność, wykorzystywanie w ciągu dnia czy roku oraz w odniesieniu do sezonowości pracy.

Sortery do sortowania przesyłek kurierskich czy wysyłek z centrów dystrybucyjnych, czyli paczek i toreb, to sortery: z modułami taśm poprzecznych (Cross-belt sorter), suwakowe (Shoe sorter) lub tackowe (Tilt-Tray Sorter). „Każdy z tych najczęściej występujących systemów dużych wydajności ma swoje modyfikacje w zależności od producenta – każdy oferuje inne rozwiązanie, proponując bardziej wyrafinowane rozwiązania do najwyższych wydajności, do towarów o nieregularnych kształtach lub prostsze tańsze do niższych wydajności i do towarów o regularnych kształtach” – wyjaśnia Andrzej Malec.

Sortery niższych wydajności z zastosowaniem do transportu paczek, pojemników czy tacek to: sortery z rolkami kierunkowymi (Pop up), przekazania kątowe (Transfer) czy spychacze (Pucher). Wszystkie z wymienionych systemów same w sobie posiadają różnego rodzaju udoskonalenia czy uproszczenia, powodując ich unikalne zastosowanie i przewagi kosztowe lub technologiczne względem producentów.

Dobór sortera do potrzeb ze względu na gabaryty towarów może polegać na zmianie szerokości roboczej danego systemu, ale również na doborze innego systemu ze względu na ograniczenia konstrukcyjne konkretnych rozwiązań. „Do sortowania ładunków wielkogabarytowych, jak europalety, wykorzystywane są elementy zmiany kierunku, np. obrotnice z przenośnikiem rolkowym czy łańcuchowym (Turn table with Driven Roller or Chain Conveyor), przekazania kątowe (Transfer) czy spychacze (Pucher)” – wymienia Andrzej Malec i dodaje, że sposób kompletacji może mieć wpływ na zastosowanie odpowiedniego systemu sortowania:

– użycie tacki do transportu towarów o kształtach nieregularnych czy drobnych daje możliwość zastosowania tańszego systemu transportu i sortowania;
– kompletacja do pojemnika lub kartonu odwiedzającego strefy w magazynie – tak zwane dopakowanie – powoduje zmniejszenie ilości jednostek transportowych w systemie, co daje możliwość zastosowania sortera o mniejszej wydajności.

Dobór systemu sortowania czy całego systemu składowania, kompletacji jest procesem złożonym i skomplikowanym, dlatego najlepiej powierzyć go doświadczonej ekipie projektantów.

Parametry wydajności

Wydajność to pojęcie, które w logistyce magazynowej odnieść można praktycznie do każdego sprzętu biorącego udział w procesie składowania czy transportu wewnętrznego. Jakimi parametrami wyróżnia się zatem wydajny sorter magazynowy? Generalnie wydajność sortera jest mierzona w ilości sortowanych paczek w jednostce czasu i najczęściej podaje się ją w sztukach na godzinę. Wydajność ta zależy również częściowo od prędkości przemieszczania paczek, czyli prędkości liniowej, z jaką przemieszczają się wózki sortera wyrażanej najczęściej w metrach na sekundę.

W opinii Jarosława Gorczyńskiego z BEUMER Group Poland, w celu ocenienia poprawności dokonanego wyboru mierzy się takie parametry, jak: wydajność, jakość sortowania, wskaźnik uszkodzeń, zużycie energii oraz koszty eksploatacji. „Wszystkie parametry muszą spełniać oczekiwania klienta zgodnie z ustaleniami poczynionymi podczas procesu sprzedaży. Nasze rozwiązania są wysoce precyzyjne. Dzięki sorterom firmy BEUMER o wysokiej wydajności użytkownicy zawsze są w stanie szybko, bezpiecznie i w zamierzony sposób dystrybuować oraz kontrolować zróżnicowane przedmioty takie, jak opakowania kartonowe czy foliowe w dużej ilości” – twierdzi nasz rozmówca.

