Automatización de almacenes, el surgimiento de los robots

julio 14, 2021 - Por Inbound Logistics Latam
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Automatización de almacenes, el surgimiento de los robots

El mercado de vehículos guiados automatizados (AGV) y AMR crecerá aproximadamente un 35% anual y alcanzará los 13.2 mil millones para 2026, según detalló ResearchAndMarkets.

¡Una vez pensamos que solo existía la ciencia ficción! Sin embargo, los robots de hoy en día permiten a las empresas actuar de manera más flexible y ágil. 

GE APPLIANCES, una compañía de Haier, ha agregado cerca de 2,000 nuevos empleados en nueve plantas de fabricación de Estados Unidos y durante los últimos años ha invertido más de 700 millones de dólares en tecnología para desarrollar su cadena de suministro.

Dicha inversión incluyó 17 tractores de remolque automatizados Raymond Courier 3020 que emplean tecnología guiada por visión, desarrollada por Seegrid Corporation, un productor de vehículos guiados por visión autónomos, para navegar en cuatro de las plantas de la empresa.

Varios objetivos impulsaron estas inversiones; el primero fue reemplazar los montacargas que operan cerca de las personas con herramientas que mejorarían la seguridad y permitirían una mayor flexibilidad. Así como minimizar las “Tres D”: trabajos sucios, aburridos o difíciles. Por último, la automatización proporciona una comprensión más precisa de dónde se encuentran los productos en la cadena de suministro.

“Hemos estado impulsando la visibilidad de la cadena de suministro de un extremo a otro”, señaló Harry Chase, director de fabricación avanzada de GE Appliances, compañía que utiliza los tractores automatizados de diversas formas, incluido el movimiento de piezas desde el interior de las instalaciones hasta las líneas de montaje o pintura y el transporte de productos terminados. 

La empresa también está empezando a utilizar los vehículos para introducir productos en el área de preparación de pedidos y para trasladar las piezas recogidas a los muelles de envío. En esta parte del proceso, los tractores ofrecen diversas ventajas sobre otros tipos de automatización, ya que se logran poner en operación en tan sólo una semana, esto, en comparación con las implementaciones que otros tipos de automatización requieren. 

De acuerdo con Chase, los robots móviles autónomos (AMR) han cambiado las reglas del juego, además de aumentar el rendimiento y la calidad en las líneas de montaje. GE Appliances los utiliza para automatizar el flujo de materiales, con lo que busca “ampliar los límites de la tecnología”.

El mercado de vehículos guiados automatizados (AGV) y AMR crecerá aproximadamente un 35% anual y alcanzará los 13.2 mil millones para 2026, según detalló ResearchAndMarkets.  

Una razón es la necesidad de resiliencia en la cadena de suministro, que destacó la pandemia. Según una reciente encuesta de Deloitte, cerca del 80% de los minoristas indicaron que están invirtiendo en la resiliencia de la cadena de suministro.

“El año pasado redujo la resistencia a la robótica y la automatización, las cuales pueden ayudar a desarrollar la agilidad de la cadena de suministro”, señaló Barb Renner, vicepresidenta y líder de productos de consumo de EE.UU. de Deloitte.

A medida que los consumidores exigen más opciones, precios más bajos y entregas más rápidas, y pueden cambiar sus hábitos de consumo con solo un clic, ha quedado claro que las empresas “no pueden resolver problemas de la misma forma que en el pasado”, comentó Jeff Christensen, vicepresidente de producto con Seegrid. Necesitan transformar sus operaciones logísticas “para encontrar el camino mágico”, donde pueden ser rentables, flexibles y resistentes, agregó.

Por su parte, Joe Couto, CEO de Körber Supply Chain Software para América Latina Asia-Pacífico y África, declaró que la inversión relativamente modesta requerida para implementar la robótica, tiende a ajustarse a la mayoría de los contratos entre proveedores de logística de terceros (3PL) y sus clientes. Además, el arrendamiento del equipo también permite a las empresas ampliar o reducir la escala según sea necesario.

A continuación, se muestran algunos ejemplos del mundo real de empresas que experimentan los beneficios de implementar robótica y otros tipos de automatización.

 

Robótica Apoya el comercio electrónico

Gordon Brown, director de ingeniería e innovación de procesos del proveedor canadiense de logística para empresas de moda, calzado, ropa deportiva y mercancías en general, indicó que National Logistics Services (NLS) trabaja con muchas marcas que experimentaron un aumento en las ventas de comercio electrónico durante la pandemia. 

NLS opera 12 instalaciones en el área de Toronto, así como una ubicación en Vancouver. Para apoyar a sus clientes, implementó 27 robots de tiempo completo, llamados Chucks, junto con 15 estacionales de 6 River Systems. “Buscamos una automatización con sentido común que funcione en su mayor parte dentro de nuestra infraestructura existente”, dice Brown. 

