Склад, рассматриваемый и оптимизируемый в данной работе, является крытым складом сырья и материалов, встроенным в производственное предприятия. Взаимодействует с производством через посредство внутризаводского транспорта. В таблице 3.1 указана краткая характеристика склада.

Таблица 3.1. Краткая характеристика материального склада компании «БСХ Бытовые Приборы»

Необходимость повышения эффективности склада производственного предприятия ООО «БСХ Бытовые Приборы» обусловлена приростом в объемах производства в 2019 году, который составит 30% с 12 136 приборов до 15 777 приборов (рис. 3.1). Высшим руководством была поставлена задача увеличить мощность склада на 40%. Для этого необходимо обратить основное внимание на повышение емкости склада, а также на повышение производительности склада, так как основным ограничением для склада сырья и материалов при производстве является доставка материалов в точку потребления согласно такту линии без задержек. Опоздания в поставках могут привести к остановке производства.

Рисунок 3.1. Объем производства приборов в год с прогнозом на 2019 год

3.1 Оценка складских операций

Основными узкими местами на складах является низкая производительность и емкость склада. Соответственно, существует потребность в улучшении эффективности работы и использования пространства склада. Решение данных проблем позволит увеличить мощность склада, его пропускную способность. В качестве основных инструментов для достижения цели будут описаны возможности:

1) Увеличению мощности склада и повышение скорости операций за счет использования специализированного оборудования (глубинные (въездные) стеллажи, узкопроходные штабелеры)

2) Сокращению расстояния между стеллажами

3) Повышению эффективности стратегии размещения заказа на складе

4) Подбору оптимальной стратегии сборки заказа

5) Сокращению транспортной работы внутри склада за счет маршрутизации для увеличения скорости доставки материалов в производственные цехи

6) Перепланировки склада

7) Увеличение производительности через стандартизацию деятельности

Общий алгоритм повышения эффективности склада, разработанный при участии автора, представлен на рисунке 3.4. Данная схема может быть использована как для склада готовой продукции, так и для сырьевого склада, так как, согласно Томпкинсу, единственным отличием между складами является в управлении, поставщиках и потребителях (внутренние для сырьевого склада или внешние для распределительного). [27, c. 111]

Рисунок 3.4. Алгоритм повышения эффективности склада

Первым этапом реорганизации является изображение склада на схеме, т.е. изображение планировки склада (layout). Расположение зон хранения и проездов, а также направление материальных потоков на данный момент изображено на рисунке 3.2. Последующим шагом является изображение склада после внедрения усовершенствований.

Внедрение шаттловых стеллажей

Технология носит название Компактная Шаттловая Система Хранения (Compact Storage Shuttle System). Подразумевает под собой использование шаттла (Under Pallet Carrirer) - передвижной платформой, устанавливаемой на канале стеллажа. Данная система позволяет эффективно использовать пространство хранения. Шаттловые стеллажи являются глубинными, могут быть несколько ярусов в высоту и в длину. В качестве ПТО для работы с такими стеллажами можно использовать вилочные погрузчики с достаточной мощностью.

В качестве предпосылок к внедрению данного вида стеллажей могут рассматриваться хранение в зоне больших объемов однородной продукции, быстрая оборачиваемость в зоне хранения, недостаток места в зоне хранения в связи с увеличением объемов материалов, поступающих на склад. Шаттловая система позволяет увеличить производительность на участке за счет повышения средней скорости забора материала с канала хранения.

Для установки и использования шаттловых стеллажей необходимо определить объем материалов, которые будут храниться на данном стеллаже, их номенклатуру, которая должна быть однородной, месторасположение стеллажа, количество ярусов, каналов хранения и глубину стеллажа.

В качестве зоны расположения стеллажа был выбран участок хранения компрессоров. Основные данные, которые помогут рассчитать объем инвестиций за систему:

· Зона хранения 22 х 7 м

· Высота помещения (рабочая) 6 м

· Паллет нестандартный 1085 х 785 х 144 мм

· Груз 1200 х 800 х 1100 мм, вес 943 кг

· Средний процент загрузки 98%

На рисунке 3.5 изображена схема зоны напольного хранения компрессоров, где белым отмечено свободное пространство между стеллажами.

Рисунок 3.5. Расположение материалов в зоне хранения компрессоров вид сверху

На данный момент количество паллетомест в зоне хранения компрессоров и пенопласта для компрессоров равно 240. После внедрения технологии число увеличится до 500 паллетомест для компрессоров.

