Explore las ventajas de la robótica de almacenes y cómo las modernas soluciones de almacenamiento están redefiniendo la logística, la eficiencia y la gestión de inventarios.
Robótica de almacén clasificación y recuperación ubicaciones de inventario en un sistema compacto de almacenamiento en cubos.
En el amplio campo de la logística de almacenes, la aparición de la robótica de almacenes supone un importante paso adelante hacia la excelencia operativa y la innovación. A medida que las empresas tratan de racionalizar los procesos y satisfacer el ritmo acelerado de la demanda, la robótica representa un salto significativo hacia una mayor eficiencia, ofreciendo diversas soluciones que revolucionan las prácticas tradicionales.
A medida que nos embarcamos en esta exploración de la robótica de almacén, iremos descubriendo diversos sistemas robóticos y las funciones que pueden desempeñar en las operaciones de almacén. Desde el almacenamiento y la recuperación mediante sistemas robóticos automatizados hasta la rápida preparación de pedidos mediante brazos robóticos, cada componente desempeña un papel fundamental en la mejora de la cadena de suministro.
En este viaje no se trata sólo de comprender la mecánica de la robótica, sino de apreciar el impacto más amplio en la eficiencia, la precisión y la adaptabilidad en el almacenamiento. Tanto si es usted un profesional de la logística que busca perfeccionar sus operaciones como si simplemente siente curiosidad por el futuro del sector del almacenamiento, este blog sobre robótica de almacenes le proporcionará una visión completa de cómo la tecnología está transformando el almacenamiento y la distribución.
La historia de la robótica de almacén es más larga de lo que podría pensarse y está ligada al desarrollo más amplio de los robots industriales. Comenzó, sorprendentemente, en un cóctel en 1956, donde Joseph Engelberger, el "padre de la robótica", conoció al inventor George Devol Jr. y charló con él sobre su trabajo en automatización. Inspirado por el entusiasmo y las ideas de Devol, Engelberger ayudó a financiar los trabajos que desembocaron en el primer robot industrial del mundo, Unimate #001, instalado como prototipo en una línea de producción de General Motors en 1959. En 1961, la serie Unimate 1900 se convirtió en el primer brazo robótico producido en serie para la automatización de fábricas y fue patentado ese mismo año.
Estos primeros robots tenían un alcance limitado, pero su impacto fue inmediato y anunciaron una nueva era en la aplicación de sistemas automatizados. Desde entonces, la evolución de la robótica industrial y de almacenes ha crecido a buen ritmo, con la convergencia de procesadores cada vez más potentes, los avances en inteligencia artificial (IA ) y conceptos como el Internet de los objetos que liberan todo su potencial.
AutoStore es un ejemplo de un moderno sistema robotizado de almacenamiento y recuperación de mercancías en un almacén, también denominado Sistema Automatizado de Almacenamiento y Recuperación (AS/RS).
Los robots de almacén modernos funcionan mediante una combinación de hardware sofisticado y software avanzado que les permite realizar diversas tareas, desde la manipulación básica de materiales hasta el procesamiento complejo de pedidos. He aquí un desglose de cómo suelen funcionar:
Los robots de almacén modernos son componentes integrales de un sistema interconectado en el que las actividades de cada robot están sincronizadas con el flujo de trabajo general del almacén, lo que garantiza un funcionamiento sin fisuras desde la gestión del inventario hasta el cumplimiento de los pedidos.
En la gran mayoría de los casos, la implantación de la robótica de almacén tiene un efecto profundamente positivo. Un reciente estudio de mercado realizado en IDC reveló que la mayoría de los proyectos de robótica de servicios comerciales aportaban mejoras de dos dígitos en productividad, eficiencia y capacidad. Sin embargo, la investigación muestra que sólo el 20% de los almacenes del mundo están automatizados, lo que demuestra la enorme ventaja competitiva que supone la automatización en la actualidad.
Profundicemos en el mundo de la robótica de almacén, explorando las distintas funciones que puede desempeñar, además de las diferentes capacidades y funcionalidades de los distintos sistemas.
La robótica desempeña un papel crucial en la automatización de los almacenes contemporáneos, ya que aborda con eficacia numerosos retos del sector, como la compleja gestión de la cadena de suministro, la necesidad de flexibilidad en el cumplimiento de los pedidos, la escalada de los costes laborales y la cada vez menor disponibilidad de mano de obra en las economías desarrolladas. Al mejorar la automatización, los almacenes pueden reducir significativamente los errores, aumentando así la satisfacción del cliente y cultivando una reputación de eficiencia y modernidad. Pero, ¿cómo contribuye exactamente la robótica en estos ámbitos?
