Soluzioni ASRS: panoramica completa dei sistemi di stoccaggio automatico

Un sistema automatizzato di stoccaggio e prelievo (ASRS, Automated Storage and Retrieval System) risponde a entrambe le sfide ottimizzando lo spazio disponibile in una struttura e consentendo un accesso rapido e preciso agli articoli stoccati. Queste soluzioni avanzate per il magazzino possono gestire e ottimizzare tutto, dai pallet completamente carichi a scatole, contenitori e singoli articoli.

Le soluzioni ASRS sono disponibili in molte configurazioni, il che può rendere difficile scegliere l’opzione migliore. Questo articolo spiega cosa sono, le tipologie più comuni e come determinare quale ASRS sia più adatto alla tua operatività.

Che cos’è un ASRS?

Le soluzioni ASRS offrono forme dinamiche e salvaspazio di stoccaggio automatizzato e gestione dell’inventario. Offrono inoltre numerosi vantaggi distinti per le operazioni di distribuzione, fulfillment e logistica:

• Maggiore densità di stoccaggio — Gli ASRS utilizzano macchine automatizzate di stoccaggio e prelievo (SRM) o navette per trasportare, stoccare e prelevare gli articoli. Questo consente di immagazzinare più articoli in uno spazio ridotto, diminuendo lo spazio necessario per accedere ai prodotti. Inoltre, questi sistemi massimizzano la capacità verticale e possono sfruttare aree di forma insolita. I movimenti sono coordinati da un software di gestione del magazzino (WMS) o da un sistema di controllo del magazzino (WCS), che traccia l’inventario e utilizza algoritmi avanzati per ottimizzare ulteriormente lo stoccaggio.
• Maggiore precisione nel prelievo — Quando serve un articolo, il WCS sa esattamente dove trovarlo, riducendo al minimo il rischio di errore umano. Un SRM o una navetta viene indirizzata alla posizione precisa e preleva il pallet, il contenitore, la scatola o il bin appropriato.
• Maggiore produttività del magazzino — Il WCS gestisce i movimenti degli articoli e le posizioni di stoccaggio per ridurre al minimo gli spostamenti e la congestione nel sistema, garantendo una consegna rapida alle postazioni goods-to-person (GTP) o ad altre destinazioni. Ad esempio, gli articoli ad alta richiesta vengono spesso stoccati in più posizioni vicine ai punti di prelievo.
• Maggiore sicurezza ed efficienza per i lavoratori — Gli operatori di magazzino sono sollevati da compiti faticosi, ripetitivi e poco produttivi, come lunghe camminate e il recupero di articoli da scaffali alti o bassi. Questo permette loro di concentrarsi su attività fisiche e mentali di maggior valore, più difficili da automatizzare. Si riduce anche la necessità di carrelli elevatori, una delle principali cause di infortuni in magazzino.
• Scalabilità — Molte soluzioni ASRS sono modulari e consentono l’espansione man mano che l’operatività cresce.
• Meno danni e perdite di prodotto — Gli ASRS possono stoccare articoli ad altezze e profondità impraticabili per la gestione manuale e spesso sono chiusi, proteggendo i prodotti da polvere, sporco, urti e furti.

Caratteristiche delle soluzioni ASRS

Sebbene ogni ASRS condivida alcuni componenti di base — scaffalature o strutture di stoccaggio, SRM e sistemi di controllo — le somiglianze finiscono qui. Le diverse tipologie possono essere classificate in tre grandi categorie in base alla dimensione e al peso degli articoli gestiti:

• Sistemi unit load: gestiscono articoli grandi e pesanti. Sono usati principalmente per stoccare pallet completi, ma possono gestire anche oggetti ingombranti come mobili, grandi elettrodomestici, carrozzerie di auto e persino barche. Richiedono SRM e scaffalature robuste, in grado di supportare pesi fino a 3.500 kg.
• Sistemi mini load: ottimizzati per articoli di medie dimensioni, di solito fino a circa 250 kg. Velocità ed efficienza sono le priorità principali; gli articoli vengono stoccati in contenitori, vassoi, scatole o bin. Utilizzano solitamente corsie strette e scaffalature o una struttura a cubo per massimizzare lo spazio e spesso impiegano gru per il prelievo.
• Sistemi micro load: progettati per gli articoli più piccoli e leggeri, generalmente fino a 45 kg. Utilizzano strutture di scaffalatura più compatte che eliminano la necessità di colonne portanti e consentono layout di sistema più flessibili. Alcuni dispongono di meccanismi di estrazione ottimizzati per gestire articoli di piccole dimensioni.

Quattro principali tecnologie ASRS

Le quattro tipologie più comuni di soluzioni ASRS includono:

Stacker cranes (trasloelevatori)

I trasloelvatori operano in corsie molto strette, stoccando e prelevando articoli ad altezze fino a 50 m. Questi sistemi guidati su rotaia percorrono le corsie e utilizzano carrelli elevatori verticali dotati di caricatori telescopici o per container per stoccare e prelevare gli articoli. A seconda della densità di stoccaggio e delle esigenze di produttività, possono gestire carichi singoli, doppi o multipli in profondità.

Ideali per il retrofit, i trasloelevatori possono essere installati rapidamente. Si trovano nei sistemi unit load per pallet automatizzati, ma sono utilizzati anche nelle applicazioni mini load per gestire scatole, contenitori o vassoi su scaffalature a mensola.

Sistemi shuttle

Le navette sono veicoli di stoccaggio autonomi che si muovono indipendentemente sulle traverse delle scaffalature multilivello. Ogni livello di ogni corsia ha la propria navetta, che lavora insieme a un sollevatore verticale per stoccare e prelevare rapidamente gli articoli. Questo ottimizza lo spazio consentendo scaffalature profonde e dense con corsie strette. Possono essere utilizzate per bin, scatole, vassoi o pallet.