Wydajność urządzeń systemów sortujących można badać skomplikowanymi algorytmami – dobieranymi indywidualnie do układu. System pomiaru musi wziąć pod uwagę elementy i specyfikę systemu. Kluczowe wskaźniki skuteczności – wskaźniki KPI – są często stosowane, ale ich zdefiniowanie dotyczy konkretnego przypadku. „W systemach sortujących instaluje się systemy identyfikacji produktów takie, jak: skanery kodów kreskowych, czytniki RFID, systemy pomiaru objętości, wagi kontrolne. Na ich podstawie można mierzyć wydajność przepływu w jednostce czasu, ale nie efektu sortowania” – wyjaśnia Andrzej Malec z WDX SA. Sortowanie będzie zależało nie tylko od efektywności sortera jako urządzenia i jego możliwości, ale także od czynników zewnętrznych takich, jak szybkość przesyłania danych z systemu zarządzania nadrzędnego, komunikacja z bazą danych, przestoje, opóźnienia buforów po sortowaniu, zdarzenia nieprzewidziane. „Poziom, jaki uznaje się za satysfakcjonujący, ściśle zależy od konsekwencji, na jakie możemy sobie pozwolić. Dzisiejsze rozwiązania dają nam pewne możliwości podwyższenia lub obniżenia ryzyka związanego ze spadkiem wydajności z różnych przyczyn. Na jedne możemy mieć większy wpływ, a na inne mniejszy i do tego dopasowujemy odpowiednie rozwiązanie” – dodaje ekspert WDX SA.

Bezpośredni wpływ na to, czy urządzenie sortujące uznamy za wydajne, czy też nie, ma parametr bezbłędności. Zazwyczaj towar jest identyfikowany na podstawie kodu kreskowego, w którym zawarto między innymi informację o przeznaczeniu towaru. Po identyfikacji sorter przydziela odpowiedni zrzut zgodny z destynacją towaru. Sorter horyzontalny jest urządzeniem działającym na zasadzie zamkniętej pętli, czyli po wprowadzeniu produktu na sorter produkt może rotować do chwili, aż zrzut, na który ma trafić, zostanie mu nadany. Ma to znaczenie np. w przypadku przepełnienia zrzutów. Wydawać by się mogło, że tak zautomatyzowane urządzenie błędów popełniać nie powinno. Kiedy zatem mogą się one pojawić i od czego zależy ich współczynnik? Jeżeli sorter dostanie właściwą komendę od sterownika PLC, a odpowiedni zrzut jest wolny, to jego skuteczność wynosi 100 proc. Bezbłędność układu zależy więc nie od samego sortera, ale od informacji, jaką on otrzyma. Do ewentualnych błędów w sortowaniu może dochodzić w sytuacjach, gdy z jakichś względów kod kreskowy decydujący o destynacji danej jednostki jest nieczytelny dla skanera. Aby uniknąć tego typu pomyłek, na samym początku projektowania rozwiązania ocenia się jakość kodów kreskowych – uzyskane wyniki ich testów (jakość, wielkość) pozwalają na dobranie odpowiednich urządzeń skanujących.

Głównym zadaniem sorterów w magazynach, cross-dockach czy centrach dystrybucyjnych jest wspomaganie procesu dystrybucji towarów. W wielu przypadkach są integralnym elementem systemu transportu i przeładunku towarów w sprzedaży detalicznej, hurtowej i we wszystkich działaniach dystrybucyjnych w handlu internetowym. Mają na celu zautomatyzowanie przepływu strumienia towarów kierowanych do wysyłki, aczkolwiek mogą łączyć w sobie więcej funkcji, takich jak np. operacje pakowania, etykietowania pojedynczych elementów oraz opakowań wysyłkowych, generowanie dokumentów wysyłkowych, fakturowanie czy kontrola masy przesyłki.

