Tilaa lehti

Mainokset

Suomen Mittaus- ja Säätöteknillinen Yhdistys r.y.

Suomen robotiikkayhdistys r.y.

Verkkokauppa lisää logistiikan automaatiotarvetta

Automaatio on arkinen osa modernia logistiikkaa. Se koostuu usein monenlaisista rinnakkaisista ratkaisuista, joiden keskellä tarvitaan edelleen ihmisen osaamista.

Teksti + Kuva:
Jukka Nortio
Julkaistu:

Verkkokauppa lisää automaatiota logistiikkakeskuksissa. Ennen tavaraa siirrettiin pääasiassa lavoittain logistiikkakeskukseen ja sieltä vähittäismyymälöihin. Tämän tekemisen rinnalle tullut suurelle asiakasjoukolle toimitettavat monista tuotteista koostuvat pienkeräilyt. Ne sitovat henkilökuntaa ja altistavat virheille. Automatiikka vähentää keräilytyötä ja tuo siihen varmuutta.

”Kerättävän tavaran määrä ei muutu, mutta tilausten määrä kasvaa ja ne pirstaloituvat”, varastoautomaation ratkaisuja toimittavan SSI Schäfer Finlandin myyntijohtaja Lauri Impiö sanoo.

Lisää nopeutta toimituksiin

Verkkokauppaan aiheuttama tilausten määrän kasvu ja samaan aikaan asiakkaiden odotukset nopealle toimitukselle tuottavat painetta logistiikkaan. Automaatio tehostaa toimintaa niin, että tilatut tavarat saadaan asiakkaille heidän toivomanaan ajankohtana.

Verkkokaupan ohella myös yrityksen liiketoiminnan kasvu kannustaa yrityksiä investoimaan varastojensa ja logistiikkakeskustensa automaatioon. Kun asiakkaiden määrä lisääntyy ja tuotevalikoima laajenee, logistiikan kohtaamat vaatimukset monipuolistuvat. Tähänkin automaatio tuo ratkaisuja, kun manuaalista toistotyötä siirretään automaatiolle ja varaston työntekijät keskittyvät töihin, joita ei kannata tai voi automatisoida.

Logistiikan automaatioratkaisut ovat parissa vuosikymmenessä kehittyneet nopeasti, niiden tarjonta on monipuolistunut ja hinnat ovat laskeneet. Automaatioratkaisut ovat yhä useamman yrityksen ulottuvilla. Viime aikana tilanne on kääntynyt jossain määrin päinvastaiseksi, kun komponenttipula ja kansainvälisten toimitusketjujen jumit ovat pidentäneet automaatiojärjestelmien toimitusaikoja.

”Logistiikan automaatioratkaisuja tekevät nyt muutkin kuin kaupan suuret keskusliikkeet. On myös tajuttu, ettei kaikkea kannata automatisoida vaan mietitään tarkasti se osa logistiikkaprosessia, johon automaatio on oikea ratkaisu ja mikä on tavoiteltu automaatiotaso.”

Sukkulat vauhdittavat pientavaroiden liikettä

Varastoautomaatiossa niin sanotut shuttle-ratkaisut ovat omiaan keskikokoiseen tai suureen pientavaran keräilyvarastoon. Niitä käytetään eri kokoisten laatikoiden liikutteluun ja ne ovat sopivia silloin, kun on paljon materiaalivirtaa. Shuttle-automaatiossa varastokäytävällä on kullakin varastotasolle asennettu oma sukkula. Se hakee hyllystön halutusta paikasta laatikon, siirtää sen kuljetinjärjestelmään, joka vie sen keräilyyn ja lähettämöön. Shuttle-järjestelmä tuo aina myös tuotannosta laatikoita ja sijoittaa ne varastoon.

Miniload-järjestelmässä on shuttle-järjestelmään verrattuna vain yksi kraana käytävällä. Se liikkuu sekä pysty- että vaakasuuntaan. Siksi miniload on huomattavasti hitaampi kuin shuttle-järjestelmä. Se on myös vikaherkempi, koska yhden kraanan vikaantuminen halvaannuttaa koko käytävän toiminnan.