Данная система позволит увеличить использование площади до 100%, увеличить вместимость места хранения на 260 паллетомест, или на 48%. При этом повысится скорость обработки материалов. На обработку 1 материала ранее в среднем уходило 16,5 сек, соответственно, максимальная производительность достигала паллет/час. С данной техникой время перемещения груза будет составлять в среднем 10 сек. Таким образом, производительность увеличится на 40%.

Пропускная способность стеллажа зависит от его глубины и высоты. Глубина определяется размерными характеристиками площадки установки. Высота ограничена техническими возможностями штабелеров (максимальная высота подъема вил), а также техническими характеристиками склада (высота здания, максимальная нагрузка на кв. м). Предположим, что проект по оснащению склада модифицированными шаттлами UPC для работы с паллетами под параметры производственного склада «БСХ Бытовые Приборы» будет разработан немецкой компанией Jungheinrich. Проект включает в себя в первую очередь технические спецификации для шаттла и для системы канального хранения. К наиболее важным характеристикам отнесем:

- 4 яруса хранения, 25 паллет в глубину (785 мм);

- число паллетомест 500.

В данном случае наиболее эффективен будет принцип выдачи материалов FIFO, что подразумевает наличие двух операционных сторон.

На рисунке 3.6 изображена площадка хранения компрессоров после установки шаттловый стеллажей.

Рисунок 3.6. Зона хранения компрессоров после установки шаттловый стеллажей вид спереди (сверху), вид сбоку (снизу)

Стоимость внедрения данной технологии составит около 7 190 000 руб. (табл. 3.5).

Таблица 3.5. Стоимость внедрения Шаттловой Системы Хранения

Внедрение узкопроходных технологий

Другим возможным решением может стать внедрение узкопроходных технологий. В случае с имеющимся складом возможны два варианта: уменьшение вил погрузчиков и использование индукционного сопровождения или механических направляющих. Оба варианата подразумевают использование специализированной техники - узкопроходных штабелеров.

Экономичным решением является замена вил на имеющихся фронтальных погрузчиках на укороченные с последующим сокращением расстояния между стеллажами. Такой способ может применяться в случаях, когда в зоне стеллажного хранения груз на длинной паллете размещается продольно. Хранение материалов согласно рисункам 3.7а позволяет рационально использовать пространство, что актуально при ограниченных складских площадях. Однако для организации продольного хранения необходима установка поперечных балок. На данный момент в зоне хранения грузов с длинной более 1800 мм уже используется принцип продольного размещения, тогда как в остальных зонах учреждено поперечное размещение (рис. 3.7б).

Рисунок 3.7а. Продольное размещение паллет со стандартными длинами пролетов

Рисунок 3.7б. Поперечное размещение паллет со стандартными длинами пролетов

Для изменения схемы расположения стеллажей в зоне хранения металлов с нестандартными размерами поддонов 2700 х 1200 х 145 мм и продольным размещением на стеллаже необходимо рассчитать будущую длину проездов с учетом радиуса разворота ПТО. Нестандартный размер поддона обусловлен габаритами материала. Старая длина вил погрузчика равнялась 1200. Новая длина вил ричтрака составит 850 мм, согласно ширине поддона. Расстояние между стеллажами сокращается в таком случае с 5000 мм до 3500 мм. Таким образом, появляется возможность расширить зону напольного хранения за счет увеличения показателя использования площади участка с 53% до 73%. Другим возможным вариантом является установка дополнительных четырех фронтальных стеллажей, что позволяло увеличить емкость зоны на 48 паллетомест с условием размещения грузов продольно по 3 поддона в 4 ряда. Решение о расширении зоны напольного хранения на новообразовавшемся участке обусловлено тем, что напольное хранение позволяет эффективно использовать площадь, а также характеристикой груза, который вероятнее всего стоит разместить в данной зоне по причине близости точки потребления: однообразная номенклатура. Так, в зоне наполного хранения образуется дополнительно 80 мест (4 ряда в ширину, 10 рядов в длину, 2 ряда в высоту). Соответственно, решение с напольным хранением позволяет создать на 40% больше свободных ячеек. На рисунке 3.8 слева изображена схема участка до внедрения изменений, на рисунке 3.8 справа показано, как узкопроходные вилочные штабелеры могут повлиять на расположение стеллажей и зон хранения на участке хранения металлов.

Рисунок 3.8. Схема проездов участка хранения металлов до и после сужения

Стоимость данных способов увеличения емкости склада может быть рассчитана следующим образом.