W związku z dostępnością różnych technologii sortowania należy się zastanowić nad kluczowymi determinantami wyboru konkretnego rozwiązania. Konieczna jest w tym celu analiza procesów magazynowania i dystrybucji, a także specyfiki samego towaru. Istotne są takie parametry, jak wymiary, sposób pakowania (pojedyncze sztuki czy opakowania zbiorcze), charakterystyka opakowań (karton, folia, luzem), cechy produktu itd. Równie ważne są założenia co do metody kompletacji towaru, przepustowości systemu, rodzaju i charakterystyki zamówień czy poszczególnych SKU (referencji magazynowych). Jeśli dobrze rozumiemy, czego potrzebuje biznes i jakie w związku z tym zadania będzie realizował magazyn czy centrum dystrybucji, dopiero wtedy można przejść do wyboru konkretnych urządzeń.

Dwojaki może być natomiast charakter zadań realizowanych przez urządzenia sortujące. Mogą być przeznaczone do rozdzielania towaru na poszczególne zamówienia i kierowania ich do stacji pakowania (ewentualnie bezpośrednio do opakowania wysyłkowego) albo sortowania opakowań do określonych destynacji wysyłkowych lub miejsc magazynowych. Procesowi sortowania mogą podlegać wyroby o zróżnicowanym charakterze, począwszy od odzieży (dla jednostek w opakowaniach płaskich lub wiszących), poprzez obuwie, książki, płyty CD, wydawnictwa multimedialne, kosmetyki, lekarstwa, elektronikę, po przesyłki pocztowe (paczki i listy).

Wiele czynników ma wpływ na dobór technologii sortowania, jednak najważniejszy jest rodzaj produktu, który będzie sortowany, oraz wymagana wydajność systemu. „W zależności od rozmiarów przedmiotu, jego wagi, kształtu oraz rodzaju opakowania firma BEUMER wybiera najlepiej pasującą technologie pozwalającą na sortowanie z dużą dokładnością i uniknięcie uszkodzeń opakowań czy zawartości. Wymagana wydajność determinuje podjęcie przez nas decyzji dotyczącej zaproponowania prostego sortera liniowego bądź skomplikowanego systemu opartego na kombinacji sorterów liniowych lub pętlowych połączonych z systemem przenośników” – mówi Jarosław Gorczyński, Managing Director BEUMER Group Poland.

Szeroki wachlarz rozwiązań

Sformułowania „sorter” w logistyce używa się zarówno w kontekście wycinka linii dotyczącego tylko modułu sortującego towary, jak i całej linii, w której skład wchodzi sorter. Sortery ze względu na swą budowę konstrukcyjną mogą być wykonane jako pętlowe i proste.

Jak tłumaczy Andrzej Malec, Menedżer Logistyk w firmie WDX SA, sortery pętlowe zazwyczaj charakteryzujemy jako te o większej wydajności. Dzielimy je na poziome, np. Cross-belt sorter – horizontal (pętla z elementami sortującymi wykorzystywana na niemal całej długości) i pionowe, np. Cross-belt sorter – vertical (gdzie trasa sortera powraca pod trasą sortowania, a elementy zrzutowe instalowane tylko do górnej części). To rozwiązanie zajmuje mniej miejsca na powierzchni, ponieważ pracuje w pojedynczej linii. Proste sortery mają inną konstrukcję niż pętlowe i zazwyczaj pracują jako pojedyncze linie sortujące na tzw. „rybią ość”, np. Shoe sorter. „Zarówno sortery pętlowe, jak i proste mogą być wyposażone w elementy aktywne (dla większych wydajności i łagodniej traktujące towary) i bierne (o mniejszej wydajności z zastosowaniem tylko dla niektórych towarów)” – mówi Andrzej Malec.

Podział sorterów ze względu na dopasowanie do odpowiedniej grupy towarów to zdaniem naszego eksperta klasyfikacja najważniejsza. Dobór sortera do określonej grupy towarów jest przeprowadzany razem z doborem innych parametrów takich, jak wydajność, wykorzystywanie w ciągu dnia czy roku oraz w odniesieniu do sezonowości pracy.

