Lagerautomation inom fordonsindustrin

Bakgrund och utmaningar

Ett fordonsföretag fick ett gyllene tillfälle att börja om från början i ett nytt lager efter ett förvärv. De bestämde sig för att ta tillfället i akt att inte bara lämna utmaningarna i den nuvarande verksamheten bakom sig, utan också planera för framtiden och automatisera där det var möjligt. Prognoserna för de kommande åren såg bra ut och skulle sannolikt sätta den nuvarande verksamheten under press, eftersom de flesta processerna var mycket manuella och arbetsintensiva. Några av de viktigaste operativa utmaningarna var följande:

• Trafik och trängsel: Det fanns ingen tydlig uppdelning av flödena, vilket innebar att gaffeltruckstrafik, persontrafik och plock- och transportflöden korsades slumpmässigt - vilket ledde till osäkra situationer och ineffektivitet till följd av trängsel.

• Dålig synlighet för lagret: Det fanns inga sökbara lagerplatser, och platserna stöddes inte systematiskt. Produkterna hade en huvudsaklig, föredragen plats - men lagrades också på ytterligare platser i överliggande utrymmen/backupplatser. På grund av detta fick operatörerna leta efter produkter i lagret.

• Transport: Ett internt tågsystem fungerade som gränssnitt mellan produktionen och lagret. Olika färdiga varor och råmaterial - tågen körde runt, följde sina tilldelade rutter och hämtade/lämnade varor. På grund av den obalanserade Rutt och tågens storlek kunde man ofta se dem vänta på att en gång skulle bli ledig.

• Plockning: Kanban-kort plockas ofta upp från produktionslinjen och fungerar som en grund för att signalera behovet av en produkt. Denna produkt skulle sedan plockas i lagret, helst från dess primära plats. Eftersom påfyllning inte utfördes konsekvent kunde produkter hamna i lager och FIFO-principerna kunde inte alltid respekteras.

• Utgående transporter: Skapandet av utgående transporter ansågs vara mycket arbetsintensivt och medförde även ergonomiska utmaningar. När operatörerna byggde de efterfrågade pallarna för kunden, med hänsyn till kundens krav på märkning, palletering och orderkvantiteter, fick de vänta på och leta efter (rätt) produkt eller bygga pallar baserat på stamkunskap.

• Kontaminering: På grund av de olika transportflödena skulle kartong och avfall köras runt i lagret. Alla råvaror och färdiga produkter skulle också passera genom avfallsområdet i lagret, vilket skulle kunna leda till kontaminering - vilket skulle kunna utgöra en betydande risk för produktionskvaliteten.

Den befintliga lagerverksamheten var mycket manuell och kunde innebära risker för produktiviteten om den replikerades i den nya större anläggningen med ökad efterfrågan. Establishs mål var att fastställa hur dessa processer kan förbättras och samtidigt skapa en lagerdesign som möjliggör tillväxt.

Utvärdering och analys

Establish utvärderade lagrings- och distributionsprocesserna för att identifiera luckor och utmaningar i verksamheten. Parallellt samlades lagerdata in, analyserades och profilerades för att förstå de operativa volymerna och identifiera möjligheter till förbättringar. Efter analysen fastställdes följande observationer:

• Upp till 80 % av lokförarnas tid kan betraktas som icke värdeskapande.

• På råvarusidan behöver endast 34 artiklar (mer än) ett helt pallutrymme, medan 189 artiklar inte behöver mer än ett halvt pallutrymme.

• När det gäller färdiga varor beställs 21% av produkterna i kvantiteter om 1 låda, medan 70% av beställningarna består av färre än 10 lådor.

• Prognosen visar en tillväxt på 39% under de kommande två åren.

Rekommendationerna

På grund av tids- och resursskäl gjordes en prioritering som resulterade i olika faser av förbättring och automatisering. Fas 1 fokuserar på att få det nya lagret operativt och effektivt, främst genom att optimera trafik och flöden. Fas 2 ger möjlighet till ytterligare automatisering genom ASRS och pallastare, medan fas 3 kan ses som starten på en kontinuerlig förbättringsresa, inklusive ett potentiellt Warehouse Management System.

