Descarga de contenedores con carga suelta: el reto de la eficiencia

Como trabajadores forestales rumanos, por ejemplo. Una de las principales cadenas de bricolaje de Suecia ha descubierto que estos madereros del este de Europa ofrecen una fuente de mano de obra vigorosa a un precio atractivo.

Esta empresa no es la única que recurre a soluciones "grises" en los márgenes del mercado laboral. Descargar contenedores es un entorno áspero y difícil, uno de los pocos aspectos verdaderamente intensivos en mano de obra de la economía moderna. Debido a la amplia gama de artículos a manipular y la variedad de condiciones en que se pueden encontrar estos artículos, los únicos dos procesos que hoy siguen siendo manuales en la logística son la carga y descarga de contenedores.

Cómo hacer frente al auge del comercio electrónico

Sin embargo, estas grandes cajas de acero son el petróleo que mantiene las ruedas de la economía mundial girando. Los contenedores han impulsado la globalización más que todos los acuerdos comerciales de los últimos 50 años juntos. El número de contenedores en el comercio mundial se ha triplicado desde mediados de la década de 1990, alcanzando 152 millones en 2019. Y el "pico de contenedores" está lejos de la vista.

En todo el mundo, las empresas se están preparando para hacer frente al auge del comercio electrónico impulsado por la pandemia de Covid. Como nunca antes, la cadena de suministro se inunda de contenedores que transportan de todo, desde llantas, equipos de gimnasio, electrodomésticos y electrónica, hasta ropa o vino.

Por lo tanto, hacer que el proceso de descarga sea más eficiente podría desbloquear una gran nueva fuente de valor para los centros de distribución, operadores de logística de terceros (3PL) o cualquier empresa que dependa de llevar grandes cantidades de bienes empaquetados al mercado. ¿Seguramente las máquinas deben ser la solución? Veamos algunas experiencias recientes.

¿Hombre o máquina para contenedores sin palets?

Con su gran uso de mano de obra manual, la logística de carga y descarga de contenedores ha sido un tema atractivo para la investigación robótica, porque se consideraba un área con gran potencial de automatización. Sin embargo, los resultados no han justificado el optimismo.

Los contenedores se descargan en gran medida a mano ya que casi siempre están empaquetados caóticamente. Para aprovechar al máximo el espacio disponible, los contenedores a menudo se cargan sin palets (cargados en el piso) con cartones individuales en lugar de palets, lo que complica el proceso de sacar la carga en el centro de distribución. La variedad de mercancías transportadas es alta y los requisitos de tiempo son estrictos. Por lo tanto, un sistema robótico adecuado para cualquier tarea de descarga de contenedores debe ser muy sofisticado.

A pesar del gran número de sistemas mecánicos de descarga para contenedores o camiones, ninguno ha logrado un uso generalizado. La alta variabilidad de los patrones de embalaje, combinada con tiempos de procesamiento cortos, supone un dolor de cabeza para los sistemas completamente autónomos. Especialmente en escenarios complejos, esto conduce a tiempo de inactividad del sistema e intervenciones manuales costosas.

¿Son los robots el futuro de la descarga de contenedores?

En 2011, la UE lanzó "RobLog" (Logística Robótica), un proyecto de investigación para desarrollar un sistema autónomo para descargar contenedores. El objetivo era lograr un nivel completamente nuevo de automatización en esta parte de la cadena logística. Cuatro años y aproximadamente 7 millones de euros después, los líderes del proyecto concluyeron que la flexibilidad de cualquier sistema mecánico de descarga tiene un límite superior. Incluso cuando un sistema está diseñado para manejar una amplia gama de paquetes, apilados de varias formas, un paquete puede resultar no ser agarrable por una máquina por razones imprevisibles, como la deformación durante el transporte. Esto significa que incluso cuando se incorpora una alta flexibilidad en la tecnología -lo que tiene un costo, por supuesto- y se combina con la estandarización completa del contenido de un contenedor, no hay garantía de que el sistema de descarga autónoma sea a prueba de tontos.

