Plano Estratégico para Transformar seu Processo de Separação de Pedidos Manual em Automatizado – Parte 2

Conforme comentado no artigo anterior, esse é a continuidade do tema apresentado e tratará de soluções com maior nível de tecnologia.

Só para relembrar, a Parte 1 tratou de alternativas mais convencionais, com um pouco de tecnologia, tais como: Separação manual, Separação com uso de Coletor de Dados (código de barras/RFID), Pick to Light, Voice Picking e App para separação de pedidos por dispositivos móveis.

Apresentaremos a seguir, outros exemplos de separação de pedidos com maior nível de tecnologia e mais detalhes sobre o processo de implementação de cada uma delas.

– Separação de pedidos por Carrossel

São estruturas automatizadas com bandejas/prateleiras ou planos giratórios, podendo ser verticais (também conhecido com Paternoster) ou horizontais, que trazem os produtos até os separadores. Normalmente funcionam integrados ao sistema de gerenciamento de armazéns (WMS) e, frequentemente, utilizam tecnologias complementares, tais como, “picking by light” para aumentar ainda mais a precisão e a velocidade na coleta dos produtos. Geralmente usados para produtos de pequeno/médio porte com baixo peso.

Vantagens:

– Redução do deslocamento (o separador fica parado e a bandeja onde está localizado o SKU requisitado é disponibilizada para coleta), reduzindo o tempo e o esforço físico do separador.

– Otimização do espaço pela possibilidade de ocupar eficientemente o pé direito do armazém, podendo chegar até 30 metros de altura (a maioria opera com alturas entre 5 e 10 metros).

Desvantagens:

– Alto investimento e, eventualmente, elevado custo de manutenção. Por ser um equipamento automatizado e com alto nível de tecnologia, vai demandar profissionais especializados e de grande capacitação técnica para os serviços de manutenção e reparos.

– Por ser um sistema único, qualquer avaria ou problema técnico, vai paralisar a separação de pedidos dos SKU’s armazenados no conjunto específico.

– Separação por Sistemas de Picking Automatizados com Pallet Shuttle ou AS/RS (Automated Storage and Retrieval Systems ou Sistemas Automatizados de Estocagem e Retirada)

São sistemas automatizados de estocagem e retirada de produtos utilizando tecnologias como Pallet Shuttle para cargas unitizadas (produtos de alta densidade) ou Mini Loads para cargas de menor porte e não unitizadas (caixas plásticas, bandejas, etc.) que transportam os produtos até as estações de separação de pedidos.

Conceito: O Pallet Shuttle é um sistema de armazenagem com estrutura muito parecida com a Drive In ou Drive Thru (tecnicamente denominadas estruturas porta paletes de trânsito interno) que utiliza um carro/base motorizada (denominado satélite) para movimentar paletes dentro de cada um dos níveis (túneis). 

Vantagens:

– Alta densidade de estocagem: Maximiza o aproveitamento do espaço ao eliminar a necessidade de corredores de operação (mesmo conceito das estruturas de trânsito interno), permitindo operar com grandes profundidades (mais de 40m).

– Aumento da produtividade: A movimentação automatizada dos paletes agiliza as operações de estocagem e retirada, reduzindo o tempo de operação.

– Segurança e redução de avarias: Os operadores de empilhadeira não entram nos corredores, diminuindo o risco de acidentes e avarias nas estruturas e produtos.

– Flexibilidade: Pode trabalhar tanto no modo LIFO (Last-In, First-Out) quanto FIFO (First-In, First-Out) ou FEFO (First-Expirate, First-Out), dependendo da necessidade e da configuração das estruturas (layout).

Desvantagens:

– Alto Investimento na tecnologia de automação (carrinhos/bases motorizados, estrutura especial e software de controle e gestão).

– Dependência de tecnologia: A operação exige sistema de gerenciamento de armazéns (WMS), excelente conectividade Wi-Fi e depende de baterias (bases móveis), além de exigir manutenção especializada.

– Limitação na aplicação: É mais adequado para produtos de alta demanda ou de estocagem com grande volume de paletes por SKU. Não é recomendado para separação fracionada (itens individuais). 

