Използвани термини:
Автономизация – Имплементиране на автономни процеси, които могат да се изпълняват без човешко участие и контрол.
Автоматизация - използването на автоматични технически средства, заедно с икономико-математически методи и системи за управление, освобождаващи човека от участие в процесите на получаване, преобразуване, предаване и използване на енергия, материали или информация, съществено намаляващи степента на това участие или трудоемкостта на изпълняемите операции. (източник Уикипедия)
Роботизация – Използване на роботи за автономизиране или автоматизиране на различни процеси или операции
В настоящата статия трите термина се използват като взаимнозаменяеми понятия.
В България автоматизирането на логистичните операции все още е на ниско ниво в сравнение с развитите европейски държави и САЩ. Не е далеч обаче момента, в който българските компании ще са принудени да мислят все повече в тази посока. От една страна причина за това е стагниращия се пазар на труда, а от друга ще са по-високите изисквания на клиентите за все по-сигурни и бързи доставки.
Възможно е все още използването на роботи в нашия склад да ни изглежда като нещо абстрактно и далечно. Понякога е трудно да решим кой процес или операция могат да се автоматизират, така че да получим сравнително бърза възвръщаемост на нашата инвестиция. В настоящата статия ще посочим възможните отговори на трите, основни въпроса свързани с автоматизирането на нашите логистични операции, които е възможно да ни дадат първоначалния импулс и увереност, че това е верният път към постигане на по-висока ефективност и конкурентноспособност. Те са следните:
Защо да автоматизираме?
Какво да автоматизираме?
Как да изчислим ползите от автоматизиране?
I. ЗАЩО ДА АВТОМИЗИРАМЕ?
Защо да ползвам роботи за извършване на моите логистични операции?
Според Майк Левандовски, отговарящ за внедряването на нови технологии в Procter & Gamble, ако нямаме отговор на горния въпрос, то ние все още не сме готови да стартираме процеса по внедряване на роботи в нашата организация. Тласък в тази посока могат да ни дадат петте най-важни причини защо трябва да повишим автономността на нашите логистични операции:
Петте най-важни причини за автоматизация
1. Повишаване на продуктивността
Нека хората да се занимават с по-важни за организацията дейности
Много често роботите се считат за конкуренти на хората. Ако възприемаме нещата по този начин в действителност има шанс да се провалим в нашите опити за роботизиране на процесите, срещайки съпротива от хората, които към дадения момент са заети с тях. Роботите не са наши конкуренти. Напротив, те ни дават възможност да се освободим от повтарящи и еднообразни, често пъти трудоемки операции, и да насочим своята енергия и знания към дейности, добавящи повече стойност за организацията. По този начин компаниите ще имат възможност да предоставят повече и по-качествени услуги на своите клиенти.
Долната графика проследява нивото на безработица в САЩ за периода 1996-2017 година, съпоставяйки я с нивото на продажби на роботи за същия период. Както се вижда, като се изключат икономическите кризи и рецесии, то увеличаването на продажбите на роботи води до трайно намаляване на безработицата. За да не се отклоняваме от обекта на нашето изследване, тук ще се спрем само на една причина в подкрепа на тези данни. Чрез автономизацията, компаниите понижават себестойността на своите продукти и услуги, което води до увеличаване на търсенето, а това от своя страна води до промяна в структурата и начините за удовлетворяване на клиентите, което пък предполага разкриване на нови работни места. В бързо променяща се среда не всичко може да се автоматизира веднага. По-високото потребление създава повече работни места и обратно, повечето работни места създават предпоставка за по-голямо потребление. Тук традиционната дилема за „яйцето и кокошката“ изглежда решена от естествените сили на пазара.
Сравнителна графика на нивото на безработица в САЩ и реализацията на роботи
Ускоряване на цикъла за обработка на поръчките
Роботите могат да работят по-бързо и да постигат равномерност при изпълнението на възложените им задачи. Комуникацията с тях обикновено е мигновена, особено когато задачите се поставят директно от централна информационна система. Отсъствието на субективния фактор прави изпълнението на поетите към нашите клиенти ангажименти, лесни за планиране и осъществяване. Например, изпълнението на поръчките в склада може да стартира без почти никакво забавяне, дори още преди нашият клиент да е констатирал нуждата от попълване на своите запаси. Можем да получим мастило за нашия офис принтер един ден преди да разберем, че старото ще свърши. Достатъчно е нашият принтер да изпрати електронна заявка до доставчика ни. Друга причина за скъсяването цикъла на обработка на поръчките е намаляване на броя контролни процедури, които обикновено съпътстват тази дейност, когато те се изпълняват от хора.