Chuck automatiza la selección de “eaches” para pedidos de comercio electrónico y al hacerlo, acelera el ritmo de trabajo. Si bien el acto de tomar un producto de un estante y colocarlo en un paquete sigue siendo generalmente el mismo, Chuck reduce el tiempo entre las selecciones.

En lugar de un recolector que lleva los artículos a las áreas de procesamiento, Chuck se encarga de esta tarea. Además de mover los carros (tarea que estaba a cargo de los empleados), lo que reduce el tiempo de caminata y aumenta aún más la productividad.

La inteligencia artificial dentro de los Chucks también aumenta la eficiencia. Cada uno conoce el diseño de la instalación y puede identificar las secuencias óptimas de recolección y empaque. NLS también puede mover fácilmente Chucks entre sus sitios según sea necesario. Cuando 6 River indicó inicialmente que NLS podría ver un aumento del 50% al 75% en la productividad de picking al implementar los robots, Gordon se mostró escéptico. 

 

La robótica marca la diferencia

Hace varios años, The Gold Bond Group, un proveedor de logística con sede en Israel, decidió convertir la logística del comercio electrónico en el núcleo de su misión. La medida fue una forma de diferenciarse de sus competidores, muchos de los cuales se enfocaron en la logística de paletas para fábricas y tiendas minoristas, indicó Yotam Ben Ari, gerente de la iniciativa de comercio electrónico.

Con la experiencia en software de Ben Ari, reconoció su importancia para la automatización; por lo que comentó, que si bien muchas empresas pueden crear robots para mover mercancías de un punto a otro, pocas pueden desarrollar algoritmos que permitan a los robots trabajar de manera inteligente con otros sistemas como un sistema de gestión de almacenes o con personas.

Ben Ari trabajó con Gray Orange, que utiliza inteligencia artificial para impulsar su serie Ranger de robots inteligentes. En la primera fase de la implementación, que ocurrió durante los bloqueos resultantes de la pandemia, The Gold Bond Group probó la tecnología con un cliente cuyas necesidades logísticas se enfocaban principalmente en materiales paletizados. Era una forma de evaluar la solución en un entorno menos complicado que el picking único que caracteriza al comercio electrónico.

Una vez que la tecnología demostró su eficacia, Ben Ari y su equipo instalaron la mitad de los robots y las estaciones de recogida y embalaje que eventualmente se instalarían. 

 

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Nuevamente probaron la solución con un cliente.

A fines de 2020, The Gold Bond Group incorporó a los robots restantes y las estaciones de pick-pack. Los beneficios fueron evidentes de inmediato. “Algunos días, entregamos miles de paquetes con múltiples SKU y errores de selección cercanos a cero”, dijo Ben Ari.

Ahora, el grupo planea utilizar la tecnología para ayudar a lograr su objetivo de entrega en el mismo día. “Eso proporciona más ventajas competitivas”.

 

Abordar la escasez de mano de obra

Por su parte, Quiet 3PF proporciona soluciones de inventario para marcas digitales y omnicanal.

A medida que muchos minoristas pasaron al comercio electrónico, la demanda de capacidad adicional se disparó, mientras que los salarios aumentaron y la disponibilidad de mano de obra se redujo. “Quiet Logistics simplemente no podía dotar de personal a nuestras instalaciones para satisfacer las demandas de capacidad”, recuerdó Brian Lemerise, presidente y director de operaciones de la empresa con sede en Devens, Massachusetts.

Quiet identificó la preparación de pedidos y el reabastecimiento entrante como funciones en las que podría impulsar mejoras de eficiencia y capacidad. Lemerise y sus colegas consideraron varias soluciones, como los sistemas de mercancía a persona, pero se sintieron disuadidos por la alta inversión y la limitada funcionalidad y escalabilidad del almacén.

En su lugar, desplegaron robots móviles autónomos de Locus Robotics (anteriormente parte de Quiet; se separó en 2015) y 6 River Systems. Los AMR, que utilizan un mapa virtual para navegar de forma autónoma, “pueden implementarse en nuestra infraestructura existente rápidamente con gran eficiencia”, señaló Lemerise. 

Asimismo, indicó que la lógica de la secuenciación anticipada de la selección de pedidos integrada en las soluciones tiene más del doble de productividad. La rápida curva de aprendizaje también fue un atractivo. Por lo general, dentro de las dos semanas posteriores a la implementación, los empleados logran aproximadamente el 95% de la productividad promedio del departamento. “Eso es fundamental durante los períodos de promoción cuando se necesitan empleados de temporada durante un período breve”.

