La descarga de contenedores con carga sin paletizar: El Desafío de la Eficiencia

Como los leñadores rumanos, por ejemplo. Una de las cadenas de bricolaje líderes en Suecia ha descubierto que estos silvicultores de Europa del Este ofrecen una fuente de mano de obra apta y sólida a un precio atractivo.

Esta empresa no es la única que recurre a soluciones “no deseadas” al margen del mercado laboral. La descarga de contenedores es un entorno duro y difícil, uno de los pocos sectores de la economía moderna que realmente requieren mucha mano de obra. Debido a la gran variedad de artículos que hay que manipular y a las distintas condiciones en las que se pueden encontrar estos elementos, los únicos dos procesos que hoy en día siguen siendo manuales en logística son la carga y descarga de contenedores.

Cómo afrontar el auge del comercio electrónico

Sin embargo, estas grandes cajas de acero son el aceite que hace girar las ruedas de la economía mundial. Los contenedores han impulsado la globalización más que todos los acuerdos comerciales de los últimos 50 años. 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 «máximo de contenedores»no está ni siquiera a la vista.

En todo el mundo, las empresas se preparan para hacer frente al auge del comercio electrónico impulsado por la pandemia de Covid. Como nunca antes, la cadena de suministro está saturada de contenedores que transportan de todo, desde neumáticos, equipos de gimnasia, electrodomésticos y productos electrónicos hasta ropa o vino.

Así que hacer más eficiente el proceso de descarga podría desbloquear una nueva y gran fuente de valor para los centros de distribución, los operadores logísticos de terceros (3PL) o, de hecho, cualquier negocio que dependa de llevar grandes cantidades de productos empaquetados al mercado. ¿Seguro que las máquinas son la solución? Veamos algunas experiencias recientes.

Hombre o máquina para los contenedores de carga suelta sin paletizar

Por su elevado índice de mano de obra, la logística de carga y descarga de contenedores ha sido un tema atractivo para la investigación en robótica, por considerarse un área con alto potencial de automatización. Sin embargo, los resultados no han justificado este optimismo.

Los contenedores se descargan en gran medida a mano, ya que casi siempre se cargan de forma caótica. Para aprovechar al máximo el espacio disponible, los contenedores suelen cargarse a granel (en el suelo) con cajas individuales en lugar de pallets, lo que complica el proceso de sacar la carga en el centro de entrega. La variedad de mercancías transportadas es elevada y los requisitos de tiempo son estrictos. Por 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 de contenedores o camiones, ninguno ha logrado aún un uso generalizado. La gran variabilidad de los patrones de embalaje, combinada con los cortos tiempos de procesamiento, supone un quebradero de cabeza para los sistemas totalmente autónomos. Especialmente en escenarios complejos, esto provoca tiempos de inactividad del sistema y costosas intervenciones manuales.

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

En 2011, la UE lanzó “RobLog” (Robotic Logistics), un proyecto de investigación para desarrollar un sistema autónomo para la descarga de contenedores. El objetivo era lograr un nivel de automatización completamente nuevo en esta parte de la cadena logística. Cuatro años y unos 7 millones de euros después, los líderes del proyecto concluyeron que la flexibilidad de cualquier sistema de descarga mecánica tiene un límite. Incluso cuando un sistema está diseñado para manipular una amplia gama de cajas, apiladas de diversas formas, una caja puede resultar inasumible para una máquina por razones imprevisibles, como la deformación durante el transporte. Esto significa que incluso cuando se incorporan altos niveles de flexibilidad en la tecnología – lo que tiene un coste, por supuesto – y esto se combina con la plena estandarización del contenido de un contenedor, no se puede garantizar que el sistema de descarga autónomo sea infalible.

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

Parámetros de una solución eficaz para los contenedores con carga suelta sin paletizar

Son malas noticias para los leñadores rumanos: las máquinas después de todo tienen un lugar en el proceso de descarga. Y es una buena noticia para los directores de operaciones que han tenido que recurrir a la mano de obra para descargar sus contenedores.

«Es difícil encontrar gente que quiera hacer este trabajo. ¿Quién quiere estar de pie durante varias horas al día dentro de una pequeña caja de acero que puede ser un horno en verano y un congelador en invierno?», comenta Anders Pettersson, Director de I+D de TAWI en Suecia.

“Uno de nuestros grandes clientes descubrió que en cuanto una persona se enteraba de que iba a descargar un contenedor, al día siguiente, se ponía enferma. Realizar este tipo de trabajos manuales pesados no es atractivo para una mano de obra moderna y formada, y además conlleva una serie de riesgos para la salud y la seguridad.”

La descarga de contenedores con carga suelta es, por tanto, un buen ejemplo de proceso industrial en el que los sistemas semiautónomos -que combinan máquinas con operarios- son la forma adecuada de realizar tareas complejas mediante la interacción hombre-máquina. Las máquinas tienen el potencial de transformar el proceso de descarga, afirma Anders, siempre que la interfaz hombre-máquina se diseñe teniendo en cuenta los principales retos de eficiencia, entre ellos:

• El número de puertas del almacén
• Frecuencia de envíos
• Tamaño de las cajas / paquetes
• Manipulación en uno o dos pasos
• Lo apretados que están los paquetes
• Flexibilidad: el santo grial

Al examinar estos retos uno por uno, podemos empezar a identificar los parámetros de una solución eficaz:

Número de puertas de almacén

Nueve de cada 10 empresas que utilizan una máquina para descargar contenedores tendrán un transportador de brazo telescópico. No se trata de un producto nuevo, ya que existe desde hace 30 años. Los transportadores rara vez cuentan con ayudas para la elevación, no pueden manipular productos de gran tamaño, como muebles de jardín, y el propio tamaño de la máquina impide que se pueda acercar una carretilla elevadora a la puerta del almacén. Pero son inflexibles en otro aspecto importante, se trata de una enorme estructura que se fija a la propia puerta. Los operadores logísticos 3PL suelen tener docenas de puertas en sus almacenes, lo que supone una inversión considerable para mecanizarlas todas. Lo ideal es que una máquina se mueva de una puerta a otra en respuesta a las necesidades de cada momento.

