Do automatu patří jen obaly nejvyšší jakosti
Automatizace a robotizace skladování jsou v poslední době takříkajíc v módě. Nahrává tomu mnoho faktorů, které nebudeme v tomto článku rozebírat. Spíše se zaměříme na to, jak si automaty souhrnně označované jako ASRS (Automated Storage and Retrieval Systems) poradí s obaly – nejčastěji to bývá s paletami nebo standardizovanými boxy různých rozměrů, především v provedení KLT.
Přinášíme vám článek z časopisu Svět balení 121 (říjen–prosinec 2023). Je to ochutnávka originálního obsahu, který najdete každé čtvrtletí v tištěném „obalu“. Nechodí vám časopis? Registrujte se k odběru a nezmeškejte žádné vydání. Pro výrobce baleného zboží je zasílání zdarma.
ASRS (Automatic Storage and Retrieval System) jsou automatizované systémy pro skladování a výdej materiálu v intralogistice. Systémů a jejich variant může být velké množství, ale v zásadě je můžeme rozdělit do několika kategorií v závislosti na konfiguraci a způsobu manipulace. Vysokoregálové sklady (High-Bay Storage Systems) jsou obvykle součástí sil o výškách mnoha desítek metrů. Dále existují tzv. miniloady (Miniload Storage Systems). Pracují na podobném principu jako výše popsané zařízení. Jen skladovací jednotkou nejsou palety či gitterboxy, nýbrž standardizované přepravky většinou typu KLT. V nich se skladuje menší kusové zboží nebo zboží v sekundárním balení. Další kategorií ASRS jsou shuttle systémy opět v různých variantách. Hlavní manipulaci zajišťují vozíky v příslušných patrech systému, které zboží přivezou na určenou pozici, nebo jde o kombinaci s válečkovými dopravníky. Shuttlové systémy mohou zaskladňovat plastové přepravky, palety, ale i lepenkové krabice či větší kusové zboží. V poslední době se prosazují systémy kubického skladování, které mají základní rastr, po němž se pohybují robotické jednotky, a hloubku, kterou tvoří stohy plastových přepravek na sobě. Dalším systémem z této kategorie jsou ACR (Autonomous Case-handling Robot). Jde vlastně o kombinaci AMR, který zajišťuje horizontální pohyb, a nástavby, jež umožňuje vertikální dopravu plastových přepravek, ale také lepenkových krabic nebo kusového zboží (např. pneumatik). ACR se pohybuje autonomně po skladu, zaskladňuje do stacionárních policových regálů, vyskladňuje a dopravuje zboží či materiál k předávací stanici.
Na obalech záleží
Kvalita palet nebo boxů je pro dobré fungování ASRS či ACR zcela zásadní. V rámci automatizace je velký důraz kladen na unifikaci obalů i kvalitativní parametry. „Hodnotíme celou řadu kritérií jako například materiál obalu, maximální průhyb, přesahy, změnu tvaru vlivem zatížení, celistvost palet či rozměry kapes. Cílem je, aby palety či boxy v průběhu manipulace automatizovanými systémy zachovávaly stejné geometrické a fyzikální parametry a nedocházelo k jejich zásadním odchylkám,“ vysvětluje Pawel Byczkowski, projektový inženýr automatizace společnosti Jungheinrich (ČR). A pokračuje: „Budeme-li konkrétnější, tak například europaleta vstupující do automatizovaného systému musí plně respektovat rozměrově a kvalitativně normu EN 13698-1. Pokud se v automatu objeví paleta takzvaně z druhé ruky (špatně opravená nebo velmi použitá), může ohrozit hladký provoz automatizovaného procesu nebo ho zablokovat.“ Obdobně se zdrojem komplikací automatizovaného procesu stávající např. plastové KLT boxy s drobnými díly, které jsou přetížené nebo mechanicky poškozené manuální obsluhou.
Svými zkušenostmi navazuje také Tomáš Vojtěch, ředitel společnosti Flexipal: „Jedna nekvalitní paleta, u které neodpovídají například rozměry, může způsobit výpadek systému i na několik hodin. A proto je nutné, aby všechny palety stoprocentně odpovídaly technické dokumentaci, rozměry dílčích prvků korespondovaly s definovanými tolerancemi, aby nebyly poškozeny a držely při sobě.“
Na potřebu vysoké kvality skladovacích jednotek za účelem provozní spolehlivosti automatizovaných technologií upozorňuje také Jan Rindt, obchodní ředitel společnosti Körber Supply Chain Automation: „Ještě než je daná skladovací jednotka dopravena k samotnému zakladači, musí projet přes systém dopravníků, kde skladovací box nebo paleta pomocí sestavy křižovatek a otočných stolů několikrát změní svůj směr, případně i svou orientaci. V tomto případě je klíčová především kontaktní plocha skladovací jednotky se samotným dopravníkem, a dále vnější plochy, které přicházejí do styku s vodicími prvky dopravníků.“ U systémů s plastovými boxy s hladkým dnem a širším spektrem rozměrů je podstatné i rovné dno, jinak u menších skladovacích jednotek může docházet k nežádoucímu otáčení.