El aumento en la productividad significa que los antiguos recolectores pueden pasar a brindar servicios de valor agregado, como envolver pedidos en papel tisú o manejar monogramas y bordados personalizados. “Desde la implementación, la productividad ha mejorado, la rotación de empleados se ha reducido, la precisión sigue siendo alta y nuestra capacidad ha aumentado”.

Si bien las implementaciones de robótica y otras tecnologías de automatización se han vuelto más numerosas, persisten algunas percepciones erróneas. Una es la idea de que “la robótica todavía no está lista para el horario de máxima audiencia”, comentó Christensen.

Sin embargo, el creciente número de implementaciones exitosas demuestra que los robots no se limitan a los experimentos de laboratorio, sino que están en el trabajo de hoy. Algunos asumen que traer robots significa inevitablemente eliminar estanterías u otra infraestructura y recortar personal. Sin embargo, a menudo, los robots pueden trabajar con el diseño existente de una empresa y los empleados pueden reasignarse.

Y aunque los robots de almacén suelen ser más conocidos por su capacidad de preparación de pedidos, pueden manejar una variedad de funciones, incluidas las devoluciones, el reabastecimiento y la clasificación. “Los robots en los almacenes se pueden usar de pared a pared”, comentó Fergal Glynn, vicepresidente de marketing de 6 River Systems.

Al implementar soluciones robóticas, algunos pasos son esenciales. Uno es identificar el sistema adecuado para sus necesidades, un robot que se adapte a todos”, indicó Couto. 

 

Diferentes desafíos pueden requerir diferentes robots.

De acuerdo con Christensen, en lugar de centrarse en la perfección desde el primer día, las empresas deben identificar los flujos de trabajo y diseñarlos para automatizarlos con el objetivo de la mejora continua. El proveedor de tecnología debe permitir esto, al mismo tiempo que garantiza la confiabilidad.

Las soluciones efectivas deben permitir cambios de “hágalo usted mismo” cuando sea razonable. Digamos que una empresa necesita cambiar el flujo de material en el tercer turno. Si hacerlo requiere una llamada al proveedor para reprogramar los robots, se puede disuadir a un empleado de realizar el cambio.

 

Para probar realmente una solución, debe ponerse en funcionamiento con datos simulados e implementados según sea necesario. No se puede probar si está relegado a un rincón trasero y permanece al margen del flujo de trabajo principal. “Tienes que ponerlo en funcionamiento, ejecutarlo, ver cómo funciona y ajustarlo según sea necesario”, dijo Jeff Cashman, director de operaciones de Gray Orange.

 

Talk IT Up!

La comunicación también es clave. Quienes lideran la carga no pueden dirigir la iniciativa de manera efectiva desde sus oficinas. “Mis ingenieros hablan con los operadores y comprenden sus necesidades”, señaló Chase de GE Appliances. 

Al mismo tiempo, pueden responder a las preguntas de los operadores sobre el nuevo equipo, esto para facilitar la adopción por parte del usuario, Chase y su equipo enfatizaron las formas en que los tractores son herramientas para los trabajadores, y no al revés.

Algunos trabajadores incluso colocan relojes inteligentes en los tractores, lo que les permite enviar alertas, como “Estaré en la estación de recolección en tres minutos”. A pesar del creciente interés en la robótica y otras tecnologías de automatización, aún se encuentra en inicios.

 

Aferrándose a la tradición

Incluso cuando las implementaciones de robótica parecen estar listas para continuar su crecimiento, es probable que se mantengan las oportunidades para los sistemas más tradicionales, aunque probablemente serán menos numerosas que en el pasado.

Los sistemas tradicionales tienen más sentido cuando las operaciones son muy lineales. “Pero este negocio es cada vez menos lineal”, indicó Cashman. Los rápidos y profundos cambios en la forma en que se llevan a cabo los negocios están ayudando a impulsar la robótica y la automatización.

Ambos permiten que las empresas actúen de forma rentable y operen de forma más flexible y ágil, todo ello clave para el éxito en un mundo que cambia rápidamente. 

 


Expandiendo IoT a través de RFID

Junto con la robótica, los avances en otras soluciones tecnológicas ayudan a las empresas y a los 3PL a automatizar.

Un ejemplo es Plexus, un proveedor global de servicios de ingeniería y fabricación. Su proceso requiere administrar grandes volúmenes de bienes y activos, como trabajos en proceso y carros con gran atención a los detalles.

Plexus probó varios enfoques para reducir la clasificación, seguimiento y extravío de bienes, incluida la metodología de organización del lugar de trabajo 5S. También empleó un sistema de códigos de barras para la recopilación de datos y registros manuales para el seguimiento físico.

