Otomatik depolama ve geri alma sistemi

Bir otomatik depolama ve geri alma sistemi (ASRS veya AS/RS), yükleri otomatik olarak yerleştirmek ve tanımlanmış depolama konumlarından almak için çeşitli bilgisayar kontrollü sistemlerden oluşur.^[1] Otomatik depolama ve alma sistemleri (AS/RS) genellikle aşağıdaki uygulamalarda kullanılır:

• Depoya taşınan ve depodan çıkarılan çok yüksek hacimli yük vardır
• Depolama yoğunluğu alan kısıtlamaları nedeniyle önemlidir
• Bu süreçte herhangi bir değer eklenmez (işleme yok, sadece depolama ve nakliye)
• Yükte olası pahalı hasarlar nedeniyle doğruluk önemlidir

AS/RS, standart yüklerin yanı sıra standart olmayan yüklerle de kullanılabilir,^[2] her standart yükün tek tip boyutlu bir hacme sığabileceği anlamına gelir; örneğin, Savunma Görsel Bilgi Merkezi'nin görüntüsündeki film kutularının her biri, görüntüde gösterilen tek tip boyutlu metal kutuların içeriğinin bir parçası olarak depolanır.

Standart yükler, bir öğenin talebinin işlenmesini kolaylaştırır. Ayrıca, içerik envanterinin doğruluğunun denetimleri, tek bir öğe için tüm tesisin yukarıdan aşağıya aranması yerine, tek bir metal kutunun içeriğiyle sınırlandırılabilir.

AS/RS sistemleri, üretim, dağıtım, perakende, toptan satış ve kurumlardaki parçaların ve öğelerin otomatik olarak depolanması ve alınması için tasarlanmıştır.^[3] İlk olarak 1960'larda ortaya çıktılar, başlangıçta ağır palet yüklerine odaklandılar, ancak teknolojinin gelişmesiyle taşınan yükler küçüldü.^[4] Sistemler, bilgisayarlı kontrol altında çalışır ve depolanan öğelerin bir envanterini tutar. Kalemlerin alınması, alınacak kalem tipi ve miktarı belirlenerek gerçekleştirilir. Bilgisayar, eşyanın depolama alanında nereden alınabileceğini belirler ve alımı programlar. Uygun otomatik depolama ve geri alma makinesini (SRM) öğenin depolandığı konuma yönlendirir ve makineyi öğeyi alınacağı bir konuma bırakması için yönlendirir. Bir konveyör sistemi ve/veya otomatik yönlendirmeli araçlar bazen AS/RS sisteminin bir parçasıdır. Bunlar, yükleri depolama alanının içine ve dışına alır ve bunları üretim katına veya yükleme rıhtımlarına taşır. Eşya depolamak için palet veya tepsi sistem için bir giriş istasyonuna yerleştirilir, envanter bilgileri bir bilgisayar terminaline girilir ve AS/RS sistemi yükü depolama alanına taşır, eşya için uygun bir yer belirler ve yükü depolar. Öğeler raflara depolanırken veya raflardan alınırken, bilgisayar envanterini buna göre günceller.

AS/RS sisteminin faydaları arasında, öğelerin envantere ve envanterden çıkarılması için azaltılmış işçilik, azaltılmış envanter seviyeleri, envanterin daha doğru takibi ve yerden tasarruftur. Öğeler, genellikle öğelerin elle depolandığı ve alındığı sistemlere göre daha yoğun bir şekilde depolanır.^[5]

Depo içerisinde eşyalar, yukarı ve aşağı hareket etmek için zincirlere/tahriklere bağlı tepsilere yerleştirilebilir veya çubuklara asılabilir. AS/RS için gerekli ekipman, malzemenin hızlı depolanması ve alınması için kullanılan bir depolama ve geri alma makinesini (SRM) içerir. SRM'ler yükleri dikey veya yatay olarak taşımak için kullanılır ve nesneleri doğru depolama konumuna yerleştirmek için yanal olarak da hareket edebilir.^[5]

Tam Zamanında üretime yönelik eğilim, genellikle üretim girdilerinin alt palet düzeyinde kullanılabilirliğini gerektirir ve AS/RS, üretim hatlarının yanında daha küçük öğelerin depolanmasını organize etmenin çok daha hızlı bir yoludur.