Общие затраты = Затраты на укорачивание вил + Затраты на работы по реорганизации склада

Затраты на укорачивание вил = Стоимость новых вил + стоимость установки

Затраты на работы по реорганизации склада = Суточная ставка сотрудника * время, необходимое для перемещения стеллажей

Тогда, согласно среднерыночной стоимости:

Затраты на укорачивание вил = 30 000 + 2 000 =32 000 руб.

Затраты на работы по реорганизации склада = 1500 * 25 = 37 500

Общие затраты = 32 000 + 37 500 = 69 500 руб.

Более наглядно расчеты представлены в таблице 3.6.

Таблица 3.6. Стоимость уменьшения ширины проездов за счет укорачивания вил на ричтраке

Затраты на работы по реорганизации склада - на работы по перемещению стеллажей, считаем как стоимость часа работы сотрудника умноженная на время, необходимое для завершения работ, для этих и последующих расчетов стоимости, так как все преобразования на складе предположительно могут быть произведены во время заводских зимних каникул.

Навигация и маршрутизация на складе

Важно учитывать, что навигация и маршрутизация имеют особенное значение на складе. На снабженческом складе «БСХ Бытовые Приборы» маршруты для водителей не проработаны и не унифицированы. Водитель зачастую самостоятельно выбирает способ достижение пункта назначения. Особенно данный вопрос актуален при рассмотрении процесса доставки груза в места потребления. Скорость в данном процессе очень важна, так как при опоздании поставки существует вероятность для цехов без объемных заделов в изменении плана производства или в худшем случае в остановке производства. На рисунке 3.10 приведена статистика опозданий на производстве в течение последнего полугодия. Кроме того, периодически в некоторых зонах склада возникают пробки или аварийные ситуации в связи с большой загруженностью зон. Это отражается на производительности ПТО.

Рисунок 3.10. Статистика опозданий поставок материала в производственные цеха, отражающаяся на процессе производства

На современном складе используется визуальная (оптическая) локальная система. С помощью нее становится возможным определить местонахождение штабелера, с точностью до нескольких сантиметров. Основой для навигации служит терминал радиопередачи данных и логистик-интерфейс. Последний «переводит» команды системы управления складом (WMS) на «язык штабелера» и наоборот. Навигация может иметь разные функции. Функция «Управление маршрутом» показывает оператору не только направление, но и маршрут. Целью использования данной системы является достижения места назначения кратчайшим путем и в кратчайший срок. Функция «Локализация транспортного средства» отвечает за постоянное определение местонахождения штабелера. Обратная связь с системой управления складом (WMS) служит оптимизацией управления всем транспортным оборудованием. Кроме того, данная система имеет короткие сроки окупаемость. По данным производителя системы производительность увеличивается на 20%.

Однако стоимость данной системы велика, существует возможность бюджетного сокращения транспортной работы и избегания простоев транспортных средств. Механическая маршрутизация позволит достичь в среднем таких же результатов по улучшению производительности.

Возможность точного определения местонахождения штабелера на широкопроходном складе для эффективной навигации на складе с широкопроходной технологией хранения может повысить скорость обработки грузов. Например, на рисунке 3.11 представлено примерное время цикла для доставки металлов в зоны потребления при различных условиях. Маршрут по доставке металлов является наиболее сложным в связи с большим количеством точек загрузки / выгрузки. Так, по графику видно, что наиболее эффективным по производительности будет вариант с автоматизированным назначением маршрута и навигацией по складу (производительность увеличивается на 20%). В случае со вторым вариантом - ручной маршрутизацией - производительность увеличивается на 16%.

Рисунок 3.11. Время цикла водителя тягача, доставляющего металл в зоны предсборки и финальной сборки, в минутах

Оптимальное расположение материалов на стеллаже

Для оптимальной загрузки стеллажей на складе необходимо разработать стратегию расположения материалов. В целом на складе внедрена стратегия случайного назначения продукта на место. Данная стратегия является наилучшей в случае, когда необходимо максимально использовать пространство. Однако выбор политики назначения материала также оказывает сильное воздействие на скорость переработки единицы хранения. Так, за счет использования смешанных стратегий производительность некоторых зон склада ООО «БСХ Бытовые Приборы» увеличить.

Общая рекомендация для всех зон склада с многообразной номенклатурой - использование анализа ABC и расположение материалов согласно данной стратегии, т.е. продукты с наивысшим спросом (или с наибольшей частотой обращения) располагаются ближе всего к зонам погрузки-разгрузки. Политика является простой, и в то же время позволит сократить транспортную работу до 20% с ссылкой на работу. Для зоны паллетного хранения с разнообразной номенклатурой необходимо разработать более сложную систему, которая будет учитывать несколько показателей.