Sortery do sortowania przesyłek kurierskich czy wysyłek z centrów dystrybucyjnych, czyli paczek i toreb, to sortery: z modułami taśm poprzecznych (Cross-belt sorter), suwakowe (Shoe sorter) lub tackowe (Tilt-Tray Sorter). „Każdy z tych najczęściej występujących systemów dużych wydajności ma swoje modyfikacje w zależności od producenta – każdy oferuje inne rozwiązanie, proponując bardziej wyrafinowane rozwiązania do najwyższych wydajności, do towarów o nieregularnych kształtach lub prostsze tańsze do niższych wydajności i do towarów o regularnych kształtach” – wyjaśnia Andrzej Malec.

Sortery niższych wydajności z zastosowaniem do transportu paczek, pojemników czy tacek to: sortery z rolkami kierunkowymi (Pop up), przekazania kątowe (Transfer) czy spychacze (Pucher). Wszystkie z wymienionych systemów same w sobie posiadają różnego rodzaju udoskonalenia czy uproszczenia, powodując ich unikalne zastosowanie i przewagi kosztowe lub technologiczne względem producentów.

Dobór sortera do potrzeb ze względu na gabaryty towarów może polegać na zmianie szerokości roboczej danego systemu, ale również na doborze innego systemu ze względu na ograniczenia konstrukcyjne konkretnych rozwiązań. „Do sortowania ładunków wielkogabarytowych, jak europalety, wykorzystywane są elementy zmiany kierunku, np. obrotnice z przenośnikiem rolkowym czy łańcuchowym (Turn table with Driven Roller or Chain Conveyor), przekazania kątowe (Transfer) czy spychacze (Pucher)” – wymienia Andrzej Malec i dodaje, że sposób kompletacji może mieć wpływ na zastosowanie odpowiedniego systemu sortowania:

– użycie tacki do transportu towarów o kształtach nieregularnych czy drobnych daje możliwość zastosowania tańszego systemu transportu i sortowania;

– kompletacja do pojemnika lub kartonu odwiedzającego strefy w magazynie – tak zwane dopakowanie – powoduje zmniejszenie ilości jednostek transportowych w systemie, co daje możliwość zastosowania sortera o mniejszej wydajności.

Dobór systemu sortowania czy całego systemu składowania, kompletacji jest procesem złożonym i skomplikowanym, dlatego najlepiej powierzyć go doświadczonej ekipie projektantów.

Parametry wydajności

Wydajność to pojęcie, które w logistyce magazynowej odnieść można praktycznie do każdego sprzętu biorącego udział w procesie składowania czy transportu wewnętrznego. Jakimi parametrami wyróżnia się zatem wydajny sorter magazynowy? Generalnie wydajność sortera jest mierzona w ilości sortowanych paczek w jednostce czasu i najczęściej podaje się ją w sztukach na godzinę. Wydajność ta zależy również częściowo od prędkości przemieszczania paczek, czyli prędkości liniowej, z jaką przemieszczają się wózki sortera wyrażanej najczęściej w metrach na sekundę.

W opinii Jarosława Gorczyńskiego z BEUMER Group Poland, w celu ocenienia poprawności dokonanego wyboru mierzy się takie parametry, jak: wydajność, jakość sortowania, wskaźnik uszkodzeń, zużycie energii oraz koszty eksploatacji. „Wszystkie parametry muszą spełniać oczekiwania klienta zgodnie z ustaleniami poczynionymi podczas procesu sprzedaży. Nasze rozwiązania są wysoce precyzyjne. Dzięki sorterom firmy BEUMER o wysokiej wydajności użytkownicy zawsze są w stanie szybko, bezpiecznie i w zamierzony sposób dystrybuować oraz kontrolować zróżnicowane przedmioty takie, jak opakowania kartonowe czy foliowe w dużej ilości” – twierdzi nasz rozmówca.

