Inteligentné sklady vytvára spolupráca človeka s robotom

Už od čias Henryho Forda a neskôr od prvých dní automatizácie bolo dosiahnutie väčšej efektívnosti v dodávateľskom reťazci hnacím cieľom výrobcov a distribútorov všetkého druhu. Dôvod je jasný: vyššia účinnosť vedie k väčšej ziskovosti. Napriek posledným pokrokom v robotických technológiách a aplikáciách zostali skladové procesy na pokraji transformačného pokroku. Ich manažéri si zatiaľ neuvedomili plný potenciál automatizácie riadenej robotikou. Táto realita sa rýchlo mení. Dnes roboty spolupracujú s ľuďmi na oživení skutočne inteligentného skladu.

Pri vytváraní snímok budúceho futuristického inteligentného skladu si odborníci často predstavujú svetelný sklad – tmavý a strašidelný priestor, v ktorom roboti pracujú v mechanickom tichu bez potreby akejkoľvek ľudskej pomoci. Táto predstava môže byť už onedlho realitou.

S vývojom robotiky, inteligencie a automatizácie sa vyvíjal aj model inteligentného skladu budúcnosti. Namiesto snahy o plne mechanickú pracovnú silu sa dnešná vízia točí okolo ľudí a robotov, ktorí pôsobia v skutočnej spolupráci, pričom roboti prijímajú nebezpečné, nudné, špinavé a ťažké úlohy, čím ľudia získavajú slobodu vynikať v úlohách, ktoré vyžadujú kreativitu, kritické myslenie, komunikáciu a snahu robiť veci čo najlepšie. Výsledkom je skladové prostredie, ktoré ovláda sila robotiky, inteligencia a automatizácia, pričom využíva to najlepšie z ľudskej schopnosti konať na základe poznatkov a zlepšovania procesov.

Všetko pre produktivitu

Inteligentné sklady nie sú, samozrejme, úplne nové. Mnohé úspechy Amazonu sa pripisujú inovatívnemu použitiu robotov v skladoch. Netrvalo dlho a Amazon nasledovali ďalší poprední maloobchodníci – Walmart, Ocado (líder Spojeného kráľovstva v online obchode s potravinami) a Kroger. Ako spoluzakladateľ a hlavný architekt spoločnosti Kiva Systems (teraz Amazon Robotics) som dokonale oboznámený s tým, ako Amazon zaviedol do skladu skladovú robotickú automatizáciu meniacu hru. Keď sme prvýkrát vyvíjali roboty Kiva, mali sme jednoduchú hypotézu: „Čo keby sa položka, ktorú sme potrebovali zbaliť, objavila v našich rukách?“

S týmto cieľom sme navrhli systém, ktorý využil obratnosť a flexibilitu ľudských zamestnancov pri výbere a balení objednávok a mobilitu autonómnych pozemných robotov. Naším riešením boli „kúzelné police“. V prostredí, kde pracovníci skladu zvyčajne trávia hodiny každý deň chôdzou medzi regálmi skladu, aby si vybrali objednávky, naši oranžoví roboti Kiva to urobili za nich a konkrétnu položku doručili priamo zamestnancovi. „Magické police“ dokázali strojnásobiť produktivitu zamestnancov.

Bol to však iba prvý krok. Naši výskumníci , ktorí zostrojili roboty Kiva, začali pred desiatimi rokmi globálny posun k spolupráci medzi človekom a robotom. Vyvinuli mnoho ďalších veľkých inovácií vrátane kĺbových robotických robotov (ARA), ktoré automatizujú funkcie príjmu, skladovania, vychystávania, balenia a prepravy. Približne 70 – 80 % práce v skladovom prostredí sa venuje zberu a baleniu a ARA sú čoraz viac schopné vykonávať túto činnosť pomocou rôznych nových technológií. Sú nimi napríklad dvojité prívesky podobné prstom, ktoré dokážu vyberať malé nejednotné predmety, prísavky, ktoré dokážu spracovať malé škatule a ďalšie dôsledne tvarované predmety. Prídavné zariadenia, ktoré vyzerajú ako lopaty alebo pazúry, zdvíhajú palety a iný veľký tovar. Vo vývoji sú dokonca aj ARA, ktoré dokážu vyzdvihnúť a manipulovať s predmetmi rovnako obratne ako ľudská ruka. Robotické technológie a aplikácie sa každým dňom rozširujú a otvárajú dvere pre ešte väčšiu účinnosť a produktivitu v sklade.