En el ámbito de las operaciones de almacén, los métodos de almacenamiento y recuperación de mercancías influyen significativamente en la eficiencia y la productividad generales. Tradicionalmente, este ha sido un proceso manual, en el que los trabajadores trasladaban físicamente los artículos a y desde las ubicaciones de almacenamiento. Este método, aunque sencillo, presenta varios retos en términos de velocidad, precisión e intensidad de mano de obra. En cambio, los almacenes actuales utilizan cada vez más la robótica para realizar estas tareas. Los sistemas robóticos para almacenar y recuperar mercancías en un almacén se denominan Sistemas de Almacenamiento y Recuperación Automatizados (AS/RS). Analicemos a continuación los distintos tipos de sistemas robotizados de almacenamiento y recuperación de mercancías.
El sistema AutoStore destaca en el campo de la robótica de almacenamiento y recuperación automatizados, con una flota de robots de almacenamiento en cubos que maniobran hábilmente a través de una rejilla de almacenamiento extremadamente densa. Esta rejilla está repleta de contenedores de inventario dispuestos en pilas, con robots que se deslizan por la parte superior. Capaces de alcanzar velocidades de hasta 3,1 m/s, estos robots destacan no sólo por su agilidad individual, sino también por su funcionamiento colectivo. La esencia de su alto rendimiento reside en la coreografía sincronizada de varios robots que ejecutan tareas en paralelo. Gracias a las avanzadas capacidades de su software, AutoStore aprovecha este enjambre de Robots, logrando un rendimiento optimizado.
Equipados con sofisticados mecanismos de elevación, los robots recogen, transportan y colocan las cajas de inventario según las instrucciones del software de control, denominado controlador. Cuando se solicita un artículo concreto, el robot localiza la bandeja de inventario correspondiente, la extrae de su pila y la transporta a una estación de trabajo (puerto ) donde un trabajador del almacén puede recoger o reponer artículos.
Los robots recuperan eficazmente las papeleras enterradas bajo otras, garantizando que incluso las papeleras más bajas estén rápidamente a su alcance, (aunque estadísticamente, las papeleras más bajas representan menos del 5% de las solicitudes que pasan por el sistema).
Una vez recuperada o repuesta, el robot devuelve la papelera a su lugar estratégicamente designado dentro de la parrilla, utilizando algoritmos avanzados para mejorar continuamente la eficiencia. Incluso sin estos algoritmos, con el tiempo, las papeleras más utilizadas ascienden de forma natural a la parte superior, lo que hace que aproximadamente el 40% de las papeleras sean inmediatamente accesibles desde arriba sin necesidad de excavar.
Estos Robots son altamente eficientes desde el punto de vista energético: 10 Robots consumen tan poca energía como una aspiradora. Además, como la red de almacenamiento es tan densa, los robots no tienen que recorrer las mismas distancias que otros sistemas robóticos de almacén.
Al trabajar exclusivamente en la red, estos robots de almacén están separados de los operarios humanos, lo que mejora la seguridad y evita el reto adicional de navegar por un entorno externo cambiante que puede darse con los AGV y los AMR. Otra ventaja es que la flota robótica de AutoStore es siempre muy flexible. Si un robot se avería o necesita mantenimiento, puede retirarse fácilmente del sistema sin que ello afecte a las demás operaciones. Si la empresa crece y se necesitan más robots, basta con añadirlos a la red e integrarlos en la flota en un abrir y cerrar de ojos. Esta es parte de la razón por la que los sistemas AutoStore tienen un tiempo de actividad global del sistema del 99,7%.
Dos tipos diferentes de sistemas robóticos de almacén son los vehículos de guiado automático (AGV) sin conductor y sus primos más pequeños, los carros de guiado automático (AGC). Estos vehículos desplazan las existencias, a menudo por islas completas, de un punto a otro mediante una banda magnética o utilizando un mapa precargado en combinación con un conjunto de sensores. Proporcionan un flujo constante de información a través de software de gestión de inventarios como WMS, al tiempo que contribuyen a mejorar la eficiencia al abordar cargas pesadas o peligrosas y reducir el trabajo físico de los cuerpos. Para funcionar con eficacia, estos robots necesitan un entorno adecuado. Al igual que los aspiradores automáticos domésticos, pueden encontrar dificultades al pasar de una superficie a otra, con suelos irregulares y otros obstáculos. Al implantar robots móviles como los AGV y los AMR, también es importante educar a todos los trabajadores del almacén en las medidas de seguridad. Dado que estos robots operan en el mismo espacio que los humanos, no es extraño que los AGV choquen con las carretillas elevadoras. Estos robots también requieren mucho más espacio que, por ejemplo, los robots de almacenamiento en cubos. Sin embargo, son más eficaces para mejorar la productividad del almacén en comparación con las operaciones manuales, y pueden sustituir a los transportadores cuando un almacén necesite una opción más flexible que un sistema de transporte estático.
