Soluciones personalizadas de manipulación de materiales: cómo diseñar equipos y estanterías

Un gerente de distribución con el que trabajamos el año pasado se enfrentaba a un problema familiar: el número de SKU se había duplicado en dos años, la precisión de la selección estaba disminuyendo y los estantes para paletas genéricos más los tamaños de contenedores mixtos obligaban a los conductores de montacargas a viajar el doble de distancia para cada pedido. La conclusión de ese proyecto es simple: los equipos listos para usar ensamblados pieza por pieza rara vez ofrecen el mismo resultado que una solución personalizada de manejo de materiales diseñada en función de las limitaciones de carga, flujo y construcción de un almacén específico. Cuando el equipo, los contenedores y las estanterías se especifican juntos, el rendimiento mejora, los daños disminuyen y la operación gana capacidad sin agregar espacio.

Qué incluyen realmente las soluciones personalizadas de manipulación de materiales

Una solución personalizada de manipulación de materiales no es una sola máquina. Es una combinación integrada de cuatro sistemas de equipos que se especifican juntos para que cada traspaso en el almacén sea perfecto:

• Equipos de manipulación como transpaletas manuales, transpaletas eléctricas, apiladores eléctricos y apiladores semieléctricos, elegidos en función del peso de la carga, la altura de elevación y el ancho del pasillo.
• Contenedores de almacenamiento incluyendo paletas de plástico, cajas de asas, cajones y contenedores a granel, seleccionados por tamaño, peso y compatibilidad de estantes del producto.
• Materiales de embalaje como film estirable y flejes, adaptados a los requisitos de estabilidad de carga de cada envío.
• Estanterías de almacén incluyendo estanterías selectivas para paletas, estanterías drive-in, estanterías pushback, estanterías de flujo de cajas y sistemas de almacenamiento automatizados, organizados por objetivos de densidad y rendimiento.

El valor de especificar estos cuatro sistemas juntos es que se convierten en un solo proceso de trabajo. Una tarima que se ajuste al espacio del estante, un contenedor que se ajuste a la profundidad del estante y un apilador que llegue a la viga superior sin requerir un pasillo de gran tamaño reducen el desperdicio de movimiento y espacio.

Densidad de almacenamiento: elegir primero la arquitectura de las estanterías

En la mayoría de los proyectos de almacén, la decisión sobre las estanterías influye todo lo demás. Las estanterías determinan cuántas posiciones de paletas caben en un espacio determinado, cuánto recorrido se realiza entre la recepción y el almacenamiento y cuántos montacargas o apiladores necesita la operación. Las soluciones personalizadas comienzan calculando el requisito de densidad a partir del perfil de inventario: cuántos SKU, cuántos palés por SKU y si el flujo debe ser FIFO o LIFO.

El gráfico muestra el índice de densidad para varias arquitecturas de estanterías, con estanterías selectivas configuradas en 100. Las estanterías de doble profundidad aumentan la densidad a aproximadamente 140 al almacenar dos paletas de profundidad en cada bahía, a costa de una selectividad reducida. Espacio en el pasillo comercial de estanterías pushback y drive-in para un número de palés considerablemente mayor. La estantería dinámica para paletas combina alta densidad con rotación FIFO, lo cual es importante para el material perecedero. Shuttle rack y AS/RS aumentan la densidad por encima de 220 y por encima de 260 respectivamente, al tiempo que añaden automatización. La implicación práctica es que dos almacenes del mismo tamaño pueden necesitar estanterías completamente diferentes si uno tiene 2000 referencias y el otro 50.

Para operaciones que desean la mayor densidad sin sacrificar el control automatizado, un estanterías AS/RS personalizadas para almacenamiento automatizado es una opción cuando el espacio es costoso y la disponibilidad de mano de obra es limitada.

