Soluções personalizadas de manuseio de materiais: como projetar equipamentos e estantes

Um gerente de distribuição com quem trabalhamos no ano passado estava enfrentando um problema familiar: a contagem de SKU dobrou em dois anos, a precisão da separação estava caindo e estantes de paletes genéricas e contêineres de tamanhos mistos forçavam os motoristas de empilhadeiras a percorrerem o dobro da distância para cada pedido. A conclusão desse projeto é simples: equipamentos prontos para uso montados peça por peça raramente oferecem o mesmo resultado que uma solução personalizada de manuseio de materiais projetada em torno das restrições de carga, fluxo e construção de um armazém específico. Quando equipamentos, contêineres e estantes são especificados juntos, o rendimento melhora, os danos diminuem e a operação ganha capacidade sem adicionar espaço físico.

O que as soluções personalizadas de manuseio de materiais realmente incluem

Uma solução personalizada de manuseio de materiais não é uma única máquina. É uma combinação integrada de quatro sistemas de equipamentos especificados em conjunto para que cada transferência no armazém seja perfeita:

• Equipamento de manuseio como porta-paletes manuais, porta-paletes elétricos, empilhadores elétricos e empilhadores semielétricos, escolhidos pelo peso da carga, altura de elevação e largura do corredor.
• Recipientes de armazenamento incluindo paletes de plástico, caixas de transporte, engradados e contêineres para granel, selecionados por tamanho do produto, peso e compatibilidade de rack.
• Materiais de embalagem como envoltórios elásticos e cintas, de acordo com os requisitos de estabilidade de carga de cada remessa.
• Estantes de armazém incluindo estantes de paletes seletivas, estantes drive-in, estantes pushback, estantes de fluxo de papelão e sistemas de armazenamento automatizados, organizados por metas de densidade e rendimento.

O valor de especificar estes quatro sistemas em conjunto é que eles se tornam um processo de trabalho. Um palete que se adapta ao tamanho do rack, uma sacola que se adapta à profundidade da prateleira e um empilhador que alcança a viga superior sem exigir um corredor superdimensionado, tudo isso reduz o desperdício de movimento e espaço.

Densidade de armazenamento: escolhendo primeiro a arquitetura do rack

Na maioria dos projetos de armazém, a decisão sobre as estantes orienta todo o resto. As estantes determinam quantas posições de paletes cabem em uma determinada área ocupada, quantos deslocamentos ocorrem entre o recebimento e o armazenamento e quantas empilhadeiras ou empilhadores a operação precisa. As soluções personalizadas começam calculando o requisito de densidade a partir do perfil do estoque: quantos SKUs, quantos paletes por SKU e se o fluxo precisa ser FIFO ou LIFO.

O gráfico mostra o índice de densidade para diversas arquiteturas de estantes, com estantes seletivas definidas em 100. As estantes de profundidade dupla aumentam a densidade para cerca de 140, armazenando dois paletes em cada baia, ao custo de uma seletividade reduzida. Espaço de corredor comercial em rack pushback e drive-in para contagens de paletes consideravelmente maiores. Estante dinâmica para paletes combina alta densidade com rotação FIFO, o que é importante para estoques perecíveis. Shuttle rack e densidade de push AS/RS acima de 220 e acima de 260, respectivamente, enquanto adiciona automação. A implicação prática é que dois armazéns do mesmo tamanho podem precisar de estantes completamente diferentes se um tiver 2.000 SKUs e o outro 50.

Para operações que desejam a mais alta densidade sem sacrificar o controle automatizado, um racks AS/RS personalizados para armazenamento automatizado é uma opção quando o espaço físico é caro e a disponibilidade de mão de obra é limitada.

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Adequação do equipamento de movimentação ao perfil de carga

O equipamento de movimentação é onde a capacidade de carga e a altura de elevação são combinadas com o plano de estantes. O gráfico de colunas abaixo mostra a escala de capacidade nominal com a qual normalmente trabalhamos, desde um empilhador manual de 1.000 kg até um empilhador elétrico EPS de 3.000 kg.

O gráfico de colunas ordena as capacidades nominais típicas, da menor para a maior, nas famílias de equipamentos que especificamos. Um empilhador manual de 1.000 kg é adequado para cargas leves de manutenção e espaços muito estreitos onde o equipamento motorizado não é prático. O walkie stacker elétrico de 1.500 kg cobre cargas úteis médias em instalações menores. A classe de 2.000 kg, representada aqui pelo empilhador semielétrico, corresponde ao peso de um palete padrão totalmente carregado e é a linha selecionada com mais frequência. Um porta-paletes manual de 2.500 kg continua sendo a base para o movimento horizontal em pisos planos. O empilhador stand-on EPS de 3.000 kg transporta paletes pesados ​​enquanto o operador se desloca, o que reduz a fadiga em operações de alta frequência. Selecionar uma classe abaixo do peso real da carga é a maneira mais rápida de gerar avarias, enquanto ir muito acima aumenta custos e reduz a manobrabilidade.

Para cargas paletizadas pesadas em operação de alta frequência, um Stacker elétrico EPS de 3000 kg pode reduzir a fadiga do operador e o tempo de ciclo.

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Contêineres e embalagens completam a carga unitária

Os contêineres de armazenamento merecem atenção especial porque definem a carga unitária que todos os outros sistemas devem suportar. Os paletes de plástico vêm em formatos regionais, como 1.200 x 1.000 mm global, 1.200 x 800 mm Euro e 1.100 x 1.100 mm Ásia, e em configurações básicas de nove, seis ou três corredores. Os sacos e engradados variam de cerca de 1 litro para peças pequenas até várias centenas de litros para manuseio a granel, incluindo aninhamento, empilhamento, dobramento e designs divisíveis. Enrole e amarre e então estabilize a carga para envio. Um Palete plástica de seis corredores 1200 x 1000 mm é um carro-chefe típico de armazém, mas o design exato do palete deve ser verificado em relação ao tipo de rack, à direção de entrada da empilhadeira e ao peso da carga antes de o pedido ser feito.