La conclusión firme de los investigadores fue que el ser humano no puede ser reemplazado en el proceso de descarga. En su lugar, escribieron, lo que se necesita es una interfaz de colaboración hombre-máquina rápida e inteligente: "Por lo tanto, diseñar sistemas autónomos más baratos, simples y menos flexibles capaces de colaborar con operadores humanos se considera la clave del éxito para la automatización robótica de procesos logísticos."

Parámetros de una solución eficiente para contenedores sin palets

Esta es mala noticia para los madereros rumanos -las máquinas tienen un lugar en el proceso de descarga después de todo. Y es buena noticia para los gerentes de operaciones que han tenido que depender del trabajo manual para descargar sus contenedores.

"Es difícil encontrar personas que quieran hacer este trabajo. ¿Quién quiere estar parado durante varias horas al día en una pequeña caja de acero que puede ser un horno en verano y un congelador en invierno?" dice Anders Pettersson, jefe de I+D en TAWI en Suecia.

"Uno de nuestros clientes más grandes descubrió que, tan pronto como una persona se enteraba de que estaba descargando contenedores al día siguiente, llamaba para decir que estaba enfermo. Hacer trabajo pesado manual como este no es atractivo para una fuerza laboral moderna y educada, y además viene con una serie de riesgos para la salud y la seguridad."

Por lo tanto, la descarga de contenedores sin palets es un buen ejemplo de un proceso industrial en el que los sistemas semiautónomos -combinando máquinas con operadores humanos- son la forma correcta de realizar tareas complejas utilizando la interacción hombre-máquina. Las máquinas tienen el potencial de transformar el proceso de descarga, dice Anders, siempre que la interfaz hombre-máquina esté diseñada teniendo en cuenta los desafíos clave de eficiencia, incluyendo:

• El número de puertas de almacén
• Frecuencia de entregas
• Tamaño de cartones / paquetes
• Manipulación de un toque o dos toques
• Qué tan apretados están embalados
• Flexibilidad - el santo grial

Al examinar estos desafíos uno por uno, podemos comenzar a identificar los parámetros de una solución eficiente:

Número de puertas de almacén

Nueve de cada 10 empresas que utilizan una máquina para descargar contenedores tendrán un transportador de auge telescópico. Este no es un producto nuevo, ha existido durante 30 años. Los transportadores de auge rara vez tienen ayudas de elevación, no pueden manejar productos grandes como muebles de jardín, y el tamaño de la máquina significa que no puede acercarse a la puerta del almacén con un montacargas. Pero son inflexibles de otra manera importante. Esta es una estructura masiva que está fija a la puerta misma. Las empresas de 3PL típicamente pueden tener docenas de puertas en sus almacenes, lo que significa una inversión sustancial para mecanizarlas todas. Idealmente, una máquina necesita moverse de puerta a puerta en respuesta a las necesidades cambiantes.

Un almacén de distribución con varios puertos y una amplia variedad de paquetes.

Número de entregas

Las entregas suelen ser irregulares. Si hace negocios con Amazon, por ejemplo, su temporada pico comienza con el Viernes Negro en noviembre, después del cual triplican o cuadriplican su negocio en la temporada pico. "En una visita reciente a un cliente de 3PL en el sur de Suecia, descubrí que la empresa tenía solo cuatro contenedores esta semana y esperaba 87 la próxima," dice Anders Pettersson. "Lo único constante sobre el volumen de trabajo es que varía todo el tiempo." Desde el punto de vista de las instalaciones y el personal, esto resalta la necesidad de flexibilidad. Con transportadores de auge conectados a puertos de almacén, esto también significa mucho tiempo cuando la maquinaria está ociosa.

