Паллетирование смешанных коробок с помощью Daifuku: как ритейлеры обеспечивают свое будущее с помощью интеллектуальной автоматизации паллетирования

Повышение эффективности в розничной торговле за счет интеллектуальных стратегий паллетирования

Современная розничная торговля сталкивается с ключевой проблемой: с одной стороны, отдельные ритейлеры фокусируются на высокодоходных основных ассортиментах, в то время как, с другой стороны, разнообразие товаров стремительно растёт. Супермаркеты в США предлагают в среднем 32 000 наименований товаров, что нагружает логистику на всех этапах. Эта сложность особенно очевидна в центрах обработки заказов, где тысячи товаров различных форм, размеров и веса должны быть собраны на паллетах в правильном сочетании и в нужное время каждый день. В то время как традиционно производство основано на паллетах с одним товаром, ритейлерам требуются индивидуально подобранные смешанные партии, точно соответствующие потребностям каждого магазина.

В этих условиях традиционный ручной процесс паллетирования становится стратегическим узким местом. Сотрудникам приходится выполнять физически сложные задачи по штабелированию, учитывая такие сложные переменные, как распределение веса, устойчивость и совместимость продуктов. Это неизбежно приводит к ошибкам, повреждениям при транспортировке и неудовлетворительному качеству доставки. Поэтому автоматизация паллетирования для смешанных коробок уже не просто техническая оптимизация, а необходимое условие для бесперебойной работы современных цепочек поставок. Интеллектуальные системы позволяют создавать устойчивые, готовые к хранению паллеты и предлагают важные экономические и эксплуатационные преимущества. К ним относятся резкое сокращение времени обработки, повышение устойчивости груза для предотвращения повреждения продукта, компенсация дефицита рабочей силы в отрасли и оптимизация использования грузовых автомобилей. В конечном итоге, автоматизация приводит к значительному сокращению ошибок при комплектации, что повышает доступность товаров на полках и повышает удовлетворенность клиентов — критически важный фактор успеха в условиях растущей конкуренции в многоканальной розничной торговле.

Подходит для:

• Daifuku Europe: автоматизация внутрилогистов с помощью автономных мобильных роботов (AMR) и автоматического управляемого транспортного средства (AGV)

Почему традиционный процесс паллетирования стал стратегическим узким местом в инфраструктуре B2B-фулфилмента

Розничная торговля находится в парадоксальном положении. В то время как некоторые ритейлеры всё больше консолидируют свои ассортименты, чтобы сосредоточиться на самых продаваемых товарах, подавляющее большинство ритейлеров вынуждено работать с обширным и весьма сложным ассортиментом. В среднем в американском супермаркете представлено около 32 000 наименований товаров. Британские магазины шаговой доступности в среднем имеют в наличии 4600 наименований товаров, включая продукты питания и напитки, косметику и аптечные товары, товары для дома и множество других категорий. Такое огромное разнообразие товаров — не просто логистическая проблема, а фундаментальная структурная особенность современной розничной системы, определяющая всю логистику на всех этапах.

Экономическая сложность этой ситуации особенно очевидна в центрах обработки заказов, которым ежедневно приходится обрабатывать тысячи товаров самых разных морфологии, геометрии и весовых категорий, доставляя их в нужное время в правильной комбинации. В то время как производственная система основана на давно устоявшихся принципах однообразного паллетирования единиц складского хранения (SKU), то есть укладки на поддоны товаров только с одним артикулом, современная розничная торговля требует принципиально иной парадигмы: смешанных партий, точно соответствующих индивидуальным требованиям каждого магазина. Эта дифференциация не является тривиальной; она представляет собой качественный скачок в логистической сложности.

В этих условиях традиционный ручной процесс паллетирования стал хронически узким местом. Операторы физически укладывают на паллеты самые разные коробки и упаковки, учитывая множество факторов: распределение веса, требования к устойчивости, совместимость продукции, грузоподъемность основных компонентов и множество других. Каждый из этих факторов повышает риск ошибок, повреждения продукции при транспортировке и, в конечном итоге, неудовлетворительного качества доставки для розничного партнера. В этом контексте автоматизация процесса паллетирования больше не воспринимается просто как техническая оптимизация, а как важнейшая необходимость для бесперебойной работы современных инфраструктур фулфилмента.

