Tự động hóa kho ảnh hưởng thế nào đến nhu cầu xe đẩy hàng?

Vì vậy, tác động chính của tự động hóa không đơn thuần là loại bỏ xe đẩy. Nó làm thay đổi vai trò của thiết bị này: từ phương tiện vận chuyển chính sang công cụ hỗ trợ tại các điểm giao tiếp giữa con người, hàng hóa và hệ thống tự động.

Tự động hóa làm giảm xe đẩy ở những công đoạn nào?

Nhu cầu xe đẩy giảm rõ nhất tại các luồng vận chuyển có thể chuẩn hóa. Đây là những công việc mà điểm nhận hàng, điểm giao hàng, loại tải và tần suất di chuyển ít thay đổi.

Các hệ thống như băng tải, xe tự hành AGV, robot di động tự chủ AMR hoặc hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động có thể đảm nhận hoạt động vận chuyển giữa các khu vực cố định. Khi đó, nhân viên không còn phải đẩy từng xe hàng qua cùng một tuyến nhiều lần trong ca làm việc.

Những công đoạn có khả năng giảm xe đẩy cao gồm:

·         Vận chuyển thùng hàng từ khu tiếp nhận đến khu phân loại

·         Luân chuyển nguyên vật liệu giữa kho và dây chuyền sản xuất

·         Chuyển hàng từ khu lưu trữ đến trạm đóng gói

·         Thu gom thành phẩm theo lịch trình cố định

·         Di chuyển pallet hoặc thùng chứa trên các tuyến có lưu lượng ổn định

Mức giảm phụ thuộc vào phạm vi tự động hóa. Một kho chỉ tự động hóa tuyến vận chuyển chính vẫn cần xe đẩy tại điểm đầu và điểm cuối. Ngược lại, một hệ thống kết nối từ lưu trữ, lấy hàng đến phân loại và đóng gói có thể loại bỏ phần lớn lượt đẩy xe trên tuyến đó.

Tuy nhiên, số xe giảm không đồng nghĩa tổng khối lượng vận chuyển giảm. Hàng hóa vẫn phải di chuyển, nhưng hoạt động tạo lực và điều khiển phương tiện được chuyển từ con người sang thiết bị tự động.

Vì sao xe đẩy vẫn tồn tại trong kho tự động?

Kho thực tế hiếm khi có toàn bộ dòng hàng đồng nhất. Ngay cả khi các luồng chính đã được tự động hóa, doanh nghiệp vẫn phải xử lý hàng lỗi, đơn gấp, hàng quá khổ, vật tư bảo trì, bao bì rỗng và nhiều tình huống phát sinh khác.

Xe đẩy có lợi thế ở khả năng triển khai tức thời. Nhân viên có thể đưa xe đến vị trí cần thiết mà không phải lập trình tuyến đường, thay đổi phần mềm hoặc điều chỉnh hạ tầng cố định. Đặc điểm này khiến xe đẩy phù hợp với các nhiệm vụ có tần suất thấp nhưng mức biến động cao.

Xe đẩy thường tiếp tục được sử dụng trong các trường hợp:

·         Vận chuyển hàng bất thường không phù hợp với băng tải

·         Xử lý đơn hàng ưu tiên hoặc đơn cần can thiệp

·         Cấp vật tư cho trạm làm việc có nhu cầu thay đổi

·         Thu gom hàng hư hỏng, hàng trả lại hoặc bao bì

·         Di chuyển dụng cụ bảo trì và thiết bị vệ sinh

·         Hỗ trợ vận hành khi hệ thống tự động dừng hoạt động

·         Làm việc tại khu vực chưa được tự động hóa

Sự tồn tại của xe đẩy còn liên quan đến chi phí cơ hội. Tự động hóa một hoạt động phát sinh vài lần mỗi ngày có thể không tạo đủ lợi ích để bù cho chi phí thiết bị, tích hợp, bảo trì và quản lý an toàn. Trong trường hợp đó, một xe đẩy phù hợp vẫn là giải pháp kinh tế hơn.

Do đó, tự động hóa thường thay thế hoạt động thủ công có tính lặp lại, chứ không thay thế mọi hình thức vận chuyển do con người thực hiện.

