Задача
К нам обратился один из ведущих Российских ритейлеров с задачей оценить эффективность внедрения систем роботизации приёмки роботами FMR на распределительных центрах в нескольких городах.
Подход к проекту:
- Было создано конфигурируемое решение, позволяющее быстро перенастраивать топологию склада, маршруты и процессы;
- На данном решении собраны, протестированы AS-IS и TO-BE сценарии для каждого склада.
Модель типового склада
Давайте рассмотрим модель распределительного центра, разработанную в рамках проекта для одной из локаций. Проект выполнен в полном соответствии с описанным выше подходом: сначала разработана модель «как есть», а затем «что если?». Модель, экспортированная из среды разработки AnyLogic, представляет из себя Java-приложение. Пользователь загружает данные о приёмке, пополнении и отгрузке в виде набора CSV- файлов, выбираемых на главном экране эксперимента, где так же можно поменять скоростные и временные характеристики оборудования.
При запуске модели пользователь может переключаться между схематичной анимацией модели на плане склада, экраном со статистикой и журналом операций, который модель сохраняет так же в виде файлов для последующей обработки.
Модель состоит из следующих ключевых блоков:
- Зон приёма и выгрузки товаров;
- Буферных зон для промежуточного хранения;
- Автоматических обмотчиков паллет и упаковочных линий;
- Маршрутов перемещения роботов и транспортных средств по складу.
Каждый из блоков моделируется с учётом временных задержек, производственных норм и пропускной способности. Интеграция всех элементов позволяет получить комплексное представление о работе склада и возможности оптимизации на основе сценариев с разной степенью роботизации.
Созданная модель существующего склада (вариант «как есть») была запущена на фиксированном наборе данных из системы управления складом WMS. Эти данные включали таблицы с заказами на приёмку, отгрузку, комплектацию, пополнение. Для верификации модели, сгенерированный ею отчёт по операциям сравнивался с фактической историей операций. Кроме того, контролировались полученные из экспериментов с моделью данные по загрузке персонала, техники и опозданиями заказов на отгрузку. Модель воспроизвела реальную картину работы склада с точностью не менее 97%.
Одним из реализованных сценариев изменений («что если?») является внедрение роботизированных участков для комплектации заказов. Данные участки представляют собой отдельную сеть для движения роботов, с однонаправленными путями, данная сеть имеет соединение с основной через специальный буфер. Паллета с одной стороны привозится на тележке сборщиком, а с другой забирается на отгрузку роботом (FMR).
В результате серии экспериментов с моделью выбрана конкретная конфигурация сети для применения роботов в распределительном центре. На основании множественных запусков вычислительных экспериментов с разным количеством техники определено количество роботов и станций для их зарядки, а также размер буфера, достаточные для выполнения заданных показателей пропускной способности.
Результат
Для каждого распределительного центра была сконфигурирована собственная пара моделей AS-IS и TO-BE, загружены соответствующие данные для тестового периода из WMS-системы, произведены вычислительные эксперименты.
- AS-IS модели склада воспроизводят исторические данные на 96-99%;
- На базе TO-BE моделей определена конфигурация роботизированного решения;
- На экспериментах с разным количеством техники определено количество роботов и станций для их зарядки, а также размеры буферов, достаточные для выполнения заданных показателей пропускной способности.