Miniload on edullisempi kuin shuttle. Sitä käytetään suuren kapasiteetin varastoissa, mutta kohteissa, joissa materiaalin käsittelytarve ei ole yhtä suuri kuin shuttle-kohteissa.

”Olemme toteuttaneet ratkaisuja, joissa shuttle toimii keräilyvarastona ja miniload toimii täydentävänä puskurivarastona”, Impiö kertoo.

Mobiilirobotit korvaavat kuljettimet

Mobiilirobottien hyödyntäminen on tällä hetkellä varastoautomaatiossa iso ja melko uusi automaation sovellustapa. Mobiilirobotit ovat fiksu ratkaisu, kun siirretään kokonaisia laatikoita tai lavoja paikasta toiseen. Ne voivat korvata kuljetinhihnat pienempien volyymien laatikkovarastossa, jolloin ne siirtävät laatikoita esimerkiksi tuotannosta varastoon tai varastosta keräilyalueelle.

”Mobiilirobotit eivät vaadi kiinteitä asennuksia, ne toimivat joustavasti ja kulkevat työntekijöiden kanssa samoilla alueilla. Mobiilirobotilla on määrätyt pisteet, joiden välillä se toimii”, Impiö kertoo.

Perinteinen automaattitrukki (AGV, Automated Guided Vechile) eroaa mobiilirobotista siinä, että se seuraa tarkasti määriteltyä reittiä, joka on määritelty usein laserskannaustekniikalla. Mobiilirobotti voi liikkua vapaammin määriteltyjen lähtö- ja päätepisteiden välillä jopa reaaliaikaisesti optimoimalla reittiä. Mobiilirobottien reititys perustuu tyypillisesti gps-navigointiin, mutta myös konenäköä on tarjolla kehittyneimmissä robottijärjestelmissä.

AGV-ratkaisuja käytetään muun muassa teollisuudessa, jossa ympäristöt ovat usein vaativia. Mobiilirobotit puolestaan sopivat kevyempiin tehtäviin kuten laatikkojen ja lavojen siirtoon siisteissä varastoympäristöissä.

Mobiilirobotti navigoi itsenäisesti

Mobiilirobotteja kutsutaan myös lyhenteellä AMR. Ne eivät tarvitse tarkoin määriteltyä reittiä kulkeakseen varastossa, vaan ne liikkuvat ennalta opetettujen kohteiden välillä kameroiden ja laserkeilauksen avulla.

”AMR-robotti on varastossa kuin robotti-imuri tai -ruohonleikkuri. Se tunnistaa esteet ja voi tarvittaessa hakea itse omat reittinsä”, Zebra Technologiesin robotteja maahantuovan Finn-ID:n toimitusjohtaja Janne Pyrrö kertoo.

Tällainen laite on omiaan kuljettamaan laatikoita tai lavoja tuotannon ja varaston välillä, komponenttikittejä varastosta tuotannon kokoonpanosoluihin tai toimimaan tuotteiden keräilyssä ihmisen apuna.

Robotti tulee vaikkapa hyllyväleihin keräilijän luo ja kertoo, mitä tavaroita se tarvitsee mihinkin lähetykseen ja kuinka paljon sekä mistä hyllypaikoista ne löytyvät. Kun tavara on kerätty, robotti siirtyy seuraavaan hyllyväliin toisen keräilijän luo.

Robotit liikkuvat, ihmiset eivät

Tämä on uusi toimintatapa: ihminen pysyy paikoillaan ja robotit liikkuvat varastossa. Perinteisessä mallissa ihminen liikkuu trukin kanssa varastossa ja etsii keräyslistan kanssa tilatut tavarat.

”AMR-robotti tehostaa työtä siellä, missä ihminen siirtää joko itse tai trukilla tavaraa paikasta toiseen”, Pyrrö sanoo.

AMR-robotit voidaan käskeä tekemään eri tehtäviä eri työvuoroissa. Uusien reittien opettaminen laitteille tehdään Nintendo-tyyppisellä ohjaimella, jolla robottia kuljetetaan halutulla reitillä. Samalla robotille määritellään sen käyttämä nopeus.

Reitin opettamisessa käytetään varaston langatonta verkkoa tiedonsiirtoon, jolloin laite luo kameran ja laserkeilauksen perusteella muistiinsa kuvan tilasta ja reitistä.