Número de envíos

Los envíos suelen ser variables. Si haces negocios con Amazon, por ejemplo, su temporada alta comienza con el Black Friday en noviembre, tras lo cual triplican o cuadruplican su negocio en la temporada alta. «En una reciente visita a un cliente de un 3PL en el sur de Suecia, descubrí que la empresa tenía sólo cuatro contenedores esta semana y esperaba 87 la siguiente», comenta Anders Pettersson. «Lo único constante del volumen de trabajo es que varía todo el tiempo». Desde el punto de vista de las instalaciones y el personal, esto pone de manifiesto la necesidad de flexibilidad. Con los transportadores unidos a los muelles de carga del almacén implicará mucho tiempo en el que la maquinaria estará parada.

Tamaño de las cajas/paquetes

En el comercio electrónico, es habitual pasar rápidamente de un surtido de productos a otro. Las empresas que se suben a la ola del comercio electrónico pueden encontrarse con que su negocio trata de juguetes en un momento y de esquís, canoas o incluso mesas de billar al siguiente, con enormes volúmenes que entran en los mismos almacenes para ser manipulados por el mismo equipo. Los contenedores de carga suelta suelen llenarse con los artículos grandes en la parte inferior y los más pequeños en la superior: los empleados del almacén se encargan de trepar por las cajas y hacer escaleras con ellas. Con las cajas pequeñas casi siempre es más rápido descargarlas manualmente, pero luego se llega a las capas inferiores con el material pesado, e incluso esos leñadores rumanos pueden necesitar algo de ayuda mecánica.

Manipulación de cargas en uno o dos pasos

En la mayoría de los casos, hay que colocar las cajas en un pallet y llevarlas al almacén. Entonces la cuestión es si el proceso es de «un paso» -directamente del contenedor al pallet- o de «dos pasos», lo que requiere una etapa adicional cuando se clasifica la mercancía. Si recibe un contenedor con artículos grandes, como muebles, probablemente querrá paletizar la mercancía directamente en el contenedor para que la carretilla elevadora pueda llevarla. Las cajas más pequeñas suelen requerir un trabajo adicional, ya que es necesario clasificarlas para colocarlas en los pallets adecuados. Si tiene muchas cajas de distintos tamaños, tendrá que clasificarlas para evitar que se mezclen los productos en el mismo pallet.

Lo apretados que están los paquetes

Los contenedores con carga suelta proceden principalmente de Asia. Se llenan hasta el techo para acomodar el máximo volumen de producto. Estos contenedores no se cargan pensando en el cliente, así que descargarlos puede ser como jugar al Tetris. A veces están tan apretados que es necesario hacer fuerza para sacar una caja de su sitio, o el propio embalaje puede distorsionarse durante el transporte. El espacio dentro del contenedor es reducido, mueves una caja y otras pueden caer encima.

Flexibilidad: el santo grial

“Este entorno es súper inestable: cuando abres las puertas del contenedor, nunca sabes lo que vas a encontrar», dice Anders. «Si tienes las mismas cajas cargadas con 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 con rapidez y las situaciones son muy cambiantes en cuanto a los retos a los que se enfrentan las empresas.» Esto hace que la flexibilidad sea el requisito número uno de cualquier sistema de descarga eficiente que vaya a amortizar su inversión con una mayor productividad.

Hacia una solución eficiente hombre-máquina para contenedores de carga suelta sin paletizar

En la actualidad, no existe en el mercado ningún sistema adecuado para la descarga de todo el espectro de paquetes heterogéneos antes mencionado. Para los directores de operaciones que buscan una respuesta más rápida a la carga de contenedores, la necesidad de eficiencia y un retorno rápido y claro de su inversión suele significar que el trabajo manual es la solución por defecto. Después de todo, ¿por qué invertir en una costosa automatización si un humano puede hacer un trabajo mejor?

TAWI es un proveedor global líder de soluciones de elevación inteligente, con sede en Suecia. Puede encontrar su descargador telescópico integrado, equipado con un brazo de elevación por vacío en muchos lugares de trabajo, en los que se ha convertido en la solución de referencia para descargar contenedores en los que los problemas de salud y seguridad son importantes.

En respuesta a una amplia investigación sobre las necesidades de los clientes, TAWI está trabajando en una nueva generación de ayudas mecánicas para resolver los complejos problemas señalados anteriormente. La nueva tecnología promete un aumento sustancial de la eficiencia y un rápido retorno de la inversión. En lugar de sustituir a los trabajadores, pretende capacitarlos para afrontar todos los retos de los contenedores de carga suelta de forma segura, intuitiva y muy flexible.

Para contar con la visión experta de TAWI sobre los retos logísticos y de elevación contacte con nosotros hoy mismo.