По-висока ефективност
Ефективността при складовите операции се измерва чрез съотношението между времето, необходимо за извършване на полезни движения при изпълнение на дадена задача, и общото работно време на оператора. Например при комисионирането на една клиентска поръчка при традиционните системи „човек към стока“ полезните движения могат да се сведат до следните: придвижване към съответните локации, откъдето трябва да се изведат продуктите ; комисиониране на необходимите количества; подреждане на стоките върху палет или поставянето им в друга транспортна единица ; извеждане на готовата поръчка в зоната за товарене и експедиция. Излишните операции тук могат да бъдат: придвижване по маршрут, който не е оптимален ; комуникация с колеги, която няма пряко отношение към работния процес ; спиране за нерегламентирани почивки. Ако си представим, че използваме роботизирана система за извеждане на стоките, тогава ефективността може да се увеличи до 10 пъти, тъй като движението на стоките ще бъде винаги близко до оптималното и скоростта на придвижване ще е значително увеличена.
Постигане на висока повторяемост на операциите
Много често в складовете се налага многократно да се извършват едни и същи операции. Такива например могат да са стречиране на палети, опаковане на малки пакети, извеждане на едни и същи артикули, които са на активна промоция и др. Това увеличава риска от поява на умора у хората, заети с тези операции, като е възможно дори да ги отегчи и отблъсне. Роботите от друга страна нямат проблем с изпълнението на рутинни, често повтарящи се операции. Дори напротив, това ги прави много по-ефективни и полезни. Машините нямат спад в производителността, която да е вследствие на дълъг и трудоемък работен ден.
2. Оптимизиране на разходите
Намаляване на загубите причинени от брак и некачествено изпълнение
Когато говорим за брак при логистичните операции, тук не следва да визираме само превръщането на дадени продукти от годни в негодни за реализация. Бракът в логистика е по-широко понятие и тук се включват неточни и закъснели доставки, лоша комуникация с клиентите, допускане на неточности при прием на стоки, недобро позициониране на стоките в склада и т.н. Всичко това води до появата на непредвидени разходи, чрез които да се коригира или намали допуснатия брак. Такива операции са извършването на допълващи доставки, обработка на върнати стоки, прием на отказани поръчки, ремонтни дейности и др. Понякога този брак се превръща в ежедневие, а разходите, причинени от него, се приемат като присъщи за дейността. Автономизацията намалява брака и некачественото изпълнение, което от своя страна намалява и дори свежда до нула подобни разходи.
Намаляване на разходите за труд
Автоматизирането на най-тежките и трудоемки операции, или на тези, които най-често се извършват в склада, неминуемо ще доведе до значително намаляване на разходите за труд. Тук разбира се, е важно да се контролира появата на алтернативни разходи, които основно са разходи за амортизации на закупените машини или роботи и текущите разходи за тяхната поддръжка. При стагниращия се пазар на труда обаче е възможно да нямаме алтернативи за сравнение. Свиването на пазара на труда, за което вече стана дума, води до увеличаване на нивата на разходите за ФРЗ и прави роботизацията все по-примамливо решение.
3. Повишаване на качеството
Намаляване на човешките грешки
Всеки човек е уникален, защото неговите действия, възприятия, образование, култура и начин на общуване са уникални. Човешките действия са резултат от индивидуалните ни качества и моментно състояние. Това вероятно е много ценно в сферата на социалните, творческите и философските науки, но често предизвиква проблеми, когато става въпрос за извършване на логистични операции. Независимо от усилията, които компаниите полагат за обучение, насърчаване и санкциониране на своите служители, те не могат да се справят изцяло с човешките грешки. Всеки служител, независимо от това колко е старателен, обучен и ангажиран със своята работа, допуска грешки. Причините за това могат да са както организационни, като например спешност, натовареност, временна демотивация, така и лични или социални . Много често можем да чуем изразите „човешко е да се греши“ или „който не работи, той не греши“. Тези максими са абсолютно верни, когато визираме човешкия труд, но е трудно да си представим, че биха могли да са валидни по отношение на работата на автоматизираните системи и роботи.
