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Lo stoccaggio di minuteria

Quando si parla di stoccaggio minuteria o carichi leggeri, spesso insorgono due problemi. Da una parte, vi è un elevato numero di referenze, ovvero una grande varietà di SKU da classificare. Dall’altra, è necessario ottenere un alto indice di rotazione per mantenere alta la produttività dell'impianto.

I due obiettivi garantiscono esigenze del presente (legate alla capacità di stock) e future (un elevato indice di rotazione è sinonimo di produttività).

Il metodo per raggiungere tali premesse, nel modo più efficiente e razionale possibile, è rappresentato dall’automazione. Tuttavia, non bisogna dimenticare che, quando si progetta un magazzino robotizzato, occorre soddisfare la premessa che il costo dell’impianto sia proporzionato con il costo totale dell’operazione.

In altre parole, si deve trovare un equilibrio tra costi e utilità analizzando le condizioni che elenchiamo qui di seguito.

Sistema di trasporto con rulliere per contenitori e minuteria

Sistema di trasporto con rulliere per contenitori e minuteria.

Approcci per il prelievo dei prodotti nello stoccaggio di minuteria

Esistono due approcci per immagazzinare merci di piccole dimensioni:

  • “Uomo alle merce” in cui a spostarsi è l’operatore.
  • “Merce all'uomo”, in cui è il carico che si muove fino alla postazione dell’operatore.

Non esiste una soluzione standard o ideale al momento di scegliere ed è possibile che la decisione migliore sia una combinazione di entrambi gli approcci. Sorgono innumerevoli dubbi su questo tema, a cui è difficile dare una risposta, dato che tali strategie devono essere adattate a ciascun prodotto per ogni singolo settore.

1.La strategia “uomo alla merce” 

Il principio “uomo alla merce” (men-to-goods) è il più classico tra quelli esistenti. In questo approccio, i prodotti sono stoccati su scaffalature installate in vari modi a seconda del sistema scelto.

La movimentazione del carico può essere manuale (il prodotto viene ubicato pezzo per pezzo) o meccanica (si movimentino unità di carico complete, generalmente casse o contenitori).

  • Vantaggio principale: basso costo di investimento.Sv
  • Svantaggio: elevato costo di movimentazione.

Il prelievo avviene manualmente, per cui l’operatore deve camminare o spostarsi con un carrello fino al luogo in cui si trova la referenza da cercare, in base all’ordine da assemblare. I sistemi utilizzati in questo approccio sono le scaffalature metalliche disposte su uno o più livelli (passerelle o soppalchi industriali), scaffali mobili, magazzini con corsie strette e picking dinamico.

Il grado di automazione in questi sistemi è molto basso e dipende dalle caratteristiche di ciascuna applicazione. Solo l’utilizzo di un sistema di picking dinamico dotato di dispositivi pick-to-light e di navette con put-to-light permette di raggiungere un livello di automazione significativo.

Non tutti i sistemi che rispondono al principio “uomo alle merci” sono identici. Le diverse opzioni possono essere classificate utilizzando una scala che va da 0 a 10, applicata su quattro parametri:

  1. Il costo totale dell’investimento.
  2. Le spese di movimentazione in termini di manodopera (il costo della movimentazione per articolo, che è indipendente dall’investimento).
  3. La capacità di movimentazione in base al numero di movimenti per unità di tempo.
  4. L’indice di utilizzo della superficie in termini di utilizzo effettivo.

Nei seguenti punti viene analizzata ognuna di queste soluzioni e viene quindi valutata rispetto a questi quattro parametri.

Scaffalature su un solo livello

Queste scaffalature, che in genere presentano una ridotta capacità di carico, sono distribuite all’interno del magazzino in modo da lasciare un piccolo corridoio per consentire il passaggio dell’operatore e del carrello per il picking. Esistono sistemi molto sofisticati con cassetti di varie dimensioni e disposizioni che si adattano ai diversi volumi dei prodotti e a tutte le attività industriali.

