Abbiamo case intelligenti, autostrade intelligenti e persino spazzolini da denti intelligenti. Non sarebbe ora di avere anche magazzini intelligenti?

Quando il termine "smart" viene applicato a vari prodotti, di solito ha a che fare con la connettività a Internet. Così, ad esempio, un'attrezzatura da campo "intelligente" sarebbe in grado di inviare dati sulle sue condizioni e prestazioni, consentendo al produttore di monitorare a distanza le esigenze di manutenzione e magari di offrire suggerimenti su come gli utenti dell'attrezzatura possono migliorare le prestazioni.

Sebbene il magazzino intelligente sfrutti anche Internet, comprende molto di più della semplice connettività a Internet e dell'analisi. Si tratta di sistemi di magazzino più intelligenti, basati su nuovi livelli di visibilità e consapevolezza, tecnologie di ottimizzazione avanzate e un maggiore processo decisionale basato sul sistema. Inoltre, sfrutta una serie di tecnologie di supporto, dall'Internet delle cose (IoT) alla simulazione e all'apprendimento automatico.

La Figura 1 mostra un quadro di riferimento per questo magazzino intelligente. Essa mostra che, sebbene un sistema di gestione del magazzino (WMS) sia necessario per raggiungere lo status di magazzino intelligente, non è sufficiente. In passato, migliaia di aziende si sono affidate ai tradizionali sistemi di gestione del magazzino per ottenere elevati livelli di efficienza. Tuttavia, negli ultimi 20 anni si sono registrati solo progressi incrementali nelle funzionalità del WMS. Nello stesso periodo di tempo, le aziende hanno dovuto soddisfare nuove aspettative di produttività, contrastare l'aumento dei costi e ridurre i tempi di ciclo. Questi cambiamenti generali del business stanno determinando un nuovo paradigma nelle operazioni di magazzino e nella tecnologia.

Il magazzino intelligente e automatizzato si baserà su una serie di funzionalità e componenti che vanno al di là di quanto può essere realizzato da un WMS da solo. Si baserà su tecnologie che possono essere impiegate e combinate in modo flessibile per soddisfare requisiti specifici. In particolare, molte di queste nuove funzionalità saranno fornite da un software più recente e complementare, il Warehouse Execution System (WES), che è correlato ma diverso dal WMS. Di seguito, descriviamo i raggruppamenti di capacità chiave e le tecnologie abilitanti, come mostrato nel grafico del magazzino intelligente.

OPERAZIONI DI BASE DEL MAGAZZINO

Il magazzino intelligente si basa sull'eccellenza delle operazioni di base, che sarà fornita, in parte, da un sistema avanzato di gestione del magazzino. Questa eccellenza operativa si baserà anche sull'uso pervasivo di terminali mobili e sulla scansione dei codici a barre, sull'attività diretta dal sistema, sulla gestione avanzata dei compiti, sul supporto di strategie multiple di prelievo e rifornimento, sulla suddivisione dinamica degli slot, sulla reportistica dettagliata sul lavoro e altro ancora.

CONSAPEVOLEZZA DEI VINCOLI E DELLE CONDIZIONI

Oltre a guidare le operazioni di base del magazzino, il magazzino intelligente è sempre in "ascolto" dell'ambiente. Questa consapevolezza è generalmente fornita da un WES e avviene in modo fondamentalmente diverso da come un WMS tradizionale vede il mondo. Un WMS è generalmente di natura reattiva, elaborando il lavoro man mano che arriva in sequenza (fisicamente o logicamente) a ogni fase successiva del processo di evasione. In confronto, un WES è "sempre attivo", consapevole in tempo reale delle attività e dei vincoli che possono avere un impatto sul processo decisionale.

Questa consapevolezza comprende una visibilità granulare e in tempo reale della produzione e di eventuali colli di bottiglia impostati a livelli definibili dall'utente. Ad esempio, l'utente può scegliere di avere visibilità dell'area di prelievo delle casse nel suo complesso o di ogni livello di un modulo di prelievo a più livelli. Il magazzino intelligente saprà cosa ci si aspetta in termini di produttività in ogni area e invierà avvisi se la produttività scende al di sotto delle aspettative.

