Magazzino automatico: com’è fatta la logistica dei robot

Il ruolo cruciale assunto dalla logistica negli ultimi anni ha contribuito a stimolare una maggiore attenzione alla ricerca e allo sviluppo tecnologico nel settore.

A ciò si aggiunge la recente impennata del settore eCommerce, che non ha fatto altro che rendere ancora più evidente la necessità di magazzini ottimizzati, efficienti e al passo con le aspettative del cliente moderno.

Proprio per questo, per molte aziende medio-grandi la scelta di un passaggio dal magazzino tradizionale ad un magazzino automatico risulta, oggi, non solo “obbligata”, ma anche la più adatta a rispondere alle nuove esigenze del mercato.

La “logistica dei robot” non è una novità, ma è nell’era dell'industria 4.0 che la supply chain ha iniziato a godere davvero dei vantaggi dell’automazione.

Gestione magazzino automatico: cos’è e come funziona

Per “magazzino automatico” o “magazzino robotico” si intende un centro logistico dotato di software all’avanguardia e tecnologie di Robotic Process Automation che consentono di ottimizzare i processi all’interno della struttura: dallo stoccaggio alla spedizione.

Mentre nel magazzino tradizionale sono gli addetti ai lavori ad occuparsi di spostare le merci in entrata e in uscita e di accompagnare i prodotti nelle fasi di confezionamento e spedizione, all’interno di un magazzino automatizzato la funzione dell’uomo è quella di supervisione e controllo e non prevede attività ripetitive, pericolose o alienanti. In questo caso, i prodotti sono, infatti, movimentati, catalogati e riposti direttamente da macchine ad hoc, gestite attraverso l’integrazione di dispositivi digitali, che permettono di regolare caratteristiche e volume dell’attività, in base ad esigenze specifiche.

Il livello e la tipologia di automazione all’interno di un magazzino possono variare: non è raro, ad esempio, trovare una combinazione di automatismi diversi all’interno dello stesso magazzino. In generale, comunque, l’approccio all’interno dei magazzini automatizzati è quello goods-to-man, secondo il quale sono i prodotti a spostarsi verso gli addetti e non viceversa.

Può anche capitare che si automatizzi una sola parte del magazzino, per rispondere a particolari esigenze di efficienza e di budget.

Ma come funziona un magazzino automatico?

Innanzitutto, integrazione e funzionamento delle tecnologie coinvolte nelle varie fasi della catena logistica dipendono dalla presenza di un Warehouse Management System (WMS), un software per il controllo dei magazzini automatici, che ne permette la gestione e l’ottimizzazione.

Il WMS consente di regolare le diverse attività svolte all’interno del centro logistico e di collegarsi, tramite un terminale, alle macchine utilizzate nel magazzino. In questo modo, è possibile settare le impostazioni di automazione e controllare le operazioni.

Andiamo ora più nel dettaglio, per comprendere quali sono gli elementi caratteristici che permettono il funzionamento di un magazzino automatico.

Tipologie di magazzino automatico

Tra le principali tipologie di magazzino automatico troviamo:

• Magazzino Verticale: si tratta di un sistema verticale con cassetti traslanti in grado di estrarre vassoi per il prelievo e di provvedere al successivo stoccaggio.
• Miniload: è una sistema per la movimentazione dei carichi leggeri, con una struttura a colonna doppia o singola. La struttura è composta da ripiani orizzontali divisi da corridoi molto stretti, nei quali si muove il trasloelevatore. I miniload hanno la funzione di recuperare le unità di carico stoccate nelle scaffalature e portarle all’esterno, ovvero nell’area di picking, imballaggio o spedizione.
• Trasloelevatore: è pensato per la movimentazione di pallet o carichi pesanti. La scaffalatura può essere singola o a multipla profondità.

• Shuttle : in questo sistema, delle navette si muovono lungo il corridoio tra le scaffalature al fine di prelevare e trasportare i materiali presso un ascensore situato all’estremità del corridoio, dove vengono abbassati fino al punto di prelievo.

