Descarregando carga solta em Contêineres: O Desafio da Eficiência

Uma das principais redes de bricolagem da Suécia descobriu que esses trabalhadores florestais do Leste Europeu oferecem uma mão de obra forte e vigorosa a um preço atraente.

Essa empresa não está sozinha ao recorrer a soluções “cinzentas” nas margens do mercado de trabalho. O descarregamento de contêineres é um ambiente difícil e exigente, sendo um dos poucos aspectos realmente intensivos em mão de obra da economia moderna. Devido à grande variedade de itens a serem manuseados e às diferentes condições em que esses itens podem ser encontrados, os únicos dois processos que ainda permanecem manuais na logística atualmente são o carregamento e o descarregamento de contêineres.

Lidando com o boom do e-commerce

Ainda assim, esses grandes contêineres de aço são o óleo que mantém as engrenagens da economia mundial girando. Os contêineres impulsionaram a globalização mais do que todos os acordos comerciais dos últimos 50 anos juntos. O número de contêineres no comércio global triplicou desde meados da década de 1990, atingindo 152 milhões em 2019. E o “pico do contêiner” ainda está longe de ser alcançado.

Em todo o mundo, as empresas estão se preparando para lidar com o boom do e-commerce impulsionado pela pandemia de Covid. Como nunca antes, a cadeia de suprimentos está inundada de contêineres transportando de tudo: pneus, equipamentos de ginástica, eletrodomésticos, eletrônicos, roupas e até vinhos.

Portanto, tornar o processo de descarregamento das mercadorias mais eficiente pode liberar uma nova e grande fonte de valor para centros de distribuição, operadores logísticos terceirizados (3PL) ou, na verdade, qualquer empresa que dependa de levar grandes volumes de produtos embalados ao mercado. Certamente as máquinas devem ser a solução, certo? Vamos analisar algumas experiências recentes.

Homem ou máquina para contêineres com carga solta?

Devido ao seu alto uso de mão de obra manual, a logística de carregamento e descarregamento de contêineres tem sido um tema atraente para pesquisas em robótica, pois era considerada uma área com grande potencial de automação. No entanto, os resultados não justificaram o otimismo.

Os contêineres são descarregados, em sua maioria, manualmente, já que quase sempre são empilhados de forma caótica. Para aproveitar melhor o espaço disponível, os contêineres costumam ser carregados soltos (no chão), com caixas individuais em vez de paletes, o que complica o processo de retirada da carga no centro de distribuição. A variedade de mercadorias transportadas é grande e os requisitos de tempo são rigorosos. Um sistema robótico adequado para qualquer tarefa de descarregamento de contêineres, portanto, precisa ser altamente sofisticado.

Apesar do grande número de sistemas mecânicos para descarregamento de contêineres ou caminhões, nenhum deles alcançou uso generalizado até agora. A alta variabilidade dos padrões de empilhamento, combinada com tempos de processamento curtos, representa um desafio para sistemas totalmente autônomos. Especialmente em cenários complexos, isso leva a paradas do sistema e intervenções manuais custosas.

Os robôs são o futuro do descarregamento de cargas em conteiners?

Em 2011, a União Europeia lançou o “RobLog” (Robotic Logistics), um projeto de pesquisa para desenvolver um sistema autônomo de descarregamento de contêineres. O objetivo era alcançar um novo patamar de automação nessa parte da cadeia logística. Quatro anos e cerca de €7 milhões depois, os líderes do projeto concluíram que a flexibilidade de qualquer sistema mecânico de descarregamento tem um limite máximo. Mesmo quando um sistema é projetado para lidar com uma ampla variedade de volumes, empilhados de diferentes maneiras, pode acontecer de um pacote ser impossível de ser agarrado por uma máquina por motivos imprevisíveis, como deformação durante o transporte. Isso significa que, mesmo quando altos níveis de flexibilidade são incorporados à tecnologia — o que, claro, tem um custo — e isso é combinado com a total padronização do conteúdo do contêiner, não há garantia de que o sistema autônomo de descarregamento seja à prova de falhas.

A conclusão firme dos pesquisadores foi que o ser humano não pode ser substituído no processo de descarregamento. Em vez disso, escreveram eles, o que é necessário é uma interface colaborativa homem-máquina rápida e inteligente: “Portanto, projetar sistemas autônomos mais baratos, simples e menos flexíveis, capazes de colaborar com operadores humanos, é considerado a chave do sucesso para a automação robótica dos processos logísticos.”

Parâmetros de uma solução eficiente para contêineres com carga solta

As máquinas têm seu lugar no processo de descarregamento de cargas. E é uma boa notícia para os gerentes de operações que precisavam depender da mão de obra manual para esvaziar seus contêineres.

“É difícil encontrar pessoas que queiram fazer esse trabalho. Quem quer ficar várias horas por dia dentro de uma caixa de aço que pode ser um forno no verão e um freezer no inverno?”, diz Anders Pettersson, chefe de P&D da TAWI na Suécia.

“Um dos nossos maiores clientes descobriu que, assim que alguém ficava sabendo que teria que descarregar contêineres no dia seguinte, ligava dizendo que estava doente. Realizar esse tipo de trabalho manual pesado não é atraente para uma força de trabalho moderna e qualificada e, além disso, envolve uma série de riscos à saúde e segurança.”