Зона паллетного хранения отличается от других зон тем, что к ней прикреплены сразу несколько видов оборудования: тягач и штабелер. Это означает, что часть материалов могут быть взяты только с первого яруса, так как тягач не оснащен подъемным механизмом. В случае с тягачом сборка заказа производится вручную. На данный момент применяется система двойной команды, при которой паллеты случайным образом назначаются на ярусы от второго и выше и распределяются на свои позиции при помощи штабелера. Затем поступает заказ водителю штабелера, который в свою очередь размещает его на нижний ярус. После этого заказ проходит далее - водитель тягача имеет доступ к первым ярусам, откуда и происходит сборка. Другой особенностью данной зоны является универсальное расстояние между балками. Высота груза с паллетой может варьироваться от 300 мм до 1100 мм, а для верхнего яруса высота может достигать двух метров. Данная зона отличается от других также и разнообразием номенклатуры. Именно этим и обусловлена возможность преобразования зоны за счет разделения грузов на группы. Для этого предлагается учитывать не только спрос на материал, но также и его объемные характеристики, а именно высоту. Раннее высота каждого яруса достигала 1200 мм. Для увеличения емкости стеллажа при расположении материалов на стеллажах согласно их высоте на данном складе предлагается разделить грузы на паллете на две группы: с высотой тары до 800 мм и после 800 мм. Выгрузить данные из системы SAP. Анализ данных показал, что материалов первой группы больше на 20% (60% и 40% соответственно). Таким образом, подкорректировав высоту стеллажей в зоне паллетного хранения, четырехъярусную систему складирование удастся заменить на пятиярусную за счет перемещения полок для материалов высотой до 900 мм. Данная система увеличит емкость зоны хранения на 717 паллетомест (рис. 3.12).

Рисунок 3.12. Емкость зоны паллетного хранения до и после изменения стратегии назначения материала на место

Во-вторых, необходимо разместить материалы согласно их спросу. Для этого необходимо выгрузить данные о количестве принятых грузовых единиц за последние полгода (точка отсчета выбрана в соответствии с датой введения большого количества новых позиций в связи с началом производства холодильников нового образца). Затем оборот в килограммах будет поделен на максимальное количество материалов данной номенклатуры, которое может быть размещено в одной ячейке хранения. Таким образом, станет возможным провести ABC анализ с учетом занимаемого места на складе.

Всего в данной зоне хранится 495 номенклатурных единиц. Из них в группу A вошло 200 единиц, в группу B - 140 единиц, в группу С - 155 единиц (рис. 3.13). Разделение на зоны выделили следующим образом: до 80% для группы A, 80-95% для группы В, 95-100% для группы С. Данные и результаты расчетов приведены в приложении Д.

Рисунок 3.13. Разделение на зоны ABC в процентном соотношении

Таким образом, при помощи размещения заказа с учетом ABC - классификации пробег транспортных средств при расположении паллетов на пятиярусном стеллаже уменьшается на 52% [12, c. 256].

Стандартизация складских процессов на складе ООО «БСХ Бытовые Приборы»

Другим важным моментом является достижение стандартизации складских процессов, в том числе по доставке материалов на линию. Сейчас разным водителям требуется разное время для совершения рабочего цикла. Причина данной проблемы в том, что не существует общего алгоритма действий В качестве рекомендации для управляющего складом можно предложить создание технологических карт, в которых будет подробно расписаны операции в цикле для каждого сотрудника с нормативами времени их выполнения. Это позволит достичь бесперебойной работы на всех участках склада. В качестве примера подобной формы автор приводит инструкцию для водителя тягача и его помощника - комплектовщика заказа, работающих в зоне паллетного хранения и снабжающих материалом линию финальной сборки холодильников.

Таблица 3.7а. Технологическая карта водителя тягача и комплектовщика до после перехода

Таблица 3.7б. Технологическая карта водителя тягача и комплектовщика во время перехода

Зоны, упоминаемые в таблицах, имеют следующее расположение (рис. 3.14).

Зона 1: Временное хранение материалов для материалов перехода

Зона 2: Временное хранение материалов для пустой тары, возврата, материалов следующего рейса

Зона 3: Зона для временного хранения возврата

- тягач с тележками

Рисунок 3.14. Расположение зон, задействованных в работе тягача

3.3 Анализ решений по повышению емкости и производительности склада ООО «БСХ Бытовые Приборы»