”Kun reitti on ajettu, siihen määritellään pisteet, joissa laite käy sekä laitteen latausaseman paikka. Laite ajaa automaattisesti lataukseen, kun akut alkavat tyhjentyä”, Pyrrö kertoo.

Älykästä reititystä

Robotti voi tilannekohtaisesti itse valita parhaan reitin, jos se havaitsee, että vakioreitillä on esteitä tai muuta liikennettä. Robotille voidaan määritellä aputöiden tekemistä niiksi ajoiksi, kun päätyötä ei ole tarjolla. Se voi esimerkiksi siirtää täysiä roska-astioita varastosta ulko-ovien viereen.

AMR-robottien etuna on niiden muunneltavuus eli valmistajat tarjoavat erilaisia lisälaitteilla, joilla laitteet muuntuvat varaston erilaisiin työtehtäviin. Myös helppo käyttöönotto ja edullisuus houkuttaa tämän teknologian kokeiluun, koska AMR-robotti ei vaadi muutoksia olemassa olevaan varastoon, niiden ohjaaminen on yksinkertaista ja alkuun pääsee jo yhdellä laitteella.

Autostore on miljoonaprojekti

Autostore on logistiikan automaation kuninkuuslaji. Sitä hyödyntävät vain suurimmat logistiikkakeskukset – ja varsinkin ne, joiden asiakkaina on verkkokauppoja. Lähetysvolyymit ovat suuria, mutta yhdessä lähetyksessä on vähän tavaroita.

Suomessa on toistaiseksi toteutettu vasta viisi Autostore-ratkaisua Barona Varastopalveluiden projektipäällikkö Mikael Wahrenin mukaan, mutta muissa Pohjoismaissa niitä on satoja.

Baronalla on parhaillaan menossa useamman miljoonan euron Autostore-projekti uuteen Avialogis-logistiikkakeskukseen. Laitteiston asennuksen on määrä alkaa vuoden 2022 lopulla.

Kokonaisuus kattaa vajaat tuhat neliömetriä ja se on seitsemän ja puoli metriä korkea. Tavarat ovat Autostore-varastossa vakiokokoisissa laatikoissa. Baronan järjestelmään tulee ensimmäisessä vaiheessa 28 000 laatikkopaikkaa. Autostoren modulaarinen laajennettavuus mahdollistaa sen, että Barona sekä järjestelmä pystyy mukautumaan myös tulevaisuuden tarpeisiin.

Tehokkuutta varasoinnin joka saralle

Autostore tarjoaa tila-, keräily- ja hyllytystehokkuutta verrattuna perinteiseen hyllyvarastoon. Sen idea on niin sanottu goods-to-man eli automaattivarasto tuo tavarat keräilijälle keräilyjärjestyksen mukaan.

”Tuotteet ovat verkkokaupassa melko pieniä ja pakkaustapoja voi olla useita erilaisia. Autostore on tällaisten pienten ja runsaiden tilausten nopeassa toimitusrytmissä aivan ylivertainen ratkaisu”, Barona Varastopalveluiden logistiikkajohtaja Juha Salo sanoo.

Perinteisessä pientavarakeräilyssä ihminen kävelee pientavarahyllyjen välillä ja hakee tavarat hyllyistä. Autostoressa ihmisen ei tarvitse liikkua senttiäkään. Kerätyt toimitukset siirretään koontipisteeseen, josta ne voidaan toimittaa lähettämöön usealla eri tavalla, esimerkiksi AGV:llä hyödyntämällä.

”Hyllyvarastossa tavarat voivat olla kymmenien tai jopa satojen metrien päässä toisistaan, se vaatii ihmiseltä siirtymistä ja tähän kuluu aikaa”, Wahren kertoo.

Autostoren ansiosta Barona voi jatkossa palvella entistä tehokkaammin asiakkaitaan.

”Kuluttajaverkkokaupassa eri tuotteita voi olla 50 000 ja yhdessä tilauksessa on tyypillisesi vain muutama riviä. Erilaisia tilauksia voi näin olla valtava määrä. Tällaisessa toiminnassa keräilyn tehostaminen on tärkeää, varsinkin kun verkkokaupassa haetaan koko ajan lyhyempiä toimitusaikoja”, Wahren tiivistää.