Намаляване на вариациите
Вариациите са в основата на проблемите с качеството. Чрез роботизация или автономизация те могат да бъдат сведени до минимум, което гарантира високи крайни резултати. При хомогенен и правилен вход на информация и материали, можем да проектираме желаните резултати и нужното качество и по този начин да намалим възможността от поява на вариации още при проектирането да дадена дейност.
Възможност за вграждане на текущи контролни процедури
Взависимост от това, в кой момент спрямо производствения цикъл се извършват контролните процедури, те могат да се групират в предварителни ( наричани още превантивни ), текущи ( извършват се по време на самия процес) и последващи ( констатации). На база на тези признаци можем да говорим за превантивен, текущ и последващ контрол. Обикновено последният се счита за най-малко ефективен, защото чрез него се правят констатации за вече приключили процеси. По тази причина, той се приема като краен вариант и чрез него се цели единствено подобряване на процеси, както и на превантивните и текущите контроли процедури в бъдещ период. Намаляването на вариациите при проектиране на процесите се отнася към превантивния контрол, а вграждането на контролни процедури при изпълнението на поръчките като текущ. В логистиката такива процедури са сканирането на баркодове на продукти и локации, измерване на теглото и обема на поръчките, сигнали за различни проблеми и неточности. Например в един съвременен автоматизиран сортировъчен център на куриерска компания една пратка се сканира и измерва няколко пъти. Един път при нейния вход в склада, след това по време на нейното придвижване на конвейерната линия, след това при нейното насочване към мястото за експедиция и накрая при нейното натоварване на транспортното средство. И това се случва във всеки център, през който пратката преминава до финалното й предназначение. Всички тези проверки се извършват, за да се гарантира , че точната пратка ще достигне до правилния клиент, както и да се нанесат корекции в информацията, ако някъде по веригата е допусната грешка. Трудно бихме могли да си представим, че в центрове, където дневно се обработват стотици хиляди пратки, тези текущи контролни процедури могат да се осъществяват от хора. Би било абсурдно да си представим и ситуация, в която куриерските фирми разчитат единствено на сигнали от техни клиенти за допуснати неточности.
4. Подобряване на безопасността и ергономичността
Роботизиране на често повтарящите се, еднообразни и рискови операции
Операции като настаняване и извеждане на цели палети от зоните за съхранение, комисиониране на клиентски поръчки, товарене на превозни средства и др., обикновено са технологично еднообразни и с голям интензитет. Не са редки случаите, в които рутинните дейности водят до умора и дори до травми. Колкото и добре да е проектиран един склад, трудно можем да си представим, че на служителите в него не се налага да извършват операции, които носят риск за здравето им. За пример можем да посочим дори такива, които на пръв поглед изглеждат безопасни като навеждане, продължително управление на складови машини в седнало положение, взиране към продукти, поставени на високи локации, работа в среда с изкуствено осветление. Роботизирането на подобни дейности намалява тези рискове и подобрява работната среда.
Извеждане на хората от опасна среда
Работата в близост до тежки машини, комисиониране на артикули от високи локации, обработка на опасни и вредни стоки са само малка част от примерите за опасностите за човешкото здраве, които може да срещнем в голяма част от складовете. Спазването на всички мерки за безопасност помага инцидентите да намалеят, но не ги изключват напълно. Замяната на човешкия труд при подобни складови операции не просто намалява риска, а често напълно го елиминира.
Прогнозируема работна среда
Роботите могат да се настроят да използват точно фиксирани коридори за придвижване, да реагират по определен начин при поява на неочаквано препятствие, да спазват определена дистанция от други машини или хора, да се движат с постоянна скорост. По този начин проектирането на работната среда се превръща в лесна задача, защото отпада необходимостта да се прогнозират много на брой нетипични ситуации.
5. Повишаване на конкурентоспособността
Проектиране на нови дейности и услуги
Новите технологии позволяват развитието на нови продукти и услуги, както и увеличаване на тяхната комплексност и пълнота. В съвременния, бързо развиващ се и променящ се пазар, иновативните компании са несъмнено една крачка пред своите конкуренти. Те по-лесно се адаптират към постоянно растящите нужди и изисквания на своите клиенти. Не бихме могли да си представим, че е възможно да предоставяме нови, уникални продукти или услуги, без ние самите да ползваме такива.