Nhu cầu xe đẩy thay đổi như thế nào sau tự động hóa?

Sau khi tự động hóa, doanh nghiệp có thể cần ít xe đẩy đa dụng hơn nhưng lại đòi hỏi thiết bị chuyên biệt hơn. Giá trị của xe không còn nằm chủ yếu ở số lượng, mà ở mức độ phù hợp với từng điểm vận hành.

Từ vận chuyển đường dài sang trung chuyển cự ly ngắn

Robot hoặc băng tải có thể phụ trách hành trình chính, trong khi xe đẩy đảm nhận đoạn kết nối từ vị trí làm việc đến điểm tiếp nhận của hệ thống. Đây thường được gọi là vận chuyển chặng đầu hoặc chặng cuối trong nội bộ kho.

Ví dụ, nhân viên có thể dùng xe đẩy để gom hàng trong một vùng nhỏ, sau đó giao toàn bộ xe hoặc thùng chứa cho AMR. Cách tổ chức này giảm quãng đường đi bộ nhưng vẫn giữ được sự linh hoạt tại khu lấy hàng.

Từ xe đa dụng sang xe được thiết kế theo quy trình

Kho tự động yêu cầu tải hàng có kích thước, vị trí và hướng tiếp cận ổn định. Vì vậy, xe đẩy có thể phải được thiết kế với khay định vị, giá đỡ, khóa bánh, cơ cấu nâng hoặc kích thước tương thích với robot.

Một xe không đúng chiều cao hoặc không có điểm ghép nối ổn định có thể khiến nhân viên phải nâng hàng bằng tay tại nơi giao tiếp với hệ thống. Khi đó, kho đã tự động hóa hoạt động di chuyển nhưng vẫn duy trì thao tác nâng, cúi hoặc xoay người có rủi ro.

Từ thiết bị độc lập sang một phần của hệ thống

Trong mô hình kết hợp, xe đẩy có thể trở thành giá chứa hàng di động được robot kéo, nâng hoặc vận chuyển. Xe không còn hoạt động hoàn toàn độc lập mà trở thành một đơn vị tải tiêu chuẩn trong hệ thống tự động.

Điều này làm tăng yêu cầu đối với độ chính xác kích thước, độ bền khung, chất lượng bánh xe, khả năng nhận diện và cơ cấu khóa tải. Một sai lệch nhỏ có thể không đáng kể khi con người điều khiển, nhưng có thể làm gián đoạn quá trình robot nhận hoặc trả xe.

Không nên đánh giá nhu cầu xe đẩy chỉ bằng số lượng nhân công

Một cách hiểu phổ biến là giảm lao động vận chuyển đồng nghĩa với giảm xe đẩy theo tỷ lệ tương ứng. Cách suy luận này không phản ánh đầy đủ cấu trúc vận hành của kho.

Nhu cầu xe đẩy phụ thuộc vào số điểm sử dụng đồng thời, thời gian quay vòng và lượng xe dự phòng. Một kho giảm số nhân viên đi bộ nhưng tăng số trạm lấy hàng có thể vẫn cần nhiều xe hoặc giá chứa di động để duy trì dòng vật liệu.

Có thể ước tính nhu cầu thiết bị dựa trên bốn yếu tố:

1.    Số điểm làm việc cần xe cùng lúc

2.    Thời gian một xe hoàn thành toàn bộ vòng luân chuyển

3.    Khối lượng hàng cần xử lý trong mỗi khoảng thời gian

4.    Tỷ lệ dự phòng cho vệ sinh, bảo trì và sự cố

Chẳng hạn, AMR có thể vận chuyển nhiều xe giữa các khu vực mà không cần nhân viên đi cùng. Trong mô hình này, số lượt vận chuyển thủ công giảm mạnh nhưng số khung xe hoặc giá hàng luân chuyển chưa chắc giảm. Doanh nghiệp có thể cần thêm đơn vị tải để robot luôn có xe sẵn sàng nhận, tránh phải chờ xe quay lại.