Malzeme elleçleme dünyası için kâr amacı gütmeyen ticaret birliği olan Amerika Malzeme Taşıma Enstitüsü (MHIA) ve üyeleri, AS/RS'yi iki ana segmentte sınıflandırmıştır: Sabit Koridor ve Karusel/Dikey Kaldırma Modülleri (VLM'ler). Her iki teknoloji grubu da parçalar ve öğeler için otomatik depolama ve alma sağlar, ancak farklı teknolojiler kullanır. Her teknolojinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Sabit Koridor sistemleri karakteristik olarak daha büyük sistemlerdir, oysa karuseller ve Dikey Kaldırma Modülleri tek tek veya grup halinde, ancak küçük ila orta ölçekli uygulamalarda kullanılır.

Sabit koridorlu AS/R makinesi (istifleme vinci) iki ana tasarımdan biridir: tek direkli veya çift direkli. Bazıları tavandan asılmış olsa da, çoğu, doğru dikey hizalamayı sağlamak için kılavuz raylar veya kanallar tarafından üstte yönlendirilen bir ray ve tavan üzerinde desteklenir. Sistemi oluşturan 'mekikler', talep edilen bir yükü (kütüphane sistemindeki tek bir kitaptan bir depo sistemindeki birkaç tonluk mal paletine kadar) yatırmak veya almak için sabit depolama rafları arasında hareket eder. Tüm ünite bir koridor içinde yatay olarak hareket ederken, mekikler yüke ulaşmak için gerekli yüksekliğe kadar yükselebilir ve raflarda birkaç konum derinliğindeki yükleri depolamak veya almak için uzayabilir ve geri çekilebilir. Mevcut bir raf sistemi içinde yalnızca özel mekikler kullanılarak yarı otomatik bir sistem elde edilebilir.

Başka bir AS/RS teknolojisi, mekik teknolojisi olarak bilinir. Bu teknolojide yatay hareket, her biri rafın bir seviyesinde çalışan bağımsız mekikler tarafından yapılırken, dikey hareketten raf içinde sabit bir konumdaki bir asansör sorumludur.^[4] Bu iki eksen için iki ayrı makine kullanarak, mekik teknolojisi daha yüksek verim oranları sağlayabilir istifleyici vinçlerden daha iyidir.^[6]

Depolama ve Alma Makineleri, gelen ve giden yüklerin doğru elleçleme için hassas bir şekilde konumlandırıldığı belirli istasyonlarda, destekleyici taşıma sisteminin geri kalanına yükleri alır veya bırakır.

Ayrıca, Birim Yüklü AS/RS, Mini Yüklü AS/RS, Orta Yüklü AS/RS,^[7] Dikey Kaldırma Modülleri (VLM'ler) olarak adlandırılan çeşitli Otomatik Depolama ve Alma Sistemleri (AS/RS) cihazları vardır. Yatay Karuseller ve Dikey Karuseller. Bu sistemler ya bağımsız birimler olarak ya da pod veya sistem adı verilen entegre iş istasyonlarında kullanılır. Bu birimler genellikle çeşitli tipte ışık sistemleriyle entegredir ve temel kullanım için bir mikroişlemci denetleyicisi veya envanter yönetimi yazılımı kullanır. Bu sistemler, sistem yapılandırmasına bağlı olarak alan kullanımını %90'a, üretkenlik seviyelerini %90'a, doğruluğu %99,9+ seviyelerine ve iş hacmini saatte/operatör başına 750 satıra kadar veya daha fazla artırmak için idealdir.