По-добро представяне в сравнение с преките конкуренти
Ако роботизацията и автоматизацията са добре планирани, вашите работни цикли ще се ускорят и подобрят. Това означава повече обем, повече бързина и повече надеждност. Като добавим и възможността да предоставяме нови услуги на нашите клиенти, това неминуемо ще доведе до конкурентно предимство. Иновациите са присъщи само на пазарните лидери. За последователите остава възможността да се опитват да копират и догонват водещите компании. Тук е важно да си отговорите на въпроса: Вие в коя група искате да сте?.
Подобряване на клиентското обслужване
Четири са основните критерии, чрез които се измерва логистичното клиентско обслужване: време, надеждност, удобство и комуникация. Роботизацията би ви помогнала най-вече при първите два, но със сигурност ще има ефект и върху останалите. Бързината и качеството на изпълнение на клиентските поръчки осигуряват високи резултати и помагат за покриване на критериите време и надеждност. По този начин вашите клиенти ще са сигурни, че поетите от вас ангажименти ще бъдат спазени и техните нужди ще бъдат удовлетворени навреме и с необходимата пълнота.
II. КОИ ОПЕРАЦИИ ДА АВТОМАТИЗИРАМЕ?
След като сме отговорили на най-важния въпрос, а именно защо имаме нужда да автономизираме нашите операции, следва да решим откъде да започнем. При свръх иновативни и рискови проекти е много важно да се насочим към дейности, които биха могли да ни донесат бързи победи. По този начин по-лесно ще убедим инвеститорите, че сме поели във вярната посока. Възможните дейности, които биха могли да ни донесат бърз успех са следните:
Трудоемки операции с висок процент на ръчния труд
В складирането и транспорта все още за изпълнението на голям процент от операциите се разчита на ръчен труд. Такива са разтоварването на транспортните средства, пренареждане на стоките върху палети, комисионирането на поръчки, проверка и товарене на стоките за експедиране и др. Важно е да открием коя активност ни струва най-много от гледна точка на труд и вложени човеко часове и да се насочим именно към нея. Важно е вътрешно да сме убедени, че няма дейност, която да не може да се роботизира. Не трябва да ни притеснява въпроса дали други компании в нашия бранш вече използват подобно решение или не. Нека си припомним, че нашият стремеж е да сме лидери, а не последователи.
Операции с голям интензитет или повторяемост
В склад, където има голяма обращаемост на стоките почти всички операции са с голям интензитет. Например, там, където стоките се приемат и експедират на цели палети, то дейностите свързани с прием, настаняване, извеждане и товарене са с почти еднакъв брой повторения. В подобни складове едно от възможните решения е инсталиране на система за Автоматично въвеждане и извеждане на палети ( AS/RS ). Ако към нея допълним и подови верижни конвейри за товарене и разтоварване на стоките, можем да получим едно напълно автономно звено.
Подови верижни конвейри за автоматизирано товарене и разтоварване на ремаркета и полуремаркета
Процеси и операции, които използват общи ресурси
При конвенционалните складове най-често се срещат машини, които изпълняват много на брой различни операции. Почти няма складова операция, за която да не можем да използваме мотокар или електрокар. Тези машини, макар и универсални, вече са на път да напуснат модерните складове. Причините за това са, че от една страна те се нуждаят от много място за маневриране, а също така имат ограничение по отношение на работната височина. И ако в развиващите се страни все още терените за промишлени сгради са сравнително евтини и размерът не е проблем, то в страните с развити пазари подходящите парцели в близост до големите градове могат да стигнат до астрономически цени. Ползването на автоматизирани решения за съхранение и извеждане на стоките може да намали до 5 пъти големината на необходимия терен и то не само по отношение на площите за обработка на стоките, но и на тези за офиси, стаи за почивка, санитарни помещения и др.