Bezpilotné vzdušné systémy

Inteligentné pozemné roboty a kĺbové robotické ramená obmedzuje gravitácia. Bezpilotné vzdušné systémy (UAS) sú inováciou, ktorá efektívne odstraňuje gravitáciu z rovnice, zvyšuje efektívnosť a produktivitu a zároveň zvyšuje bezpečnosť skladových zamestnancov.

Zjednodušene povedané, sklady sú pre ľudí nebezpečné. Zamestnanci môžu skĺznuť, zakopnúť alebo spadnúť z výšok. Časté nehody sa vyskytujú v okolí nožnicových výťahov a vysokozdvižných vozíkov. Palety môžu spadnúť a v závažných prípadoch sa môže regál zrútiť. Tieto nehody často vedú k vážnym zraneniam, ktoré spôsobujú značné náklady a straty príjmov. (Priemerný pracovný úraz má za následok priame náklady vo výške 38.000 dolárov a nepriame náklady vo výške 150.000 USD.)

Aj pri vyškolenej pracovnej sile existujú riziká spojené s prácou v nebezpečných výškach. Z približne 117.000 zranení a úmrtí hlásených OSHA (Správa bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci v Spojených štátoch) v rokoch 2002 – 2018 bolo 30 % úrazov označených ako nepozornosť. Smrteľné následky predstavovali 42 %.

Trend smerom k mestskému skladovaniu zvyšuje potrebu riešenia bezpečnosti naliehavejšie, ako kedykoľvek predtým. Od 70. rokov 20. storočia stúpala priemerná výška stropov skladu z dnešných 20 stôp na 45 stôp. Vyššie stropy a regály zvyšujú riziko nehôd v sklade.

Bezpilotné vzdušné systémy alebo bezpilotné lietadlá (UAS) pomáhajú zvyšovať bezpečnosť znižovaním potreby zamestnancov pracovať vo výškach a obsluhovať zariadenia na manipuláciu s materiálom na zdvíhacích zariadeniach. Autonómne interiérové ​​bezpilotné lietadlá sú, na rozdiel od pracovníkov, schopné častejšie a oveľa presnejšie vykonávať inšpekcie zdravia a bezpečnosti a detegovať nebezpečenstvo požiaru v regáli. Bezpečnostné riziká tak možno zistiť skôr, ako spôsobia zranenie alebo smrť. Je to perfektný príklad spolupráce medzi človekom a robotom s prínosom pre bezpečnosť a produktivitu.

Rovnako, ako v prípade všetkých ponúk automatizácie, musí UAS dosiahnuť najvyššiu mieru autonómie a spoľahlivosti, aby sa naplno využili všetky výhody. Väčšina systémov, ktoré sa dnes používajú, je diaľkovo ovládaná alebo čiastočne autonómna, čo si vyžaduje, aby ľudskí pracovníci diaľkovým riadením premiestnili každý robot do nových uličiek alebo ich umiestnili späť na nabíjačky. Ostatné systémy sa spoliehajú na pozemné autonómne vozidlo, ktoré vedie robotov okolo skladu, čím obmedzuje schopnosť robotov vyhnúť sa prekážkam.

