Depo Robotiği: Otomasyonun Gücüyle Verimli Depo Yönetimi

Manuel depo çalışması, otomasyon ve daha spesifik olarak bir otomasyon biçimi olarak robotik için idealdir. Robotlaşmanın üç "D"sinden en az ikisini yerine getirir: kirli, tehlikeli ve sıkıcı. Depolar kirli olmayabilir - en azından ideal bir dünya da - ama iş tehlikeli olabilir ve kesinlikle tekrarlayıcıdır.

Endüstri uzmanları, robotların icadından bu yana pratik olarak depo işlerini otomasyon adayları olarak gördüler, ancak alan ancak son zamanlarda uygun bir duruma geldi. Depo robotları genellikle mobildir, çok ağırdır ve binlerce kilo kaldırabilir. Yeni teknoloji, bu makinelerin alanı insan işçilerle güvenli bir şekilde paylaşmasını mümkün kılıyor.

Tamamen robotik bir depo gibi bir şeyin ortaya çıkması yıllar alabilir — robotlar hala birçok iş için çok hantal ve ölçeklendirilmeleri çok pahalı olabilir. Ancak, insanlar ve makineler uyum içinde çalıştığında, sonuçta daha güvenli ve daha verimli bir iş yeri ortaya çıkıyor.

Depo Robotiği Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

Bir depo robotu, bir fabrika ortamında bir otomasyon biçimi olarak insan çabasını değiştirmek veya artırmak için tasarlanmış otonom bir makinedir. Bu bağlamda robotlar iki parçalı bir sistemdir - tek bir görev için uzmanlaşmış makinenin kendisi ve onu kontrol eden yazılım vardır. Robotlar genellikle tek amaçlı makinelerdir. Bazıları yalnızca ambar yuvaları arasında veya yuvalar ile yükleme rampası arasında malzeme aktarmak için tasarlanmıştır. Diğer robotlar, daha verimli bir alan oluşturmak için tüm rafları hareket ettirerek depoyu yeniden yapılandırabilir.

Son yıllarda robotik şirketleri, depo robotlarıyla önemli adımlar attı. Önceki modeller, raylar üzerinde çalışan otomatikleştirilmiş tramvaylardan biraz daha fazlasıyken, en son sürümler, yollarında bir engel olup olmadığını belirleyen ve robotun güvenli bir şekilde etrafından dolaşmasına izin veren sensörler gibi gelişmiş özelliklere sahiptir. Mevcut stoklara göre rotalarını değiştirebilirler. Hatta bazı robotlar, hassas ögeleri taşıyacak veya nakliye konteynırlarını boşaltacak kadar gelişmiştir.

Temel Çıkarımlar

• Depo robotik teknolojisi hızla gelişiyor ve bu teknoloji, onu farklı sektörlerde giderek artan sayıda işletmeye uygun hale getiriyor.
• Yeni sensör teknolojisi, robotların depoda özerk bir şekilde gezinebileceği anlamına gelir.
• Malların toplu olarak taşınmasına ek olarak, robotlar ürünleri toplayabilir, paketleyebilir ve paletleyebilir, bu da yerine getirme sürecini önemli ölçüde basitleştirir.
• "Cobot'lar" artık insan personelin yanında çalışarak yeteneklerini artırıyor ve yorgunluğu ve tükenmişliği önlüyor.

Depo Robotikleri Açıklandı

Teknolojik gelişmelerin yanı sıra, depo otomasyonunun öne çıkmasının en büyük nedenlerinden biri, depo işinin insan işçilere zarar vermesidir. Depo işi, bazen ağır nesneler taşırken kaldırma, esneme, esneme ve yürümeyi içerir. Bu iş, sekiz saatlik bir vardiya boyunca önemli miktarda bir gerginliktir ve depo çalışanlarının tekrarlayan zorlanma veya kazalar yoluyla kendilerini yaralaması kolay olabilir.