Descarregar contêineres com carga solta é, portanto, um bom exemplo de processo industrial em que sistemas semiautônomos — combinando máquinas com operadores humanos — são a melhor forma de realizar tarefas complexas por meio da interação homem-máquina. As máquinas têm potencial para transformar o processo de descarregamento, afirma Anders, desde que a interface homem-máquina seja projetada levando em consideração os principais desafios de eficiência, incluindo:

• Número de portas do armazém
• Frequência das entregas
• Tamanho das caixas / pacotes
• Manuseio com um toque ou dois toques
• Quão compactados estão os itens
• Flexibilidade – o santo graal

By looking at these challenges one by one, we can begin to identify the parameters of an efficient solution:

Número de portas do armazém

Nove em cada dez empresas que utilizam máquinas para descarregar cargas contêineres possuem um transportador telescópico. Este não é um produto novo, existe há 30 anos. Transportadores telescópicos raramente possuem dispositivos de elevação, não conseguem lidar com produtos grandes como móveis de jardim, e o tamanho da máquina impede que um empilhadeira se aproxime da porta do armazém. Mas eles são inflexíveis de outra maneira importante: são estruturas enormes, fixadas diretamente à porta. Empresas de logística terceirizada (3PL) geralmente possuem dezenas de portas em seus armazéns, o que significa um investimento significativo para mecanizar todas elas. O ideal seria que a máquina pudesse se mover de porta em porta conforme as necessidades mudam.

Um centro de distribuição com várias portas e grande variedade de pacotes.

Número de entregas

As entregas costumam ser irregulares. Se você faz negócios com a Amazon, por exemplo, a alta temporada começa na Black Friday, em novembro, e a empresa triplica ou quadruplica o volume de negócios nesse período. “Em uma visita recente a um 3PL no sul da Suécia, descobri que a empresa recebeu apenas quatro contêineres nesta semana e estava esperando 87 para a próxima”, diz Anders Pettersson. “A única constante no volume de trabalho é que ele está sempre mudando.” Do ponto de vista das instalações e do pessoal, isso destaca a necessidade de flexibilidade. Com transportadores telescópicos fixos nas portas do armazém, isso também significa que as máquinas passam muito tempo paradas.

Tamanho das caixas / pacotes

No e-commerce, é comum alternar rapidamente entre diferentes tipos de mercadorias. Empresas que surfam a onda do comércio eletrônico podem lidar com brinquedos em um momento e, no seguinte, com esquis, canoas ou até mesas de bilhar, com grandes volumes chegando ao mesmo armazém para serem manuseados pelo mesmo equipamento. Contêineres com carga solta geralmente são preenchidos com itens grandes na parte inferior e menores no topo — os funcionários do armazém escalam as caixas e fazem “escadas” com elas. Com caixas pequenas, quase sempre é mais rápido descarregar manualmente, mas quando se chega às camadas inferiores, com itens pesados, até mesmo os lenhadores romenos podem precisar de ajuda mecânica.

Manuseio com um toque ou dois toques

Na maioria dos casos, é preciso colocar as caixas em um palete e levá-las para o armazém. A questão é se o processo é “um toque” — diretamente do contêiner para o palete — ou “dois toques”, exigindo uma etapa adicional para separar as mercadorias. Se você recebe um contêiner com itens grandes, como móveis, provavelmente vai querer paletizar os produtos diretamente no contêiner para que a empilhadeira possa transportá-los. Caixas menores geralmente exigem trabalho adicional, pois precisam ser separadas para serem colocadas nos paletes corretos. Se você tem muitas caixas de tamanhos diferentes, há muito trabalho de separação para evitar misturar produtos no mesmo palete.

Quão compactados estão os itens

Contêineres com carga solta vêm principalmente da Ásia. Eles são preenchidos até o teto para acomodar o máximo de produtos possível. Esses contêineres não são carregados pensando no cliente, então descarregá-los pode ser como jogar Tetris. Às vezes, estão tão compactados que é preciso força para tirar uma caixa do lugar, ou a própria embalagem pode estar deformada devido ao transporte. O espaço dentro do contêiner é apertado; ao mover uma caixa, outras podem cair sobre você.

Flexibilidade – o santo graal

“Esse ambiente é super estocástico — quando você abre as portas do contêiner, nunca sabe o que vai encontrar”, diz Anders. “Se você tivesse sempre as mesmas caixas, empilhadas nos mesmos padrões em todos os contêineres, automatizar o processo de descarregamento das cargas seria muito mais simples. Mas raramente é assim. O e-commerce é dinâmico e as situações mudam rapidamente quanto aos desafios enfrentados pelas empresas.” Isso faz da flexibilidade o principal requisito de qualquer sistema eficiente de descarregamento que traga retorno sobre o investimento por meio de maior produtividade.

Rumo a uma solução eficiente homem-máquina para contêineres com cargas soltas

Atualmente, não existe no mercado um sistema adequado para descarregar todo o espectro de volumes heterogêneos descritos acima. Para os gerentes de operações que buscam uma rotação mais rápida da carga dos contêineres, a necessidade de eficiência e de um retorno claro e rápido sobre o investimento geralmente faz com que a mão de obra manual seja a solução padrão. Afinal, por que investir em automação cara se um humano pode fazer o trabalho melhor?

A TAWI é uma fornecedora global líder em soluções inteligentes de manipulação a vácuo, com sede na Suécia. Seu manipulador a vácuo, equipado com braço articulado de elevação, pode ser encontrado em muitos locais de trabalho, sendo a solução preferida para descarregar cargas contêineres onde as preocupações com saúde e segurança são grandes.

Em resposta a pesquisas extensas sobre as necessidades dos clientes, a TAWI está desenvolvendo uma nova geração de dispositivos mecânicos para resolver as questões complexas identificadas acima. A nova tecnologia promete ganhos substanciais de eficiência e rápido retorno sobre o investimento. Em vez de substituir os trabalhadores, o objetivo é capacitá-los a enfrentar todos os desafios dos contêineres com carga solta de maneira segura, intuitiva e altamente flexível.

Para obter insights especializados da TAWI sobre desafios logísticos e de elevação, entre em contato conosco hoje mesmo.