Scaffalature minuteria per azienda del settore editoriale

Scaffalature minuteria per azienda del settore editoriale.

In genere, i livelli bassi sono dedicati allo stoccaggio dei prodotti più pesanti. Di solito, tali scaffalature sono basse e variano in base alle esigenze specifiche di ciascun settore o magazzino. Le strutture più alte ostacolano il rapido accesso ai prodotti che occupano i vani degli scaffali più in alto, rendendo necessario l'uso di scale o carrelli scala, spesso manuali, che rallentano ulteriormente il processo di prelievo e deposito delle unità.

Nei magazzini dotati di tali sistemi è inoltre possibile utilizzare altri mezzi di movimentazione, come transpallet manuali o elettrici, oltre a commissionatori basso o medio livello (per maggiori informazioni consultare la sezione dedicata ai carrelli elevatori.

Valutazione del sistema:
Parametro Punteggio Commento
Costo totale dell’investimento 1 Basso
Costo di movimentazione 8 Alto. In generale, si esegue in modo del tutto manuale
Capacità di movimentazione 4 Termine medio.
Spazio occupato 3 Abbastanza buono, data la dimensione ridotta dei corridoi. Lo sfruttamento del volume è inefficiente

Scaffalature multipiano

Questo sistema di stoccaggio risponde agli stessi principi indicati in precedenza, dal momento che si tratta di due o più magazzini su un solo livello, installati uno sopra l’altro, per ottenere una maggiore capacità di stoccaggio o per disporre di scaffalature alte dotate di passerelle (il cui effetto è lo stesso di quelle disposte su più livelli).

Si elimina così la necessità di utilizzare scale manuali o carrelli scala e si riduce lo spreco di tempo per ogni articolo prelevato o depositato.

Nei magazzini con questo sistema è impossibile utilizzare mezzi meccanici, eccetto nel livello inferiore o nei soppalchi ad alta resistenza (che presentano un maggior costo di installazione).

Tuttavia, possono essere utilizzati carrelli elevatori o altri mezzi, ad esempio ascensori o montacarichi per l’approvvigionamento dei livelli superiori con pallet completi.

Valutazione del sistema:

Parametro Punteggio Commento
Costo totale dell’investimento 1,5 Leggermente superiore ai magazzini con un solo livello.
Costo di movimentazione 9 Maggiore ai magazzini con un solo livello. È impossibile utilizzare mezzi meccanici per il deposito e le operazioni di picking dai livelli superiori (presuppone maggiori investimenti).
Capacità di movimentazione 3 Inferiore ai magazzini con un solo livello, dal momento che le operazioni sono più lente quando si lavora sui livelli superiori senza utilizzare mezzi meccanici.
Spazio occupato 5 Lo sfruttamento della superficie è simile ai magazzini con un solo livello, tuttavia il volume è duplicato o triplicato.

Scaffalature mobili

Il sistema basato su scaffalature mobili permette di risparmiare molto spazio, poiché il numero di corridoi è generalmente ridotto a uno solo. Tuttavia, quando le scaffalature vengono utilizzate con una certa frequenza o se il numero di scaffalature è molto elevato, è possibile progettare sistemi con più corridoi, raggruppando le scaffalature in più blocchi.

Il deposito e il prelievo dei prodotti avviene esclusivamente a mano e, poiché le distanze da percorrere sono più brevi rispetto alle scaffalature statiche, il tempo necessario per aprire il corridoio (o i corridoi) è ampiamente compensato.

In questi sistemi, in cui le scaffalature si chiudono ermeticamente, formando dei blocchi, i prodotti depositati sono preservati dalla polvere. Inoltre, nel caso in cui il movimento delle basi avviene elettricamente, i blocchi sono dotati di un sistema di sicurezza che arresta immediatamente la manovra se viene rilevata la presenza di un ostacolo, evitando possibili incidenti.

