Scarico di container sfusi: la sfida dell'efficienza

Come i boscaioli rumeni, ad esempio. Una delle principali catene di bricolage svedesi ha scoperto che questi boscaioli dell'Europa orientale offrono manodopera robusta e vigorosa a un prezzo interessante.

Questa azienda non è la sola a ricorrere a soluzioni "grigie" ai margini del mercato del lavoro. Lo scarico dei container è un ambiente duro e impegnativo, uno dei pochi aspetti dell'economia moderna ad alta intensità di manodopera. Data l'ampia gamma di articoli da movimentare e la varietà di condizioni in cui questi si possono trovare, gli unici due processi che oggi rimangono manuali nella logistica sono il carico e lo scarico dei container.

Come affrontare il boom dell'e-commerce

Eppure, queste grandi scatole d'acciaio sono il petrolio che fa girare le ruote dell'economia mondiale. I container hanno dato impulso alla globalizzazione più di tutti gli accordi commerciali degli ultimi 50 anni messi insieme. Il numero di container nel commercio globale è triplicato dalla metà degli anni '90, raggiungendo i 152 milioni nel 2019. E il "picco dei container" è ancora lontano.

In tutto il mondo, le aziende si stanno preparando ad affrontare il boom dell'e-commerce alimentato dalla pandemia di Covid. Come mai prima d'ora, la catena di approvvigionamento è inondata da container che trasportano di tutto, dagli pneumatici alle attrezzature da palestra, dagli elettrodomestici all'elettronica, dall'abbigliamento al vino.

Quindi, rendere il processo di scarico più efficiente potrebbe sbloccare una nuova, importante fonte di valore per i centri di consegna, gli operatori logistici terzi (3PL) o qualsiasi azienda che si basi sulla distribuzione di grandi quantità di merci imballate sul mercato. Le macchine devono essere la soluzione? Diamo un'occhiata ad alcune esperienze recenti.

Uomo o macchina per i container caricati alla rinfusa?

Con il suo elevato utilizzo di lavoro manuale, la logistica del carico e dello scarico dei container è stata un argomento di grande interesse per la ricerca robotica, poiché considerata un'area con un elevato potenziale di automazione. Tuttavia, i risultati non hanno giustificato l'ottimismo.

I container vengono scaricati in gran parte a mano, poiché sono quasi sempre imballati in modo caotico. Per sfruttare al meglio lo spazio disponibile, i container vengono spesso caricati alla rinfusa (a terra) con singoli cartoni anziché su pallet, il che complica il processo di scarico del carico presso il centro di consegna. La varietà di merci trasportate è elevata e i requisiti di tempo sono rigorosi. Un sistema robotizzato adatto a qualsiasi attività di scarico container deve quindi essere altamente sofisticato.

Nonostante l'elevato numero di sistemi di scarico meccanico per container o camion, nessuno di essi ha ancora raggiunto una diffusione capillare. L'elevata variabilità dei modelli di imballaggio, unita ai brevi tempi di elaborazione, rappresenta un problema per i sistemi completamente autonomi. Soprattutto in scenari complessi, ciò comporta tempi di inattività del sistema e costosi interventi manuali.

I robot sono il futuro dello scarico dei container?

Nel 2011, l'UE ha lanciato "RobLog" (Robotic Logistics), un progetto di ricerca per sviluppare un sistema autonomo per lo scarico dei container. L'obiettivo era raggiungere un livello di automazione completamente nuovo in questa parte della catena logistica. Quattro anni e circa 7 milioni di euro dopo, i responsabili del progetto hanno concluso che la flessibilità di qualsiasi sistema di scarico meccanico ha un limite massimo. Anche quando un sistema è progettato per gestire un'ampia gamma di pacchi, impilati in diversi modi, un pacco può risultare inafferrabile per una macchina per motivi imprevedibili, come la deformazione durante il trasporto. Ciò significa che anche quando nella tecnologia sono integrati elevati livelli di flessibilità – il che ha ovviamente un costo – e questo si combina con la completa standardizzazione del contenuto di un container, non vi è alcuna garanzia che il sistema di scarico autonomo sia a prova di errore.