Ognuno corrisponde a esigenze e caratteristiche diverse, che dipendono sia dal tipo di merce presente in magazzino sia dagli spazi fisici a disposizione. In ogni caso, però, non escludono completamente l’apporto umano, che resta fondamentale sia per le attività di supervisione che per quelle di programmazione dei processi digitali ad opera di tecnici specializzati.

Attività svolte con l’automazione del magazzino

L'automazione del magazzino è una componente fondamentale, che permette di ottimizzare i processi, migliorare l'efficienza e ridurre gli errori. Diverse attività possono essere automatizzate, tra cui:

Ricezione delle merci

Nella fase di ricezione, l'automazione può semplificare il processo di controllo e registrazione dei prodotti che arrivano in magazzino. Questo può includere l'utilizzo di scanner di codici a barre o RFID per identificare rapidamente i prodotti e aggiornare automaticamente l'inventario.

Gestione dell'inventario

L'automazione può essere di grande aiuto nella gestione dell'inventario, grazie all'utilizzo di software di gestione dei magazzini (WMS) che permettono di monitorare in tempo reale la quantità e la posizione dei prodotti in magazzino. Questo può ridurre significativamente il rischio di errori e garantire un'elevata precisione nell'inventario.

Picking e preparazione degli ordini

L'automazione del picking e della preparazione degli ordini può avvenire attraverso l'uso di sistemi automatizzati di raccolta e preparazione merci, come i carrelli segui-linea o i robot di picking. Questi sistemi possono seguire percorsi ottimizzati, riducendo il tempo necessario per raccogliere gli articoli di un ordine.

Packaging

Nell'attività di packaging, le macchine automatiche possono essere utilizzate per imballare, etichettare e preparare i prodotti per la spedizione. Questo non solo accelera il processo, ma garantisce anche una maggiore coerenza e qualità dell'imballaggio.

Spedizione

Infine, l'automazione può semplificare la fase di spedizione, con sistemi che selezionano il corriere più appropriato, calcolano i costi di spedizione e stampano le etichette di spedizione. Inoltre, l'automazione può aiutare a tracciare le spedizioni e a gestire eventuali resi.

Il ruolo dei robot nella logistica

Nonostante il contributo dell’uomo resti, quindi, indispensabile ai fini del buon funzionamento della catena logistica, quando si parla di magazzini automatici non si può non parlare di “logistica dei robot”.

Per comprendere al meglio quali sono e come funzionano i principali sistemi robotici utilizzati nel settore logistico, va fatta, innanzitutto, una distinzione tra due principali macrocategorie: robot industriali e co-bot.

I primi sono volti a sostituire il lavoro manuale dell’uomo. Vengono, infatti, utilizzati per svolgere attività ripetitive o fisicamente logoranti e funzionano grazie a sensori capaci di raccogliere informazioni in real-time. Appartengono a questa categoria, ad esempio, i trasloelevatori.

I secondi, i co-bot sono detti “robot collaborativi” e supportano il lavoro degli operatori. Possono funzionare in maniera autonoma o assistita e sono caratterizzati da grande versatilità. Rientrano in questa categoria, ad esempio, i macchinari utilizzati per l’imballaggio delle merci.

La logistica 4.0 ha dato slancio alle innovazioni del settore RPA applicato alla supply chain, favorendo lo sviluppo di nuovi prototipi e tecnologie, per soddisfare esigenze sempre più specifiche.

Tuttavia, ad oggi, possiamo identificare un numero ristretto di sistemi, utilizzati nella maggior parte dei magazzini automatici, distinguibili in tre tipologie:

1. Robot per il prelievo e deposito merci

• Trasloelevatore: come detto in precedenza, si muove in verticale e orizzontale lungo dei binari collocati tra i corridoi delle scaffalature, per il carico e scarico automatico della merce.
• Pallet Shuttle: è una navetta che si muove lungo le scaffalature per prelevare le merci stoccate nelle zone più difficili da raggiungere.

2. Robot per la movimentazione merci

• Veicoli e carrelli a guida automatica: I carrelli a guida automatica AGV (Automated Guided Vehicle) e LGV (Laser Guided Vehicle) si muovono in autonomia lungo i corridoi del magazzino e dispongono di una piattaforma di carico dotata di forche, utile alla movimentazione.
  I veicoli AGV si muovono lungo un percorso tracciato, seguendo un segnale radio. Mentre i sistemi LGV utilizzano la triangolazione di un segnale laser per localizzarsi e muoversi all’interno del centro logistico.
  