Fas 1

a. Uppdatera plockmetoden genom att använda orderplockare

Först föreslogs en separering av plocknings- och transportaktiviteter för att undvika onödig trafik genom gångarna och minska den icke värdeskapande tiden. Den föreslagna användningen av orderplockare - som kan plocka på lådnivå på alla nivåer i lagret - bör dessutom möjliggöra ökad plockningseffektivitet och lindra FIFO- och påfyllnadsutmaningar. Dessutom kommer orderplockarna att plocka på hyllor (en per produktionslinje) för att gruppera artiklar och leveranser. Dessa ställ lämnas sedan i en drop-off/pick-up-zon.

b. Utforma en layout med optimalt flöde med hjälp av autonoma mobila robotar (AMR)  

Lagret har utformats för att rymma pallställ, ompacknings-/utskeppningsstationer samt inkommande och utgående bearbetningsområden nära kajerna. Eftersom plockning och transport till produktion är åtskilda kan man förvänta sig färre korsningar, mindre trafik och mindre trängsel. De största effektivitetsvinsterna kommer från implementeringen av autonoma mobila robotar (AMR). Dessa robotar ansvarar för transporten från och till lagret, transporterar runt hyllor med råmaterial och färdiga varor och optimerar ständigt Rutt och transporteffektiviteten.

c. Säkerhet och kontaminering, särskilda trafikflöden och korsningsansvariga.

Genom att tilldela specifika slingor till särskilda transportmedel minskade antalet korsningar och osäkra och ineffektiva scenarier kunde undvikas så mycket som möjligt. För det lilla antal korsningar som återstår bör tekniken för korsningshantering göra det möjligt att hantera dessa på ett effektivt och säkert sätt. AMR-robotarna kommer också att ta hänsyn till ytterligare säkerhets- och hastighetskrav i zoner där mänsklig trafik och/eller gaffeltruckstrafik kan förväntas. 

Fas 2

a. Affärsmässiga skäl för ASRS

När verksamheten i lagret är igång bör man överväga nästa grad av automatisering. Med tanke på att många artiklar kommer in i och går ut ur lagret på lådnivå, både på inkommande och utgående sida, kan idén med lådlagring inom ett ASRS (Automatic Storage and Retrieval System) ta effektiviteten till en ny nivå. Detta skulle också lösa problemet med produktsynlighet och tillgänglighet utan att ha ett WMS, eftersom systemet alltid kommer att veta var varje enskild låda är lagrad. Även om denna grad av automatisering ytterligare kan minska det manuella arbetet och öka effektiviteten, har det också en kostnad - både när det gäller implementeringsrisk och kostnad, eftersom det också måste integreras smidigt med resten av verksamheten.

b. Business Case för automatiserad pallastare

Pallbyggandet av utgående försändelser kan anses vara en av de mest arbetsintensiva, ergonomiskt utmanande och tidskrävande aktiviteterna på lagret. Som ett trevligt tillägg till ASRS-lagringslösningen kan en integrerad pallastare ytterligare optimera denna del av värdekedjan. En robotarm kan enkelt, effektivt och ergonomiskt bygga pallarna med hänsyn till kundernas krav.

c. Systembegränsningar och ytterligare utrymme för förbättringar

Det konstaterades att deras nuvarande system inte hade stöd för sökbara lagerplatser eller andra systemfunktioner som skulle kunna avhjälpa några av de viktigaste utmaningarna som lyfts fram ovan, och därför placerades det icke snabbrörliga lagret fortfarande i alfabetisk ordning på kort sikt. Att utforska ett nytt WMS var en långsiktig rekommendation. Det var viktigt att slutföra flytten och låta verksamheten komma igång innan några drastiska systemförändringar gjordes. Implementeringen av ett nytt WMS skulle möjliggöra flexibel lagring, logisk slotting, förbättrad lagersynlighet och andra lagerhanteringsfunktioner som inte fanns i deras nuvarande system.

Resultaten

Alla lagrings- och driftskrav kunde uppfyllas i fas 1 samtidigt som det var enkelt att skala upp verksamheten eller övergå till en automatiserad lösning i fas 2. Den icke värdeskapande tiden kan minskas med 60% tack vare separeringen av plockning och transport och uppdaterad materialhanteringsutrustning för plockning. Ytterligare automatisering, t.ex. AMR, skulle ytterligare minska tomgångstid, manuellt arbete och plockfel.