Автоматизированные решения по паллетированию для смешанных картонных коробок позволяют создавать прочные, готовые к продаже паллеты, подходящие для широкого спектра разнообразных товаров. Внедрение таких систем обеспечивает ряд важных экономических и эксплуатационных преимуществ, которые выходят далеко за рамки простого повышения скорости обработки, позволяя оптимизировать структуру всей цепочки поставок.

Первое очевидное преимущество — значительное сокращение времени обработки заказа. Товары быстро укладываются на паллеты с учётом дифференцированных профилей загрузки, что гарантирует как качество продукции, так и структурную устойчивость всего груза. Этот аспект немаловажен: в розничной системе, основанной на принципах «точно вовремя», каждый сэкономленный час означает пропорциональное сокращение замороженного капитала в процессе производства, что позволяет ритейлерам быстрее реагировать на сигналы рынка.

Второе важное преимущество заключается в улучшенной устойчивости груза. Интеллектуальные алгоритмы штабелирования значительно снижают риск повреждения продукции и предотвращают разрушение поддонов во время транспортировки. Это имеет прямые экономические последствия: потери продукции из-за повреждений при транспортировке не только увеличивают расходы для грузоотправителя, но и приводят к проблемам с наличием товара на полках у розничных продавцов, что, в свою очередь, приводит к снижению продаж и оттоку клиентов. Сокращение количества повреждений продукции всего на пять процентов может обернуться существенной пятизначной экономией в год для предприятий с большими объемами продаж.

Третий аспект касается явления, ставшего структурной проблемой в промышленно развитых странах мира: дефицита рабочей силы. Автоматизация берет на себя когнитивно сложную задачу сборки поддонов, позволяя существующим сотрудникам сосредоточить свои силы на более ценных задачах. В условиях, когда ручные операции неизбежны, интеллектуальная последовательность и четкие цифровые инструкции помогают бригадам на передовой правильно укладывать поддоны, минимизируя количество ошибок. Экономическая необходимость такой автоматизации растет с каждым днем; дефицит рабочей силы — это не просто временное явление, а структурная особенность постковидного рынка труда, которая еще больше усугубляется демографическими тенденциями.

Четвёртое преимущество проявляется в оптимизации использования грузовых автомобилей. Смешанные поддоны с интеллектуальной оптимизацией пространства позволяют эффективнее использовать доступное транспортное пространство, значительно снижают стоимость доставки единицы товара и одновременно уменьшают воздействие на окружающую среду за счёт сокращения количества порожних рейсов и оптимизированного планирования маршрута.

В конечном итоге, автоматизация процесса паллетирования приводит к значительному сокращению ошибок при комплектации заказов. Благодаря автоматизации система гарантирует, что магазины не только получают нужные товары, но и размещают их в правильной последовательности и в правильном порядке. Это имеет каскадный положительный эффект: улучшается доступность товаров на полках, повышается удовлетворенность конечных потребителей, упрощается процесс самовывоза в магазине и снижается процент возвратов. В розничной торговле, которая все больше формируется требованиями омниканальности, особенно с учетом растущей важности моделей «кликни и забери», такое сокращение ошибок становится критически важным преимуществом среди конкурирующих поставщиков услуг фулфилмента.

Последовательность как невидимый двигатель эффективности паллетирования

Успех автоматизированных решений по паллетированию не зависит только от присутствия роботизированных систем на конечном этапе процесса. Определение успеха или неудачи начинается гораздо раньше, на этапе интеллектуального определения последовательности и подготовки. Чтобы обеспечить как стабильность, так и функциональность извлечения для хранения, товары должны быть организованы в точной последовательности — независимо от того, выполняется ли окончательная сборка паллет роботизированными системами или людьми.

Такая последовательность нетривиальна. Она требует сложных систем на уровне вышестоящего звена, способных динамически хранить товары в режиме реального времени, извлекать их в требуемых количествах и организовывать в соответствии с требованиями заказа. Качество последовательности в конечном итоге определяет стабильность готовой паллеты, скорость паллетирования и частоту ошибок во всем процессе. Ошибка в последовательности на уровне вышестоящего звена приводит к получению некачественных паллет на последующих этапах, что, в свою очередь, приводит к транспортным происшествиям, повреждениям и возвратам — дорогостоящей ошибке с долгосрочными последствиями.

Таким образом, внедрение интеллектуальных систем секвенирования является критически важным фактором для автоматизированной паллетизации. Такие системы должны быть способны динамически реагировать на изменение структуры заказов, обрабатывать новые комбинации продуктов и всегда учитывать физические ограничения процессов паллетизации.