Etkili bir otomatik depolama ve alma sistemi, tedarik zinciri yönetimi için çeşitli faydalar sağlar

• Verimli bir AS/RS sistemi, depolama'daki gereksiz parça ve ürün miktarını en aza indirerek ve bir depo içeriğinin organizasyonunu geliştirerek şirketlerin giderleri kesmesine yardımcı olur. Otomatik işlemler sayesinde, yüksek yoğunluklu depolama, daha dar koridorlar vb. nedeniyle daha fazla depolama alanı sağlar.^[8]
• Otomasyon, işgücü gereksinimlerini düşürürken ve güvenliği artırırken işçilik maliyetlerini düşürür.^[9]
• Fiziksel depolama tesislerinin mantıksal gösteriminin modellenmesi ve yönetilmesi (örn. raflar, vb.). Örneğin, belirli ürünler genellikle birlikte satılırsa veya diğerlerinden daha popülerse, toplama, paketleme ve müşterilere nakliye sürecini hızlandırmak için bu ürünler birlikte gruplanabilir veya teslimat alanının yakınına yerleştirilebilir.
• Tesisin dışına ürün almak, paketlemek ve sevk etmek için sipariş işleme ve lojistik yönetimine kesintisiz bir bağlantı sağlanması.
• Ürünlerin nerede stoklandığını, hangi tedarikçilerden geldiğini ve depolanma sürelerinin takibi. Şirketler bu tür verileri analiz ederek envanter seviyelerini kontrol edebilir ve depo alanı kullanımını en üst düzeye çıkarabilir. Ayrıca firmalar, özellikle belirli bir aydaki yoğun sezon gibi özel durumlarda, pazarın talep ve arzlarına daha hazırlıklıdır. Bir AS/RS sistemi tarafından oluşturulan raporlar aracılığıyla, firmalar analiz edilmek üzere bir modele yerleştirilebilecek önemli verileri de toplayabilirler.^[10]

Dikey kaldırma modülleri (VLM'ler), bir tesisteki mevcut havai alana uyacak şekilde yüksekliğe inşa edilebilir. 'Bölmelere' birden fazla birim yerleştirilebilir, bu sayede bir operatör diğer birimler hareket ederken bir birimden öğeleri alabilir. Modeller genişlik, yükseklik, yük, hız ve kontrol sistemine göre değişir.

VLM, kart kontrollü otomatik dikey kaldırma modülüdür. VLM içindeki envanter, ön ve arka tepsi konumlarında veya raylarda depolanır. Yerleşik kontrol panelinde bir tepsi numarası girerek veya yazılım aracılığıyla bir parça talep ederek bir tepsi istendiğinde, bir çıkarıcı iki tepsi sütunu arasında dikey olarak hareket eder ve istenen tepsiyi konumundan çeker ve tepsiyi erişim noktasına getirir. Operatör daha sonra stoğu alır veya yeniler ve onay üzerine tepsi yuvasına geri gönderilir.

VLM sistemleri, farklı endüstrilerde, lojistikte ve ofis ortamlarında uygulanabilecek çok sayıda yapılarda satılmaktadır. VLM sistemleri, birden fazla kat üzerinden bile tesisin yüksekliğini tam olarak kullanacak şekilde özelleştirilebilir. Farklı katlarda çoklu erişim açıklığı özelliği ile bir VLM sistemi, yenilikçi bir depolama ve erişim çözümü sağlayabilir. Çıkarıcının hızlı hareketi ve envanter yönetimi yazılımı, toplama sürecinin verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Bu, tepsileri aynı anda birden fazla birimde alıp saklayarak gerçekleşir. Depo veya üretim hattının tamamen elden geçirilmesini gerektiren büyük AS/RS sistemlerinden farklı olarak, dikey asansör modülleri, mevcut sisteme kolayca entegre edilebilen veya farklı aşamalarda kademeli olarak dağıtılabilen modülerdir.

En yaygın uygulamalar şunlardır: MRO, sipariş toplama, konsolidasyon, takım oluşturma, parça işleme, arabelleğe alma, envanter depolama, WIP, arabellek depolama ve daha fazlası.

VLM'ler taban alanından tasarruf, artan iş gücü verimliliği ve toplama doğruluğu, iyileştirilmiş işçi ergonomisi ve kontrollü süreç sağlar.

Çoğu VLM, alanı optimize etmek için üniteye her döndürüldüğünde tepsiyi ölçen dinamik alan depolama, güvenlik özellikleri ve bazıları daha fazla ergonomik erişilebilirlik için eğimli tepsi teslimi ve her tepside tam olarak alınacak öğeyi gösteren lazer işaretçiler sunar.

