Magazyn dla automatyki

Rynek nowoczesnej powierzchni magazynowo-produkcyjnej w Polsce bije kolejne rekordy – mamy już ponad 18 mln mkw., w czerwcu br. w budowie było ponad 2,2 mln mkw., z czego ponad połowa powstawała w oparciu o konkretne zamówienia przyszłych najemców i o zadane przez nich parametry. O ile część z przyszłych użytkowników ogranicza się do zakontraktowania konkretnej sekcji w nowo budowanych obiektach i wskazania jedynie detali wykończenia, o tyle coraz częściej do głosu dochodzą użytkownicy, w przypadku których skala oczekiwanych modyfikacji znacząco wykracza poza ten zakres.

Jednym z powodów wprowadzania modyfikacji do standardowej, deweloperskiej specyfikacji technicznej dla budynków magazynowych najwyższej klasy „A” jest zamiar zastosowania przez użytkownika automatyki wewnątrzmagazynowej. Punktem wyjścia dla opisywanych rozwiązań jest standardowa specyfikacja techniczna, oferowana powszechnie na rynku deweloperskim.
Warto zastanowić się nad tym, co tak naprawdę daje nam automatyka wewnątrzmagazynowa, jakie motywacje stoją za decyzjami o wdrożeniu, jak jej zastosowanie wpływa na budynek i środowisko pracy, w którym ma zostać wprowadzona. Warto rozważyć również, kiedy zacząć pracę nad projektem budynku magazynowego, który w końcowej fazie budowy lub zaraz po jej zakończeniu wyposażony zostanie urządzenia automatyzujące procesy wewnętrzne.
Czynników uzasadniających decyzję o wdrożeniu automatyki jest zwykle kilka i z reguły są one ze sobą powiązane. Nie nadając im gradacji, do najczęściej wymienianych zaliczyć należy: chęć przyspieszenia procesów wewnątrzmagazynowych, zamiar uzyskania wyższej dokładności i wydajności w porównaniu do procesów manualnych z udziałem ludzi, redukcja kosztów i ryzyk związanych z zatrudnianiem ludzi i ich dostępności, konieczność wyeliminowania czynnika ludzkiego ze względu na szkodliwe lub uciążliwe środowisko pracy, chęć zbudowania przewagi konkurencyjnej, zamiar skompaktowania operacji czy możliwość bardziej optymalnego wykorzystania kubatury budynku.

Wdrożenie automatyki ― analiza

Nadrzędnym celem przedsięwzięcia związanego z wdrożeniem instalacji automatycznej w magazynie jest osiągnięcie określonej sprawności i jakości logistyki. Przeprowadzenie fachowej analizy na wstępnym etapie jest kluczowe dla racjonalności całego przedsięwzięcia. Wiarygodność analizy wymaga wykorzystania danych o możliwie wysokiej jakości dotyczących m.in. produktów (podział na logistyczne grupy towarowe i dane o fizycznych właściwościach), przepływów magazynowych (przyjęcie i wydanie do/z magazynu oraz wewnątrzmagazynowe ruchy towarów z podaniem godzinowego rozkładu) i zapasów (wielkość i obrotowość artykułów).
Należy pamiętać, że proces analizy przebiega dwuetapowo. Najpierw analizowane są dane dla stanu obecnego, a następnie konieczne jest opracowanie prognozy zmian (horyzont co najmniej 5 lat) dla przyszłych procesów logistycznych zarówno co do wielkości, jak i struktury dostaw, sprzedaży, dystrybucji, wysyłek, zapasu, a także zmian ilościowych i jakościowych dotyczących produktów. Po wykonaniu analizy uwzględniającej prognzowane zmiany ilościowe i jakościowe możemy mówić o danych logistycznych, które stanowić będą logiczną i liczbową podstawę do opracowania projektu automatyki magazynowej.
Ocenie poddawane są procesy magazynowe pod kątem możliwości i racjonalności biznesowej zastosowania do ich obsługi urządzeń automatyki magazynowej. Podstawą do podjęcia decyzji jest oszacowanie pracochłonności, jaką wygeneruje magazyn, działając w modelu tradycyjnym (tj. w oparciu o pracę manualną magazynierów wyposażonych w urządzenia do automatycznej identyfikacji) i porównanie jej z pracochłonnością w przypadku zastosowania instalacji automatycznych. Umiejętność prawidłowego oszacowania pracochłonności (a co za tym idzie liczby potrzebnych pracowników) stanowi, oprócz właściwego szacunku kosztów inwestycyjnych, kluczowy element w prawidłowym podjęciu decyzji o automatyzacji.
Innym czynnikiem przemawiającym za automatyką magazynową jest na tyle wysoki stopień złożoności i natężenia procesów magazynowych, który nie pozwala już na zastosowanie prostego środka w postaci zwiększenia liczebności załogi magazynu.
Istotny i coraz mocniej w ostatnim czasie akcentowany argument przemawiający na korzyść decyzji o inwestycji w instalację automatyczną, to realia rynku pracy, z jakimi mierzą się obecnie przedsiębiorcy. Coraz częściej właściciele magazynów postrzegają wdrożenie instalacji automatyki magazynowej przede wszystkim jako sposób na uniezależnienie się od powszechnego deficytu pracowników magazynowych oraz na utrzymanie odpowiedniej jakości pracy magazynu. Nawet pomimo niekorzystnego rachunku zwrotu z inwestycji automatyka magazynowa jest w tym przypadku traktowana jako konieczna inwestycja w przyszłość.

