Капанът за свръхрекламата около роботите? Технологичното превъзходство на многостепенната совалкова система с комбиниран принцип на количката

Достигат ли AutoStore, Exotec и други компании своите граници? Скритото пречка на съвременните системи за съхранение

Елегантната илюзия за съхранение в куб: Това, което често се премълчава в автоматизираните складове

Интралогистиката е под огромен натиск: Хроничният недостиг на квалифицирани работници, рязко нарастващите разходи за пространство и бързите изисквания на електронната търговия неизбежно принуждават компаниите да автоматизират. Объркващият пазар на складови системи обаче представлява опасен и преди всичко скъп инвестиционен капан. Привлечени от впечатляващата плътност на пространството и шумотевицата около роботизираните решения – като например повсеместните решения за съхранение в кубове или футуристичните 3D совалки – много компании инвестират големи суми в системни архитектури, които вече имат свои собствени вградени пречки.

Независимо дали става въпрос за изключителната зависимост от структурата на артикулите ABC, липсата на гъвкавост при товарните превозвачи или вертикалното повдигане като постоянно, склонно към откази пречка: почти всички често срещани системи достигат своите граници в определен момент, граници, които не могат да бъдат преодолени дори с най-големия бюджет. Тези, които се фокусират единствено върху най-ниската цена на складово пространство, в крайна сметка ще загубят стратегическата си проницателност. Тази статия хвърля светлина върху удобните илюзии в индустрията и разкрива защо много вземащи решения от години подкрепят грешния кон. Научете защо принципът на архитектурното разделяне представлява истинска промяна на парадигмата и защо многостепенната совалкова система с комбиниран принцип на бутаща количка формира най-стабилната, безопасна и печеливша основа за логистика, задвижвана от изкуствен интелект, през следващите десетилетия.

Това се съчетава добре с:

• Многостепенни совалкови системи с комбиниран принцип на количката: Как отделените совалкови системи ускоряват електронната търговия

Принципът на разделянето като промяна в архитектурната парадигма

Как количката за бързо движение разрязва гордиевия възел на интралогистиката

За да се разбере превъзходството на многостепенната совалкова система с нейния принцип на бутаща количка, първо трябва да се разбере подробно нейният принцип на действие. В тази система компактните совалкови превозни средства не само се движат в рамките на едно ниво, но и едновременно обслужват множество стелажни нива. Една многостепенна совалка обикновено може да обслужва от две до шест нива едновременно, като например за пет едновременно обслужвани контейнерни нива е необходима само една направляваща релса, интегрирана в стелажната конструкция. Чрез вертикално подреждане на няколко такива многостепенни совалки една върху друга могат да се оборудват складове за малки части с всякаква височина, което значително увеличава производителността в сравнение с конвенционална машина за съхранение и извличане.

Ключовата архитектурна разлика в сравнение с всички останали системни категории се крие в принципа на комбинираната количка. Количката, известна още като трансферна количка или разпределителна количка, обработва хоризонталния транспорт на совалката или товарните единици по пътеката до различните складови канали. Самата совалка след това автономно влиза в съответния канал, за да съхранява или извлича стоките. Вертикалните конвейери свързват различните нива, като ключовата иновация е разделянето на движенията на совалката и асансьора чрез буферни зони. Тези буферни зони на всяко основно ниво гарантират, че совалката и асансьорът могат да работят независимо, като ефективно разделят движенията си. На практика това означава, че докато совалката все още съхранява стоки, асансьорът вече може да осигури следващата товарна единица и обратно, совалката не е нужно да чака асансьора, докато стоките се съхраняват временно.

Тази архитектура елиминира най-съществения системен недостатък, който по някакъв начин засяга почти всички конкурентни технологии: ограничаващото производителността пречка в централен интерфейс. SSI Schaefer например прилага този принцип под имената Navette и Schaefer Lift and Run. Navette постига скорости до 2,5 метра в секунда с ускорение от 1,8 метра в секунда на квадрат и може да се подрежда до системна височина до 24 метра. Системата Schaefer Lift and Run за палети дори достига обща височина до 45 метра в температурен диапазон от -28 до +35 градуса по Целзий. Производителността е около 500 двойни цикъла на пътека, което води до отлично съотношение цена-производителност поради управляемата сложност на стелажната система, самата машина и стратегиите за съхранение.