Можем да дадем и друг пример, касаещ транспортирането на товари. Независимо от техния обем, габарит и палетизация, всички стоки се транспортират с превозни средства – камиони, влакове, самолети, кораби. През последните години в Европа шосейният транспорт бележи голям ръст. В тази връзка, използването на автономни камиони става все по-обсъждано решение. Използването на подобни превозни средства вече е факт в редица компании в рудодобивната промишленост. През последните години тази технология напредва и вече се планират първите автономни камиони, които да могат да се движат по магистрали. Един от подходите в тази област е автономен камион да следва такъв, който се управлява от човек. Компанията Locomation в сътрудничество с NVIDIA вече е сериозно напреднала по подобен проект, като се очаква първите подобни транспортни средства да се появят в Европа и САЩ през 2022 година.
Навигиране на автономни камиони на компанията Locomation
Опасни и неергономични операции
Ако стоките в нашите складове съдържат опасни субстанции или са тежки и обемни, то автоматизацията може да се превърне в средство за предпазване от инциденти. Например складирането на лесно запалими стоки може да се окаже много лесно начинание, ако използваме напълно автоматизиран склад, в който количеството кислород е сведено до минимум и по този начин вероятността от възникване на пожар е нулева.
Напълно автоматизиран склад с ниско съдържание на кислород на логистичната компания NewCold Advanced Logistics
Не са рядко и инцидентите на хора паднали от машини за височинно комисиониране, удари на стелажни конструкции, прегазване на хора и др. При рутинни операциии, често мерките за безопасност се пренебрегват. Например, колко често може да се види изпозлването на осигурителни колани при височинно комисиониране на поръчки. Ако трябва да бъдем обективни, ще се съгласим с факта, че понякога правилата за безопасност служат на мениджмънта, така както пясъкът служи на щрауса – предоставят удобно място, където да заровят главите си, вместо да решат проблемите, чрез кардинална промяна на системата.
Липсата на предпазни колани често води до сериозни инциденти
III. КАК ДА ИЗЧИСЛИМ ПОЛЗИТЕ ОТ АВТОМАТИЗАЦИЯ?
Колкото и дълбоко да сме уверени в ползите от роботизиране на нашите логистични операции, това няма да ни помогне да защитим нашия проект пред инвеститорите. В света на капитализма всяка инвестиция има смисъл, само ако тя добавя стойност в бъдеще. Или казано по друг начин, какво би спечелил собственикът на капитала, ако реши да вложи средства в нашия проект.
Най-популярният и лесно разбираем подход е да изчислим коефициента за възвръщаемост на инвестицията ( ROI – Return on Investment ). Общият вид на формулата е:
Знаменателят може лесно да бъде изчислен, тъй като тук са включени преките разходи по въвеждане на новото оборудване. Такива разходи са: стойност на оборудването, разходи по въвеждането му, първоначално обучение, настройки, реорганизация на сградния фонд и процесите, проектен мениджмънт.
Числителят би могъл да се изчисли чрез следната формула:
Съкращаване на текущите разходи вследствие на роботизацията – експлоатационните разходи.
От своя страна, в експлоатационните разходи се включват тези по поддръжка и ремонти на новото оборудване , включително разходи за енергия и консумативи.
Основната трудност е изчисляването на оптимизациите, които са пряко следствие от роботизацията. Тук можем да разделим разходите в две условни групи:
Ясно разграничими разходи, които могат лесно да се отнесат към конкретния процес
В тази група се включват:
Намаляване на разходите за ФРЗ - Вследствие повишаване на производителността и намаляване на ръчния труд е възможно да постигнем съкращаване в щата, ангажиран с операциите, които планираме да автоматизираме.
Намаляване на необходимите площи за съхранение и обработка на материалния поток
Съкращаване на разходите за закупуване и поддръжка на оборудване, необходимо за изпълнение на операциите по текущия метод.
Скрити разходи, които е трудно да се разпределят към конкретните операции или финансовото им остойностяване, не са практика в конкретната компания.
Пропускането на тези разходи често е причина за спирането на проекти, свързани с роботизацията. Понякога възможните оптимизации, включени в тази група, са лесно разпознаваеми, но е трудно да бъдат остойностени. Първата стъпка е да се опитаме да ги групираме на база техния произход:
Човешки фактори: Както вече посочихме, разходите за ФРЗ са ясно разграничими и лесни за изчисляване, защото в повечето компании има достатъчно данни за тях. Косвените разходи, които могат да се отнесат към тази група са: търсене н наемане на нови кадри, въвеждане и обучение, социални придобивки, включително разходи за транспорт и осигуряване на паркоместа. Също така не по-маловажни разходи в тази група са тези свързани с осигуряване на безопасни условия за труд, както и такива, възникнали в резултат на инциденти с хора. Добър подход е да се изследва имало ли е такива в миналото, какви са били разходите за тяхното отстраняване, възпрепятствана ли е дейността на компанията за определен период от време, има ли наложени санкции от контролни органи. Кои превантивни процедури могат да отпаднат, ако хората бъдат заменени от роботи.