La conclusione dei ricercatori è stata che l'uomo non può essere sostituito nel processo di scarico. Al contrario, hanno scritto, ciò che serve è un'interfaccia collaborativa uomo-macchina veloce e intelligente: "Pertanto, la progettazione di sistemi autonomi più economici, semplici e meno flessibili, in grado di collaborare con operatori umani, è considerata la chiave del successo per l'automazione robotica dei processi logistici".

Parametri di una soluzione efficiente per container a carico sfuso 

Questa è una cattiva notizia per i boscaioli rumeni: dopotutto, le macchine hanno un ruolo nel processo di scarico. Ed è una buona notizia per i responsabili operativi che hanno dovuto affidarsi al lavoro manuale per svuotare i loro container.

"È difficile trovare persone disposte a fare questo lavoro. Chi vorrebbe stare in piedi per diverse ore al giorno in una piccola scatola di acciaio che può fungere da forno d'estate e da congelatore d'inverno?", afferma Anders Pettersson, responsabile Ricerca e Sviluppo di TAWI in Svezia.

Uno dei nostri clienti più importanti ha scoperto che, non appena qualcuno veniva a sapere che il giorno dopo avrebbe scaricato un container, si metteva in malattia. Svolgere lavori manuali pesanti come questo non è attraente per una forza lavoro moderna e istruita, e inoltre comporta una serie di rischi per la salute e la sicurezza.

Lo scarico di container sfusi è quindi un buon esempio di processo industriale in cui i sistemi semi-autonomi, che combinano macchine e operatori umani, rappresentano la soluzione ideale per svolgere compiti complessi grazie all'interazione uomo-macchina. Le macchine hanno il potenziale per trasformare il processo di scarico, afferma Anders, a condizione che l'interfaccia uomo-macchina sia progettata per tenere conto delle principali sfide in termini di efficienza, tra cui:

• Il numero di porte del magazzino
• Frequenza delle consegne
• Dimensioni dei cartoni/pacchi
• Gestione one-touch o two-touch
• Quanto sono imballati strettamente
• Flessibilità: il Santo Graal

Esaminando queste sfide una per una, possiamo iniziare a identificare i parametri di una soluzione efficiente:

Numero di porte del magazzino

Nove aziende su dieci che utilizzano una macchina per scaricare container dispongono di un trasportatore a braccio telescopico. Non si tratta di un prodotto nuovo, esiste da 30 anni. I trasportatori a braccio raramente dispongono di dispositivi di sollevamento, non possono gestire prodotti di grandi dimensioni come i mobili da giardino e le dimensioni della macchina impediscono di avvicinare un carrello elevatore alla porta del magazzino. Ma sono poco flessibili anche per un altro aspetto importante. Si tratta di una struttura massiccia fissata alla porta stessa. Le aziende di logistica 3PL possono in genere avere decine di porte nei loro magazzini, il che significa un investimento sostanziale per meccanizzarle tutte. Idealmente, una macchina deve potersi spostare da una porta all'altra in risposta alle mutevoli esigenze.

Un magazzino di distribuzione con diversi porti e un'ampia varietà di pacchi.

Numero di consegne

Le consegne sono spesso irregolari. Se si fa affari con Amazon, ad esempio, la loro stagione di punta inizia con il Black Friday di novembre, dopodiché triplicano o quadruplicano il loro volume d'affari. "Durante una recente visita a un 3PL nel sud della Svezia, ho scoperto che l'azienda aveva solo quattro container questa settimana e ne prevedeva 87 la successiva", afferma Anders Pettersson. "L'unica cosa costante nel volume di lavoro è che varia continuamente". Dal punto di vista delle strutture e del personale, questo evidenzia la necessità di flessibilità. Con i nastri trasportatori a braccio collegati ai porti di stoccaggio, questo significa anche molto tempo in cui i macchinari rimangono inattivi.