Вграденото пречка: Защо системите за съхранение в кубове се провалят поради собствената си архитектура

Принципът на куба като елегантна илюзия със скъп недостатък

Системите за кубично съхранение, като AutoStore, следват привидно прост подход: контейнерите се подреждат един върху друг без пролуки в алуминиева решетка, а роботите се движат по решетката, изваждайки контейнерите с помощта на кабели и захващащи механизми. С над 1600 инсталирани системи по целия свят и документирана наличност на системата от 99,7%, AutoStore несъмнено е поставила нов пазарен стандарт. Плътността на съхранение е впечатляваща: капацитетът за съхранение може да се увеличи до четири пъти в сравнение с ръчен склад, а модулният дизайн позволява сравнително лесно разширяване с допълнителни роботи, портове или контейнери.

Въпреки това, зад тази елегантна повърхност се крие присъщ конструктивен недостатък, който прави концепцията за кубично съхранение стратегически риск в взискателни логистични среди. Първият и най-сериозен недостатък е изключителната ѝ зависимост от ABC разпределението на продуктовата структура. Тъй като контейнерите са подредени един върху друг, роботите първо трябва да преместят контейнерите отгоре, за да имат достъп до запасите отдолу. На практика това означава, че само около десет процента от съхранявания асортимент е директно достъпен. Следователно, точната ABC класификация е от съществено значение. Ако моделите на търсене се променят рязко, например поради сезонни колебания, неочаквани пазарни тенденции или пускане на нови продукти, производителността на системата спада значително, защото внезапно се случват огромен брой операции по повторно подреждане, което драстично намалява производителността.

Многостепенната совалкова система с принципа на ръчната количка просто няма този проблем. Всеки контейнер, всеки палет е директно достъпен чрез ръчната количка и совалката, независимо от позицията му в стелажа. Няма зависимост от подреждане, няма повторно подреждане и няма чувствителност към ABC. Независимо дали структурата на търсенето се промени напълно в рамките на едно тримесечие или непознат преди артикул внезапно се превърне в бестселър, многостепенната совалкова система реагира с идентична производителност.

Вторият системен недостатък на кубичното съхранение се отнася до физическите му ограничения. Стоките са ограничени до размери на контейнери, обикновено 600 на 400 милиметра, с максимален полезен товар от 35 килограма за AutoStore. Общата височина на системата е ограничена до приблизително 5,4 до 6,3 метра. Това е изключително система за съхранение на малки части; обработката на палети е по своята същност невъзможна поради нейната конструкция. За разлика от това, многостепенните совалкови системи постигат височина на подреждане до 24 метра за малки части и до 45 метра за обработка на палети, което отваря фундаментално различно измерение на вертикалното използване на пространството.

Третият недостатък се отнася до производителността. Производителността на комплектоване на робот AutoStore е само около 25 операции по съхранение или извличане на час при скорост от 3,1 метра в секунда. За средна производителност от 2000 операции по съхранение или извличане на час са необходими до 120 робота, което прави системата изключително скъпа. За разлика от това, многостепенна шатъл система постига производителност от 500 двойни цикъла на пътека с управляем брой превозни средства и тази производителност може да се мащабира линейно чрез добавяне на още шатъли.

И накрая, чувствителността към неравностите на пода представлява сериозен практически проблем. Тъй като контейнерите в AutoStore стоят директно на пода, това може да доведе до скъпи ремонти на подове в проекти за „изоставени“ сгради, т.е. при обновяване на съществуващи сгради. Многостепенната совалкова система, с нейните направляващи релси, интегрирани в конструкцията на стелажите, е до голяма степен независима от качеството на пода и следователно е значително по-подходяща за съществуващи сгради.

Предизвикателите в сегмента Cube не решават фундаменталните проблеми

С изтичането на няколко патента на AutoStore, компании като Jungheinrich (PowerCube), GridStore (с увеличена височина от 10,8 метра и по-голямо тегло на контейнера от 50 килограма), Attabotics и Intellistore разработиха свои собствени варианти за съхранение в кубове. Макар че те адресират някои слабости на концепцията AutoStore, като например зависимостта от нивелирането на пода в PowerCube (което позволява на роботите да се движат под решетката и да държат контейнерите на място), фундаменталният проблем със зависимостта от подреждането и свързаната с нея чувствителност към ABC остава във всички варианти за съхранение в кубове. Това е ограничение, свързано с архитектурата, което не може да бъде преодоляно чрез постепенни подобрения, а само чрез фундаментално различна системна концепция.