Sistema AS/RS ou Mini Load

Conceito: O sistema denominado Mini Load – AS/RS, nada mais é do que um transelevador automático projetado especificamente para a estocagem e retirada de pequenas cargas, tais como: caixas plásticas, bandejas ou pequenas bases. 

Vantagens:

– Alta velocidade de separação de pedidos: Projetado para operar com SKU’s de alta demanda e de pequeno porte, proporciona rápido fluxo na modalidade “goods-to-person” – produto vem até o separador de pedidos.

– Eficiência: A automação elimina o erro humano no processo de separação de pedidos.

– Otimização do uso do espaço: Permite usar o pé direito do armazém em toda sua capacidade, maximizando o espaço de armazenagem. Os corredores são utilizados somente pelos transelevadores (dimensões reduzidas).

– Controle de estoque: Oferece controle total e em tempo real do inventário, localização e rastreabilidade de cada item, de maneira integrada ao sistema de gerenciamento de armazéns (WMS).

Desvantagens:

– Alto custo de implementação: O investimento inicial para o sistema completo (transelevadores, estruturas, transportadores, sorters e software) é muito elevado.

– Limitação de carga: Projetado para itens de pequeno porte e baixo peso, restringindo sua utilização.

– Manutenção especializada: A complexidade dos equipamentos exige técnicos especializados para manutenção e solução dos eventuais problemas.

Separação por Pick-by-Vision (Smart Glasses)

Essa tecnologia utiliza óculos inteligentes (smart glasses) para exibir informações diretamente no campo de visão do separador de pedidos durante o processo de separação.

Conceito: Os separadores de pedidos usam smart glasses (ex.: Google Glass, Vuzix, Microsoft HoloLens, RealWear, Xiaomi AI Glasses, Even G1, Toshiba DynaEdge etc.) e o sistema exibe informações na tela sobre a localização dos produtos e a quantidade a ser coletada.

Vantagens:

– Hands Free: O separador não necessita carregar coletores, listas ou dispositivos.

– Ganho de produtividade: O direcionamento visual imediato ao separador reduz o tempo de procura e facilita a execução contínua da separação, pois as instruções estão sempre no campo de visão, sem necessidade de desviar o olhar para outras telas e redução de movimentos desnecessários.

– Redução de erros: O sistema indica visualmente o local correto e pode incluir: indicação de posição/endereço, a foto do produto e a quantidade a coletar.

– Treinamento: Menor necessidade de treinamento, os separadores tendem a se adaptar mais rápido, pois o fluxo é intuitivo.

– Segurança: Minimiza os riscos de acidentes causados por distração com dispositivos manuais.

– Integração com sistemas mais avançados: Pode incorporar realidade aumentada (AR) para indicar rotas/endereços e integrar-se ao WMS e sistemas de otimização de separação de pedidos, integração com sensores IoT para rastreamento.

Desvantagens:

– Alto Custo: Os smart glasses possuem custo superior a soluções como Pick-to-Light, Voice Picking e RF tradicional, além de requerer investimentos adicionais em licenças software e excelente qualidade de conectividade (Wi-Fi).

– Resistência ao uso: Pode causar desconforto visual e fadiga após longos períodos de uso (dependendo da tecnologia empregada).

– Dependência de Conectividade Estável: Em armazéns ou Centros de Distribuição com grandes quantidades de estruturas, pode ocorrer interferências prejudicando a projeção das informações em tempo real.

– Campo de Visão: Embora os smart glasses, sejam projetados para não ser intrusivo, pode ocorrer obstrução parcial da percepção periférica e também distrair o separador de pedidos em situações específicas.

– Tempo de uso e manutenção: Dependendo dos turnos de trabalho, o tempo de duração da carga da bateria pode não suportar a operação, sem recarga. Há necessidade de limpeza e cuidados específicos com as lentes, sensores e câmeras.

– Separação por AMR’s (Autonomous Mobile Robots) – Robôs Móveis Autônomos

O AMR é um robô móvel que utiliza navegação autônoma para se movimentar no armazém através do uso de sensores, câmeras e de tecnologia LIDAR (Light Detection and Ranging – Detecção e alcance por luz), sem depender de rotas fixas, como ocorre com os AGV’s – Automated Guided Vehicle.
Os AMR’s podem operar de duas maneiras:

“Goods to Person” (Produto vem até o separador) – O robô vai até o local de armazenagem, levanta e movimenta a estrutura/estante até o posto de trabalho e o separador de pedidos realiza a coleta.