Öte yandan, robotlar yorulmazlar ve yorulurlarsa tek yapmaları gereken bir elektrik prizinin yanında şarj etmek olur. Eklemleri gerilirse değiştirilebilirler. Eğilmek, esnemek ve ağır cisimler taşımak fiziksel risk oluşturmaz. İdeal olarak, işçileri nakliye konteynırlarını boşaltmak gibi stresli ve potansiyel olarak yaralayıcı işlerden, becerilerinin hala robot muadillerini geride bırakabileceği toplama ve paketleme gibi pozisyonlara taşıyabileceksiniz.

Depo Robotları Neden Bu Kadar Popüler?

Son birkaç on yılda e-ticaret web tasarım projelerinin artan popülaritesi, depo robotiklerine olan talebi de artırdı. Müşteriler yalnızca çevrimiçi olarak daha fazla ürün sipariş etmekle kalmıyor, aynı zamanda daha hızlı sevkiyat talep ediyorlar. Aynı zamanda, depolar ve sipariş karşılama merkezleri bu artan hacmi hesaba katacak bütçe artışları görmedi. Bu gerçekler, depoların ürünlerini yuvalardan yükleme rampasına her zamankinden daha hızlı ulaştırması gerektiği anlamına geliyor.

Depo robotları, operasyonları iyileştirmek için yazılım ve donanım kullanarak yerine getirmeyi daha hızlı ve daha az talepkar hale getirir. Örneğin, ambar yönetim sistemi (WMS), üç ürün için siparişlerde ani bir artış fark edebilir. WMS daha sonra bağlı robotlarını, bu ögeleri mevcut operasyonları aksatmayacak şekilde yükleme rampasına daha yakın bir yere yerleştirmek üzere yönlendirebilir. Bu siparişleri yerine getirme zamanı geldiğinde, insan işçiler daha fazla yürümeleri gerekmediği için siparişleri daha hızlı toplayabilir veya paletleri inşa edebilir.

Depo Robotik Türleri

Depolama endüstrisindeki son gelişmeler, artık farklı görevlerde uzmanlaşmış birkaç çeşit robot olduğu anlamına geliyor. Bunlar, envanter seviyelerini kontrol etmekten, fiziksel olarak bir yerden bir yere mal taşımaya kadar değişebilir.

• Otomatik Kılavuzlu Araçlar (AGV): Forkliftler veya toplama arabaları insan sürücüler gerektirir, ancak AGV'ler, dönen bir lazer dizisinden yansımaları kaydederek dünyayı almak için robotları kullanan bir teknoloji olan gömülü işaretleyiciler veya gelişmiş LiDAR kullanarak depoda gezinerek onların yerini alabilir.
• Otonom Mobil Robotlar (AMR): Bir AGV, depoda gezinmek için rayları veya sensörleri kullanabilirken, AMR, dolaşmak için yalnızca LiDAR, kızılötesi veya yerleşik kameralar gibi sensörleri kullanır. Bu robotlar kendi rotalarını oluşturabildikleri için büyük verimlilik kazanımları sağlayabilirler. Ayrıca, yollarında durmak yerine engellerin etrafından akıllı bir şekilde geçebilirler.
• Hava Dronları: Uçan dronlar yüksek hızlarda hareket edebilirler ve işçilerin giremeyeceği yerlere ulaşabilecek kadar küçüktürler. Bu özellik, onları envanter taraması gibi görevler için ideal kılar — bir yuvaya uçabilir, içindeki malzeme miktarını tahmin edebilir ve envanter yönetim sistemini otomatik olarak güncelleyebilir.
• İnsansız Hava Araçları (İHA): İHA'lar, insansız hava araçlarıyla aynı görevleri yerine getirebiliyor ancak bu robotlar, otonom navigasyon yerine insan operatörler tarafından kontrol ediliyor.
• Otomatik Yönlendirmeli Arabalar (AGC): Bu tip robot, temelde bir AGV ile aynıdır, ancak bir AGC, daha küçük miktarlarda malzeme taşımak üzere tasarlanmıştır.
• Otomatik Depolama ve Geri Alma Sistemleri (AS/RS): AS/RS robotları mobilite düşünülerek tasarlanmıştır. Bu robotlar, sabit hatlarda hareket ederken ambar koridorlarında hareket etmek ve oturdukları yerden ürünleri almak için vinçler veya kaldırıcılar kullanır. Bunlar çoğunlukla bir WMS ile birlikte kullanılır.
• İşbirlikçi Robotlar (Cobot'lar): Cobot'lar, tam özerklik ve insan kontrolü arasındaki farkı paylaşır. Birçoğu, çeşitli siparişler alırken insan işçileri takip etmeye programlandı. Diğerleri, insanların da çalıştığı alanlarda otonom olarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır — gelişmiş sensörleri sayesinde çok az çarpışma riski vardır.
• Mafsallı Robotik Kollar: Tanımdan da anlaşılacağı gibi, bu robotlar sadece kollardır ve bazen nakliye için tekerlekli bir tabana bağlanır. Bunlar ögeleri almak, paketlemek, bileşenleri monte etmek, konteynırları boşaltmak veya paletler oluşturmak için kullanılabilir.
• Maldan Kişiye (G2P): Maldan kişiye mal ile depolar, çalışanları raflardan ürün çekmek için göndermekten kurtulabilir. Bunun yerine, toplayıcılar aynı yerde kalır ve G2P aracı onlara ögeleri teslim eder.