Ma c'è molto di più: La visibilità in tempo reale può essere trasformata in potenti dashboard che forniscono a manager e supervisori uno sguardo dettagliato sulla situazione del centro di distribuzione (DC) e sulle azioni da intraprendere.

Ecco la parte più interessante: Il WES attinge agli stessi dati utilizzati per alimentare i cruscotti per prendere decisioni sul flusso delle merci e del lavoro. Ad esempio, se un'area di put wall (una tecnologia di prelievo degli ordini sempre più diffusa) si sta congestionando, il magazzino intelligente rallenterà l'attività di prelievo a monte o, per un certo periodo di tempo, invierà i prelievi a un percorso alternativo, ad esempio a un prelievo manuale con carrello, fino a quando la congestione non si sarà dissolta. E lo fa da solo.

Si tratta di un'operazione molto intelligente.

Questa visibilità granulare dell'attività, attuale e pianificata, può essere utilizzata dalla tecnologia di simulazione per fornire le basi per un'allocazione intelligente e dinamica della manodopera e delle risorse.

PROCESSO DECISIONALE AVANZATO BASATO SUL SOFTWARE

La realtà è questa: Anche con i sistemi avanzati di gestione del magazzino, la maggior parte delle operazioni di magazzino dipende in larga misura dal processo decisionale umano su quale lavoro rilasciare quando, quando cambiare le priorità degli ordini e dei rifornimenti e altro ancora. Al centro del magazzino intelligente c'è la capacità del WES di rilasciare ordini e altre attività in modo autonomo, senza bisogno dell'intervento umano, rendendo il processo più efficiente. Il rilascio automatico del lavoro si basa su una serie di attributi, tra cui la priorità dell'ordine, la disponibilità delle scorte e delle risorse, le opportunità di ottimizzazione, i tempi di consegna del vettore e altro ancora.

Il WES sarà anche in grado di ridefinire le priorità delle attività in base al cambiamento delle condizioni del centro di distribuzione. Se è vero che i sistemi di gestione del magazzino dispongono di funzionalità di prioritizzazione da molti anni, le nuove funzionalità di smart warehouse porteranno la prioritizzazione a nuovi livelli.

Prendiamo ad esempio il prelievo di base dei carrelli. In un magazzino intelligente, quando un addetto al picking scansiona l'identificazione del carrello, il sistema assegna dinamicamente i prelievi a quel carrello, in base alla configurazione del carrello e all'obiettivo di ridurre al minimo il tempo totale di viaggio. Ma cosa succede se arriva un ordine urgente e molto "caldo"? Nel magazzino intelligente, il sistema scansionerà l'ambiente per vedere se qualche addetto al picking ha ordini assegnati ai propri carrelli che potrebbero essere sostituiti con l'ordine caldo e prioritario, tipicamente un ordine che non ha iniziato alcun prelievo. Ma lo farà in modo intelligente, assegnando il nuovo ordine solo se le posizioni di prelievo sono davanti al picker, in modo che non debba invertire la direzione dopo aver già completato i prelievi lungo il suo percorso.

STRUMENTAZIONE E INTERFACCIA UTENTE

Il magazzino intelligente automatizzerà sempre più il tracciamento e la misurazione/monitoraggio dell'inventario, delle attrezzature e delle persone, utilizzando tecnologie quali RFID, IoT e sistemi di localizzazione in tempo reale (RTLS). Ad esempio, in molti casi il magazzino intelligente supporterà la tecnologia RFID come alternativa alla scansione dei codici a barre. L'RFID può eliminare molte attività di scansione dei codici a barre e identificare e prevenire automaticamente gli errori, come ad esempio i "mispicks".