Yatay bir karusel, oval bir yol üzerinde dönen bir dizi kutudur. Her kutunun 75 inç (1.900 mm) değerine ayarlanabilen ve sayısız standart ve özel uygulama için yapılandırılabilen rafları vardır. Bir operatör kolayca depo numarası, parça numarası veya hücre konumu girer ve döner sistem en kısa yoldan döner. Pick to light teknolojisi ve envanter yönetimi yazılımı (bir karusel bölmesi) ile entegre birden fazla yatay karusel, siparişin yerine getirilmesi için kullanılır.

Pod'a bir emir dalgası gönderilir. Bir partiyi oluşturmak için bir grup siparişi seçilir. Operatör sadece ışıkları takip eder ve karusellerden birer birer teker teker alır ve öğeleri arkalarındaki bir toplu iş istasyonuna yerleştirir. Her karusel önceden konumlanır ve seçildiğinde döner. "Üründen kişiye" ilkesini uygulayarak, operatörlerin siparişi hazırlamak için bulundukları yerden hareket etmelerine gerek kalmaz.

Parti tamamlandığında, yeni parti başlatılır ve işlem, dalga tamamlanana kadar tekrarlanır. Yatay karuseller, taban alanından %75'e kadar tasarruf sağlayabilir, üretkenliği 2/3 oranında, doğruluk düzeylerini %99,9+ seviyelerine kadar artırabilir ve saatte 750 satıra kadar iş hacmi sağlayabilir.

Yatay karusel sistemleri genellikle maliyetin bir kısmı için robotik sistemlerden daha iyi performans gösterir. Yatay karuseller, mevcut en uygun maliyetli AS/RS sistemidir.

Robotik Yerleştirici/Çıkarıcı cihazlar aynı zamanda yatay karuseller için de kullanılabilir. Robotik cihaz, yüksek sıralı üç yatay karuselin önüne veya arkasına yerleştirilmiştir. Robot, gerekli olan çantayı sırayla alır ve verimi hızlandırmak için genellikle aynı anda yeniden doldurur. Torba(lar) daha sonra, toplama veya yenileme için bir iş istasyonuna yönlendiren bir konveyöre teslim edilir. Birim başına dakikada sekize kadar işlem yapılabilir. Bir sistemde 36" x 36" x 36" boyutuna kadar kutular veya kaplar kullanılabilir.

Basit bir düzeyde, yatay karuseller genellikle "döner raflar" olarak da kullanılır. 'Basit "getir" ' komutu ile öğeler operatöre getirilir ve aksi takdirde boşa harcanan alan ortadan kalkar.

AS/RS Uygulamaları: AS/RS teknolojisinin çoğu uygulaması, depolama ve dağıtım operasyonları ile ilişkilendirilmiştir. Bir AS/RS, hammaddeleri depolamak ve üretimde süreç içinde çalışmak için de kullanılabilir. AS/RS için üç uygulama alanı ayırt edilebilir: (1) Birim yük depolama ve elleçleme, (2) Sipariş toplama ve (3) Proses depolamasında iş. Birim yük depolama ve alma uygulamaları, birim yük AS/RS ve derin şerit depolama sistemleri ile temsil edilir. Bu tür uygulamalar yaygın olarak bir dağıtım merkezindeki son ürünler için depolamada, nadiren imalatta bulunur. Gıda endüstrisinde derin şerit sistemler kullanılmaktadır. Yukarıda açıklandığı gibi, sipariş toplama, malzemelerin tam birim yük miktarlarından daha az alınmasını içerir. Bu ikinci uygulama alanı için minilpass, man-on board ve eşya alma sistemleri kullanılmaktadır.

Süreç içerisindeki iş depolama, otomatikleştirilmiş depolama teknolojisinin daha yeni bir uygulamasıdır. Süreçteki iş miktarının en aza indirilmesi arzu edilirken, Devam eden çalışma kaçınılmazdır ve etkin şekilde yönetilmelidir. Otomatik depolama/geri alma sistemleri veya karusel sistemleri olmak üzere otomatik depolama sistemleri, özellikle toplu ve atölye üretiminde, işleme adımları arasında malzemeleri depolamak için verimli bir yol sunar. Yüksek üretimde, süreçteki işler genellikle operasyonlar arasında hem depolama hem de taşıma işlevlerine hizmet eden konveyör sistemi tarafından taşınır.