Depo Robotiklerinin Faydaları

Artan işçi güvenliğinden iyileştirilmiş envanter yönetimine kadar pek çok şirket, depo robot teknolojisinin faydalarından yararlandı. Aslında, robot altyapısına sahip depolar, bu teknolojiyi benimsememiş olanlara göre genellikle rekabet avantajına sahiptir. Depo robot teknolojisinin temel faydaları şunları içerir:

• Geliştirilmiş işçi güvenliği. Robotlar, ağır nesneleri kaldırmaya yardımcı olur ve çalışanların uzun mesafeleri yürüyerek kat etme ihtiyacını en aza indirir. Bu özellik, işte tekrarlayan stres yaralanmaları riskini azaltmaya yardımcı olur.
• Artan üretkenlik. Depo robotları, çalışanların envanteri toplama için merkezi bir alana taşımasına yardımcı olarak paletleri veya bireysel siparişleri bir araya getirmeyi daha kolay ve daha hızlı hale getirebilir.
• Optimize edilmiş depolama. Bazı robotlar, insanların erişemeyeceği alanlarda envanter depolayabilir ve alabilir (genellikle ambar raflarını fiziksel olarak hareket ettirerek). Bu avantaj, depoların rafları birbirine daha yakın paketleyerek depolama alanını artırabileceği anlamına gelir.
• Otomatik ikmal. Robotlar, envanterin tampon stok alanlarından depo yuvalarına taşınmasıyla ilgili sıklıkla tekrarlanan işleri hallederek çalışanların siparişleri toplamaya ve paketlemeye daha fazla zaman ayırmasına olanak tanır.
• İşe alma. Deponuzda robotlar edinip kullandığınızda, işletmeniz çalışmak için daha çekici bir yer haline gelebilir ve daha iyi bir aday havuzunu çekebilir.

Depo Robotlarını Hangi Sektörler Kullanıyor?

Neredeyse her endüstri, depo robotlarını kullanabilir, ancak belirli sektörlerde benimseme daha hızlı artıyor. Çevrimiçi perakende, daha önce de belirtildiği gibi, robotları hızlı bir şekilde uyguluyor. Örneğin, 2019 itibarıyla Amazon, depolarında 200.000'den fazla robot çalıştırdı ve diğer e-ticaret devleri de aynı şeyi yaptı. Örneğin Walmart, TechCrunch'a göre 2021'den itibaren 25 dağıtım merkezine otonom robotlar ekliyor.

Robot teknolojisini benimseyen diğer sektörler arasında, çabuk bozulan ürünleri tüketicilerin eline hızlı bir şekilde ulaştırmak için hızlı ve doğru işlemeye dayanan yiyecek ve içecek endüstrisi yer alır. Otomotiv endüstrisi, robotları montaj hatlarında kullanan ilk şirketlerden biriydi ve şimdi bu şirketler, operasyonlarının diğer yönlerini hızla otomatikleştiriyor. Son olarak, ilaç şirketleri ürettikleri her hapın kaynağını ve geçmişini takip etme ihtiyacı ile tedarik zincirlerinde aşırı hassasiyete ihtiyaç duyuyor ve bu standartları karşılamalarına yardımcı olması için robotlara giderek daha fazla güveniyorlar.