Dimensioni dei cartoni/pacchi

Nell'e-commerce, è comune spostarsi rapidamente tra diversi assortimenti di merci. Le aziende che cavalcano l'onda dell'e-commerce possono ritrovarsi a gestire giocattoli in un momento e sci, canoe o persino tavoli da biliardo in quello successivo, con enormi volumi che entrano negli stessi magazzini per essere gestiti dalle stesse attrezzature. I container carichi sfusi vengono solitamente riempiti con gli articoli più grandi in basso e quelli più piccoli in alto: i magazzinieri si arrampicano sulle scatole e ci costruiscono delle scale. Con le scatole piccole è quasi sempre più veloce scaricare manualmente, ma poi si arriva agli strati inferiori con la merce pesante, e persino quei boscaioli rumeni potrebbero aver bisogno di un aiuto meccanico.

Gestione one-touch o two-touch

Nella maggior parte dei casi, è necessario caricare le scatole su un pallet e trasportarle in magazzino. A questo punto, la questione è se il processo sia "one-touch" – direttamente dal contenitore al pallet – o "two-touch", che richiede una fase aggiuntiva per lo smistamento delle merci. Se si riceve un contenitore con oggetti di grandi dimensioni come mobili, probabilmente si vorrà pallettizzare la merce direttamente nel contenitore in modo che il carrello elevatore possa prelevarla. Le scatole più piccole di solito richiedono un lavoro aggiuntivo, perché devono essere smistate per essere posizionate sui pallet giusti. Se si hanno molte scatole di dimensioni diverse, è necessario un notevole lavoro di smistamento per evitare che i prodotti si mescolino sullo stesso pallet.

Quanto sono imballati strettamente

I container sfusi provengono principalmente dall'Asia. Vengono riempiti fino al soffitto per contenere il massimo volume di prodotto. Questi container non vengono caricati pensando al cliente, quindi scaricarli può essere come giocare a Tetris. A volte sono così stipati che è necessario fare forza per estrarre un cartone dal suo alloggiamento, oppure l'imballaggio stesso può deformarsi durante il trasporto. Lo spazio all'interno del container è angusto: se ne sposti uno, gli altri potrebbero caderti addosso.

Flessibilità: il Santo Graal

"Questo ambiente è estremamente stocastico: quando si aprono le porte dei container, non si sa mai cosa si troverà", afferma Anders. "Se si caricano le stesse scatole con gli stessi schemi in ogni container, automatizzare il processo di scarico è molto più semplice. Ma raramente accade così. L'e-commerce è in rapida evoluzione e le situazioni sono estremamente mutevoli per quanto riguarda le sfide che le aziende devono affrontare". Questo rende la flessibilità il requisito principale di qualsiasi sistema di scarico efficiente che ripagherà l'investimento con una maggiore produttività.

Verso una soluzione uomo-macchina efficiente per i container a carico sfuso

Attualmente, non esiste sul mercato un sistema adatto allo scarico dell'intera gamma di colli eterogenei sopra descritti. Per i responsabili operativi che desiderano una movimentazione più rapida dei container, l'esigenza di efficienza e di un ritorno sull'investimento rapido e chiaro implica solitamente che il lavoro manuale sia la soluzione predefinita. Dopotutto, perché investire in costose automazioni se un essere umano può svolgere un lavoro migliore?

TAWI è un fornitore leader a livello mondiale di soluzioni di sollevamento intelligenti, con sede in Svezia. Il suo caricatore telescopico montato, dotato di braccio di sollevamento a vuoto, è presente in molti luoghi di lavoro, dove è diventato una soluzione di riferimento per lo scarico di container in cui la salute e la sicurezza sono elevate.

In risposta a un'ampia ricerca sulle esigenze dei clienti, TAWI sta lavorando a una nuova generazione di ausili meccanici per risolvere le complesse problematiche sopra identificate. La nuova tecnologia promette notevoli miglioramenti in termini di efficienza e un rapido ritorno sull'investimento. Anziché sostituire gli operatori, mira a consentire loro di affrontare tutte le sfide legate ai container sfusi in modo sicuro, intuitivo e altamente flessibile.

Contattateci oggi stesso per ricevere le competenze degli esperti TAWI sulle sfide della logistica e del sollevamento.