Le tecnologie di tracciamento come l'RFID possono, a loro volta, contribuire a potenziare nuovi tipi di funzionalità intelligenti. Ad esempio, l'IoT può essere utilizzato per tracciare i movimenti effettivi di un conducente di carrello elevatore e condividere queste informazioni con applicazioni analitiche per identificare se i lavoratori stanno seguendo i percorsi più efficienti per completare il loro lavoro. L'IoT può anche essere sfruttato per imporre la distanza sociale o per identificare i "tempi di sosta" quando il prodotto non scorre come dovrebbe.

Man mano che la tecnologia di magazzino diventa più intelligente, l'interfaccia utente di tale tecnologia diventerà più intuitiva. Il magazzino intelligente sfrutterà sempre più la tecnologia vocale non solo per migliorare i processi di prelievo e altri processi di distribuzione, ma anche per cambiare il modo in cui i lavoratori (soprattutto i manager e i supervisori) interagiscono con il software di magazzino. I manager potranno porre domande o richiedere dati a voce e attivare una risposta dinamica del sistema, passando a una forma di dialogo tra persone e sistemi. Gli analisti la chiamano "voce conversazionale", in contrasto con la "voce transazionale" che è stata utilizzata per decenni per l'allestimento degli ordini e altre attività.

Già oggi esistono applicazioni in cui i lavoratori usano la voce per richiedere informazioni a un WMS. Ad esempio, chiamando un dispositivo mobile per ottenere uno stato aggiornato sull'ondata di prelievo in corso o per richiedere lo stato di rifornimento di una postazione vuota in attesa di prelievo.

OTTIMIZZAZIONE DEI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE DEI MATERIALI

Come già detto, oggi i responsabili della distribuzione hanno a disposizione un numero significativo di sistemi tradizionali di movimentazione dei materiali (come lo smistamento e il pick-to-light) e di sistemi di movimentazione dei materiali di nuova generazione (come i put wall, i robot mobili e il goods-to-person). Queste includono tecnologie, come i robot mobili e le pareti di stoccaggio, che sono relativamente poco costose e altamente scalabili, il che significa che le aziende possono iniziare in piccolo e aggiungerle nel tempo in base al successo.

Indipendentemente dal tipo di automazione, il software di magazzino intelligente si integrerà perfettamente con questi sistemi e ne ottimizzerà le prestazioni, sia singolarmente che nel loro insieme. Fornirà un'unica piattaforma per l'integrazione con l'automazione dei centri di distribuzione e per l'orchestrazione del flusso di merci attraverso sistemi eterogenei di movimentazione dei materiali. Questo livello di integrazione può essere considerato come un sistema operativo per gestire l'integrazione e le prestazioni di un numero qualsiasi di tecnologie di automazione. Ad esempio, questa singola piattaforma potrebbe essere utilizzata per dirigere diversi tipi di robot mobili di diversi fornitori.

Questo livello di integrazione si connetterebbe anche direttamente con sistemi come la voce, i carrelli intelligenti, il pick-to-light, le pareti di posizionamento e i robot mobili, senza bisogno di altri software. L'utilizzo di un'unica piattaforma presenta numerosi vantaggi, tra cui la riduzione dei costi totali e la possibilità di ottimizzare le prestazioni di questi sistemi nel contesto completo delle informazioni WMS/WES. Di conseguenza, il livello di integrazione eliminerebbe il processo e i silos di informazioni che si verificano quando il WMS "lancia gli ordini oltre il muro" ai sottosistemi di picking.

Questa capacità "plug and play" non solo faciliterà gli sforzi iniziali di integrazione, ma consentirà anche di includere i sistemi di automazione nell'orchestrazione più ampia dei flussi di lavoro. Le aree di lavorazione automatizzate e non automatizzate possono essere considerate come un ecosistema olistico, che ottimizza il flusso di lavoro e il rendimento totale. Questo è molto diverso da come il software di magazzino ha lavorato in passato con l'automazione, ed è molto intelligente.