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Avaliando uma solução personalizada: seis critérios importantes

Quando comparamos uma lista de equipamentos prontos para uso com uma solução personalizada de manuseio de materiais, seis critérios explicam a maior parte da lacuna de desempenho. O gráfico de radar abaixo pontua ambas as abordagens de um a dez nesses critérios.

O gráfico mostra a compensação que os compradores enfrentam no início de um projeto. Uma instalação padrão tem uma pontuação mais alta no custo inicial porque utiliza preços de catálogo e engenharia mínima. Uma solução personalizada tem pontuação mais baixa nesse eixo porque o trabalho de design e os componentes não padrão acrescentam despesas iniciais. A solução personalizada obtém pontuações significativamente mais altas em utilização de espaço, produtividade e flexibilidade, porque cada nível de rack, largura de corredor e tamanho de contêiner corresponde ao mix real de produtos. A segurança também melhora quando o equipamento é especificado para a altura real da carga e o fluxo de trabalho do operador, em vez de ser adaptado a partir de um modelo genérico. Ao longo da vida do armazém, essas vantagens compensam a diferença de custo inicial, razão pela qual a comparação nunca deve ser feita apenas com base no preço de compra.

Trajetória de custos: por que o retorno ocorre dentro de alguns anos

Este gráfico de linhas compara o índice de custos operacionais de uma configuração padrão e de uma solução personalizada ao longo de cinco anos, com o primeiro ano da configuração padrão definido como 100.

Este gráfico compara o índice de custo operacional de uma configuração de equipamento padrão e uma solução personalizada de manuseio de materiais ao longo de cinco anos. A configuração padrão começa mais baixa porque envolve equipamentos de catálogo e taxas mínimas de planejamento. No entanto, a sua curva de custos sobe constantemente à medida que layouts ineficientes, contentores incompatíveis e grandes distâncias de viagem produzem mais horas de trabalho, danos no produto e tempo de inatividade. A solução personalizada começa cerca de 12% mais alta no primeiro ano devido ao design, configuração e componentes não padronizados. Após o terceiro ano, a curva personalizada se achata, enquanto a curva padrão continua subindo, de modo que a diferença acumulada cresce na segunda metade da comparação. Em projetos reais, esse padrão geralmente aparece como um período de retorno de dois a três anos para a solução personalizada.

Aplicando soluções personalizadas em todos os setores

As soluções personalizadas de manuseio de materiais não estão limitadas a um tipo de armazém. O processo de design muda dependendo do setor, mas o método é o mesmo: definir a unidade de carga, definir o fluxo e, em seguida, selecionar equipamentos e contêineres adequados. É aqui que o nosso soluções industriais páginas, que cobrem cinco setores principais, podem ajudá-lo a passar de um layout genérico para um plano operacionalmente específico.

Cada linha da tabela representa um conjunto diferente de restrições operacionais. Uma fábrica prioriza o fluxo de peças pequenas para a linha, enquanto um armazém de cadeia de frio prioriza rotação rigorosa e superfícies fáceis de lavar. O ponto comum é que o equipamento escolhido deve suportar a unidade de carga específica, seja um graneleiro de 600 litros ou um tote de 6 litros.

Etapas para desenvolver uma solução personalizada de manuseio de materiais

Uma solução confiável de manuseio de materiais personalizados segue um processo de cinco etapas, e pular qualquer uma dessas etapas é o principal motivo pelo qual os projetos não atendem às expectativas.

1. Defina a carga unitária. Documente cada tamanho de produto, peso, área ocupada por paletes e modo de armazenamento, incluindo requisitos de rack e empilhamento.
2. Meça o fluxo. Registre o volume de recebimento, os tempos de armazenamento, a frequência de separação e os picos de remessa para que a solução seja dimensionada para a carga de trabalho real e não para uma média.
3. Combine a classe do equipamento. Selecione equipamentos de movimentação por capacidade de carga, altura de elevação e largura do corredor, e contêineres por volume e durabilidade.
4. Simule o layout. Teste a disposição das estantes, as dimensões dos corredores e os caminhos dos equipamentos em relação aos dados de fluxo antes de comprar.
5. Planeje a implementação. Sequencie a instalação para que as operações possam continuar enquanto as estantes e os equipamentos estão sendo comissionados.

Cada etapa produz uma especificação concreta. O resultado é uma lista de materiais internamente consistente, que é exatamente onde um fornecedor multicategoria tem vantagem.

A diferença entre comprar equipamentos e desenvolver uma solução personalizada de manuseio de materiais se resume à integração. Quando paletes, recipientes, racks, caminhões e materiais de embalagem são especificados como um sistema, o armazém funciona com menos desperdício de viagens, maior densidade de armazenamento e menor custo operacional. Comece com a carga unitária e o fluxo, escolha a arquitetura das estantes e, em seguida, combine cada contêiner e máquina com esse plano. Se você estiver trabalhando nesse processo para uma nova instalação ou operação existente, discutir o layout com um fornecedor que cubra todos os quatro sistemas de equipamentos pode revelar rapidamente onde o plano atual está superdimensionado, subdimensionado ou incompatível. Você pode entrar em contato com nossa equipe através do página de contato com as dimensões do edifício, contagem de SKU e perfil de carga, e podemos ajudar a traduzir esses dados em uma especificação coerente.