Bu teknolojinin kurulu uygulamaları çok çeşitlidir. Reno'daki Nevada Üniversitesinin kütüphanesi gibi bazı kütüphanelerde, kitapları almak için böyle bir sistem kullanılır. Japonya'daki sistemlerde bir bisiklet ağacından bisikletler böyle alınır.

Otomatik depolama ve alma sistemleri kullanan bazı akademik kurumlara örnekler;

• Dikey Asansörlü Depolama Modülleri (VLSM) - Bunlara dikey asansörlü otomatik depolama/alma sistemleri de denir. Sonraki tüm AS/RS tipleri yatay bir koridor etrafında tasarlanmıştır. Koridorun dikey olması dışında, yüklere erişmek için bir orta koridor kullanılır. Bazıları 10 metre veya daha yüksek olan dikey asansör depolama modülleri, fabrikada değerli zemin alanından tasarruf ederken büyük stokları tutabilir.
• Birim yük istifleyiciler - Birim yük istifleyiciler, genelde paletlerde veya diğer standart kaplarda depolanan birim yükleri taşımak için tasarlanmış büyük bir otomatik sistemdir. Sistem bilgisayar kontrollüdür ve S/R makineleri otomatiktir ve birim yük konteynerlerini işlemek üzere tasarlanmıştır.
• ASRS Portal Robotları - Depolama ve lojistik sektörlerinde kullanılan Otomatik Depolama/Geri Alma Sistemleri tipidir. Bunların bazı yaygın kullanımları Lastik Endüstrisinde lastik envanterini istiflemek içindir. Bu sistemlerin çoğu 50–60 ft genişliğinde ve ortalama 200–300 fit uzunluğundadır. Bu sistemler, lastik yığınlarını konveyörlerden almak ve yerleştirmek için End Effectors a.k.a. End of Arm Tooling'i kullanır.^[39]

Man-aboard sistemi, manuel veya forklift operasyonlarına göre önemli ölçüde yer tasarrufu sağlayabilir, ancak operasyon hala manuel olduğundan gerçek bir AS/RS değildir. Depolama sistemi yükseklikleri, sipariş toplayıcının erişim yüksekliği ile sınırlı değildir, çünkü toplayıcı çeşitli depolama konumlarına dikey veya yatay olarak hareket ettirilirken platform üzerinde ilerler. Raflar veya depolama dolapları, zemin yüklemesi, ağırlık kapasitesi, iş hacmi gereksinimleri ve/veya tavan yüksekliklerinin izin verdiği ölçüde istiflenebilir. Man-aboard depolama ve geri alma sistemleri, toplayıcıdan stoğa en pahalı ekipman alternatifidir, ancak tam otomatik bir sistemden daha ucuzdur. 40 fit yüksekliğe ulaşan koridora bağlı depolama/alma makinelerinin maliyeti yaklaşık 125,000 dolardır. Bu nedenle, yatırımı haklı çıkarmak için sepet ve sepet toplama üzerinde yeterli depolama yoğunluğu ve/veya verimlilik artışı olmalıdır. Ayrıca, dikey seyahat yatay seyahate kıyasla yavaş olduğundan, Man-aboard operasyonlarında tipik toplama oranları kişi-saat başına 40 ila 250 sıra arasında değişmektedir. Menzil geniştir, çünkü Man-aboard sistemler için çok çeşitli işletim şemaları vardır. Man-aboard sistemleri, genellikle alanın oldukça pahalı olduğu yavaş hareket eden öğeler için uygundur.

• Depo
• Otomatik yönlendirmeli araç

• Frazelle, E. (2001), World-class Warehousing and Material Handling, McGraw-Hill, New York, NY.
• "Automated Storage and Retrieval System". The University of Chicago Library. 17 Mayıs 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ocak 2013.