  
• Trasportatori industriali: permettono la movimentazione delle merci, attraverso circuiti di rulliere motorizzate e si dividono in trasportatori a rulli, a catene o a nastro. Sono particolarmente efficienti se utilizzati insieme ai trasloelevatori.
  
  
• Elettrovie: si tratta di trasportatori aerei, simili ai trasportatori industriali a rulli. In questo caso, però, i binari non sono installati sul pavimento. Si utilizzano, in particolare, per coprire medie distanze e trasportare merci leggere.

3. Robot antropomorfi

Si tratta di robot che replicano alcune caratteristiche del movimento umano, in particolare quello delle braccia. All’interno dei magazzini automatici sono spesso utilizzati per sostituirsi agli operatori in operazioni particolarmente ripetitive e alienanti e aumentano in modo evidente l’efficienza della catena logistica.

Rientrano in questa categoria:

• Braccio antropomorfo: Il robot antropomorfo più diffuso all’interno dei magazzini. Si compone di un braccio meccanico, giunture e un polso, dove viene agganciato il dispositivo di presa, una sorta di “mano”. Attraverso movimenti coordinati e programmati, si sostituisce all’uomo, ad esempio, in attività di precisione o all’interno delle catene di montaggio.
• Esoscheletro meccanico: si tratta di un DPI (Dispositivo di sicurezza individuale), indossato dagli operatori con lo scopo di sostenere il corpo, riducendo la fatica e migliorando le condizioni ergonomiche.

Magazzino automatico: i vantaggi per le aziende

Il magazzino automatico è la risposta ai nuovi imperativi del mercato contemporaneo: rapidità e flessibilità.

Inoltre, permette di mantenere alta la competitività aziendale, grazie all’introduzione di sempre nuove soluzioni e tecniche produttive.

Superati i costi iniziali di aggiornamento, dunque, dotarsi di un magazzino automatizzato si rivela sempre un vantaggio per le aziende che decidono di compiere tale passo.

In particolare, possiamo individuare quattro benefici, caratteristici dell’automazione dei centri logistici:

1. Costi ridotti

Dotarsi di un magazzino automatico consente di ridurre sensibilmente i costi di housing e quelli relativi alla manutenzione, alla gestione degli spazi, delle scorte e dell’inventario.

2. Meno rischi

L’utilizzo dei robot riduce i rischi di danneggiamento merci durante le fasi di stoccaggio e movimentazione.

3. Ottimizzazione degli spazi

All’interno di un magazzino automatico le scaffalature possono svilupparsi in verticale, senza la necessità di lasciar spazio ad ampi corridoi per il passaggio degli operatori. In questo modo lo spazio risulta notevolmente ottimizzato e può essere sfruttato al massimo.

4. Un luogo di lavoro più sicuro

L’automazione del magazzino consente di ridurre notevolmente gli errori umani e i rischi per la salute degli operatori, sollevati da attività alienanti o fisicamente impegnative.

Il magazzino automatico e l’uso dei robot costituiscono un vantaggio per le aziende e un’evoluzione ricca di opportunità per il settore logistico.

Affinché se ne possano sfruttare a pieno le potenzialità è necessario, infine, tener conto di tre elementi chiave:

Warehouse Management System: dalla raccolta dati alla movimentazione delle macchine, il software di gestione del magazzino WMS è fondamentale per permetterne la reale ottimizzazione.

Manutenzione: la logistica 4.0 fornisce tutti gli strumenti volti ad evitare interruzioni di servizio che potrebbero bloccare l’intera attività di magazzino. La manutenzione preventiva è il primo di questi, indispensabile a garantite la resilienza del centro logistico.

Formazione: il costante aggiornamento degli addetti ai lavori svolge un ruolo cardine nel determinare i risultati dell’impresa. Scegliere di passare ad un magazzino automatico significa anche preparare i propri dipendenti all’automazione e all’uso del WMS.