Операции без добавена стойност: Според различни изследвания дейностите без добавена стойност при традиционно изпълняваните логистични дейности съставляват до 40% от работния цикъл. Тук можем да отнесем: проверка на готови поръчки, размяна на различни хартиени документи, уточняваща комуникация по и-мейл или телефон, нерегламентирани почивки, занимания извън работния процес и др. Изчисляването на подобни разходи е свързано не само с проучване на конкретно засегнатите от автоматизацията процеси, но и на много такива в други отдели, като маркетинг и реклама, продажби, финанси и счетоводство, човешки ресурси и т.н.
Загуби от лошо качество: Тук се отнасят разходи от допълнителни или коригиращи поръчки, обработка на върната стока, загуби от липси и овехтяване на стоки, извънредни инвентаризации, загуба на клиенти, намаляване на приходите от продажби вследствие на ниско качество, извършване на редица контролни процедури и т.н.
Алтернативни разходи: Обикновено периодът за възвръщаемост на инвестициите в роботизация и автономизация може да обхване между 5 и 8 години. Важно е да се оцени какви биха били нашите разходи, ако не реновираме дейностите си. Например тенденциите за увеличаване на социалните разходи и тези за заплати, повишаване на цените на комуналните услуги и наемите на складове и офиси, повишаване на изискванията за екологичност и пестенето на енергия, осигуряване на все по-безопасни условия за труд, а защо не и необходимостта от поддържане на социална дистанция по време на пандемия, са само малка част от разходите, които можем да отнесем в тази група.
Необходимост от обработка на голям обем от данни: За да сме в крак със съвременните тенденции за развитие на пазарите, често ни се налага да анализираме голям обем от данни. Това ни помага да вземаме адекватни и обосновани решения. В много компании, независимо какви информационни системи се използват, добрият стар Ексел, често е незаменима част от ежедневните операции на много служители. Може би мнозина от нас си спомнят какво облекчение настъпи след като при излизането на Офис 2007 възможните редове в една таблица бяха увеличени от 64 хил. на малко над 1 млн. За съжаление обаче това не се промени през следващите 13 години. Въпреки, че компютърният хардуер също отбеляза значителен напредък, обработката на големи масиви с данни става все по-трудно при ползване на традиционните методи. Често в големи компании можем да забележим служители, които прекарват по-голямата част от работното си време обработвайки големи масиви от данни в Ексел или чакайки ЕРП системата да експортира поредната справка. Появата на софтуери за анализ на данните, като BI приложенията, внесе известно облекчение, но не реши проблема. Автономизирането на подобни процеси, като например използване на софтуерни роботи или изкуствен интелект може да ни спести хиляди часове време и да превърне подобна инвестиция в лесно защитим проект.
Може би най-голямата трудност при изчисляването на „скритите оптимизации“ е те да бъдат признати. Един от най-често срещаните аргументи, чрез които се опровергават подобни икономии е че ако няма реално съкращаване на щат, машина или съоръжение, то не е налице реално спестяване. Това, разбира се, не е вярно. Ако допуснем, че е реализирано спестяване на 20 часа месечно на един отчетник за периодичен репортинг, то задължение на отговорника на дадения процес е да намери алтернатива за използване на освободения ресурс, за да може спестяването да се „осребри“. Нека си представим хипотетична ситуация, в която наш клиент е недоволен от това, че му осигуряваме възможност да намали разходите си чрез понижаване цената на наша услуга, защото няма къде другаде да вложи освободения паричен ресурс. Макар и двата примера на пръв поглед да изглеждат корено различни, то при внимателен анализ ще се убедим, че всъщност те са напълно идентични. Просто в първия пример спестяването не е така явно, както във втория. По тази причина считаме, че игнорирането на подобни спестявания е грешка, която може да доведе до пропускане на възможност да направим нашия бизнес по-ефективен и печеливш.