Technotes 21: aplicaciones de los robots en operaciones de almacén y logística

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Analizamos diferentes aplicaciones de los robots en operaciones de almacén y logística de sectores como el comercio electrónico, ropa, fabricación y paquetería. Asimismo, presentamos algunas de las soluciones robóticas y de Inteligencia Artificial desarrolladas por Geek+.

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Preparación de pedidos (picking)

robots en las operaciones de almacén y logísticaEl picking es la piedra angular para la preparación de pedidos de comercio electrónico. Se trata de una tarea a menudo repetitiva consistente en mover productos que se encuentra en una estantería del almacén a una etapa previa a la entrega. El picking manual de productos exige mucha mano de obra, es laborioso y puede consumir hasta la mitad de los costes operativos de un proveedor logístico.

En un almacén completamente manual, el tiempo destinado a moverse por el almacén para preparar los pedidos puede representar hasta la mitad del tiempo de trabajo de un empleado. Debido al auge del comercio electrónico y a que el plazo de entrega esperado es cada vez más corto, las plantillas ya no pueden cubrir esta demanda. Por tanto, el picking automático es primordial con el fin de optimizar la eficiencia y ahorrar costes para las empresas dedicadas al comercio electrónico.

Al minimizar el movimiento que necesita efectuar una persona para realizar su trabajo, los robots de picking incrementan la eficiencia del almacén hasta un 80% además de reducir la mano de obra, de manera que los sistemas se amortizan en apenas dos a tres años.

Los robots de picking no solo limitan el movimiento de los trabajadores humanos, sino que también pueden asumir cargas más pesadas, se pueden desplazar a más velocidad y pueden trabajar varias horas (dependiendo del robot y de la batería) antes de una nueva recarga. El tiempo de recarga difiere entre uno y otro robot. Dado que los robots no se cansan y que el aprendizaje automático mejora su rendimiento a medida que realiza operaciones, su precisión también aumenta. Incluso a los trabajadores más disciplinados les cuesta lograr el nivel de precisión que pueden alcanzar los robots en la actualidad.

Transporte (moving)

Los trabajadores de un almacén típico pueden caminar 15 km al día o incluso más. Esto supone una pérdida de tiempo, no solo por el tiempo que se tarda en recorrer la distancia sino también por las “rápidas” conversaciones al pasar junto a un compañero, que ralentizan aún más el traslado de las mercancías del punto A al punto B. Los robots móviles se desplazan con más rapidez que una persona, si bien el software incorpora rutinas de seguridad para que reduzca su velocidad cuando se produce una congestión, o bien hacer que el robot se detenga para no chocar con un obstáculo, humano o no.

Clasificación (sorting)

Los sistemas de clasificación pueden leer códigos de barras con rapidez y precisión, permitiendo así que el proceso resulte mucho más eficiente y preciso que el realizado por personas. Algunas empresas han ahorrado hasta un 80% en los costes laborales tras apenas de dos meses de funcionamiento de estos sistemas y han amortizado la inversión en apenas un año, además de disfrutar de ventajas como en los ejemplos explicados a continuación.

Mejoras conseguidas en todo el mundo y en diversos sectores

Almacenes repartidos por todo el mundo han obtenido enormes mejoras de su productividad y en diferentes sectores. Estos son solo algunos ejemplos:

– Comercio electrónico

HKTVmall.com es un centro comercial de Hong Kong que requiere el rápido movimiento de mercancías, pequeños artículos para el hogar y alimentos, todo ello mediante 34 robots que han mejorado la eficiencia del picking hasta 400 piezas por hora y estación, triplicando de este modo lo que habría podido conseguir el almacén tan solo con personal. La incorporación de robots también ha permitido al almacén instalar una nueva configuración de las estanterías (que no sería viable tan solo con personas), ahorrando así un 30% del espacio ocupado por el almacén.

– Ropa

Alpen, empresa dedicada a la venta de ropa, instaló un sistema de picking de mercancías en 2018. Utiliza una flota de 56 robots para picking multilote, de pedidos y de palets. En el almacén solo trabajan ocho personas y la tasa de picking ha aumentado un 70%, a lo cual se suma que el almacén ahora funciona las 24 horas del día. La eficiencia del picking se ha incrementado en 400 piezas por hora y estación, triplicando así lo que conseguía la plantilla de trabajadores al completo.

– Fabricación

Yanfeng, fabricante del sector automoción, se marcó como objetivo cubrir sus necesidades de manipulación de materiales a alta frecuencia y larga distancia, para lo cual automatizó con robots sus líneas de producción: integración de sistemas inteligentes, configuración del proceso y gestión de tareas, así como gestión automática del almacén y monitorización de la implementación y de las operaciones.

– Paquetería

China Postal Express & Logistics ha adoptado la tecnología de sorting basada en vehículos de guiado automático (AGV), utilizando para ello módulos 3D destinados a operaciones colaborativas y a la clasificación simultánea de paquetes de varios tamaños. Gracias a los robots, el almacén ahora puede clasificar hasta 20.000 paquetes por hora y ahorrar un 80% de los costes laborales si se comparan con el año anterior. El ahorro en costes laborales permitió amortizar la inversión en el primer año.

Robots de Geek+

Los robots de Geek+ permiten que almacenes, usuarios industriales y 3PL cumplan los requisitos del comercio electrónico actual. “Creemos que el potencial del mercado es bastante elevado”, señaló Zheng Yong, fundador y CEO de Geek+. “Durante los próximos cinco años esperamos suministrar entre 20.000 y 50.000 unidades anuales a las empresas de comercio electrónico, fabricación y de otros sectores. Proporcionamos soluciones robóticas a nuestros clientes, así como sistemas logísticos”. Yong añadió: “Nuestros clientes se ven beneficiados por los datos que les proporcionamos, y que se basan en nuestra gran experiencia. Esto les aporta una ventaja a largo plazo”.