Depo Robotik Kullanım Örnekleri

Robotların depoda gerçekleştirebileceği görevlerden genel olarak bahsettik. Şimdi, onu daraltalım. Robotların uzman olduklarını bilmek önemlidir - toplama için tasarlanmış bir robot muhtemelen nakliye veya teslimatta harika olmayacaktır. Robotlar hangi görevleri başarabilir?

• Toplama: Depo robotları, depoda insan işçilerden daha hızlı hareket edebilir ve daha verimli rotalar seçerek siparişleri daha hızlı yerine getirmelerine olanak tanır.
• Ayırma: Robotlar, ürünleri tanımlamak ve onları uygun kutulara ve depo yuvalarına yönlendirmek için taşıma bantları ve mekanize kollarla birleştirilmiş bilgisayar görüş sistemlerini kullanır. Bu görev, bir robotun gerçekleştirebileceği en karmaşık görevlerden biridir.
• Yükleme ve Boşaltma: Boston Dynamics'ten Stretch gibi daha yeni robotlar, kollar ve bilgisayar görüş sistemleri kullanarak kamyonları fiziksel olarak yüklemek veya boşaltmak için tasarlanmıştır.
• Paletleme ve Paletten Çıkarma: Benzer şekilde, robotlar paletleri yüklemek veya parçalamak için aynı sistemleri kullanabilir. Yapay zeka sayesinde robotlar, yüklenen ürünlere bağlı olarak maksimum stabilite ve koruma için paletler oluşturabilir.
• Paketleme: Bazı robotlar, ögeleri kutuların veya torbaların içine yerleştirmek için özel uzuvlar ve kıskaçlar kullanabilir. Ayrıca, belirli bir ögeyi barındırmak için gereken kutunun boyutunu otomatik olarak hesaplayabilirler.
• Taşıma: Bazı robotlar, kutuları veya paletleri deponun bir ucundan diğerine otomatik olarak taşıyarak forkliftlerin yerini alacak şekilde tasarlanmıştır.
• Teslimat: Birkaç gelişmiş robot, depodan tüketiciye teslimat yapmak için otonom araçlar (genellikle binek otomobillerden daha küçük) şeklini alır. Şimdilik yalnızca birkaç şehirde kullanılabiliyor olsa da, birçok market ve e-ticaret şirketi bu yaklaşımı denedi.
• İkmal: İHA'lar gibi robotlar, stoklama seviyelerinin çok düşük olduğunu algılayarak AGV'lerin uygun kutuları otomatik olarak doldurmasını sağlar.

Depo Robotları Depolarda Nasıl Gezinir?

Depoda güvenlik her şeyden önemlidir. Etrafta dolaşan çok tonlu otonom robotlarla, bu araçların işçilerden ve diğer ekipmanlardan güvenli bir şekilde kaçınmasını sağlamak çok önemlidir.