Vì vậy, cần phân biệt ba chỉ số:

·         Số lượt con người phải đẩy xe

·         Số xe được vận hành thủ công

·         Tổng số xe hoặc giá chứa cần tồn tại trong hệ thống

Tự động hóa có thể giảm mạnh hai chỉ số đầu nhưng không nhất thiết làm giảm chỉ số cuối với cùng mức độ.

An toàn lao động vẫn là tiêu chí quyết định

Một mục tiêu quan trọng của tự động hóa vận chuyển là giảm tiếp xúc với các thao tác nâng, kéo và đẩy lặp lại. Tuy nhiên, doanh nghiệp không nên mặc định rằng bổ sung robot sẽ tự động loại bỏ mọi rủi ro công thái học.

Phương trình nâng sửa đổi của NIOSH sử dụng tải trọng cơ sở khoảng 23 kg trong điều kiện lý tưởng, sau đó điều chỉnh giảm theo chiều cao nâng, khoảng cách tải so với cơ thể, tần suất thao tác, độ xoay người và chất lượng điểm cầm nắm. Điều này có nghĩa 23 kg không phải giới hạn an toàn áp dụng cho mọi tình huống. Trọng lượng khuyến nghị có thể thấp hơn đáng kể khi điều kiện làm việc không thuận lợi.

Đối với hoạt động đẩy xe, lực cần thiết không chỉ phụ thuộc vào tổng tải trọng. Nó còn chịu ảnh hưởng bởi:

·         Đường kính và vật liệu bánh xe

·         Tình trạng ổ bi

·         Độ phẳng của sàn

·         Độ dốc tuyến đường

·         Cách phân bố tải

·         Chiều cao tay đẩy

·         Khả năng xoay và điều khiển xe

·         Tần suất khởi động, dừng hoặc đổi hướng

Hướng dẫn an toàn kho của OSHA cũng nhấn mạnh việc duy trì sàn không có ổ gà, gờ hoặc bề mặt hư hỏng nhằm giảm lực khi sử dụng thiết bị vận chuyển thủ công. Vì vậy, mua xe có tải trọng danh định cao chưa đủ để đảm bảo an toàn nếu bánh xe, tay cầm và điều kiện mặt sàn không phù hợp.

Khi đưa AGV hoặc AMR vào kho, doanh nghiệp còn phải kiểm soát tương tác giữa người và thiết bị tự động. ISO 3691-4:2023 đặt ra các yêu cầu an toàn và phương pháp xác minh đối với xe công nghiệp không người lái cùng hệ thống liên quan. Việc áp dụng tự động hóa vì thế không chỉ là thay xe đẩy bằng robot, mà còn bao gồm đánh giá vùng hoạt động, chướng ngại vật, giao lộ và các tình huống can thiệp của con người.

Khi nào nên giữ, giảm hoặc thay đổi đội xe đẩy?

Quyết định phù hợp nên dựa trên từng luồng vật liệu thay vì áp dụng một tỷ lệ cắt giảm chung cho toàn bộ kho.

Nên giảm số lượng xe đẩy

Có thể giảm xe khi hoạt động vận chuyển hội tụ đủ các điều kiện:

·         Tuyến đường cố định và có tần suất cao

·         Điểm nhận và điểm giao ổn định

·         Hàng hóa có kích thước tương đối đồng nhất

·         Hệ thống tự động đã bao phủ cả hai đầu quy trình

·         Xe hiện tại không còn đóng vai trò dự phòng quan trọng

·         Dữ liệu vận hành cho thấy tỷ lệ sử dụng xe thấp sau tự động hóa

Việc giảm nên thực hiện sau giai đoạn chạy ổn định. Cắt giảm trước khi đo thời gian quay vòng có thể khiến các trạm thiếu xe vào giờ cao điểm.

Nên giữ xe đẩy thủ công

Xe đẩy nên được duy trì khi nhiệm vụ có tính biến động hoặc khó chuẩn hóa:

·         Hàng hóa thay đổi nhiều về kích thước

·         Nhu cầu vận chuyển không thường xuyên

·         Tuyến đường liên tục thay đổi

·         Nhân viên cần tiếp cận nhiều vị trí nhỏ

·         Chi phí tự động hóa lớn hơn giá trị tiết kiệm dự kiến

·         Xe đóng vai trò phương án dự phòng khi hệ thống dừng

Trong các trường hợp này, xe đẩy không phải dấu hiệu của một kho lạc hậu. Nó là công cụ linh hoạt cho phần công việc mà tự động hóa chưa tạo được hiệu quả kinh tế hoặc vận hành.