“Pero todos estos métodos son manuales y requieren múltiples puntos de contacto antes de que los datos se puedan usar de manera efectiva”, comentó John Rau, director de clientes de la empresa con sede en Neenah, Wisconsin. Además, los datos no suelen estar disponibles en línea en tiempo real.

Buscando una mejor manera, Plexus trabajó con Impinj, un proveedor de conectividad de Internet de las cosas (IoT) a través de sus dispositivos y plataforma RAIN RFID, una tecnología inalámbrica sin baterías que funciona sin conexiones de línea de visión para identificar, ubicar y autenticar elementos. Los trabajadores obtienen visibilidad en tiempo real de la ubicación de los activos.

“La plataforma Impinj ayuda a automatizar el seguimiento de los bienes durante el desarrollo del producto”. También elimina la búsqueda y escaneos manuales. Para lograr esto, las etiquetas RAIN RFID con chips Impinj se adjuntan a cada artículo. 

Las puertas de enlace y los lectores de Impinj rastrean los artículos en toda el área de producción, mientras que Plexus desarrolló una aplicación que entrega estos datos en tiempo real al taller.

“Una vez en línea, fue sorprendente la rapidez con la que pudimos reducir el movimiento innecesario de existencias, impulsando una mayor productividad en las operaciones del almacén”, dijo Rau.

Entre los beneficios que ha visto Plexus se encuentran la precisión total de los envíos de los clientes y una reducción del 97% en el tiempo dedicado a la búsqueda de productos.


 

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AGV frente a AMR

Vehículos guiados automatizados (AGV): el movimiento es altamente estructurado y monolítico en entornos estáticos con la ayuda de bandas magnéticas o cables. Cualquier obstáculo en el camino debe ser eliminado para poner el AGV en movimiento nuevamente.

Se requiere el redespliegue de tecnología guiada como bandas magnéticas o cables, con un costo adicional si la instalación cambia a través de una renovación, mejora o cambio de ubicación. 

Robots móviles autónomos (AMR): trabajo en entornos dinámicos con navegación autónoma. Los AMR crean y guardan las ubicaciones o el mapa de la instalación para encontrar la ruta alternativa si hay un obstáculo en la ruta definida. También requieren restablecimientos mínimos si hay algún cambio relacionado con la instalación, ya que pueden desembalar y ponerse en funcionamiento dentro de una hora si ya están mapeados con la instalación. Los AMR son extremadamente flexibles de implementar.


AGV y AMR: habilitando la nueva normalidad

Se espera que el mercado de vehículos guiados automatizados (AGV) y robots móviles automatizados (AMR) alcance $13.2 mil millones para 2026 con una tasa de crecimiento de alrededor del 35%, según la última investigación de ResearchAndMarkets.

Tanto los AGV como los AMR cruzaran colectivamente una base instalada de 1.5 M en los próximos cinco años para hacer de los robots móviles, una nueva normalidad en las actividades operativas del día a día.

Los robots móviles permiten que las instalaciones del almacén optimicen el espacio y reduzcan la necesidad de nuevos y costosos centros de distribución y cumplimiento totalmente nuevos.

Las empresas están construyendo nuevas instalaciones con robots y otra automatización en mente. Estos sistemas robóticos son flexibles y se pueden agregar o quitar según cambien las necesidades.

Entre los principales factores y desafíos que enfrenta el mercado de la robótica y la automatización se encuentran:

  • La automatización es el enfoque clave en los sectores de fabricación y logística como parte de las iniciativas de la Industria 4.0 y Cadena de suministro 4.0 para el crecimiento continuo y la sostenibilidad. La robótica es un aspecto importante de esta automatización.
  • El crecimiento del comercio electrónico es el principal impulsor de la demanda de AGV / AMR en la automatización de almacenes.
  • Los costos de personal y los salarios son especialmente altos en los países desarrollados. El salario anual de un operador de montacargas puede alcanzar los 50,000 dólares. Si una carretilla elevadora debe operar las 24 horas del día, se necesitan al menos de tres a cuatro conductores. Sumado el costo de inversión de $10,000 para una carretilla elevadora al costo de personal, y los costos anuales suman más de $200,000 dólares.
  • La inteligencia artificial y el aprendizaje profundo se encuentran en un punto de inflexión y ya están alterando múltiples industrias.

En 2017, RightHand Robotics presentó una solución llamada RightPick que puede recoger artículos a una velocidad de 500 a 600 por hora, a la par con un trabajador humano. El aprendizaje automático y la inteligencia artificial afectarán la automatización de la logística mucho más allá de los beneficios de la visión artificial para la tecnología de picking al mejorar en gran medida la flexibilidad y la facilidad de uso de una amplia gama de sistemas automatizados.

FUENTE: ResearchAndMarkets


 

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