Kho hàng là một trong số ít môi trường ngoài nhà máy mà robot đã trở thành công cụ vận hành thường ngày chứ không còn là thử nghiệm. Lý do nằm ở chỗ kho có thể được cải tạo cho phù hợp với máy.
Vì sao kho là môi trường thuận lợi
Sàn phẳng, lối đi thẳng, kệ đặt theo lưới, hàng hoá có mã nhận diện. Đây là môi trường có cấu trúc, chỉ kém nhà máy một bậc.
Quan trọng hơn, kho có thể được thiết kế lại quanh máy. Không như một sảnh khách sạn hay một căn bếp, chủ kho hoàn toàn có quyền đổi cách bố trí để robot chạy tốt hơn.
Chính khả năng cải tạo này, chứ không phải thuật toán, là lý do robot kho vận thành công sớm hơn nhiều so với robot dịch vụ.
Ba lớp tự động hoá trong kho
Lớp vận chuyển. Robot di động chở hàng hoặc chở cả kệ tới chỗ người thao tác. Đây là lớp chín nhất và cho hiệu quả rõ nhất, vì phần lớn thời gian của nhân viên kho truyền thống là đi lại.
Lớp lưu trữ. Hệ thống tự động cất và lấy hàng trong khung nhiều tầng. Tận dụng chiều cao rất tốt, nhưng đầu tư lớn và khó thay đổi sau khi lắp.
Lớp gắp. Robot lấy đúng một món hàng ra khỏi thùng hoặc kệ. Đây là lớp khó nhất và là nơi ranh giới công nghệ đang dịch chuyển.
Vì sao gắp món hàng bất kỳ lại khó
Một kho bán lẻ có thể chứa hàng chục nghìn mã hàng khác nhau: hộp cứng, túi mềm, chai tròn, vỉ thuốc, quần áo gấp. Robot không thể có một tay kẹp phù hợp với tất cả.
Thêm vào đó, hàng nằm chồng chéo trong thùng, che khuất nhau, đôi khi mắc vào nhau. Nhìn thấy đã khó, tính được cách gắp còn khó hơn.
Tiến bộ những năm gần đây khá rõ nhờ kết hợp camera chiều sâu với mô hình học từ dữ liệu lớn. Nhưng tỉ lệ thành công vẫn là rào cản: với nhịp hàng nghìn món mỗi giờ, vài phần trăm thất bại tạo ra khối lượng xử lý thủ công đáng kể.
Cách triển khai thực tế hiện nay thường là lai: robot gắp các mã hàng dễ, người xử lý phần còn lại và các trường hợp robot bỏ qua.
Xếp pallet: khâu ổn định nhất
Xếp thùng lên pallet là ứng dụng lâu đời và vẫn cho hiệu quả cao nhất trong kho.
Thùng có hình hộp, kích thước biết trước, bề mặt phẳng cho giác hút bám tốt. Bài toán chính là tính toán cách xếp sao cho pallet vững và tận dụng diện tích, và đây là bài toán phần mềm giải tốt.
Lợi ích không chỉ ở nhân công: xếp bằng máy đều tay hơn nên pallet ít đổ hơn khi vận chuyển, và giảm chấn thương lưng cho nhân viên.
Những gì quyết định hiệu quả thật
Nhiều dự án kho vận không đạt kỳ vọng vì tính sai ở khâu hệ thống chứ không phải ở robot.
- Mật độ giao thông quyết định năng suất đội xe nhiều hơn tốc độ tối đa của từng xe.
- Thời gian sạc phải tính vào công suất, không phải một chi tiết phụ.
- Phần mềm điều phối quan trọng hơn bản thân xe: giao việc kém thì đội xe chạy rỗng nhiều.
- Bố trí lại kho thường mang lại cải thiện lớn hơn cả việc thêm xe.
Trước khi đầu tư, một bài tập hữu ích: đo xem nhân viên hiện đang đi bao nhiêu mét cho mỗi đơn hàng. Con số đó cho biết trần lợi ích có thể đạt được.
Câu hỏi thường gặp
Robot kho có cần kho được thiết kế riêng không?
Không bắt buộc với robot di động chở hàng, nhưng hiệu quả tăng rõ khi lối đi đủ rộng, sàn phẳng và có chỗ đặt trạm sạc hợp lý. Với hệ lưu trữ tự động thì phải thiết kế riêng, vì kết cấu khung là một phần của hệ thống.
Tỉ lệ gắp thành công bao nhiêu là dùng được?
Phụ thuộc vào chi phí xử lý phần thất bại. Trong kho, một món gắp trượt thường chỉ cần người xử lý lại, nên ngưỡng chấp nhận được cao hơn so với dây chuyền sản xuất. Nhưng nếu tỉ lệ thất bại đủ lớn để cần một người trực liên tục, lợi ích sẽ biến mất.
Robot di động và băng chuyền, nên chọn cái nào?
Băng chuyền hiệu quả hơn khi luồng hàng ổn định theo một tuyến cố định. Robot di động thắng khi luồng thay đổi theo mùa vụ hoặc theo đơn hàng, vì thay đổi tuyến chỉ là thay đổi phần mềm chứ không phải tháo lắp kết cấu.
Có cần thay đổi phần mềm quản lý kho khi đưa robot vào không?
Gần như luôn cần tích hợp. Robot phải biết lấy gì ở đâu và báo lại kết quả, nên hệ điều phối robot phải trao đổi dữ liệu với hệ quản lý kho. Phần tích hợp này thường tốn công hơn dự tính và nên được đưa vào kế hoạch ngay từ đầu.
Đọc thêm trong Đầu tư & tổng chi phí sở hữu và Thuật ngữ robotics.