V případě palet je na rozhraní dopravník/zakladač důležitá průchodnost otvorů pro manipulační vidlici a jejich dostatečná výška daná rozměrem europalety, tedy 100 mm, a bez překrytí ovíjecí fólií. „Případný kolaps skladovací jednotky na skladovací lokaci může způsobit nežádoucí přerušení provozu, případně i delší odstávku zařízení v případě, že například nelze paletu manipulovat v ručním režimu. Z tohoto důvodu jsou na vstupních bodech do automatizovaných skladovacích technologií instalována kontrolní zařízení, jejichž úkolem je vyřadit nevyhovující skladové jednotky hned na vstupu a vyžádat si jejich nápravu v pro obsluhu pohodlnějších podmínkách na úrovni podlahy a mimo automatizovanou technologii,“ říká Jan Rindt.
Když kvalita nestačí
Jak už bylo naznačeno, existují technická i jiná řešení, která zajistí, aby do ASRS vstupovaly pouze vhodné palety či bedny. „Kvalita palet, zejména rozměrová, hraje důležitou roli. Případné problémy lze částečně kompenzovat instalací vhodného kamerového systému, který kooperuje s robotem a koriguje prostorovou 3D trajektorii robota,“ vysvětluje Jiří Neumann, managing director společnosti Blumenbecker Prag. I Jan Rindt doporučuje monitoring palet či beden a pokračuje: „V některých případech je vhodné instalovat i kompletní inspekční linky na prázdné palety, například před vstupem do výroby.“ To doporučuje také Alvaro Molina, european retail director společnosti LPR – La Palette Rouge: „Uživatelé palet často instalují inspekční stroj na začátek linky, aby zkontrolovali palety a bezpečně je naložili. To snižuje možnost zastavení výroby, která by mohla způsobit zdravotní a bezpečnostní problémy tam, kde je nutný lidský zásah k uvolnění zaseknutých palet.“
Dalším řešením mohou být tzv. systémové palety, což nebývá nic jiného než udržování vnitřního oběhu palet, které jsou prvotřídní a na něž se posléze kladou palety přicházející z trhu. Tato metoda využívaná např. v olomouckém automatu řetězce Kaufland je prakticky stoprocentní z hlediska spolehlivosti, ale i tak přináší některá úskalí. Především je nutné pořídit kvalitní podkladové palety, což při počtu desítek tisíc paletových míst v automatech není zrovna levné. Navíc se přidají problémy s manipulací – buď se prázdné palety vracejí zpět do automatu, což nese provozní náklady a zbytečně váže kapacity, nebo je nutné systémové palety v případě nevyužití někde skladovat. To znamená opět manipulaci a skladové kapacity.
U plastových obalů doporučuje Jan Rindt jako nejvhodnější uzavřený oběh skladovacích jednotek v rámci automatizované technologie. Tento přístup volí někteří uživatelé zejména u menší rozměrů KLT nebo přepravek, které z důvodu hygieny a dalších podmínek nemohou jít na volný trh. To se týká např. logistického provozu společnosti ViaPharma, která pro svůj miniload provozuje oddělení loop vnitřních šedivých a vnějších modrých přepravek. Opět jsou s tím spojené další náklady. Ve ViaPharmě mají v oběhu přibližně 70 000–80 000 modrých přepravek a každý rok zhruba sedminu z nich nakupují nově. Na druhou stranu nejsou třeba inspekční systémy pro vstup do automatu. Inspekci naopak zvolili např. v logistickém centru makro ČR v Kozomíně, protože jejich přepravky protékají mezi miniloady a 13 velkoobchody v celé republice. Ušetříte za přepravky, ale musíte pořídit inspekční systém.