Допълнителен, често подценяван рисков фактор при системите за съхранение в кубчета, е пожарната безопасност. Плътно подредените пластмасови контейнери представляват особени предизвикателства за противопожарната защита. Британската верига онлайн супермаркети Ocado, която управлява собствена концепция за съхранение в кубчета, преживя два сериозни пожара в Андовър през 2019 г. и Ерит през 2021 г. В системи, където роботи работят под мрежата, като например PowerCube, откриването и потушаването на пожар са значително по-трудни, тъй като източникът на пожара може да е твърде далеч от пръскачките. Многоетажните совалкови системи, с отворената си метална стелажна конструкция, предлагат значително по-добър достъп за спринклерни системи и други пожарогасителни системи.

1D совалката: Защо полуавтоматизацията създава цели проблеми

Едномерната задънена улица

1D совалката представлява входната точка в технологията на совалките и се движи изключително по една хоризонтална ос, а именно в дълбочината на складов канал. За всички останали операции, особено преместванията между канали и нива, тя разчита на мотокари или кранове. Следователно тя е полуавтоматизирана система, която бележи прехода между ръчно складиране и пълна автоматизация.

Основната слабост на 1D совалката в сравнение с многостепенната совалка с количка се крие в нейната фундаментална зависимост от външно транспортно оборудване. Докато многостепенната совалкова система работи напълно автономно чрез интегрираната количка, извършвайки всички хоризонтални движения, достъп до канали и промени на нивата без човешка намеса, 1D совалката изисква мотокар или кран за всяка операция извън канала си. Това означава не само постоянна нужда от персонал, но и системна зависимост от наличието и ефективността на ръчното транспортно оборудване.

Друг съществен недостатък е липсата на продуктова гъвкавост. Тъй като всеки канал обикновено може да побере само един артикул и достъпът е последователен съгласно принципа LIFO, 1D совалката е подходяща само за резервно съхранение, буферно съхранение или съхранение в дълбоко замразяване с малък брой артикули с голям обем. Каналите са запълнени с единични артикули, което води до неефективно използване на пространството при работа с голямо разнообразие от SKU. За разлика от това, многоетажната совалка с колички за бутане предлага директен достъп до всяко едно място за съхранение, независимо от дълбочината на канала, като по този начин позволява хаотично съхранение с максимална ефективност на складовото пространство.

При непрекъсната работа, 1D совалката също показва несигурен модел на повреди. Тъй като обикновено се използват само няколко совалкови превозни средства, повредата на едно устройство може временно да парализира напълно операциите в засегнатата зона. Най-честите източници на неизправности са дефектни батерии и проблеми със закрепването на палетните товари. За разлика от това, многостепенната совалкова система, с многобройните си идентични, независимо работещи превозни средства, осигурява присъща резервираност: Ако една совалка се повреди, останалите устройства поемат нейните задачи и дефектното превозно средство може да бъде заменено, докато операциите продължават.

2D совалката: Когато повдигането се превърне в проблем с ахилесовата пета

Хоризонтална свобода с вертикално пречка

2D совалката разширява свободата на движение на 1D совалката, като добавя второ измерение, позволявайки странична навигация между различни канали или позиции на едно и също ниво. В зоната на контейнерите това са превозни средства, свързани с едно ниво, които работят в рамките на едно стелажно ниво и се преместват между нивата чрез вертикални асансьори. Мащабируемостта е забележителна: добавянето на повече совалки увеличава производителността на системата, без да е необходимо допълнително оборудване.

Но именно тук става очевидна архитектурната слабост, което прави 2D совалката структурно по-ниска от многостепенната совалка с нейния принцип на количката: вертикалният асансьор е ограничаващо производителността тясно място и потенциална единична точка на повреда. При системите совалки с ограничено работно място вертикалните конвейери осигуряват вертикалния транспорт на товарните единици между нивата; по този начин системата обработва хоризонталния и вертикалния транспорт отделно. Проблемът е, че без значение колко совалки работят хоризонтално и колко висок е теоретичният капацитет на всяко ниво, капацитетът на системите совалки е ограничен от броя и производителността на вертикалните асансьори. Асансьорът се превръща в тясно място, през което трябва да преминат всички вертикални материални потоци.