Robots para preparación de pedidos (picking)

El sistema de picking Good-to-Person utiliza robots para transportar estanterías, minimizando así la distancia que debe recorrer una persona. Esto significa que los pedidos se entregan de forma más rápida, precisa y eficiente, triplicando la tasa de picking que se consigue tan solo con personal. Los robots recurren a algoritmos de aprendizaje automático para mejorar su rendimiento pedido a pedido. Estos robots se pueden instalar en apenas 1 a 3 meses y se amortizan en 2 a 3 años. Además, los robots de Geek+ no se averían nunca, por lo que su disponibilidad es muy elevada, incluso en instalaciones que funcionen las 24 horas del día y los 7 días de la semana.

Los robots de Geek+ pueden trabajar con diferentes configuraciones de las estaciones, como:

– Estaciones estándar

La estación estándar tiene una zona de espera en la que puede haber robots servidores, de manera que el trabajador pueda desempeñar su trabajo sin caminar a ningún sitio. Esta configuración minimiza el movimiento de las personas con el fin de maximizar la eficiencia. Una zona de giro permite que los robots puedan girar el rack o estante de forma segura. El robot puede trabajar con estaciones configuradas en forma de E o de U.

– Estación de una sola celda

La estación de una sola celda ocupa un solo rack, por lo que no hay zona de espera. Cuando el robot recoge el rack lo deja para pasar a la siguiente tarea. Cuando finaliza el trabajo con dicho rack, el sistema host puede enviar una solicitud de tarea y el sistema de gestión del robot (RMS) selecciona un robot para que recoja el material y lo almacene. Dado que no hay robots haciendo cola en un sistema de este tipo, un operario puede encargarse de varias estaciones de una sola celda, evitando así esperar racks, aunque tiene que caminar entre estaciones.

Robots de transporte (moving)

El robot de transporte Geek+ M100 aprovecha la avanzada navegación láser SLAM para identificar el entorno y programar rutas de manera independiente, entregando así el palet o el rack en el destino de forma flexible y sencilla. Al automatizar la manipulación de materiales, el robot M100 mejora la flexibilidad de la producción. Pinzas, rodillos, herramientas y otros equipos especiales permiten que el robot M100 manipule diversos tipos de cargas ligeras. Este robot también incorpora un controlador lógico programable (PLC) que se puede integrar con máquinas de diverso tipo. El sistema multisensor garantiza la seguridad al trabajar en un almacén donde haya barreras y le permite moverse alrededor de objetos y personas. El M100 no sufre averías por lo que ofrece una alta disponibilidad y es óptimo para operaciones que se desarrollen durante las 24 horas del día y los 7 días de la semana.

Robots de clasificación (sorting)

El sistema de sorting Geek+ S20 utiliza navegación por código QR, de manera que lee el código para clasificar el paquete. El robot puede efectuar la clasificación automática con rapidez y enviar los paquetes al puerto de expedición correspondiente. Este sistema de clasificación puede manipular de 10.000 a 12.000 piezas por hora con una precisión del 99% y hacer que las empresas ahorren hasta el 80% de sus costes laborales, por lo que la amortización se completa en menos de 12 meses.

Robots carretilla

La carretilla automática de Geek+ automatiza el almacenamiento y la recogida gracias a la navegación SLAM y sus funciones de conducción autónoma para medir y colocar los productos sobre las estanterías, identificar ranuras en los palets y transportar mercancías con precisión a la zona adecuada a partir de las instrucciones del sistema.

Las carretillas automáticas reducen la mano de obra, aprovechan el espacio al máximo y se adaptan a entornos de trabajo complejos, ofreciendo a los usuarios un mayor grado de eficiencia y seguridad, así como un menor riesgo que con personal y carretillas tradicionales. Al agilizar el movimiento de materiales dentro de las instalaciones y ayudar a compensar la carencia de mano de obra para realizar estas tareas, las carretillas automáticas logran que los procesos de almacenamiento y recogida sean más seguros y eficientes.

Componentes de inteligencia artificial

Los clientes optimizan el uso y la amortización de los robots mencionados gracias a la inteligencia artificial (IA) con el sistema Geek+ Artificial Intelligence, que se integra al mismo tiempo en el sistema Geek+ y varios sistemas de gestión de almacenes para optimizar las operaciones, de manera que las mercancías se localizan y se almacenan dinámicamente en función de la frecuencia de compra.

La IA es un elemento fundamental para el robot de clasificación, que utiliza el algoritmo de IA y el sistema de programación flexible con el fin de determinar la convergencia más efectiva con objetos fijos y en movimiento (bien se trate de otros robots o de personal).

Trabajo conjunto de robots, automatización y personas

Para cubrir los requisitos de un entorno en auge como el comercio electrónico, así como para acortar los plazos de entrega por parte de las tiendas físicas y de otras aplicaciones de la cadena de suministro tradicional, almacenes, 3PL y otras instalaciones seguirán invirtiendo en robots móviles y otros tipos de automatización.

Todos ellos buscarán soluciones que puedan ser flexibles, no solo por lo que respecta al número y tipos de unidades disponibles, sino que también incorporen IA, aprendizaje automático e integración en los sistemas de gestión de almacenes con el fin de obtener la máxima eficiencia y minimizar el plazo de amortización.

Más información sobre las soluciones robotizadas Geek+ para logística y almacenes distribuidas en España por LYL INGENIRÍA en este enlace.

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