Автоматизированная система хранения и подбора заказов как критическая инфраструктура

Автоматизация процессов укладки и паллетирования была бы невозможна без вспомогательной инфраструктуры автоматизированных систем хранения и поиска, обычно называемых AS/RS или кранами-штабелерами. Эти системы составляют основу современных операций по укладке смешанных грузов на паллеты. Они специально разработаны для высокоскоростной и точной обработки небольших и средних грузов, таких как контейнеры, коробки и поддоны. Техническая архитектура таких систем делится на две принципиально разные категории, каждая из которых обладает своими экономическими и эксплуатационными характеристиками.

Первая категория включает в себя системы мини-загрузки на основе кранов. Эти системы используют вертикально расположенные краны с большим вылетом стрелы, обычно до 20 метров, для достижения высокой плотности хранения. Такие системы идеально подходят для применений, где доступная площадь ограничена, но возможно вертикальное расширение — типичный сценарий для городских распределительных центров или мест со значительными затратами на недвижимость. Эти системы на основе кранов обеспечивают среднюю производительность в сочетании с интеллектуальным управлением последовательностью операций и поэтому оптимизированы для операций со средним и средним объёмом. Капитальные затраты, как правило, умеренны, но эксплуатация требует привлечения специализированных специалистов и регулярного обслуживания механических систем.

Вторая категория включает в себя системы мини-загрузки на базе шаттлов или транспортных средств. Такие системы, как Daifuku Shuttle Rack M, изначально разработаны для высокой пропускной способности. Они используют несколько параллельных шаттлов или автономных транспортных средств, работающих одновременно в разных секторах или на разных уровнях системы хранения. Каждый шаттл извлекает товары из своей зоны, обеспечивая параллельную обработку, что приводит к более быстрой и эффективной последовательности паллетирования смешанных коробок. Эти системы более масштабируемы; производительность может быть увеличена путем добавления дополнительных шаттлов без кардинальных изменений конструкции. Экономическая привлекательность таких систем заключается в их гибкости и способности адаптироваться к растущим требованиям к пропускной способности.

Оба типа систем имеют одну важную особенность: они позволяют решить проблему сложности процесса паллетирования на ранних этапах, а не игнорировать её на последующих этапах. Благодаря правильной организации товаров на складе, окончательная задача паллетирования, будь то автоматизированная или ручная, значительно упрощается. Это критически важный момент: многие неудачные проекты по автоматизации паллетирования страдают не от неисправных паллетизаторов, а от случайной или неоптимальной последовательности поступления товаров.

Архитектура и реализация: ручная и автоматизированная укладка на паллеты

В конце производственной линии происходит фактическая сборка смешанного поддона. На этом этапе архитектура разделяется на два принципиально разных варианта реализации: ручное паллетирование с использованием вспомогательных систем или полностью автоматизированное роботизированное.

Рационально спроектированные станции ручного паллетирования остаются жизнеспособной альтернативой, особенно для операций с большим ассортиментом товаров и относительно изменчивой конфигурацией паллет. Принцип работы относительно прост: автоматизированная система хранения и поиска (AS/RS) доставляет товары на станцию ​​паллетирования по конвейерной ленте, а оператор, следуя цифровым инструкциям на дисплее, размещает товары в правильной последовательности и в соответствии с заданной схемой укладки. Эргономика является критически важным аспектом проектирования; плохо спроектированные станции ручного паллетирования приводят к усталости, частоте ошибок и, в конечном итоге, к более высоким затратам на рабочую силу и снижению производительности. С другой стороны, хорошо спроектированные эргономичные рабочие места позволяют операторам обрабатывать 200–300 паллет за смену, что во многих случаях остается экономически конкурентоспособным. Экономическое преимущество ручных систем заключается в их гибкости и адаптивности. При частом изменении конфигурации паллет или появлении новых типов продукции ручные системы можно перенастроить быстрее, чем полностью автоматизированные роботизированные системы. Недостаток заключается в их зависимости от затрат на рабочую силу. В регионах с высокой стоимостью рабочей силы или в условиях ее нехватки ручная укладка грузов на поддоны быстро становится непривлекательной.