Tamaño de cartones / paquetes

En el comercio electrónico, es común cambiar rápidamente entre diferentes surtidos de bienes. Las empresas que se montan en la ola del comercio electrónico pueden encontrar su negocio tratando con juguetes un momento y luego esquís, canoas o incluso mesas de billar al siguiente, con enormes volúmenes llegando a los mismos almacenes para ser manejados por el mismo equipo. Los contenedores sin palets generalmente se llenan con los artículos grandes en la parte inferior y los más pequeños en la parte superior - los empleados del almacén se trepan sobre las cajas y hacen escaleras con ellas. Con cajas pequeñas casi siempre es más rápido descargar manualmente, pero luego llegas a las capas inferiores con las cosas pesadas, e incluso esos madereros rumanos podrían necesitar una ayuda mecánica.

Manipulación de un toque o dos toques

En la mayoría de los casos, necesita poner las cajas en un palet y dentro del almacén. Entonces la pregunta es si el proceso es "un toque" -directamente del contenedor al palet- o "dos toques", requiriendo una etapa adicional cuando los bienes se clasifican. Si recibe un contenedor con artículos grandes como muebles, probablemente querrá paletizar los bienes directamente en el contenedor para que el montacargas pueda llevarlos. Las cajas más pequeñas generalmente requieren trabajo adicional, porque necesitan clasificarse para colocarse en los palets correctos. Si tiene muchas cajas de diferentes tamaños, tiene mucha clasificación para evitar una mezcla de productos en el mismo palet.

Qué tan apretados están embalados

Los contenedores sin palets provienen principalmente de Asia. Se llenan hasta el techo para acomodar el volumen máximo de producto. Estos contenedores no se cargan pensando en el cliente, por lo que descargarlos puede ser como jugar Tetris. A veces están empaquetados tan apretados que requieren fuerza para sacar un cartón de su lugar, o el empaque mismo puede deformarse por el proceso de transporte. El espacio dentro del contenedor es reducido, mueves una caja y otras pueden caer sobre ti.

Flexibilidad - el santo grial

"Este entorno es súper estocástico - cuando abres las puertas del contenedor, nunca sabes qué vas a encontrar," dice Anders. "Si tienes las mismas cajas cargadas en los mismos patrones en cada contenedor, automatizar el proceso de descarga es mucho más sencillo. Pero rara vez es así. El comercio electrónico se mueve rápidamente y las situaciones son muy fluidas con respecto a los desafíos que enfrentan las empresas." Esto hace que la flexibilidad sea el requisito número uno de cualquier sistema de descarga eficiente que vaya a recuperar su inversión con mayor productividad.

Hacia una solución eficiente hombre-máquina para contenedores sin palets

En la actualidad, no hay ningún sistema en el mercado adecuado para descargar el espectro completo de paquetes heterogéneos descritos anteriormente. Para los gerentes de operaciones que buscan una rotación más rápida de la carga de contenedores, la necesidad de eficiencia y un retorno de inversión rápido y claro generalmente significa que el trabajo manual es la solución predeterminada. Después de todo, ¿por qué invertir en automatización cara si un humano puede hacer un mejor trabajo?

TAWI es un proveedor global líder de soluciones de elevación inteligentes, con sede en Suecia. Su cargador montado telescópico, equipado con un brazo de elevación de vacío, se encuentra en muchos lugares de trabajo, donde se ha convertido en la solución preferida para descargar contenedores donde las preocupaciones de salud y seguridad son altas.

En respuesta a una investigación exhaustiva sobre las necesidades de los clientes, TAWI está trabajando en una nueva generación de ayudas mecánicas para resolver los problemas complejos identificados anteriormente. La nueva tecnología promete ganancias de eficiencia sustanciales y un ROI rápido. En lugar de reemplazar trabajadores, busca empoderarlos para abordar todos los desafíos de contenedores sin palets de una manera segura, intuitiva y muy flexible.

Para obtener la experiencia de TAWI sobre desafíos de logística y elevación, contáctenos hoy.