Un sistema similar es el Robot Móvil Autónomo (AMR), que utiliza sensores, mapas y software para navegar por su entorno sin necesidad de una ruta preplanificada o establecida. Estos robots pueden gestionar las existencias en función de las tareas que se les asignen, desarrollando sus propias rutas por el almacén según sea necesario. Por lo general, los AMR pueden evitar obstáculos que detendrían un AGV o un AGC mediante una serie de sensores, como RFID y escáneres. No obstante, estos robots pueden tener problemas para desenvolverse en un entorno externo impredecible y, al igual que los AGV, exigen precauciones de seguridad adicionales y formación del personal de almacén para evitar colisiones entre personas y robots. Los robots AMR también pueden ayudar a reducir las tareas redundantes o repetitivas y pueden navegar y acceder a una amplia variedad de estanterías de SKU. Por otro lado, requieren revisiones periódicas de mantenimiento para rendir con una eficiencia óptima, y sufren las limitaciones de espacio causadas por las estanterías o las restricciones de altura en comparación con las soluciones de almacenamiento cúbico. Por ejemplo, a menudo requieren hasta un 75% más de espacio en comparación con un sistema de almacenamiento cúbico. No obstante, estos robots pueden ser útiles para otras funciones dentro del almacén, como por ejemplo la clasificación automática con preparación de pedidos por lotes.
Los drones de reparto son vehículos aéreos no tripulados (UAV) que transportan artículos ligeros tanto dentro de un almacén como fuera de él. Los modelos varían entre 4 y 8 hélices y pueden funcionar tanto de forma autónoma como bajo la supervisión de un operador. Las investigaciones actuales indican que serán de gran utilidad dentro de un espacio determinado, como un almacén, o para la "entrega de última milla", asumiendo la etapa final del transporte hasta un cliente. En el caso de los almacenes, estos drones pueden ayudar a optimizar los procesos de inventario accediendo rápidamente a las zonas y escaneándolas mientras se mueven libremente, actualizando el sistema WMS sobre la marcha. No necesitan rutas preestablecidas ni guía láser, y en su lugar se basan en sistemas ópticos junto con el aprendizaje automático para navegar en las tres dimensiones.
Aunque ofrecen la promesa de un considerable ahorro de espacio, siguen siendo sólo eso, una promesa. No existen sistemas comerciales de almacenamiento UAV equivalentes a los sistemas robóticos de almacén existentes y los sistemas UAV que se utilizan hoy en día son operados por trabajadores. Con el aumento de la energía necesaria para el vuelo, los conjuntos de sensores más complejos y la limitada capacidad de carga, seguirán sufriendo desventajas en comparación con sistemas más capaces, versátiles y sencillos como los sistemas robóticos R5 y B1.
Robots para la recogida de mercancías por personas
La preparación de pedidos es una operación fundamental del almacén, crucial para el cumplimiento de los pedidos y la reposición del inventario. Tradicionalmente ha sido una tarea intensiva en mano de obra, que implica el transporte de artículos desde las áreas de almacenamiento hasta las ubicaciones o estaciones de embalaje. Sin embargo, la introducción de sistemas robóticos de mercancía a persona (G2P ) y robots de recogida de piezas ha revolucionado este proceso, mejorando significativamente la eficiencia y la velocidad.
AutoStore's cube storage Robots son un ejemplo de sistemas G2P robotizados. Aceleran enormemente el proceso de preparación de pedidos al entregar de forma autónoma contenedores con artículos directamente a los operarios en los puestos de picking. Este enfoque reduce drásticamente el tiempo que los operarios pasan recorriendo el almacén, lo que les permite permanecer inmóviles y centrarse en clasificar y embalar los artículos entregados. Al acercar las cajas a los operarios, los robots de AutoStore agilizan las operaciones, reducen los errores y aumentan la productividad general.
Robots pick and place: automatización total de las tareas de picking
Robots de preparación de pedidos, también conocidos como robots de recogida de piezas, integrados en un sistema G2P de AutoStore . Donde normalmente un operario humano recogería los artículos presentados, en este caso un robot de recogida de piezas se encarga del proceso de picking.