• Raylı Gezinme: Raylar, bir robotun bir tesiste gezinmesinin en basit yoludur. Robot zemine monte edilmiş bir rayı takip ederek rotasından sapamaz ve başka sorunlara yol açmaz.
• Tel Kılavuzlu Navigasyon: Robotlar, zeminin altına monte edilmiş bir telin elektromanyetik akımını algılamak için sensörler kullanır. Robot yine de rotasından sapamaz, ancak rayın çıkarılması işçiler için takılma tehlikesini önler.
• Manyetik Bant Tabanlı Navigasyon: Tel kılavuzlu navigasyona benzer şekilde, robotlar manyetik bant tarafından oluşturulan manyetik alanı takip eder. Bandın kurulumu tel veya raylara göre daha kolay olduğu için, gerektiğinde robotları yeniden yönlendirmek daha kolaydır.
• Etiket Tabanlı Gezinme: Bu yöntemde robotlar, QR kodlarına benzeyen bir dizi etiketi izleyerek gezinir. Bunlar, robotların nerede olduklarını ve neye baktıklarını sınıflandırmalarına, onları kapılar, raflar, paletler, kutular ve daha fazlası olarak anlamalarına yardımcı olur.
• Lazer Tabanlı Navigasyon: Lazerler, etiket tabanlı navigasyonun önemli bir bileşenidir, ancak lazerler bağımsız olarak da kullanılabilir. Lazer tarayıcısı olan bir işçi, bir robotun daha sonra kendisine rehberlik etmesi için kullanabileceği bir 3B harita oluşturmak için depoda dolaşabilir.
• Görüş Tabanlı Navigasyon: Görüntü tabanlı navigasyon sistemleri, lazerleri kapsayan bir kategoridir ancak aynı zamanda fotometrik kameraları da içerir. Başka bir deyişle, bazı robotlar kendilerini bir ortamda yönlendirmek için görüntü tanıma ile birleştirilmiş bir dijital kamera kullanabilir.
• Coğrafi-Rehberlik: Bazı durumlarda robotlar, yükleme alanı veya özel olarak işaretlenmiş raflar ve duvarlar gibi yükleme ortamındaki yer işaretlerini kullanarak kendilerini yönlendirebilir. Bu yer işaretleri, coğrafi rehberlikle donatılmış robotlara rehberlik etmeye yardımcı olur.
• LiDAR (Işık Algılama ve Menzil): LiDAR, otonom robotlardaki en son teknolojidir - kendisini deponun eksiksiz bir haritasına (artı hareket eden engellere) dönüştüren bir "nokta bulutu" oluşturmak için her yöne saniyede yüzlerce kez lazer yayan bir sensör işçiler ve diğer robotlar gibi.)

Depo Robotiklerinin Tarihçesi

Depodaki robotların geçmişi nispeten kısadır. 1961'de General Motors, basınçlı döküm makinelerinden parçaları çıkarmak için kullanılan Unimate olarak bilinen bir robotik kol olan bir depo robotu kuran ilk şirket oldu.

Raylar veya teller üzerinde çalışan önceden programlanmış silahlar ve araçlar, 21. yüzyılın başına kadar "son teknoloji" depo robotlarını temsil ediyordu. O sıralarda üç şey oldu: Birincisi, güçlü bilgi işlem donanımı daha uygun fiyatlı hale geldi. Daha sonra, robot tasarımcıları bu donanımı gelişmiş sensörlerle birlikte kullanmaya başladı. Bu, robotların özerkliğe doğru ilk adım olan gerçek zamanlı olarak görüntü tanıma yapmasına izin verdi. Son olarak, DARPA gibi askeri kuruluşlar, özerklik kavramıyla ilgilenmeye başladı ve otonom araçlar ve robotlar yaratabilen kuruluşlar için yarışmalara sponsor olmaya başladı.

Bu ilerlemeler sonunda laboratuvardan endüstriyel sektöre sıçradı ve insanları veya binanın kendisini tehlikeye atmadan depoda gezinebilen robotların yaratılmasıyla sonuçlandı.

Depo Robotik Trendleri

Son birkaç yılda, teknolojik atılımlar, çevrimiçi alışverişin artan popülaritesi ve hızlı teslimat için artan müşteri beklentileri nedeniyle robotik kullanımı patladı. Sonuç olarak, birçok yeni robotik sistem türü ilgi gördü.

Örneğin, çoğu depo robotu yalnızca tek bir işlevi yerine getirirken, şirketler artık çok amaçlı robotlarla deneyler yapıyor. İşletmeler artık birden fazla iş için çeşitli robotlar satın almak yerine, örneğin toplama, yükleme, paketleme ve paketten çıkarma gibi birden fazla işlem için tek bir robot satın alabilir.

Son olarak, şirketler insan işgücünü artırabileceklerinden emin olmak ve tükenmişlik nedeniyle eğitimli personel devrini önlemek istiyorlar. G2P robotları ve cobot'lar bu trendin en son örnekleridir. G2P robotları, çalışanların her gün depoda kilometrelerce yürümesini engellemek için tasarlanırken, cobot'lar insan işçileri takip eder ve işlerini yapmalarına yardımcı olur. Örneğin, insan ürünleri bir robota teslim edebilir ve robot onları paketler ve paletler.