Le scaffalature mobili possono essere controllate con un computer, così da poter programmare l’apertura e la chiusura del corridoio di lavoro, semplificando in questo modo le operazioni.

Valutazione del sistema:

Parametro Punteggio Commento
Costo totale dell’investimento 3,5 L’investimento sarà tanto più costoso quanto più piccolo è l’impianto (in proporzione alla sua capacità). È possibile prevedere sistemi di scaffalature mobili su vari livelli.
Costo di movimentazione 8 La facilità di apertura e chiusura del corridoio nei sistemi automatici riduce il tempo di funzionamento, con conseguente aumento della produttività e riduzione dei costi di manodopera per ogni articolo prelevato o depositato
Capacità di movimentazione 4 La riduzione del tempo di funzionamento presuppone un aumento del numero di articoli depositati e prelevati in ciascuna unità di tempo.
Spazio occupato 7 Il ridottissimo numero di corsie che sono previste per queste installazioni aumenta significativamente il tasso di utilizzo della superficie. Tuttavia ciò comporterebbe un sostanziale aumento dell’investimento senza apportare un impatto positivo sui costi e sulle capacità di movimentazione

Magazzini con corridoi stretti

Nell’ambito dei sistemi che rispondono al principio “uomo alla merce”, le strutture di stoccaggio con corridoi stretti presentano i migliori indici in termini d’uso del suolo, di capacità di gestione e spese di trasporto. Al contrario, il costo dell’investimento che deriva da questo approccio è superiore al precedente, anche se rimane su livelli accettabili.

L’ingombro della superficie è minimo con la disposizione di corridoi molto stretti che possono, in funzione dei tipi di carico, avere una separazione di 1.000 mm tra i carichi. Tuttavia, è più comune predisporre corridoi di larghezza compresa tra 1.500 e 1.700 mm per poter utilizzare carichi completi. Questi sistemi permettono di sfruttare l’intera altezza del magazzino fino al tetto.

Se vuoi saperne di più su questo tema, puoi consultare il nostro articolo sulla larghezza delle corsie del magazzino.

I mezzi di sollevamento impiegati sono esclusivamente meccanici, ad esempio carrelli elevatori a grandi altezze, carrelli trilaterali, commissionatore alto livello e trasloelevatori manuali.

In questi sistemi, è essenziale ottenere un alto livello di razionalizzazione per ottenere la massima capacità. È opportuno utilizzare trasportatori a rulli, transpallet, carrelli elevatori, oltre a veicoli a guida automatica (AGV e LGV), che servono a collegare le diverse fasi di preparazione che avvengono nel magazzino.

Inoltre è fondamentale mantenere una posizione di lavoro corretta durante le operazioni di prelievo e deposito della merce sulle scaffalature. L’operatore deve essere in grado di muoversi, sia verticalmente sia orizzontalmente, tra le scaffalature ed eseguire operazioni in modo ergonomicamente corretto, efficace e sicuro.

Esistono altri elementi chiave per ottenere un elevato livello di produttività, come la combinazione di un buon WMS e  terminali a radiofrequenza che consentono di sveltire le operazioni di picking.

Le corsie strette di un magazzino in cui si effettua lo stoccaggio di minuterie

Le corsie strette di un magazzino in cui si effettua lo stoccaggio di minuterie.

L’efficienza del sistema può essere ulteriormente migliorata installando sui carrelli elevatori sistemi computerizzati, stampanti o di trasmissione dati. In tal modo, l’operatore può inviare in real time al terminale le variazioni di stock. Tutto ciò si traduce in una migliore gestione che consente di migliorare gli indici di efficienza del magazzino.

La produttività può migliorare anche installando preselettori di altezza e posizione nel corridoio, in modo che l’operatore non debba preoccuparsi del suo posizionamento sulla scaffalatura, ma solo dirigere, automaticamente, la macchina verso l’ubicazione corretta.