В системи само с един сифон на пътека, неговата повреда може да доведе до пълно спиране на засегнатата пътека. Дори ако инсталирането на втори сифон намали този риск, сифонът остава най-уязвимата точка на цялата система: той е централният елемент, свързващ всички нива, а влошаването на неговата производителност непропорционално намалява общата производителност.

Многостепенната совалкова система с нейния принцип на количката решава този проблем чрез архитектурно разделяне. Буферните зони между совалката и асансьора гарантират, че двата системни компонента работят асинхронно и независимо. Асансьорът не е нужно да чака совалката и обратно. Това разделяне максимизира използването на двата компонента и елиминира последователното затруднение. Освен това, асансьорите могат да бъдат модернизирани по всяко време, което позволява постепенно увеличаване на капацитета без модификации на системата. На практика това означава, че ако изискванията за пропускателна способност се увеличат, просто се инсталира допълнителен асансьор, без да е необходимо да се модифицира съществуващата стелажна или совалкова инфраструктура.

Друго системно предимство на многостепенния совалков транспорт пред двуизмерния совалков транспорт се крие в ефективността на неговите движения. Тъй като един многостепенен совалков транспорт обслужва няколко нива едновременно, общият брой необходими превозни средства е значително намален. За разлика от двуизмерния совалков транспорт, обслужващ нивата, който изисква поне едно специално превозно средство на ниво, многостепенният совалков транспорт обикновено покрива от две до шест нива с едно превозно средство. Това не само намалява инвестиционните разходи, но и намалява сложността на изискванията за контрол и поддръжка на превозните средства.

LTW Intralogistics Solutions – Система за совалки - Изображение: LTW Intralogistics GmbH

LTW предлага на своите клиенти не отделни компоненти, а интегрирани цялостни решения. Консултации, планиране, механични и електротехнически компоненти, технология за управление и автоматизация, както и софтуер и сервиз – всичко е свързано в мрежа и прецизно координирано.

Вътрешното производство на ключови компоненти е особено предимство. Това позволява оптимален контрол на качеството, веригите за доставки и интерфейсите.

LTW е символ на надеждност, прозрачност и съвместно партньорство. Лоялността и честността са здраво залегнали във философията на компанията – ръкостискането все още означава нещо тук.

Свързано с това:

• LTW решения

3D совалката: Технологичен блясък с профил на оперативен риск

Когато автономните роботи достигнат системните си граници

3D совалката, чийто най-известен пример е системата Skypod на Exotec, несъмнено представлява технологичен квантов скок. Роботите се движат и в трите пространствени измерения, пътуват свободно по земята, катерят се вертикално по стелажни рамки, използвайки патентовани зъбни релсови системи, и имат достъп до контейнери на височина до 14 метра. Интегрирането на машината за съхранение и извличане, технологията за обработка на контейнери и доставката на стоки до човек в едно превозно средство елиминира стационарните конвейерни предварителни зони и ограничаващите производителността совалкови асансьори. Роботите Skypod достигат скорости до четири метра в секунда и могат да изпълняват приблизително от 22 до 30 двойни цикъла на час на робот.

Въпреки тези впечатляващи показатели за производителност, концепцията за 3D совалка има редица съществени недостатъци в сравнение с многостепенната совалка с принципа на плъзгаща се каретка, които не могат да бъдат пренебрегнати при трезв икономически анализ.

Първият и най-очевиден недостатък е прекомерно високата цена на превозно средство. С цени от 35 000 до 40 000 евро на робот Skypod, тези автономни устройства са основният разходен фактор за цялата система. За да се постигне производителността на многостепенна совалкова система само с няколко превозни средства, работещи едновременно на множество нива, 3D системата изисква голям брой от тези скъпи роботи. Изчислението на инвестициите сочи в полза на многостепенната совалка, особено за големи съоръжения, тъй като разходите за превозно средство на обслужвано ниво са значително по-ниски.

Вторият недостатък се отнася до зрялостта на системата и обвързването с определен доставчик. Системата Skypod беше представена за първи път на LogiMAT в Германия през 2019 г., а първите системи влязоха в експлоатация преди около шест до седем години. В сравнение с многостепенните совалкови системи, които се използват от десетилетия в голямо разнообразие от конфигурации и чиято технология се предлага от множество производители, решението на Exotec е сравнително нова система с ограничен опит в приложенията. Всеки, който внедрява Skypod, се обвързва с Exotec и неговите интегратори и в момента на германския пазар има само няколко партньора. Тази зависимост от доставчик представлява стратегически риск, който е сериозен при вземане на дългосрочно инвестиционно решение, обхващащо период от 10 до 20 години.

