Magazzini: come automatizzare la catena logistica

Sfide e vantaggi dell’automazione dei magazzini

Se da un lato la meccanizzazione offre numerosi vantaggi dal punto di vista operativo, essa impone tuttavia dei vincoli a chi gestisce i magazzini. Questi fattori sono importanti e non possono essere tralasciati nella misurazione del ROI di un sistema di automazione dei magazzini.

I vantaggi di un magazzino automatico

Uno dei grossi punti di forza offerti dall’automazione dei magazzini è senza dubbio la possibilità di migliorare la produttività, rispondere alla difficoltà di reclutamento di personale per far fronte ai picchi di attività e ridurre la gravosità delle mansioni eliminando alcune attività a scarso valore aggiunto. La meccanizzazione può rivelarsi utile anche per risolvere problematiche legate ai costi e alle limitazioni di superficie a disposizione grazie all’elevata densità di stoccaggio consentita da alcune soluzioni.

La nozione di livello di servizio è ormai onnipresente quando si parla di strategie logistiche ed esso comporta il miglioramento costante della qualità delle performance tramite la riduzione degli errori di esecuzione. Ciò è possibile grazie alla robotica, che alleggerisce le pressioni sempre più spesso imposte sugli operatori della supply chain.

Le sfide poste dall’automazione dei magazzini

I costi di un progetto di automazione sono tutt’altro che trascurabili, soprattutto per la gestione delle attività legate all’e-commerce. Le vendite online, infatti, si tramutano spesso in una molteplicità di piccoli ordini che sono assai onerosi da gestire, in termini di risorse. E’ il motivo per cui la preparazione degli ordini generati dall’e-commerce resta un’attività prettamente manuale, ad eccezione di alcuni paesi come la Cina dove le catene logistiche sono in grado di evadere flussi di ordini imponenti.

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Un’altra attività complessa da gestire riguarda poi la manutenzione dei sistemi automatizzati. Per mantenere le proprie capacità operative in caso di guasti delle attrezzature, l’impresa deve essere in grado di reagire tempestivamente, il che comporta aver preventivamente valutato i possibili scenari di escalation. Senza contare che l’automazione dei magazzini può anche portare ad una riduzione di flessibilità nei processi: i sistemi automatizzati sono più difficili da modificare e possono porre dei vincoli allo sviluppo evolutivo di un’azienda.

Analogamente, si pone anche la questione della redditività nei periodi di bassa attività in quei settori caratterizzati da forte stagionalità: se gli strumenti a disposizione sono dimensionati in funzione dei picchi di attività, il magazzino rischia di vedere le proprie attrezzature sottoutilizzate durante i periodi di magra. È quindi ovviamente opportuno automatizzare il magazzino sulla base dei flussi medi di attività e compensare i fabbisogni mettendo in campo soluzioni alternative o reclutando collaboratori interinali.

Ad ogni modo, è necessario prevedere e pianificare con un buon margine di anticipo il collegamento dei robot con il sistema informativo, nonché assicurarsi che le attrezzature siano compatibili e possano interfacciarsi con il software per gestione magazzino.

Soluzioni tecniche a tutti i livelli della catena

Il mercato odierno offre numerosi strumenti che possono assistere nella gestione dell’automazione del magazzino, dal ricevimento delle merci alla preparazione degli ordini, passando per lo stoccaggio.

Al ricevimento delle merci

Parlando in termini generali, il ricevimento delle merci in magazzino è scarsamente automatizzato. L’utilizzo di nastri trasportatori consente di movimentare i colli al momento dello scarico. Altri convogliatori possono poi aiutare a stoccare i prodotti in modo autonomo. In alcuni casi, questa forma di meccanizzazione “di base” necessita di poche interazioni con il sistema informativo.

Durante le operazioni di stoccaggio

Per ottimizzare le operazioni di stoccaggio esistono numerose soluzioni di meccanizzazione. Si tratta di sistemi automatizzati che si spostano lungo le corsie per depositare e prelevare i prodotti nelle ubicazioni di stoccaggio. A seconda dei sistemi vengono gestiti pallet, scatole o prodotti unitari stoccati in cassette di plastica, e le varie soluzioni sono più o meno rapide e sofisticate per rispondere a esigenze specifiche.

Di seguito riportiamo un breve elenco delle principali tecnologie:

1. Trasloelevatore per pallet: un braccio meccanico dotato di forche sposta i pallet. Possono essere semplici o a doppia profondità e si vedono spesso nel settore della grande distribuzione dove vengono gestiti flussi consistenti di pallet completi.
2. Miniload: una navetta dotata di braccio di presa afferra 1, 2 o 3 scatole. Il mercato offre un ventaglio di tecnologie che differiscono tra loro per la tecnica di presa, la gestione con o senza piattaforma, e la capacità del sistema di muoversi in altezza.
3. Multishuttle: con queste navette vengono gestiti i prodotti nelle cassette di plastica. Questa tecnologia si adatta bene a prodotti poco pesanti e voluminosi, con una rapidità di spostamento impressionante. È una tecnologia ad esempio molto utilizzata nel settore farmaceutico.
4. Carosello: in questo caso è il sistema di stoccaggio nella sua interezza a spostarsi per trasferire la cassetta verso il luogo di deposito/raccolta all’inizio della corsia. Le cassette sono spesso utilizzate in “multi-referenza”, ossia molteplici tipi di prodotti sono stoccati nella stessa cassetta. Dopo la parametrizzazione da parte dell’addetto, il sistema è in grado di selezionare prodotti che differiscono visivamente in modo da evitare errori di picking a valle della catena di preparazione.