Procesy do automatyzacji

Automatyzacja, już dzisiaj widoczna w wielu obszarach zarządzania magazynem, stopniowo obejmuje coraz więcej procesów magazynowych, obsługiwanych dotąd w sposób manualny.
Najczęściej poddawane są jej procesy transportu wewnętrznego. Przykładem instalacji automatycznej często spotykanej w magazynach są różnego rodzaju systemy przenośnikowe często zintegrowane ze stanowiskami kompletacji.
Ale transport to nie tylko przenośniki. Coraz częściej spotykamy się w magazynach z zastosowaniem półautonomicznych wózków transportowych. Do magazynów wkraczają także wózki autonomiczne, na przykład autonomiczne wózki systemowe poruszające się w wąskich korytarzach stref składowania palet lub wózki autonomiczne do transportu poziomego.
W procesach kompletacji wysokowydajnym rozwiązaniem automatycznym są automaty do kompletacji typu A-Frame. W Polsce wdrażane są one przede wszystkim w dużych, dynamicznych magazynach dystrybucyjnych wyrobów farmaceutycznych, kosmetyków lub produktów do pielęgnacji.
Kolejnym etapem w automatyzacji procesu kompletacji jest wykorzystanie robotów – urządzeń zastępujących manualne czynności wykonywane w procesie kompletacji, takie jak chwytanie, pobieranie produktów z jednostek źródłowych i ich odkładanie do kartonów kompletacyjnych. Choć rozwiązania takie są jeszcze rzadko stosowane, to, obserwując kierunki rozwoju automatyzacji, można spodziewać się, że w przyszłości będą wykorzystywane w pracy magazynów.
Warto wskazać także na automatyzację w procesach magazynowania, tj. wprowadzanie i wyprowadzanie jednostek magazynowych z towarami (palet, kartonów, pojemników) do i z systemów automatycznego składowania. Najczęściej rozwiązania te stosowane są w magazynach automatycznych dla wysokiego składowania palet oraz magazynach przystosowanych do składowania towarów w pojemnikach lub kartonach typu mini-load czy tzw. magazyny typu shuttle.
Rynek dostawców automatyki magazynowej w Polsce można podzielić na dwa główne segmenty. W pierwszym znajdziemy szereg dużych firm i koncernów, działających globalnie, jak SSI Schäfer, Dematic, Knapp, TGW, Vanderlande, Mecalux i inne. W drugim segmencie spotkamy w przeważającej części dynamicznie rozwijające się polskie przedsiębiorstwa, które z powodzeniem konkurują z zachodnimi koncernami o udział w rynku polskim, głównie w projektach mniejszych i średniej wielkości, tj. w przypadku tych drugich szacowanych na budżet kilku/kilkunastu milionów euro.