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Adaptación del equipo de manipulación al perfil de carga

En los equipos de manipulación es donde la capacidad de carga y la altura de elevación se adaptan al plan de estanterías. El gráfico de columnas a continuación muestra la escalera de capacidad nominal con la que trabajamos habitualmente, desde un apilador manual de 1000 kilogramos hasta un apilador eléctrico de pie EPS de 3000 kilogramos.

El gráfico de columnas ordena las capacidades nominales típicas de menor a mayor en las familias de equipos que especificamos. Un apilador manual de 1000 kg se adapta a cargas de mantenimiento ligeras y espacios muy estrechos donde los equipos eléctricos no son prácticos. El walkie-apilador eléctrico de 1500 kg cubre cargas útiles medianas en instalaciones más pequeñas. La categoría de 2.000 kg, representada aquí por el apilador semieléctrico, corresponde al peso de un palé estándar completamente cargado y es la categoría más elegida. Una transpaleta manual de 2.500 kg sigue siendo la base para el movimiento horizontal en suelos planos. El apilador de pie EPS de 3.000 kg transporta palés pesados ​​mientras el operador viaja, lo que reduce la fatiga en recorridos de alta frecuencia. Seleccionar una clase por debajo del peso de carga real es la forma más rápida de generar averías, mientras que ir muy por encima añade costes y reduce la maniobrabilidad.

Para cargas pesadas paletizadas en una operación de alta frecuencia, un Apilador de pie eléctrico EPS de 3000 kg puede reducir la fatiga del operador y el tiempo de ciclo.

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Contenedores y Embalajes Completan la Unidad de Carga

Los contenedores de almacenamiento merecen una atención especial porque definen la carga unitaria que todos los demás sistemas deben manejar. Los pallets de plástico vienen en tamaños regionales como 1200 x 1000 mm global, 1200 x 800 mm Euro y 1100 x 1100 mm Asia, y en configuraciones de base de nueve patas, seis o tres patas. Los contenedores y cajas varían desde aproximadamente 1 litro para piezas pequeñas hasta varios cientos de litros para manipulación a granel, incluidos diseños encajables, apilables, plegables y divisibles. Estire la envoltura y los flejes y luego estabilice la carga para el envío. un Palet de plástico de seis patines de 1200 x 1000 mm es un típico caballo de batalla de almacén, pero el diseño exacto de la paleta debe compararse con el tipo de estante, la dirección de entrada del montacargas y el peso de la carga antes de realizar el pedido.

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Evaluación de una solución personalizada: seis criterios que importan

Cuando comparamos una lista de equipos disponibles en el mercado con una solución de manejo de materiales personalizada, seis criterios explican la mayor parte de la brecha de desempeño. El gráfico de radar a continuación califica ambos enfoques del uno al diez según esos criterios.

El gráfico muestra las compensaciones que enfrentan los compradores al inicio de un proyecto. Una instalación estándar obtiene una puntuación más alta en el costo inicial porque utiliza precios de catálogo y una ingeniería mínima. Una solución personalizada obtiene una puntuación más baja en ese eje porque el trabajo de diseño y los componentes no estándar añaden gastos iniciales. La solución personalizada obtiene entonces una puntuación notablemente más alta en utilización del espacio, rendimiento y flexibilidad, porque cada nivel de estantería, ancho de pasillo y tamaño de contenedor se adapta a la mezcla de productos real. La seguridad también mejora cuando el equipo se especifica para la altura de carga real y el flujo de trabajo del operador en lugar de adaptarlo a partir de un modelo genérico. Durante la vida útil del almacén, esas ventajas compensan la diferencia de costos inicial, razón por la cual la comparación nunca debe hacerse únicamente sobre el precio de compra.

Trayectoria de costos: por qué la recuperación se produce en unos pocos años

Este gráfico de líneas compara el índice de costos operativos de una configuración estándar y una solución personalizada durante cinco años, con el primer año de la configuración estándar establecido en 100.