Řešení mohou přinést také včasné konzultace s dodavateli palet. „Z našeho pohledu je při pohledu na nový projekt automatizace zásadní zajistit, aby palety byly brány v úvahu již ve fázi plánování. Při testování lze předejít neúspěchu,“ říká Alvaro Molina. A pokračuje: „Zákazníci si dříve neuvědomovali důležitost palet pro jejich podnikání, ale rostoucí využívání automatizace jejich důležitost zdůraznilo: z jednoduché podpory se stala základním prvkem, který je třeba brát v úvahu pro správný provoz automatizovaného systému. A to od samotného počátku.“
Palety a pooling
Kvalita skladovacích podstav je v případě automatizace klíčová a je to vlastně základní předpoklad produktivity. „Zkušenosti Budějovického Budvaru a Coca-Coly a dalších to potvrzují. Hledání řešení se odvíjí od toho, do jaké míry je daný dodavatelský řetězec uzavřený nebo otevřený. Čím je otevřenější a je do něj zapojeno více nezávislých subjektů, tím je náchylnější na ‚hru na Černého Petra‘. To je případ většiny FMCG,“ říká Jan Soukup, chief commercial officer společnosti Gopall.
V takovém případě může pomoci zapojení třetí strany jako v případě poolingu. „Díky poolingu se generují úspory plynoucí z efektivnější redistribuce a ty pooler přerozdělí mezi partnery tak, že Černý Petr padá pod stůl. Zajistit požadovanou kvalitu je pro poolera jednodušší, protože operuje velké množství palet na mnoha místech pro zákazníky s různými potřebami a každý dostane právě to, co potřebuje,“ vysvětluje Jan Soukup.
V uzavřenějších systémech je situace o něco jednodušší, dá se dohodnout jakési „vnitřní poolování“. „Záleží na ochotě partnerů dohodnout se. Je pak možné použít palety s větší vstupní investicí, například plastové s perfektními parametry. Díky uzavřenosti je pak menší riziko ztráty palet, a tedy znehodnocení investice,“ dodává Jan Soukup.
Svůj pohled k poolingu připojuje také Alvaro Molina: „Pooling palet je rozhodně jedním z nejlepších způsobů zabezpečení automatizovaných linek. Umožňuje FMCG a maloobchodníkům těžit ze standardizovaných a kvalitních palet, které jsou připraveny k použití v jakémkoli automatizovaném systému. Palety jsou před expedicí kontrolovány a v případě potřeby opraveny, aby byla zajištěna optimální úroveň kvality, čímž se eliminuje riziko prostojů a zpoždění v automatizovaných dodavatelských řetězcích.“
V rámci externího poolingu lze ze strany uživatele trvat na důsledné kontrole. „Využíváme jak lidské oko, tak automatizaci, abychom odhalili všechny defekty. Automatizace i přispění člověka snižuje míru kritických defektů, což vede k optimálním výsledkům,“ poznamenává Alvaro Molina. Kalibrační stroje nebo automatizované linky zajišťují systematickou rozměrovou a strukturální přesnost třídění. Týká se to např. výšky a šířky otvorů pro vidlice, otočených špalků, zarovnání palet do bloků či chybějících částí.
Certifikace pomůže
Dalším řešením kvality palet vstupujících do automatizovaných systémů je pořizování pouze certifikovaných palet. Může se to zdát dražší, ale potíže spojené s provozem ASRS bývají v součtu dražší. „Bez kvalitních palet nemůže automatizovaný systém plynule fungovat. Paleta užívaná v automatizovaných systémech musí přesně odpovídat všem rozměrům a žádný její prvek nesmí být poškozen,“ vysvětluje Michaela Houšťová, manažerka Zemského výboru Epal pro Českou a Slovenskou republiku. Kvalita palet v rámci certifikačního systému je zajištěna díky následujícím faktorům: 1) standardizace (technické normy určují rozměry, konstrukci a materiály používané při výrobě palet, díky čemuž je zajištěna kompatibilita mezi různými výrobci/opravci a obchodními partnery; 2) certifikace (podmínkou pro získání licence ať už pro opravu či pro výrobu palet je splnění normy týkající se kvality vstupních materiálů, výrobního procesu a kontrol); 3) kontrolní mechanismy (pravidelné kontroly výrobců palet zajišťují, že se dodržují standardy a normy); 4) opravy a recyklace (certifikováni jsou výrobci nových i recyklovaných palet).