Junto a estos avances, se han desarrollado robots de picking de piezas, también denominados robots de pick and place, para automatizar aún más el proceso de picking. A diferencia de los robots de AutoStore que forman parte del sistema G2P, los robots de recogida de piezas son brazos o máquinas especializados diseñados para recoger artículos individuales de las ubicaciones que traen los sistemas G2P. Los robots de recogida de piezas están equipados con tecnologías avanzadas que incluyen sensores, sistemas de visión e inteligencia artificial para identificar, agarrar y colocar con precisión los artículos en cajas de pedido o en cintas transportadoras.
Al incorporar robots de picking de piezas a las operaciones, los almacenes pueden automatizar no sólo el transporte de mercancías a la estación de picking, sino también la recogida de artículos individuales de las ubicaciones. Este doble enfoque de utilizar sistemas G2P para la entrega de ubicaciones y robots de recogida de piezas para la recuperación de artículos acelera aún más el proceso de picking, reduce los requisitos de mano de obra y minimiza los errores, lo que conduce a un funcionamiento más eficiente y continuo y a un mayor rendimiento.
La clasificación automatizada es una tecnología utilizada en operaciones de almacén para identificar, clasificar y dirigir artículos a sus ubicaciones designadas de forma rápida y precisa, normalmente mediante una combinación de transportadores, escáneres de códigos de barras y mecanismos de desvío. Por ejemplo, los robots móviles o los sistemas transportadores pueden transportar y clasificar automáticamente los pedidos cumplimentados en distintos contenedores en función del código postal. Mediante la implantación de sistemas de clasificación automatizados, las empresas pueden mejorar significativamente la eficacia y precisión de sus procesos de distribución, lo que se traduce en un cumplimiento más rápido de los pedidos, una reducción de los costes laborales y un aumento de la satisfacción del cliente gracias a unos servicios de entrega más rápidos y fiables. Esta tecnología forma parte integral de la logística moderna para gestionar el gran volumen y el rápido ritmo de mercancías que circulan por almacenes y centros de distribución.
La robótica de almacén también puede automatizar el proceso de embalaje mediante el uso de software de estuchado automático y robots de embolsado, diseñados para que la tarea sea más eficaz y consuma menos recursos.
Así es como funciona:
Ambos sistemas utilizan sensores avanzados para identificar el tamaño, el peso y otras características de los artículos que se embalan. De este modo, garantizan que cada artículo se embala de la forma más eficiente en cuanto a espacio y material, adaptada a las necesidades específicas del artículo. Esto no sólo acelera el proceso de embalaje, sino que también lo hace más rentable y reduce el impacto medioambiental al minimizar los residuos.
Los robots AGC son idóneos para transportar y reponer existencias, aunando en un solo conjunto la actividad ininterrumpida y la gestión precisa del inventario. Estos sistemas de almacén automatizados controlan los niveles de existencias y envían alertas cuando caen por debajo de un umbral, apoyando eficazmente los sistemas de pedidos justo a tiempo.
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Los almacenes son un entorno difícil para nuestro cuerpo. No sólo implican trabajo en altura y cargas pesadas, dos de las causas más comunes de lesiones industriales, sino que también emplean carretillas elevadoras que, según la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA), tienen una tasa de accidentes del 11%. La implantación de la tecnología de automatización puede reducir la carga de los trabajadores de almacén, especialmente los sistemas "mercancía a persona", que acercan las mercancías a las personas. En estos sistemas, las personas sólo tienen que estar en un puesto de trabajo para atender los pedidos y reponer las existencias. Los puestos de trabajo más avanzados también se desarrollan pensando en el operario humano. Por ejemplo, FusionPort de AutoStore ofrece un puesto de trabajo ergonómicamente avanzado y de alta velocidad, que elimina la necesidad de un movimiento excesivo, reduciendo la tensión y la fatiga del cuerpo. Los puestos de trabajo deAutoStore están diseñados para ofrecer un espacio de trabajo cómodo, fomentando el bienestar del trabajador y pudiendo dar lugar a una retención del personal. La introducción de robots supone una mejora general de la seguridad, sobre todo porque estos sistemas están optimizados para asumir tareas tan difíciles.