“Person to Goods”(Separador vai até os produtos) – o robô acompanha o separador de pedidos, carregando os SKU’s coletados e indicando o próximo endereço e o produto a ser coletado.

O sistema de gerenciamento de armazéns (WMS) envia os comandos de separação para o robô que se desloca sozinho até as posições do estoque ou até o separador de pedidos. O separador ou o próprio robô confirma a separação e movimenta os SKU’s para a área de conferência/acumulação/consolidação ou expedição.

Vantagens:

– Total flexibilidade: Pode adaptar-se para qualquer mudança de layout, permite escalabilidade adicionando-se ou retirando-se robôs conforme variações de demanda, algoritmos ajustam rotas de separação em tempo real com base no fluxo de trabalho e permite integração total com os sistemas de gestão e do armazém (ERP/WMS).

– Aprendizado contínuo – Machine Learning permite que os robôs aprendam padrões de movimentação, rotas de separação e otimizem o desempenho.

– Ganho de Produtividade: No formato “goods-to-person”, o separador de pedidos fica parado e o robô traz os SKU’s transportando as estruturas de estocagem, eliminando qualquer deslocamento do separador e reduzindo o desgaste físico (não há carregamento manual).

Desvantagens:

– Investimento altíssimo: Para a aquisição dos robôs, software e necessidades de customizações, tanto do ponto de vista de tecnologia (integração com WMS) quanto de estruturas físicas de estocagem.

Tecnologia: Exige uma robusta infraestrutura de TI e uma rede muito estável de Wi-Fi para evitar paralisações por perda de sinal.

Manutenção: Requer serviço de manutenção especializado para reparo de sensores, câmeras, baterias, etc..

Treinamento: É mandatório o treinamento para que a equipe de separadores de pedidos, analistas e técnicos possam interagir com os robôs.

Separação por Drones e IA Avançada

Drones com visão computacional assistidos por sistemas de Inteligência Artificial identificam e coletam SKU´s em áreas de armazenagem.

Conceito: A aplicação mais utilizada de uso de drones nas atividades intralogísticas é a contagem física de inventário, mas já existem iniciativas explorando o uso para verificação de endereços e posições de estoque, e futuramente, separação de pedidos autônoma.

A Inteligência Artificial complementa essa tecnologia ao permitir visão computacional, planejamento de rotas, controle de voos e interpretação de dados em tempo real.

Possíveis abordagens:

1. Suporte ao separador de pedidos “humano” (mais viável e realista para os dias de hoje):

O drone atua como suporte ao separador, localizando o SKU, verificando endereço e sinalizando visualmente para o separador, reduzindo o tempo de busca.

• Separação de pedidos assistida por drone (ainda em projeto experimental):

O drone coleta pequenos produtos (com peso até 500 g) e transporta até uma área de sortimento ou estação de consolidação.

• Separação de pedidos totalmente autônoma com apoio da Inteligência Artificial (futuro, mais distante!)

Drones fazem a navegação, coleta, manipulação e transporte sem intervenção do separador de pedidos humano.

Demanda adaptação de braços robóticos leves acoplados à estrutura do drone (tecnologia ainda em desenvolvimento).

Vantagens:

– Redução do tempo de busca: Drone pode localizar SKU’s mais rápido do que o separador de pedido, com acesso mais rápido nos endereços mais altos da estrutura, além de eliminar o uso empilhadeira (com outra vantagem na velocidade de deslocamento vertical).

– Apoio na tomada de decisão: Drone com auxílio da Inteligência Artificial pode detectar divergências de estoque, falta de algum SKU na posição, SKU fora do local correto e eventuais erros no endereçamento.

– Melhoria da segurança operacional: Menor tráfego de veículos de movimentação de materiais nos corredores (carrinhos, transpaleteiras, empilhadeiras).

– Alta Flexibilidade: Drone pode operar à noite, fora dos horários dos turnos e em corredores/espaços de menor dimensão.