Questi sistemi di stoccaggio devono essere progettati in conformità con le apparecchiature da utilizzare e i carichi da movimentare. Pertanto, è imprescindibile eseguire una completa analisi preliminare delle merci in entrata e in uscita, delle misure e della proporzione con cui esce la merce in base a un sistema piuttosto che a un altro. L’efficienza massima si ottiene in presenza di un’alta percentuale di merce omogenea in uscita o, in altre parole, con unità di carico complete.

Valutazione del sistema:

Parametro Punteggio Commento
Costo totale dell’investimento 3 Il livello complessivo dell’investimento è piuttosto elevato ma è compensato dal miglioramento globale degli altri parametri.
Costo di movimentazione 2 Quando si esegue l’intera operazione utilizzando elementi meccanici, l’incidenza del costo della manodopera si riduce.
Capacità di movimentazione 5 Questo fattore aumenta notevolmente grazie all’agilità di movimento che si ottiene con il sistema.
Spazio occupato 6 Questo indice è molto elevato grazie all’utilizzo di corridoi molto stretti e allo sfruttamento dell’altezza totale del magazzino.

Scaffalature dinamiche per picking

Nell’ambito della strategia “uomo alla merce”, il sistema di preparazione ordini di minuteria con cui si ottiene il massimo rendimento è quello relativo all’uso delle scaffalature a gravità per picking.

Ciascuna scatola di fronte al corridoio di preparazione ordini contiene una determinata referenza e, dietro queste ultime si trovano quelle di riserva. Si riduce Il numero di corridoi così come il percorso che ogni operatore deve compiere. Grazie alla ridotta superficie occupata dai corridoi, complessivamente si sfrutta una superficie molto più ampia rispetto ad altri sistemi di stoccaggio.

Scaffali per il picking in un magazzino aeroportuale

Scaffali per il picking in un magazzino aeroportuale.

La preparazione degli ordini può avvenire in base a tre modalità:

  1. Con un carrello (o un commissionatore) con cui l’operatore si sposta lungo la scaffalatura e prepara l’ordine.
  2. Usando i trasportatori su uno dei lati del corridoio, collegato a una delle scaffalature.
  3. Mediante trasportatori installati al centro del corridoio: in questo caso si predilige un livello operativo più elevato rispetto alla capacità di stoccaggio.

Le diverse soluzioni strutturali disponibili permettono di adattare le scaffalature a gravità si adattano alle esigenze delle aziende. Ad esempio, è possibile utilizzare i livelli alti per stoccare pallet con merce di riserva e integrare tale sistema con picking a gravità da contenitori o pallet.

Questi sistemi possono risultare più performanti con dispositivi pick-to-light che indicano l’ubicazione e le quantità da prelevare di ogni singolo articolo. Il sistema di gestione svolge la funzione di gestire e controllare questi dispositivi.

La somma di software WMS, scaffalature a gravità per picking e dispositivi pick-to-light fanno diventare tali procedure quasi automatiche avvicinandole all'approccio “merce all'uomo”.

Infatti, per i prodotti di largo consumo spesso si installano questi sistemi insieme a un Miniload o a magazzini rotanti orizzontali. In questi casi, il picking a gravità viene gestito come parte dei dispositivi automatici.

Valutazione del sistema:

Parametro Punteggio Commento
Costo totale dell’investimento 8 Il costo medio dell’investimento, che è pari a 8, è compensato dall’efficienza e dai vantaggi ottenuti.
Costo di movimentazione 2 Il costo di movimentazione è molto basso dal momento che con questo sistema aumenta l’efficienza del personale disponibile.
Capacità di movimentazione 8 Molto elevata in caso di un un alto numero di operazioni, specialmente se si utilizza una soluzione pick-to-light.
Spazio occupato 8 Molto alto per il ridotto numero di corridoi. L’utilizzo dell’altezza è inefficiente, a meno che non si utilizzi lo spazio sopra le scaffalature di picking inserendo dei pallet di riserva.