Автоматизированные роботизированные системы представляют собой противоположную крайность. Такие системы, как шарнирные роботы и портальные системы, обеспечивают скорость и точность, значительно превосходящие ручные системы. Эти роботы могут работать круглосуточно, не испытывая усталости и не снижая частоту ошибок. Они могут обрабатывать 400–800 поддонов за смену, в зависимости от сложности задачи паллетирования. Современные роботизированные системы используют передовые технологии обработки изображений и алгоритмы захвата на основе искусственного интеллекта для обработки широкого спектра типов коробок и упаковок с минимальным количеством ошибок при сборе.

Одним из примеров является IK PAL, специально разработанный робот-паллетизатор от испанской компании-партнера, предназначенный для высокоточной обработки картонных коробок самых разных форм и типов. Такие системы используют передовые системы обработки изображений для распознавания коробок, специализированные типы захватов для картонных коробок различной морфологии и интеллектуальные алгоритмы штабелирования, учитывающие физические ограничения и создающие устойчивые и эффективные паллеты, соответствующие индивидуальным требованиям каждого конкретного заказа.

Инвестиционные затраты на автоматизированные системы значительны — обычно десятки миллионов долларов за полную установку, — но они окупаются за счёт повышения производительности и снижения затрат на рабочую силу в течение примерно 5–8 лет эксплуатации. В дальнейшем такие системы обеспечивают значительную экономию средств, особенно в регионах с высоким уровнем заработной платы.

Третий, всё более распространённый подход — гибридная реализация, сочетающая ручную и автоматизированную паллетизацию. Такая гибридная архитектура позволяет гибко масштабировать операции: в периоды пиковой нагрузки роботизированные системы могут справиться с основной нагрузкой, а в периоды пониженной нагрузки управление осуществляется путём отключения некоторых автоматизированных станций или сокращения количества смен, выполняемых вручную. Такие гибридные подходы обеспечивают оптимальный баланс гибкости и экономической эффективности для многих бизнес-сценариев.

Подходит для:

• Daifuku и Bendix Коммерческие транспортные средства: стратегическое партнерство для будущего склада Automation

Системная интеграция: сквозная оптимизация

Распространённая ошибка при рассмотрении автоматизации паллетирования — это сосредоточение на паллетировании как на отдельной задаче. На самом деле паллетирование — это лишь один из этапов интегрированной архитектуры цепочки поставок, охватывающей множество других технологических этапов. Эффективное решение должно оптимизировать весь материальный поток: от обработки входящих грузов до складирования и комплектации заказов, транспортировки и отправки.

Поэтому ведущие поставщики, такие как Daifuku, разрабатывают комплексные решения, охватывающие не только паллетирование, но и всю цепочку внутрилогистических процессов. Они включают в себя автоматизированные системы сортировки, интеллектуальное буферное хранение, динамические алгоритмы маршрутизации и более интегрированные системы управления, оптимизирующие весь материальный поток в режиме реального времени.

Такой комплексный подход критически важен, поскольку субоптимизация в других областях может свести на нет преимущества от автоматизации паллетирования. Например, если комплектация заказов неэффективна и товары поступают в случайном порядке, система паллетирования должна компенсировать эту неэффективность на последующих этапах, что приводит к повышению уровня ошибок и снижению пропускной способности. И наоборот, оптимизация комплектации заказов в сочетании с интеллектуальным определением последовательности может обеспечить значительный системный эффект.

Экономическая необходимость автоматизации паллетирования

Экономическое обоснование автоматизации паллетирования основано на нескольких принципах. Первый — снижение затрат на рабочую силу. В развитых странах с высоким уровнем заработной платы затраты на рабочую силу часто являются основным фактором затрат в фулфилмент-центрах. Автоматизация может снизить затраты на рабочую силу на 30–50% в зависимости от конструкции системы и профиля эксплуатации.

Вторым столпом является повышение производительности. Автоматизированные системы работают быстрее, стабильнее и не устают. Это позволяет достичь в 2–3 раза большей производительности при той же физической инфраструктуре: производственных площадях, энергоснабжении, конвейерных системах.

Третий столп — повышение качества. Уровень ошибок в автоматизированных системах обычно на 50–70% ниже, чем в ручных. Это приводит к снижению количества возвратов, уменьшению проблем с доступностью товаров в розничной торговле и повышению удовлетворенности клиентов.

Четвёртый столп — гибкость и оперативность. В то время как многие традиционные системы автоматизации производства были негибкими и могли работать только с определёнными типами продукции, современные роботы-паллетировщики с обработкой изображений на основе искусственного интеллекта способны работать с сотнями различных типов коробок и менять конфигурацию паллетирования за считанные секунды.