Третият недостатък са строгите изисквания за качество на пода. Системата Skypod толерира максимален наклон от шест милиметра на дължина от 1,5 метра, ширина на фугата до четири милиметра и отместване на ръба до два милиметра. Тези изисквания могат да доведат до значителни разходи за преоборудване в съществуващи сгради. Многоетажните совалкови системи, чиито релси са интегрирани в стелажната конструкция, са до голяма степен независими от качеството на пода.

Четвъртият недостатък се отнася до фиксираните формати на контейнерите. Exotec предлага контейнери с основен размер 650 на 450 милиметра във височинни класове от 220, 320 и 420 милиметра. Това ограничение ограничава планирането на асортимента. Многостепенните совалкови системи, като Navette от SSI Schaefer, предлагат по-широк избор от опции за товароносимост, включително тави, картонени кутии и различни формати на контейнери, което позволява по-гъвкаво адаптиране към различни структури на продуктите.

Exotec гарантира системна наличност от 98 процента за десет години, което е по-ниско от 99,7 процента на AutoStore. По-високата механична сложност на триизмерно движещите се роботи е решаващият фактор тук. Многостепенните совалкови системи постигат сравними или по-високи нива на наличност благодарение на модулната си архитектура с независимо поддържани отделни компоненти и възможността за изключване на отделни нива на поддръжка, докато останалата част от системата остава работеща.

Свързано с това:

• Архитектурата на системите за съхранение в кубове и 1D, 2D, 3D и 4D шатъл технологията – скрити разходи и системни повреди

4D совалката: Пълната мобилност като капан за разходи

Защо четириизмерната свобода не означава автоматично четириизмерна полза

Терминът 4D совалка описва совалкови системи, които могат да се движат в четири посоки: напред, назад, наляво и надясно. Допълнено от вертикално движение чрез асансьори, това ефективно създава триизмерно пространствено покритие. Производители като Mecalux, myFABER и Eurofork предлагат търговски реализации, докато китайски производители като Nanjing 4D Intelligent Storage Equipment навлизат на международния пазар с конкурентни ценови модели. Техническите спецификации са предназначени за обработка на тежки палети: номинални товари от 1500 до 2000 килограма при скорост на движение от 1,2 метра в секунда под товар и точност на позициониране от плюс/минус един милиметър.

В сравнение с многостепенната совалка с количка, 4D совалката показва структурни недостатъци, които поставят под въпрос нейното оперативно превъзходство. Основният проблем се крие в сложността на отделното превозно средство. 4D совалката трябва механично да контролира четири посоки на движение, което прави конструкцията значително по-сложна и следователно по-интензивна за поддръжка и податлива на повреди, отколкото совалката, която просто се движи в канал и се прехвърля в правилната позиция чрез количка. Компактността и ниската консумация на енергия на леките совалки в многостепенната система контрастират рязко с по-тежките, по-енергоемки 4D превозни средства, които имат тегло от 342 до 420 килограма.

Друг недостатък е зависимостта на 4D совалката от асансьори за смяна на нивата. Точно както при 2D совалката, това създава потенциално затруднение на интерфейса на вертикалния конвейер. Многостепенната совалкова система решава този проблем чрез интегрираната си многостепенна работа и разделяне чрез буферни зони. Вместо тежка 4D совалка да трябва да влиза в асансьор, за да сменя нивата, многостепенната совалка обслужва директно няколко нива и, благодарение на разделените асансьори с буферни зони, може да постигне значително по-висока производителност на инсталиран вертикален конвейер.

Многостепенната совалкова система, в своята палетна конфигурация (например като Schaefer Lift and Run), предлага комбинация от бутаща количка и гъвкаво орбитално канално превозно средство, което е особено подходящо за използване в сектора на напитките. Отделните нива на палетния конвейер за съхранение и извличане позволяват паралелизиране на стоковите потоци, което не е постижимо с 4D совалка, която трябва последователно да превключва между съхранение и извличане.

Цялостното икономическо изчисление: Защо най-ниската цена на паркомясто не означава непременно най-ниската цена на поръчка

Инвестиционни разходи, оперативни разходи и обща цена на притежание

Инвестиционното решение за система за съхранение не трябва да се свежда до сравнение на разходите за придобиване на складово пространство. Решаващият фактор е общата цена на притежание за целия жизнен цикъл на системата, обикновено от 15 до 20 години. Тук многостепенната совалкова система с принципа на количката разкрива своето икономическо превъзходство в няколко измерения.