Depo Robotikleri ve Yazılımı ile Hızlandırılmış Verimlilik

Depo robotları pahalı bir yatırım gibi görünebilir, ancak bu ortamda bir dizi farklı görevi hiç yorulmadan veya yaralanmadan gerçekleştirebilirler. Bu sistemleri kullanmak, şirketlerin tekrarlayan ve tehlikeli görevleri ortadan kaldırmasına yardımcı olurken etkinliklerini, üretkenliklerini ve gelirlerini artırarak önemli bir rekabet avantajı sağlar.

Robotlar önde gelen tedarik zinciri yönetimi çözümleriyle eşleştirildiğinde, işletmeler daha fazla süreci otomatikleştirebilir ve depolarında yeni verimliliklerin kilidini açabilir. Bir şirket, robotları kullanarak stok seviyelerini manuel olarak kontrol etmeden envanterini yenileyebilir. Ürünleri, tam tersi yerine işçilerin bulunduğu yere taşıyarak depo üretkenliğini artırabilir. Operasyonunuz belirli bir büyüklüğe ulaştığında ve doğru sistemlere sahip olduğunuzda, robotik genellikle ön yatırımı haklı çıkarır.

Depo robotları uzun bir yol kat etti. Başlangıçta, yalnızca önceden planlanmış en basit hareketleri gerçekleştirebilen depo robotları zemine cıvatalanmıştı. Zaman geçtikçe depo robotları önce hareket, sonra özerklik kazandı. Robotlar bir ambarı hiçbir zaman gerçek anlamda kontrol edemese de, ambar yönetim yazılımı ve robot teknolojisi artık insan emeğini ve planlama yeteneklerini artırmak için birlikte çalışarak daha güvenli, daha hızlı ve daha verimli bir ambar ortaya çıkarıyor.

Depo Robotiği SSS

Depo robotları nasıl çalışır?

Depo robotları, toplama ve paletlemeden nakliyeye kadar çeşitli görevleri yerine getirerek insan emeğini artırmak için tasarlanmıştır. Bazıları tamamen özerkken ve LiDAR ve lazer sensörleri aracılığıyla gezinirken, diğerleri raylar veya manyetik bant kullanır ve rota belirlemekle sınırlıdır.

Bir depo robotunun maliyeti nedir?

Depo robotları ucuz değil. Bir depoyu otomatikleştirmenin maliyeti genellikle araç başına yaklaşık 20.000 ABD Doları olan bir fiyat etiketi ile en az 1 milyon ABD Dolarına mal olur. Bu arada, daha kapsamlı bir uygulamanın maliyeti 20 milyon doları bulabilir. Bununla birlikte, robotlar hızlı ve oldukça büyük bir yatırım getirisi sağlayabilir.

Depo robotu çeşitleri nelerdir?

1. Sabit robotlar tek bir yerde durur ancak genellikle sıralama veya paletleme için mafsallı bir uzuv ile donatılır.
2. Ray güdümlü robotlar, kendilerini bir yerden bir yere yönlendirmek için raylar, teller veya manyetik bant kullanır. Bu robotlar yüksek düzeyde otonom değildir ve genellikle ulaşım sistemleri olarak kullanılır.
3. Lazer güdümlü robotlar, kendilerini depo içinde konumlandırmak için lazerler, etiketler ve coğrafi kılavuz kullanır. Bu robotlar oldukça otonomdur, ancak yine de insan işçileri tanımakta ve bunlardan kaçınmakta zorluk çekebilirler.
4. LiDAR donanımlı robotlar, depoda yüksek özerklikle gezinmek, engellerden kaçınmak, insan işçileri takip etmek ve ortaya çıktıkça yeni görevleri belirlemek için yüksek çözünürlüklü tarayıcılar kullanabilir.

Amazon depo robotları nasıl çalışır?

2012 yılında Amazon, Kiva Systems olarak bilinen bir şirketi satın alarak robotik yolculuğuna büyük bir adım attı. Bu robotlar, ambar raflarını fiziksel olarak kaldırmak ve taşımak için bir tirbuşon kaldırma aparatı kullanır ve ortamı mevcut müşteri talebine göre maksimum verimlilik için yeniden yapılandırır.