Desvantagens:

– Investimento inicial muito elevado: O custo total da implementação do drone contempla: o drone propriamente dito, software da Inteligência Artificial, câmeras especiais, infraestrutura UWB* e balizas indoor** e integração com o software de gerenciamento de armazéns (WMS)

* UWB (Ultra-Wideband): Tecnologia de radiofrequência que opera com pulsos de banda larga, permitindo localização exata em ambientes internos, tais como armazéns e CD´s, onde o sinal de GPS pode não funcionar adequadamente.

** Balizas Indoor: Também denominadas de anchors – são dispositivos fixados em paredes, colunas, teto do ambiente interno e que emitem e recebem sinais UWB, servindo como pontos de referência para o drone.

– Restrição de carga: Talvez a maior limitação dos drones é não conseguir carregar/movimentar SKU’s de médio/grande porte e nem pesados.

– Limitação da autonomia: Dependendo do modelo do drone, a carga da bateria pode durar no máximo 20 minutos, exigindo trocas constantes além de prever bases para recarga distribuídas estrategicamente pelo espaço do armazém.

Segurança e regulamentação: Apesar de melhorar a segurança operacional, conforme mencionado nas Vantagens, o drone pode gerar outros riscos, tais como: risco de queda do drone, colisão com obstáculos/estruturas/pessoas e exigir normas de segurança internas melhor elaboradas.

– Ruído e turbulência: Durante sua movimentação, o drone gera ruído e turbulência no ambiente, podendo incomodar os colaboradores que trabalham no armazém, levantar poeira em ambientes com sujidade e afetar documentos ou etiquetas de identificação de produtos.

– Operação sofisticada: Exige manutenção contínua, calibração dos sensores, atualizações frequentes e risco de interferências de sinal.

Recomendações para a escolha:

– Avalie os volumes e a variedade de SKU’s – Sistemas manuais ou tecnologias por luzes são aplicáveis para baixo volumes; Automações mais complexas e tecnológicas são aderentes para altos volumes e grandes variedades de SKU’s..

– Estude a viabilidade econômico-financeira da solução (por exemplo, ROI “Returno On Investiment”) – Compare os custos da mão de obra, mais encargos, mais benefícios vs. investimentos em automação.

– Avalie estruturas modulares – Comece com soluções que sejam escaláveis/expansíveis, por exemplo: pense em RFID, Voice Picking antes de migrar para soluções robotizadas.

– Considere a necessidade de integração com o ERP/WMS – Sistemas mais avançados exigem uma boa infraestrutura de software, além do harware.

A implementação de um sistema de automação para o processo de separação de pedidos requer um planejamento detalhado, análise dos processos e, principalmente, a escolha da tecnologia mais adequada e viável ao seu negócio. No próximo artigo, apresentaremos os detalhes, passo a passo, para implementação de cada tipo de automação, desde o mais simples até o mais avançado.

– Fatores Críticos para Implementação de Sucesso

Conclusão

Todas essas tecnologias buscam a otimização dos processos intralogísticos, eliminação ou redução dos erros, ganho de produtividade, melhoria dos níveis de serviço e automação da tomada de decisões.

As maiores contribuições estão nas soluções com uso de AMR’s (Autonomous Mobile Robot) /Robôs autônomos e das concepções no modelo “Goods-to-Person” /Produtos até os separadores, que podem transformar completamente a eficiência intralogística. Adicionalmente, as soluções com uso de Voice Picking e Pick-by-Vision, geram grande impacto na melhoria da experiência e produtividade dos separadores de pedidos.

A escolha da melhor tecnologia dependerá de vários fatores, tais como: Quantidade e Perfil dos pedidos, Variedade de SKU’s, Disponibilidade de investimento (orçamento) e o Nível de Automação desejado pela organização.

Para operações intralogisticas com alta rotatividade, grande demanda de produtos e níveis elevados de exigência de atendimento, as tecnologias mais indicadas são:  Goods-to-Person, Pick-to-Light, AS/RS (Unit Load ou Mini Load) e Pallet Shuttle.  Trarão melhores resultados e alto nível de desempenho.

Já para operações de menor criticidade e menos complexas, as tecnologias: Pick-by-Vision, AMR’s e Voice Picking podem ser alternativas mais viáveis e adequadas.

Obrigado pela leitura!