Енергийната ефективност е ключов фактор. Компактните, леки совалкови превозни средства изискват значително по-малко енергия за хоризонталното си движение, отколкото цялостна машина за съхранение и извличане. Совалковите системи обикновено са по-енергийно ефективни за цикъл на съхранение и извличане, защото разделят хоризонталните и вертикалните движения: Лека совалка се движи хоризонтално с ниска маса, докато отделен, енергийно оптимизиран асансьор се грижи за вертикалното движение. Съвременните системи регенерират спирачната енергия и я предоставят за по-нататъшни транспортни операции.

Мащабируемостта без прекъсване на системата е друго икономическо предимство. Докато увеличаването на производителността в кубичните системи за съхранение изисква използването на допълнителни, скъпи роботи, а всеки допълнителен робот в 3D совалкови системи струва между 35 000 и 40 000 евро, многостепенна совалкова система може да бъде мащабирана с помощта на три независими лоста: допълнителни совалки за увеличен хоризонтален капацитет, допълнителни асансьори за увеличен вертикален капацитет и допълнителни стелажни модули за по-голям капацитет за съхранение. Този тристранен подход за мащабиране позволява ориентирана към търсенето, постепенна инвестиционна стратегия, която минимизира риска от свръхинвестиране.

Разходите за поддръжка също така значително различават системите. Докато совалковите системи изискват поддръжка за всяка отделна совалка и подемник, стандартизираните, сравнително прости превозни средства на многостепенна совалкова система позволяват бърза подмяна по време на работа. Кубичните системи за съхранение изискват поддръжка на мрежовите роботи на самата решетка, което представлява значително логистично предизвикателство за системи с над сто робота. За 3D совалкови системи като Exotec, поддръжката на механично сложните, триизмерни роботи е по-взискателна и разчита в по-голяма степен на специализиран персонал на производителя.

Наличието на многостепенна совалкова технология от различни производители също значително намалява риска за доставчиците. Докато кубичните системи за съхранение и 3D совалките са обвързани с конкретни производители, многобройни утвърдени интралогистични компании като SSI Schaefer, Dematic, Klinkhammer, SMB International и други предлагат многостепенни совалкови системи, базирани на принципа на ръчната количка. Това разнообразие от доставчици гарантира дългосрочна наличност на резервни части, позволява конкурентен пазар за поддръжка и предпазва от технологична и търговска зависимост от един производител.

Наличност и устойчивост на системата: Защо отделянето означава застраховка за оцеляване

Цената на пет минути застой

В съвременната логистика дори петминутен престой на системата води до значителни разходи. Различните складови технологии се различават не само по абсолютните си стойности на наличност, но и фундаментално по начина, по който се справят с прекъсванията. Многостепенната совалкова система с принципа на количката предлага архитектурно превъзходна устойчивост на повреди.

Принципът може да се опише в три слоя на резервиране. Първият слой е резервиране на превозни средства: Тъй като няколко совалки работят едновременно в един коридор, системата автоматично компенсира повредата на отделните превозни средства. Останалите совалки поемат задачите на повреденото превозно средство, а дефектното превозно средство може да бъде заменено по време на работа, без да се изключва цялата система. Вторият слой е резервиране на асансьора: Разделянето между совалката и асансьора чрез буферни станции гарантира, че повреда на асансьора не води до незабавно спиране на засегнатия коридор, тъй като буферите позволяват на совалките да продължат да работят временно. Освен това, асансьорите могат да бъдат модернизирани по всяко време. Третият слой е резервиране на нива: Отделните нива за поддръжка могат да бъдат изключени, докато останалата част от системата остава в експлоатация.

За сравнение, макар системите за съхранение в кубове да са излишни на роботно ниво, тъй като повредените роботи се заменят с други, те страдат от системната слабост на зависимостта от мрежата. Ако дадена област от мрежата е блокирана, например от паднал контейнер или заседнал робот, трябва да се използват специализирани роботи за възстановяване като Bin-ResQ. При 2D совалката, подемникът е най-уязвимата точка: повреда на подемника може непропорционално да намали производителността на цялата система или, в системи само с един подемник на пътека, да доведе до пълно спиране на засегнатата пътека. Докато отделни роботи могат да бъдат добавяни или премахвани от 3D совалката на Exotec без прекъсване на системата, по-високата механична сложност на триизмерно работещите превозни средства води до статистически по-висока вероятност за отделни повреди. Гарантираната наличност на системата от 98 процента за десет години е значително по-ниска от стойностите, постижими с доказани многостепенни совалкови системи.