TECNOLOGIE ABILITANTI

Per raggiungere queste capacità, il magazzino intelligente sarà costruito sulla base di diverse tecnologie abilitanti. Queste includono:

Un motore di regole dinamico: il magazzino intelligente utilizzerà un motore di regole per definire ed eseguire dinamicamente regole condizionali relative al processo e al flusso. Queste regole terranno conto delle capacità e dei vincoli e saranno facilmente adattabili nel tempo senza necessità di codifica personalizzata.

Analisi in linea: Il magazzino intelligente sarà dotato di una ricca serie di cruscotti e analisi che aumentano "in linea", ovvero incorporati nella tecnologia del magazzino e direttamente pertinenti al lavoro svolto dall'utente. Questi cruscotti analitici supporteranno il processo decisionale in tempo reale.

Simulazione: Il magazzino intelligente sfrutterà gli strumenti di simulazione per migliorare la pianificazione delle risorse, l'analisi degli scenari "what if", i test di sistema e altro ancora. Il software WMS, ad esempio, potrebbe prevedere i volumi e i profili degli ordini attesi in base allo storico e ad altri fattori, per poi simulare la corrispondenza con il piano predefinito di manodopera e risorse per il giorno/turno. Il risultato sarebbe un piano dinamico, articolato nel tempo, che identifica dove saranno necessari i lavoratori e in quali quantità, ad esempio per ogni ora del turno.

Intelligenza artificiale/apprendimento automatico: Naturalmente, l'intelligenza artificiale (AI) e l'apprendimento automatico svolgeranno un ruolo crescente nel magazzino intelligente. Ad esempio, le aziende possono utilizzare l'intelligenza artificiale/l'apprendimento automatico insieme al software di simulazione per migliorare continuamente i piani di lavoro e delle risorse. Il software di simulazione può creare un piano di lavoro basato sulle stime dei tempi di lavorazione, sugli orari dei trasportatori e altro ancora. La tempistica del rilascio automatico degli ordini sarà continuamente migliorata grazie all'apprendimento automatico.

L'insieme di queste nuove funzionalità del magazzino intelligente e automatizzato segnerà un cambiamento radicale nelle capacità della tecnologia di magazzino.

VANTAGGI DEL MAGAZZINO INTELLIGENTE

Il magazzino intelligente offrirà una vasta gamma di vantaggi. Questi includono:

#  Riduzione significativa dei costi di manodopera;
# Una produttività del CC più elevata e più costante;
# Riduzione della necessità di automazione (ad esempio, minor numero di deviazioni) o capacità di ottenere una maggiore produttività da un livello fisso o attuale di automazione del centro di smistamento;
# Miglioramento della pianificazione e dell'allocazione della manodopera in un turno;
# Miglioramento del processo decisionale automatizzato;
# Implementazione più rapida di nuove tecnologie di automazione, in particolare dei sottosistemi di picking;
# Maggiore agilità nell'aggiungere/modificare i processi o aggiungere automazione nel tempo.

Non si tratta di cose da poco. Si tratta di un cambiamento epocale per le operazioni di magazzino e per il software di abilitazione, che rappresenta una nuova era di software di magazzino quasi autonomo. Le aziende che abbracceranno questa visione prima dei loro concorrenti otterranno un vantaggio competitivo.

Il magazzino intelligente e automatizzato non è solo una visione accademica. Sebbene il paradigma del magazzino intelligente debba essere considerato un viaggio e non una meta, sia in termini di mercato generale che di singoli centri di distribuzione, la maggior parte delle funzionalità qui descritte sono disponibili oggi, alcune più complete, altre in fase di sviluppo. Ma c'è ancora molto da fare, soprattutto grazie all'uso potenziato dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico.

Con la crescente disponibilità di tecnologie meno costose e più scalabili, sembra chiaro che una percentuale molto più alta di aziende abbraccerà i sistemi di movimentazione dei materiali rispetto a quanto avviene oggi. Ma molte delle funzionalità descritte possono generare valore anche per le operazioni non automatizzate o leggermente automatizzate. Qualunque sia il livello di automazione adottato, è ora che le aziende di ogni tipo inizino a immaginare un futuro molto più intelligente e automatizzato per le operazioni di distribuzione.