I sistemi shuttle sono tecnologie ASRS scalabili che offrono alcuni dei più alti tassi di produttività. Sono utilizzati in soluzioni di stoccaggio di ogni dimensione. Un esempio è CycloneCarrier, progettato per la gestione rapida ed efficiente di piccoli carichi.

Robotic cube storage

I sistemi di stoccaggio robotizzati a cubo, come AutoStore, offrono la massima densità di stoccaggio per piccoli carichi e bin e il più alto tasso di evasione ordini per metro quadrato di qualsiasi soluzione ASRS — oltre 20.000 prelievi all’ora. Questi sistemi combinano una griglia in alluminio con contenitori specializzati impilabili. I robot si muovono su rotaie nella parte superiore della griglia, utilizzando cinghie di sollevamento e una piastra di presa per recuperare i contenitori richiesti.

AutoStore può essere progettato in modo ottimale attorno a strutture come colonne, differenze di altezza del pavimento o altre sfide di spazio. Inoltre, ora può essere utilizzato anche in ambienti a temperatura controllata.

Stoccaggio basato su AMR

Una diversa soluzione ASRS per piccoli carichi utilizza uno sciame di robot mobili autonomi (AMR) per trasportare scaffalature mobili alle postazioni di picking. Questa strategia riduce gli spostamenti e gli errori degli operatori e può essere combinata con tecnologie come il pick-to-light.

A differenza di altre forme di ASRS, i sistemi basati su AMR come Swisslog CarryPick non richiedono modifiche strutturali importanti e possono essere implementati in pochi mesi. Non ci sono scaffalature fisse, sollevatori o nastri trasportatori, rendendo il sistema abbastanza flessibile da essere spostato, modificato o ampliato secondo necessità.

Come scegliere il giusto sistema ASRS

La selezione della soluzione ASRS ottimale richiede una valutazione multidimensionale che allinei gli obiettivi operativi con la fattibilità tecnica. La decisione dovrebbe essere guidata dai seguenti fattori chiave:

1. Caratteristiche del prodotto

• Tipo di carico: Che si tratti di pallet, contenitori, scatole o bin, l’ASRS deve essere compatibile con le dimensioni fisiche, il peso e le esigenze di movimentazione dei tuoi prodotti.
• Varietà di SKU: Un’elevata variabilità di SKU può favorire sistemi flessibili come gli ASRS a navetta o a gru, mentre operazioni con pochi SKU e grandi volumi possono beneficiare di sistemi pallet multi-profondità.

2. Layout del magazzino e utilizzo dello spazio

• Altezza del soffitto: I magazzini a grande altezza possono sfruttare lo spazio verticale con sistemi a trasloelevatore come Vectura per i pallet o Tornado per lo stoccaggio di articoli leggeri.
• Vincoli di superficie: Sistemi compatti come PowerStore o configurazioni multi-profondità possono massimizzare la densità di stoccaggio in spazi ristretti per pallet, oppure CycloneCarrier per articoli leggeri.
• Flusso operativo: Considera come avviene il movimento delle merci in entrata e uscita—se hai bisogno di punti di accesso singoli o doppi e come l’ASRS si integra con trasportatori come ProMove o QuickMove, AMR come IntraMove, o aree manuali.

3. Requisiti di produttività

• Velocità e volume: Ambienti ad alta produttività (ad esempio, distribuzione retail) possono richiedere sistemi a navetta o configurazioni con più gru per soddisfare la domanda.
• Carico di picco vs. medio: I sistemi devono essere dimensionati per gestire i carichi di picco senza investire eccessivamente in capacità inutilizzata.

4. Densità di stoccaggio

• Tassi di utilizzo: Punta a un utilizzo delle scaffalature superiore al 90%, tenendo conto del mix di SKU, delle date di scadenza e della gestione dei lotti. Le soluzioni preferite possono essere trasloelevatori pallet multi-profondità o sistemi a navetta.

5. Considerazioni sui costi

• CapEx vs. OpEx: Valuta il costo totale di proprietà, inclusi installazione, manutenzione, consumo energetico e licenze software.
• Scalabilità: I sistemi modulari consentono investimenti graduali e future espansioni senza dover riprogettare l’intero impianto.

6. Condizioni ambientali

• Zone di temperatura: I sistemi devono essere progettati per ambienti a temperatura ambiente, refrigerati o congelati, con materiali, isolamento e riscaldamento adeguati per le parti mobili.
• Efficienza energetica: Oltre al fattore costo, l’utilizzo di sistemi efficienti dal punto di vista energetico riduce anche l’impatto di CO₂.

7. Integrazione software

• Compatibilità WMS/WCS: Un’integrazione fluida con piattaforme come SynQ o SAP EWM garantisce il tracciamento in tempo reale dell’inventario e l’orchestrazione del sistema.
• Gestione flotte e carichi: Software avanzati consentono slotting dinamico, bilanciamento dei carichi e manutenzione predittiva.

Contattaci per una consulenza esperta

Non c’è nulla che possa sostituire la consulenza di un esperto quando si sceglie un ASRS. Oltre al sistema stesso, è importante considerare come si integra con la tua struttura, il settore e i processi, inclusi picking, rifornimento, imballaggio e/o spedizione. Gli specialisti dell’automazione Swisslog sono disponibili in tutto il mondo per aiutarti a determinare la soluzione ASRS migliore per le esigenze della tua supply chain, della tua struttura e del tuo budget.

Per identificare la configurazione ASRS ideale per la tua operatività, contattaci.