Este gráfico compara el índice de costos operativos de una configuración de equipo estándar y una solución personalizada de manejo de materiales durante cinco años. La configuración estándar comienza más baja porque implica equipos de catálogo y tarifas de planificación mínimas. Sin embargo, su curva de costos aumenta constantemente a medida que los diseños ineficientes, los contenedores que no coinciden y las grandes distancias de viaje producen más horas de trabajo, daños a los productos y tiempo de inactividad. La solución personalizada comienza aproximadamente un doce por ciento más alto en el primer año debido al diseño, la configuración y los componentes no estándar. Después del tercer año, la curva personalizada se aplana, mientras que la curva estándar sigue aumentando, por lo que la diferencia acumulada crece en la segunda mitad de la comparación. En proyectos reales, este patrón suele aparecer como un período de recuperación de la inversión de dos a tres años para la solución personalizada.

Aplicación de soluciones personalizadas en todas las industrias

Las soluciones personalizadas de manejo de materiales no se limitan a un tipo de almacén. El proceso de diseño cambia según la industria, pero el método es el mismo: definir la unidad de carga, definir el flujo y luego seleccionar el equipo y los contenedores que coincidan. Aquí es donde nuestro soluciones industriales Las páginas, que cubren cinco sectores clave, pueden ayudarle a pasar de un diseño genérico a un plan operativo específico.

Cada fila de la tabla representa un conjunto diferente de restricciones operativas. Una planta de fabricación prioriza el flujo de piezas pequeñas a la línea, mientras que un almacén de cadena de frío prioriza una rotación estricta y superficies fáciles de lavar. El denominador común es que el equipo elegido debe soportar la unidad de carga específica, ya sea un contenedor a granel de 600 litros o un contenedor de 6 litros.

Pasos para desarrollar una solución personalizada de manipulación de materiales

Una solución personalizada y confiable de manejo de materiales sigue un proceso de cinco pasos, y omitir cualquiera de estos pasos es la razón principal por la que los proyectos no cumplen con las expectativas.

1. Definir la unidad de carga. Documente cada tamaño, peso, tamaño de paleta y modo de almacenamiento de cada producto, incluidos los requisitos de apilamiento y estantería.
2. Mida el flujo. Registre el volumen de recepción, los tiempos de almacenamiento, la frecuencia de recolección y los picos de envío para que la solución se adapte a la carga de trabajo real, no a un promedio.
3. Haga coincidir la clase de equipo. Seleccione el equipo de manipulación por capacidad de carga, altura de elevación y ancho del pasillo, y contenedores por volumen y durabilidad.
4. Simular el diseño. Pruebe la disposición de las estanterías, las dimensiones de los pasillos y las rutas de los equipos con los datos de flujo antes de realizar la compra.
5. Planifique el lanzamiento. Secuencia la instalación para que las operaciones puedan continuar mientras se ponen en marcha las estanterías y los equipos.

Cada paso produce una especificación concreta. El resultado es una lista de materiales internamente coherente, que es exactamente donde un proveedor multicategoría tiene ventaja.

La diferencia entre comprar equipos y desarrollar una solución personalizada de manejo de materiales se reduce a la integración. Cuando se especifican paletas, contenedores, estantes, camiones y materiales de embalaje como un solo sistema, el almacén funciona con menos viajes desperdiciados, mayor densidad de almacenamiento y menores costos operativos. Comience con la unidad de carga y el flujo, elija la arquitectura de las estanterías y luego haga coincidir cada contenedor y máquina con ese plan. Si está trabajando en este proceso para una instalación nueva o una operación existente, discutir el diseño con un proveedor que cubra los cuatro sistemas de equipos puede revelar rápidamente dónde el plan actual está sobredimensionado, insuficiente o no coincide. Puedes comunicarte con nuestro equipo a través del pagina de contacto con las dimensiones del edificio, el número de SKU y el perfil de carga, y podemos ayudar a traducir esos datos en una especificación coherente.