Budowa magazynu

Automatyka we współczesnych magazynach to znak czasu. Użytkownicy, którzy się na nią decydują, rozumieją fakt istnienia sprzężenia zwrotnego, jakie wiąże się z jej zastosowaniem w kontekście całego budżetu planowanej inwestycji. Z jednej strony, wdrożenie automatyki wewnątrzmagazynowej to wielomilionowy koszt, którego nie planuje się z perspektywy krótkoterminowego 3-, czy 5-letniego okresu najmu, z drugiej, przy zamiarze eksploatowania jej przez 10, czy więcej niż 15 lat i zadeklarowaniu takiego okresu najmu, można spodziewać się elastyczności po stronie wynajmującego zarówno w odniesieniu do komercyjnych warunków najmu, jak i w zakresie kształtowania parametrów technicznych planowanego budynku.
Warto zastanowić się, dlaczego punktem wyjścia dla modyfikacji planowanych pod automatykę w budynku magazynowym jest najczęściej standardowa, deweloperska specyfikacja techniczna. Budynki magazynowe dostępne do wynajmu na rynku nieruchomości komercyjnych są przedmiotem obrotu handlowego. Nabywcy wraz z budynkiem i towarzyszącym mu zagospodarowaniem oraz gruntem, na którym się znajduje, nabywają tytuł do czerpania pożytków wynikających z przychodów z najmu. W tym kontekście docelowy właściciel magazynu zainteresowany jest tym, żeby obiekt posiadał podobne parametry techniczne do ogółu budynków magazynowych dostępnych na rynku. To daje większą możliwość wynajęcia go innemu użytkownikowi w przyszłości, a także wynajęcie na możliwie najdłuższy okres. Z tych powodów w interesie dewelopera i potem docelowego posiadacza magazynu jest, aby planowane modyfikacje specyfikacji technicznej nie pogorszyły specyfikacji w relacji do standardów rynkowych przez np. obniżenie tzw. czystej wysokości budynku poniżej 10 m, czy też wbudowanie posadzki o nośności przestrzennej poniżej 5 t/mkw. oraz aby planowane modyfikacje nie spowodowały, iż budynek nie będzie zdatny do ponownego wynajmu dla innego użytkownika.
Jednym z najczęściej modyfikowanych elementów jest wysokość użytkowa budynku. Jeżeli za standard przyjąć 10 m (coraz częściej deweloperzy są skłonni oferować 12 m), to dla magazynów zautomatyzowanych najczęściej wysokość ta wynosi 12-15 m. Kolejnym istotnym elementem specyfikacji, co do którego oczekiwane są modyfikacje, jest posadzka. Ze względu na specyfikę kotwienia automatyki z reguły oczekuje się, by posadzka w magazynie była grubsza niż w standardzie oraz spełniała wyższe niż w standardzie normy równości. Po stronie instalacji sporych modyfikacji spodziewać można się w zakresie środków ochrony przeciwpożarowej – głównie pośrednich poziomów tryskaczy oraz dużo większego, niż ma to miejsce w przypadku standardowych magazynów, nasycenia instalacjami dostępowymi (access pointy) do gromadzenia i przesyłania danych.
Na redukcję kosztów projektu bardzo korzystnie wpływa odpowiednio wczesne planowanie – minimum 6-8 miesięcy przed rozpoczęciem właściwych prac architektonicznych związanych z dokumentacją budowlaną. Zespół roboczy powinien składać się z przedstawicieli docelowego użytkownika, o kompetencjach technicznych i logistycznych, przedstawicieli integratora procesów logistycznych, dostawców automatyki, dewelopera/inwestora, projektantów planowanego budynku oraz przedstawicieli wykonawcy obiektu. Bardzo dużym ułatwieniem w pracy zespołu projektowego jest przedstawienie założeń w oparciu o wygenerowany w środowisku BIM (Building Information Modelling) trójwymiarowy model budynku wraz z planowanym wyposażeniem.