Nên thay đổi loại xe thay vì loại bỏ

Đây là phương án phù hợp với nhiều kho đang chuyển đổi từng phần. Xe đẩy mới có thể cần:

·         Kích thước tương thích với trạm hoặc robot

·         Bánh xe có lực cản lăn thấp

·         Khóa bánh hoặc khóa hướng

·         Tay đẩy phù hợp với tư thế làm việc

·         Khay và vách ngăn định vị hàng

·         Mã vạch, RFID hoặc nhãn nhận diện

·         Cơ cấu ghép nối để robot kéo hoặc nâng

·         Thiết kế mô-đun để thay đổi cấu hình tải

Cách tiếp cận này giữ lại tính linh hoạt của thiết bị thủ công nhưng giúp xe tham gia hiệu quả hơn vào quy trình tự động.

Cách xác định số xe đẩy cần thiết sau khi tự động hóa

Doanh nghiệp nên đánh giá nhu cầu thực tế bằng dữ liệu vận hành thay vì dựa vào số xe đang sở hữu trước dự án.

Trước hết, cần lập bản đồ toàn bộ luồng hàng và phân loại từng chặng thành ba nhóm: hoàn toàn tự động, kết hợp và hoàn toàn thủ công. Mỗi xe phải được gắn với một nhiệm vụ cụ thể; những xe không có nhiệm vụ rõ ràng là đối tượng có thể xem xét cắt giảm.

Tiếp theo, cần đo các chỉ số trong nhiều khung giờ vận hành:

·         Số lượt xe được sử dụng

·         Thời gian hoàn thành một vòng luân chuyển

·         Thời gian xe chờ tại từng trạm

·         Tỷ lệ xe không được sử dụng

·         Số lần thiếu xe trong giờ cao điểm

·         Số lần nhân viên phải nâng chuyển hàng giữa xe và hệ thống

·         Quãng đường và thời gian đẩy xe bằng tay

·         Sự cố liên quan đến bánh xe, mặt sàn hoặc tải hàng

Khi tính số lượng xe, cần tính cả thời gian xe bị giữ tại trạm, thời gian vệ sinh và thời gian bảo trì. Một xe hoàn thành hành trình nhanh nhưng phải chờ lâu tại khu đóng gói vẫn có vòng quay tổng thể thấp.

Doanh nghiệp có thể thử nghiệm trên một khu vực trước, sau đó so sánh dữ liệu trước và sau tự động hóa. Chỉ nên thanh lý hoặc điều chuyển xe khi hệ thống đã vận hành đủ ổn định để phản ánh nhu cầu bình thường và thời điểm cao tải.

Mục tiêu cuối cùng không phải đạt số xe thấp nhất. Mục tiêu là có đúng số lượng và đúng loại xe để dòng hàng không bị gián đoạn, nhân viên không phải thao tác quá sức và thiết bị tự động không phải chờ đơn vị tải.

Tự động hóa kho làm giảm nhu cầu sử dụng xe đẩy hàng ở các tuyến vận chuyển lặp lại, có lưu lượng lớn và dễ chuẩn hóa. Tuy nhiên, nó không loại bỏ hoàn toàn thiết bị vận chuyển thủ công. Xe đẩy vẫn có giá trị tại các công đoạn biến động, chặng kết nối ngắn, hoạt động ngoại lệ và tình huống dự phòng.

Trong nhiều kho, sự thay đổi quan trọng hơn việc giảm số lượng là chuyển từ xe đẩy đa dụng sang xe chuyên biệt, có công thái học tốt và tương thích với robot hoặc trạm tự động. Doanh nghiệp vì thế nên đánh giá theo từng luồng hàng, đo thời gian quay vòng và phân tích rủi ro thao tác trước khi quyết định giữ, giảm hay thay đổi đội xe.