Гъвкавост и многофункционалност на товароносеца: Универсалното оръжие на интралогистиката

От малки части до палети в едно системно семейство

Често подценявано стратегическо предимство на многостепенната совалкова система с принципа на плъзгаща се количка се крие в нейната гъвкавост при различни класове товароносимци. Докато кубичните системи за съхранение и 3D совалките са специализирани решения за малки части и контейнери, а 1D и 4D совалките са специализирани решения за палети, многостепенните совалкови системи съществуват във варианти и за двата свята.

Семейството Shuttle на SSI Schaefer впечатляващо илюстрира тази гама: Navette обработва малки части с тарелки, контейнери и картонени кутии, с товари до четири пъти по 35 килограма. Системата Schaefer Tray System обхваща съхранение на палетни слоеве с до 200 килограма на тарелка. Вариантът Schaefer Lift and Run е насочен към напълно автоматизирано съхранение на палети с многослойно съхранение. И трите системи са базирани на един и същ основен принцип на многостепенно боравене с отделена бутаща каретка и вертикален конвейер, което позволява унифицирана архитектура на управление, споделени резервни части и последователна концепция за работа.

За компании, които се нуждаят както от съхранение на малки части, така и на палети, като например в логистиката на резервни части, търговията с храни или дистрибуцията на фармацевтични продукти, това системно семейство предлага уникалното предимство на интегрирано цялостно решение. Вместо да се използват две фундаментално различни технологии с различни системи за управление, изисквания за поддръжка и взаимоотношения с доставчиците, може да се внедри унифицирана системна концепция във всички класове товарни превозвачи.

Различните автоматизирани системи за съхранение се различават по ключови критерии. Що се отнася до товарните превозвачи, кубичните системи за съхранение и 3D совалките са специализирани за контейнери, докато 1D и 4D совалките преместват само палети. 2D совалките могат да обработват и двете, но многоетажната совалка с колички за бутане предлага най-голяма гъвкавост, тъй като е подходяща за контейнери, тави, кашони и палети.

Максималната височина на системата варира от приблизително 6 метра за кубично съхранение до височини, зависещи от сградата, за 1D и 4D совалки. Многоетажните совалки достигат впечатляващи височини до 24 метра за контейнери и 45 метра за палети, докато 2D совалките могат да бъдат високи до 26 метра, а 3D совалките - до 14 метра.

Директният достъп до всеки артикул е напълно гарантиран с 2D совалки (с ограничение на нивата), 3D совалки и многоетажни совалки (чрез плъзгащи се каретки). За разлика от тях, кубичните системи за съхранение предлагат директен достъп само до около 10% от артикулите, а 1D совалките работят на принципа LIFO (последен влязъл, първи излязъл). При 4D совалките достъпът е ограничен от дълбочината на канала.

Потенциално затруднение, причинено от повдигащите механизми, съществува за 2D совалки (критични) и 4D совалки (асансьори). За други системи този проблем или не съществува (съхранение в кубове), или е решен чрез външно разполагане (1D совалка), интегриране в робота (3D совалка) или отделяне чрез буферни местоположения (многостепенна совалка).

Производителността може да се мащабира чрез добавяне на повече роботи към кубичното хранилище и 3D совалките, допълнителни совалки към 2D и 4D совалки, както и совалки и асансьори към многоетажни совалки. Мащабируемостта за 1D совалки обаче е ограничена.

За употреба в условия на дълбоко замразяване, 1D и 2D совалките са идеални. 4D совалките (до -25°C) и многоетажните совалки (до -28°C) също са добре подходящи, докато кубичното съхранение и 3D совалките (0-40°C) имат ограничена приложимост.

Зависимостта от производителите е ниска за 1D и многоетажни шатъли поради многото доставчици, средна за 2D и 4D шатъли и висока за екосистемите на AutoStore (Cube Storage) и Exotec (3D шатъл).