Aunque existe preocupación por la pérdida generalizada de puestos de trabajo, una de las principales fuerzas motrices de la automatización es la necesidad de mejorar la productividad y ahorrar espacio, minimizando al mismo tiempo el impacto de la creciente escasez de mano de obra, que empeorará con el tiempo. Todas las economías avanzadas están experimentando un crecimiento de la demanda de almacenes superior al de la mano de obra, sobre todo porque Japón, Europa, EE.UU. y China se enfrentan a un descenso de la mano de obra como porcentaje de la población. El uso de robots de almacén permite a las operaciones de almacenamiento escalar a demanda, reasignar personal a tareas más valiosas y reducir el riesgo de déficit causado por la dependencia de mano de obra estacional a corto plazo. Las habilidades humanas únicas, como el conocimiento, la destreza y la creatividad, aumentarán su valor a medida que las tareas rutinarias se automaticen progresivamente. En algunos casos, debido al aumento de la rentabilidad y el crecimiento que experimentan las empresas que invierten en automatización, se crean más puestos de trabajo en los almacenes, aunque menos agotadores físicamente.
La introducción de la automatización suele tener un efecto positivo en la satisfacción laboral, ya que los trabajos pesados y repetitivos son asumidos por la robótica. Por ejemplo, la implantación de AutoStore en PUMA ha mejorado notablemente la satisfacción de los empleados, como destaca Thomas Liske, Director de Logística Global de PUMA. Liske contrasta el entorno de almacén tradicional, a menudo percibido como oscuro, sucio y agotador, con la nueva configuración de AutoStore . "Ahora podemos ver que la gente está muy orgullosa de trabajar en un entorno AutoStore , que es muy limpio y tecnológico", señala Liske.
Puede que a algunos les preocupen los requisitos de formación de los sistemas automatizados con robótica de almacén. Esto varía de un sistema a otro, pero con AutoStore la formación de los nuevos trabajadores del almacén es increíblemente eficiente gracias a la interfaz de usuario intuitiva y fácil de usar. Por ejemplo, Knuspr sólo necesita una hora para que los nuevos trabajadores se familiaricen con su sistema de robótica de almacén.
Además, la introducción de la automatización y los robots de almacén, si se hace correctamente, no causará prácticamente ninguna interrupción en las operaciones existentes. Esta es un área en la que destaca AutoStore , ya que tiene un tiempo de instalación muy corto, lo que minimiza la interrupción de la actividad principal. Las soluciones de almacenamiento automatizado como los sistemas de almacenamiento en cubos permiten a una amplia variedad de operaciones implantar una forma de automatización a medida que puede ofrecer importantes ahorros de espacio y eficiencia.
Como primer paso, al igual que con todos los proyectos que afectan a su empresa, es esencial realizar una exhaustiva diligencia debida sobre los distintos proveedores, cómo ven su empresa, en qué sistemas han trabajado y cuál ha sido el valor que su trabajo ha aportado a sus clientes (a través de referencias). Como primer paso, es una buena idea reflexionar sobre una serie de preguntas para asegurarse de que está seleccionando el sistema adecuado para usted.
Entre ellas se incluyen:
AutoStore produce ha introducido una guía detallada de proveedores para ayudar a las empresas a elegir el sistema adecuado a sus necesidades. Formular estas preguntas en una fase temprana también forma parte del diálogo con los posibles proveedores, ya que muchas de las cuestiones requerirán información de proveedores como AutoStore. Una simple pregunta sobre el espacio, por ejemplo, también se referirá al tipo de espacio disponible, la densidad de almacenamiento y la capacidad de ampliación. También es importante buscar referencias de sistemas equivalentes en esta fase inicial para fundamentar el proceso de toma de decisiones.
Sea cual sea el sistema que satisfaga sus necesidades, la tendencia en el sector es hacia una automatización cada vez mayor, a medida que las empresas descubren cómo la robótica puede reducir costes, agilizar la manipulación de objetos y mejorar la satisfacción del cliente, todo lo cual se traduce en cuota de mercado.
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Para adaptarse a las distintas necesidades de un almacén, algunas empresas optan por instalar distintos tipos de robótica para diferentes tareas dentro del almacén. Por ejemplo, algunas empresas instalan sistemas AutoStore para el almacenamiento y la recuperación de mercancías, y AGV para mover las mercancías recogidas desde las estaciones de picking hasta las ubicaciones de envío. La integración más común de AutoStore para mover las mercancías recogidas de A a B son los sistemas transportadores, ya que son los más eficientes. En algunos casos, sin embargo, debido a la falta de flexibilidad una vez instalados, algunos optan por los AGV.
Desde que se instaló el Unimate #001, la robótica ha crecido con fuerza y la automatización de almacenes ha florecido en todo el sector empresarial. Con una amplia oferta de sistemas diferentes con distintos costes, tiempos de instalación y otros factores, la pregunta es: ¿cuál es el más adecuado para su empresa? Si desea obtener más información sobre la automatización de almacenes, póngase en contacto con AutoStore y le ofreceremos nuestras recomendaciones, basadas en una amplia experiencia en más de 1250 sistemas en 49 países.