„Úspora při nákupu může být prodělkem v automatu“
V současné době roste enormně tlak zákazníků na nákupní cenu palet, což má za následek pozvolna klesající kvalitu i nově vyrobených, certifikovaných europalet. I když nákupčí mohou krátce zaznamenat úsporu ve výši 5–10 korun na jednotku, často nepostřehnou, že tato úspora je vykoupena stavem, kdy dochází ke komplikacím v automatizovaných procesech, poškození produktů při přepravě a zvyšuje se riziko pracovních nehod a zranění personálu. Zde se potenciálně ztrácí nejvíce peněz. Naneštěstí tato problematika pro mnoho firem zůstává skrytá, a tak se stala běžným koloritem v pracovním prostředí. Jaká vede cesta ven z tohoto začarovaného kruhu? Překvapivě není vůbec složitá – na základě našeho dlouholetého vztahu s klienty, které jsme měli možnost edukovat i přes jejich počáteční nedůvěru, pozorujeme, že nosným prvkem v jednání o paletách se začíná stávat jejich kvalita, nikoli cena.
Robert Háp, jednatel, Herus
„Jedinou správnou možností je strojové třídění“
Na paletách nesmí být žádné zbytky fólií, kartonů, lepenky či jiných materiálů z předchozích manipulací. Nejvhodnější jsou nové palety, ale z ekonomických i ekologických důvodů jsou využívány i použité, které však musí být dobře vytříděné. Vytřídit takové palety však není zcela jednoduché a opírá se především o lidský faktor, který neumožňuje všechna kritéria detailně posoudit. Jedná se zejména o pevnost a nosnost palety. Samozřejmě vzniká také prostor pro lidskou chybu a jedinou správnou možností je tak strojové třídění, které prověří palety za pomoci umělé inteligence, čidel, fyzického a kamerového testu, a to vždy jednotně.
Tomáš Vojtěch, ředitel společnosti, Flexipal
„Hlavní je struktura nákladu“
U palet v automatizovaných systémech je vždy důležitá struktura nákladu. Je paleta správně zabalená? Kde se nachází těžiště? Může se převrátit? Za normálních okolností by měla být vždy vyztužena. U boxů záleží na skladovacím systému. U běžných ASRS jako miniload nebo shuttle jsou vyšší tolerance a bezproblémově lze skladovat až 50 kg. V Autostoru je pak nutné využívat certifikované boxy jen od několika výrobců.
Jörg Ziesmann, head of sales channels & partners EMEA, Dematic
„Pouze áčka a béčka“
Vítáme rozšiřování automatizovaných systémů skladování, protože tato expanze nutí uživatele dbát více na kvalitu používaných palet. Uživatelé si tak začínají vybírat dodavatele palet nejen podle ceny, ale více se nyní zaměřují i na kvalitu. Pro lepší orientaci jsme společně s GS1 vypracovali klasifikaci kvality pro otevřený směnný paletový pool. Pro automatizované systémy doporučujeme palety nové, popřípadě palety třídy A nebo B, zatímco třída C není pro použití v těchto systémech vhodná. Celý přehled klasifikace palet je na našich webových stránkách.
Michaela Houšťová, manažerka, Zemský výbor Epal pro Českou a Slovenskou republiku
„Delší čas, vyšší spolehlivost“
Kvalita obalů má podstatný vliv na možnosti automatizace intralogistických procesů. V rámci automatizace je velký důraz kladen na unifikaci obalů a pak dodržení jejich kvalitativních parametrů. Firmy uvažující o automatizaci musí důrazně požadovat použití kvalitních, parametrově stálých obalů napříč celým zamýšleným řetězcem od externích dodavatelů přes výrobu až po skladování. Řešením pro automatizaci může být také použití nosných unifikovaných manipulačních obalů (palet, boxů), do kterých lze přebalit libovolné zboží, jež do procesu vstupuje. Časová náročnost se prodlouží, benefitem je spolehlivost řešení.
Pawel Byczkowski, projektový inženýr automatizace, Jungheinrich (ČR)
„Žádné nestandardy a poškození“
Automat si neumí poradit s jakýmkoliv nestandardem. Vše musí odpovídat nastaveným parametrům. Palety musí být kompletní, kvalitativně musí být ve stavu, který umožňuje bezpečnou manipulaci s nákladem a případné založení na regálové pozice, pokud to provoz bude vyžadovat. Stejně důležitý jako paleta je i náklad. Nesmí přesahovat přes obrys palety, pokud nejsou stanoveny hodnoty přesahu. Pokud bude náklad nestabilní, musíme přizpůsobit rychlost stroje. Boxy nesmí být poškozeny tak, aby to znesnadňovalo jejich manipulaci. Zejména jde o nožičky a profily, které umožňují jejich bezpečné stohování.
Aleš Hušek, manažer Automation & Racking, Toyota Material Handling CZ
Článek připravil: Stanislav D. Břeň