Wydajność urządzeń systemów sortujących można badać skomplikowanymi algorytmami – dobieranymi indywidualnie do układu. System pomiaru musi wziąć pod uwagę elementy i specyfikę systemu. Kluczowe wskaźniki skuteczności – wskaźniki KPI – są często stosowane, ale ich zdefiniowanie dotyczy konkretnego przypadku. „W systemach sortujących instaluje się systemy identyfikacji produktów takie, jak: skanery kodów kreskowych, czytniki RFID, systemy pomiaru objętości, wagi kontrolne. Na ich podstawie można mierzyć wydajność przepływu w jednostce czasu, ale nie efektu sortowania” – wyjaśnia Andrzej Malec z WDX SA. Sortowanie będzie zależało nie tylko od efektywności sortera jako urządzenia i jego możliwości, ale także od czynników zewnętrznych takich, jak szybkość przesyłania danych z systemu zarządzania nadrzędnego, komunikacja z bazą danych, przestoje, opóźnienia buforów po sortowaniu, zdarzenia nieprzewidziane. „Poziom, jaki uznaje się za satysfakcjonujący, ściśle zależy od konsekwencji, na jakie możemy sobie pozwolić. Dzisiejsze rozwiązania dają nam pewne możliwości podwyższenia lub obniżenia ryzyka związanego ze spadkiem wydajności z różnych przyczyn. Na jedne możemy mieć większy wpływ, a na inne mniejszy i do tego dopasowujemy odpowiednie rozwiązanie” – dodaje ekspert WDX SA.

Bezpośredni wpływ na to, czy urządzenie sortujące uznamy za wydajne, czy też nie, ma parametr bezbłędności. Zazwyczaj towar jest identyfikowany na podstawie kodu kreskowego, w którym zawarto między innymi informację o przeznaczeniu towaru. Po identyfikacji sorter przydziela odpowiedni zrzut zgodny z destynacją towaru. Sorter horyzontalny jest urządzeniem działającym na zasadzie zamkniętej pętli, czyli po wprowadzeniu produktu na sorter produkt może rotować do chwili, aż zrzut, na który ma trafić, zostanie mu nadany. Ma to znaczenie np. w przypadku przepełnienia zrzutów. Wydawać by się mogło, że tak zautomatyzowane urządzenie błędów popełniać nie powinno. Kiedy zatem mogą się one pojawić i od czego zależy ich współczynnik? Jeżeli sorter dostanie właściwą komendę od sterownika PLC, a odpowiedni zrzut jest wolny, to jego skuteczność wynosi 100 proc. Bezbłędność układu zależy więc nie od samego sortera, ale od informacji, jaką on otrzyma. Do ewentualnych błędów w sortowaniu może dochodzić w sytuacjach, gdy z jakichś względów kod kreskowy decydujący o destynacji danej jednostki jest nieczytelny dla skanera. Aby uniknąć tego typu pomyłek, na samym początku projektowania rozwiązania ocenia się jakość kodów kreskowych – uzyskane wyniki ich testów (jakość, wielkość) pozwalają na dobranie odpowiednich urządzeń skanujących.

Zobacz także

Automatyczne instalacje do składowania i transportu wewnętrznego wymagają nadzoru technicznego służb UR
Dlaczego logistyka branży sklepowej rządzi się swoimi prawami?
Zakład General Electric Power Controls uruchomił system AWIA Horyzont®
Samoprzylepne taśmy kompozytowe V8 STICCO™ – przełom w technologii oznakowań magazynowych
REKLAMA

Zapisz się do naszego newslettera

Więcej na temat

Nowy obiekt DPD obsłuży ćwierć miliona paczek na dobę
Automatyczne sortowanie – jak dobrać odpowiedni sorter do procesów magazynowych?
Szybki, bezbłędny, wydajny. To zaledwie trzy pierwsze cechy nowoczesnego systemu sortowania
Jak wyliczyć, które produkty są najważniejsze w logistyce magazynowej?
REKLAMA

Nasze czasopisma

TL 2016
mid logo2016
Logo KAIZEN rgb
 

Aktualności

Biblioteka Tekstów

REKLAMA