I sistemi di smistamento

L’universo dei sistemi di smistamento è troppo vasto per essere affrontato in questo articolo che si focalizza prevalentemente sul contesto e-commerce, dove questo tipo di macchinari è meno utilizzato. La loro potenza e portata restano nettamente superiori ai sistemi descritti più avanti, ma offrono minore flessibilità e sono destinati a trattare grossi volumi piuttosto stabili.

La preparazione degli ordini

L’automazione delle preparazioni al dettaglio necessita spesso di volumi consistenti per trovare giustificazione dal punto di vista economico. Anche i requisiti di qualità e il costo unitario dei prodotti sono elementi determinanti nell’equazione del ROI.

L’offerta in questo campo è fortemente variegata, ma prima di parlare di vera e propria meccanizzazione, è importante almeno menzionare tre tecnologie che in alcuni casi vengono associate a questa soluzione:

• Preparazione vocale: negli ultimi dieci anni si è ampiamente diffusa la preparazione vocale o “voice picking”. Le istruzioni vengono impartite al preparatore tramite un sistema di vocalizzazione che riporta verbalmente le istruzioni del software gestione magazzino WMS. Il preparatore interagisce anche tramite la propria voce con il sistema o all’occorrenza con il terminale. Questo permette all’operatore di avere le mani libere e offre aumenti di produttività oltre a un certo comfort di lavoro.
• Pick to light: i prodotti componenti l’ordine sono trasferiti in cassette o celle oppure smistati in scaffali di ventilazione. Una luce si accende per indicare il punto esatto del prelievo e, a seconda dei sistemi, un pannello indica la quantità, che è confermata dall’operatore al momento del picking. Questa tecnologia necessita di un dispositivo a monte che può essere eventualmente automatizzato, ad esempio nel caso del Goods-to-man, che verrà descritto più avanti.
• Put to light. In questo caso i prodotti componenti l’ordine sono stati assemblati a monte e una luce si accende per indicare il punto esatto di deposito di uno o più prodotti. Questo sistema è particolarmente efficace per la gestione di campagne promozionali o i “first push” durante i quali vengono distribuiti ingenti volumi della stessa referenza verso un gran numero di ordini.

Il tipo di automazione principale utilizzato durante la preparazione degli ordini è il Goods-to-man, in cui le merci sono trasferite direttamente all’operatore incaricato di finalizzare la preparazione dell’ordine. Questo processo è particolarmente adatto per i prodotti a bassa rotazione.

​Questo sistema è basato su tecniche di stoccaggio automatico, di prelievo e convogliamento o su veicoli autoguidati, necessari per trasferire le merci verso una postazione di lavoro fissa. Si distinguono due principali tecnologie:

• I veicoli AGV (dall’inglese “Automated Guided Vehicle”), che sono di fatto scaffali movimentati mediante robot, divenuti celebri dopo la vasta campagna di comunicazione allestita da Amazon in seguito all’acquisizione di un costruttore di robot mobili circa 10 anni fa. Il principio alla base di questa tecnologia sta nel fatto che i prodotti sono stoccati su scaffali trasferiti da robot verso la postazione fissa che li ha richiesti. L’operatore viene poi guidato a prelevare il prodotto corretto e la quantità corrispondente agli ordini. A questo tipo di soluzione alcuni rimproverano la lentezza di instradamento e una bassa capacità di stoccaggio dovuta alla limitazione in altezza degli scaffali. In effetti, questi dovrebbero restare stabili durante la movimentazione ed essere accessibili all’operatore. La soluzione è tuttavia adatta a prodotti a bassa rotazione, e questo nonostante il grande successo riscosso di recente su altri perimetri, in particolare grazie al suo bassissimo tasso di errore.

• Instradamento tramite sistema di convogliamento. In questo campo la scelta di sistemi automatici che instradano i prodotti verso la postazione fissa è molto ampia. Capita spesso di trovare un mix di soluzioni Miniload-Multishuttle-Carosello collegate tra loro mediante convogliatori che instradano i prodotti in cassette o scatole verso un sistema di smistamento in base al quale i prodotti verranno poi orientati verso la postazione corretta. Dopo il prelievo, l’operatore rinvia le cassette, che si riallocheranno automaticamente o si dirigeranno verso la postazione successiva. L’ergonomia della postazione di lavoro è diversa e necessita di più spostamenti rispetto a un sistema a scaffalature. Questa soluzione si rivela quindi più rapida e migliore per quanto riguarda la densità di stoccaggio, ma meno flessibile e più costosa.

Sistemi collegati alle soluzioni logistiche

Pur essendo elementi meccanici, questi sistemi di automazione magazzino non devono tuttavia essere dissociati dai sistemi informativi dell’azienda. Le soluzioni logistiche come i Software Gestione Magazzino (WMS) sono in costante evoluzione e sono oggi in grado di risolvere le problematiche di gestione dell’operatività.

Questi strumenti informatici sono ormai indispensabili per elaborare gli enormi volumi di dati forniti dai sensori e dagli oggetti connessi. Capaci di integrare diverse funzionalità per rispondere alle problematiche specifiche della supply chain, consentono di tenere sotto controllo le attività logistiche in tempo reale e avere una visibilità a 360° sulle scorte.

L’implementazione di sistemi di automazione magazzino può risultare assai vantaggiosa in termini di produttività, rapidità di esecuzione, riduzione degli errori, o anche guadagno di spazio. Tuttavia, situazioni complesse o cambiamenti a livello di strategia aziendale potrebbero far sì che questi impianti diventino rapidamente inadatti. Occorre quindi essere ben supportati dai fornitori per assicurarsi che il sistema sia scalabile in base alle esigenze interne e alle evoluzioni del mercato.

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