Пятый столп — способность решать проблему дефицита рабочей силы. Это особенно важно в развитых странах, где демографические тенденции приводят к структурному дефициту рабочей силы. Автоматизация позволяет компаниям меньше зависеть от доступной рабочей силы.

В совокупности эти пять столпов создают убедительное экономическое обоснование для автоматизации паллетирования. Срок окупаемости инвестиций обычно составляет от пяти до восьми лет, а после фазы амортизации экономия эксплуатационных расходов становится существенной.

Стратегические последствия и конкурентная динамика

Автоматизация паллетирования — это не просто техническая проблема; она имеет глубокие стратегические последствия для структуры розничной торговли. Компании, которые быстрее инвестируют в автоматизацию паллетирования, получают экономические преимущества в плане пропускной способности, надежности и затрат, что приводит к снижению затрат на выполнение заказов для розничных продавцов и, как следствие, к ценовым преимуществам для конечных потребителей.

Это создаёт конкурентное давление на других поставщиков услуг по обработке заказов и ритейлеров. Те, кто не автоматизируется, вытесняются из-за более высоких издержек и более низкого уровня обслуживания. Это классическая модель индустриализации: технологии, изначально необязательные, становятся необходимостью по мере того, как рынок организуется вокруг нового стандарта эффективности.

Автоматизация паллетирования становится критически важным фактором, особенно на высокоразвитых рынках с высокой стоимостью рабочей силы, таких как Германия, Швейцария и Скандинавия. Компании, работающие на этих рынках без автоматизации, вынуждены ожидать существенных потерь в стоимости.

В то же время сложность смешанной паллетизации, особенно в сочетании с большим разнообразием товарных позиций и нестабильной структурой заказов, открывает возможности для специализированных поставщиков услуг. Компании, предлагающие высокогибкие и интеллектуальные решения для паллетизации, создают дифференцированные конкурентные преимущества.

Будущие перспективы и технологические разработки

Будущее автоматизации паллетирования определяется несколькими технологическими тенденциями. Первая — это растущая сложность систем обработки изображений и искусственного интеллекта. Это позволяет роботам обрабатывать ещё более сложные и непредсказуемые формы картонных коробок и упаковок.

Второе направление — интеграция коллаборативных роботизированных систем, так называемых коботов, которые могут работать более безопасно вместе с людьми. Это может позволить реализовать гибридные сценарии, в которых роботы и люди тесно взаимодействуют при выполнении более сложных задач по паллетированию.

Третье — повышение уровня взаимодействия и интеграции данных. Системы паллетирования всё чаще подключаются к датчикам Интернета вещей и облачным аналитическим платформам, что позволяет оптимизировать операции, прогнозировать ошибки и заблаговременно планировать техническое обслуживание.

Четвёртый аспект — разработка более экологичных систем обработки материалов. Сокращение повреждений продукции за счёт повышения стабильности паллетирования также приводит к уменьшению количества отходов и, следовательно, к снижению воздействия на окружающую среду.

Почему поставщикам услуг по выполнению заказов теперь необходимо инвестировать в смешанную укладку на поддоны

Паллетирование смешанных коробок больше не является второстепенным элементом в логистической архитектуре современных розничных систем. Оно стало критически важным стратегическим узким местом и фактором, определяющим конкурентные преимущества. Экономические, операционные и стратегические требования к автоматизации огромны. Компании, которые разумно инвестируют в автоматизацию смешанного паллетирования — в сочетании с интеллектуальным управлением последовательностью, адаптивными системами AS/RS и комплексной сквозной оптимизацией — получат конкурентные преимущества по стоимости, скорости, качеству и гибкости, которые сохранятся в обозримом будущем.

Для ритейлеров это означает, что выбор партнёров по паллетированию будет всё больше зависеть от сложности инфраструктуры паллетирования. Для поставщиков услуг по паллетированию это означает, что инвестиции в эту технологию не являются дополнительными, а необходимы для долгосрочной прибыльности и позиционирования на рынке. Будущее розничной торговли будет определяться не самыми быстрорастущими компаниями, а теми, кто организует свои операции наиболее эффективно, и автоматизация паллетирования будет играть в этом контексте ключевую роль.

☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!

Konrad Wolfenstein

Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса/маркетинг/PR/выставки.