V spoločnosti Verity sme vyvinuli autonómne bezpilotné lietadlá, ktoré dokážu vykonávať svoje úlohy úplne nezávisle – nie sú potrebné žiadne diaľkové ovládače. Po spustení pomocou integrovaného softvéru WMS môžu tieto drony letieť, vykonávať danú úlohu (napríklad skenovať všetky miesta paliet, ktoré sa zmenili za posledný týždeň), prechádzať medzi uličkami, zisťovať prekážky a presmerovať ich. Keď majú takmer vybitú batériu všetky nedokončené úlohy odovzdajú novému robotovi. Keď robot dokončí svoju úlohu alebo sa musí znovu nabiť, prejde späť na svoju nabíjaciu stanicu a odovzdá informácie, ktoré zhromaždil, do veliteľskej stanice Verity, ktorá ich zašle do WMS.

Bezpilotné vzdušné systémy sa neustále vyvíjajú. Ich zásluhou sú sklady inteligentnejšie a bezpečnejšie. Pracujú vo dne i v noci, môžu kedykoľvek sledovať činnosť v sklade, častejšie vykonávať kritické bezpečnostné kontroly, aby zabránili škodám spôsobeným pracovníkmi. Je to čaro vo výrobe.

Kúzlo spolupráce človek – robot

Potenciál budúcnosti inteligentného skladu je obrovský, najmä ak technológia umožňuje ľuďom a robotom využívať ich jedinečné a silné stránky. Tým, že roboty pracujú na úlohách, ktoré sú prirodzene nebezpečné, môžu skladoví zamestnanci slobodne plniť úlohy, ktoré zahŕňajú obratnosť a kreativitu. Kľúčom k úspechu spolupráce medzi človekom a robotom je definícia jasných procesov a identifikácia toho, aké úlohy by sa mali a môžu automatizovať.

Zatiaľ, čo mnoho spoločností už pracuje na tomto ideálnom modeli, ešte stále existuje dlhá cesta na dosiahnutie optimálnej spolupráce medzi človekom a robotom. V dnešných skladoch a plniacich centrách ľudskí zamestnanci stále vykonávajú mnohé nudné a nebezpečné úlohy, ktoré sú pre vhodnejšie roboty. V mnohých prípadoch riadenie zásob vykonávajú ľudia manuálne pomocou snímača čiarových kódov (alebo dokonca pera a papiera) a nožnicového zdvihu – vo výškach až 40 stôp. Zranenia v dôsledku nehôd, únavy a opakovaného stresu sú bežné a udržanie zamestnancov v nudných a neatraktívnych profesiách je výzvou.

Pandémia Covidu 19 vyzdvihla dôležitosť automatizácie a pomohla zabezpečiť pokračovanie operácií v podnikoch. Vo svete dodávok v nasledujúci deň sú dodávateľské reťazce už pod veľkým tlakom. Pandémia tento tlak ďalej zvyšovala, čo spôsobilo ďalšie komplikácie týkajúce sa nedostatku pracovníkov, zvýšenej kontroly a prudkého nárastu online nakupovania. Na rozpoznanie hodnoty robotov v našom modernom svete však nie je potrebná žiadna pandémia. Roboty môžu uľahčiť ľudskú prácu aj pri absencii zdravotnej krízy.

Automatizácia môže znížiť množstvo chôdze vyžadovanej zamestnancami pri odbere a balení tovaru. Roboty môžu vykonávať nebezpečné a nudné úlohy v prostredí skladu a poskytnúť zamestnancom viac času zamerať sa na hodnotnejšie, zaujímavejšie a bezpečnejšie úlohy. Spolupráca človek – robot je skutočnou „mágiou“ na dosiahnutie inteligentného skladu budúcnosti, pričom táto budúcnosť je už realitou.

Raffaello D’Andrea (Autor je spoluzakladateľ a strategický poradca spoločnosti ROBO Global)

Foto: datexcorp

Tento článok, ako aj ďalšie články a rozhovory, nájdete v siedmom čísle Logistika Dnes Magazínu, ktorý si zadarmo môžete stiahnuť TU