Накрая, ABC анализът на чувствителността показва, че кубичните системи за съхранение са много чувствителни към разпределението на бързо движещи се артикули (много висока чувствителност). 3D совалките и многоетажните совалки не са засегнати, докато другите системи показват ниска до средна чувствителност.

Бъдещата жизнеспособност на принципа на отделяне в логистиката, задвижвана от изкуствен интелект

Защо архитектурната ДНК на многостепенната совалка е от решаващо значение за следващото десетилетие

Автоматизацията на складовете ще бъде оформена от три мегатенденции през следващите години: нарастващата интеграция на изкуствения интелект в управлението на автопарка и оптимизацията на поръчките, нарастващата модуларизация и свързаното с нея намаляване на бариерите за навлизане, както и електрификацията и енергийната оптимизация на всички системни компоненти. И в трите измерения многостепенната шатъл система с принципа на количката е архитектурно по-добре позиционирана от конкурентите си.

Интеграцията с изкуствен интелект (ИИ) се възползва от разделянето между совалката и асансьора, тъй като интелигентните алгоритми могат да използват буферните пространства като стратегическа променлива за оптимизация. Вместо просто да оптимизира маршрута на един робот, както е при кубичното съхранение или 3D совалките, ИИ в отделена система може да оркестрира взаимодействието между десетки совалки и множество асансьори едновременно, като по този начин постига подобрения в производителността, които са по своята същност невъзможни в твърдо свързани системи. Модулацията вече е концептуално вградена в многостепенната совалка: совалките, асансьорите, стелажните модули и буферните пространства са независими модули, които могат да се добавят, премахват или заменят поотделно. Оптимизацията на енергията се възползва от ниската движеща се маса на совалките и възможността за регенеративно спиране.

Освен това, нарастващото значение на междупроизводителската стандартизация, например чрез протокола VDA 5050, позволява оперативно съвместим контрол на различни превозни средства в рамките на една система. Многостепенните совалкови системи, с тяхната отворена, модулна архитектура, са идеално подходящи за тази интеграция, докато собствени системи като Cube Storage или Exotec Skypod остават обвързани с логиката на затворената екосистема на съответните им производители.

Решаващото дизайнерско предимство: Обобщение на архитектурното превъзходство

Многостепенната совалкова система с комбиниран принцип на бутаща количка, като отделена архитектура, решава проблем, който всички други системни категории проявяват в различна степен: присъщото пречка, която прави инвестициите в подобрения в производителността безполезни след определена точка. За кубичното съхранение това е зависимостта от подреждането и свързаната с нея чувствителност към ABC. За 1D совалките това е липсата на автономност и зависимостта от ръчен транспорт. За 2D совалките това е асансьорът като пречка, ограничаваща производителността. За 3D совалките това са прекомерните разходи за превозни средства, ограничената зрялост на системата и високата зависимост от производителя. За 4D совалките това е механичната сложност на отделното превозно средство и съществуващата зависимост от асансьора.

Многостепенният совалков транспорт с принципа на плъзгащата се каретка разделя критичните системни интерфейси чрез буферни зони, елиминира асансьора като пречка, предлага директен достъп до всяко място за съхранение без зависимост от ABC, мащабира се по три независими оси, предлага се в широко системно семейство за всички класове товарни превозвачи и се предлага от множество утвърдени производители. Не е системата, която генерира най-много заглавия, но е системата, която осигурява най-солидната архитектурна основа за следващите две десетилетия интралогистика. Компаниите, изправени пред инвестиционно решение за автоматизация на складове, би било добре да включат това архитектурно предимство в своята матрица за оценка, преди да бъдат заслепени от повърхностната елегантност на собствените системи.

Изборът на правилната технология за автоматизация на склада не е въпрос на лични предпочитания или маркетингов бюджет на производителя. Това е въпрос на системна архитектура. И в това отношение многостепенният совалков транспорт с принципа на отделена количка предлага най-силното решение.

Konrad Wolfenstein

С удоволствие бих служел като ваш личен съветник.

мен на wolfenstein∂xpert.digital да се свържете с

Просто ми се обадете на +49 7348 4088 965 .

LinkedIn
 

Консултации, планиране и внедряване на цялостни решения за високостелажни складове и автоматизирани складови системи - Изображение: Xpert.Digital

Повече информация тук:

• Консултации и планиране на складове с високи стелажи: Автоматизиран склад с високи стелажи – Оптимизиране на складирането на палети напълно автоматично – Оптимизация на склада