La strategia “merce all'uomo”

Questo principio al contrario di quello “uomo alla merce”, avvicina i prodotti all’operatore. Con questa modalità operativa, si eliminano i tempi morti che si producono durante lo spostamento da un punto di prelievo/deposito all’altro.

A differenza dei sistemi visti in precedenza, ubicazione e prelievo dei prodotti avvengono manualmente, anche se in ogni caso vi è una totale automazione della movimentazione delle referenze. I sistemi di stoccaggio che si basano su questo principio sono il magazzino verticale, i magazzini rotanti orizzontali e i trasloelevatori miniload.

Trasloelevatori per casse (miniload)

Il miniload è fondamentalmente un magazzino compatto alimentato da un trasloelevatore completamente automatico. Le unità di carico che questi sistemi movimentano sono contenitori o casse, che tipicamente misurano 600 x 400 mm o 800 x 600 mm e sono adatti alle dimensioni dei prodotti che contengono.

Questo sistema può anche movimentare vassoi al posto dei contenitori, con cui è possibile posizionare prodotti diversi dalle dimensioni molto piccole in una sola volta, formando in tal modo un’unità di carico di piccole dimensioni. Di fatto, il nome “miniload” deriva proprio da questo.

Questa soluzione di stoccaggio occupa pochissimo spazio e, dal momento che risponde al principio “merce all'uomo”, consente di configurare le postazioni di lavoro in modo ergonomico ed estremamente efficiente. Anche i miniload possono essere combinati in modo che una singola postazione di lavoro possa accogliere vari dispositivi contemporaneamente.

Modello che mostra il funzionamento di un magazzino con sistema miniload

Modello che mostra il funzionamento di un magazzino con sistema miniload.

Il carico massimo che questo tipo di sistema è in grado di movimentare è di circa 100 kg per unità di carico (cassa, contenitore o vassoio); è inoltre in grado di raggiungere elevate velocità di elevazione fino a 90 m/min, inoltre si muove orizzontalmente fino a 250 m/min.

In questi sistemi uno dei vantaggi principali è rappresentato dal controllo delle scorte. In genere, gli articoli sono identificati da codici a barre letti tramite scanner. Il sistema informatico integrato nel miniload esegue il controllo e la gestione delle merci, oltre alle operazioni da effettuare.

Il miniload si può configurare con capacità e velocità diverse. Ciò permette di adattare la soluzione alle esigenze di ogni azienda o settore.

In particolare, i miniload sono classificati in base al rendimento, che può essere medio, alto o molto alto.

  1. I miniload dalle prestazioni medie sono quelli in grado di movimentare un numero massimo di 150 casse all’ora (75 in ingresso e 75 in uscita) in un ciclo combinato (sfruttano il movimento di inserimento di un’unità per rimuovere l’altra o viceversa). Come per i trasloelevatori per pallet, un lato delle scaffalature che ospita il carico può contenere livelli a gravità inclinati per il picking dei prodotti a rotazione A con un corridoio parallelo, mentre i prodotti a rotazione B e C vengono movimentati tramite la testata del miniload. Allo stesso modo, è possibile utilizzare dispositivi pick-to-light e put-to-light per accelerare ulteriormente le operazioni.
  2. I miniload ad alte prestazioni possono movimentare 150-180 contenitori all’ora in entrata e uscita in cicli combinati. Come descritto in precedenza, possono contenere livelli di scaffalature a gravità per picking sul lato. Se si ritenesse opportuno è possibile predisporre delle postazioni di picking in testata. In questi sistemi è essenziale collocare dispositivi pick-to-light e put-to-light.
  3. I miniload ad altissime prestazioni possono superare le 250 casse all’ora in entrata e uscita in cicli combinati. In questi modelli, in genere sono disponibili solo i contenitori in testata, e le postazioni di picking possono essere previste in una zona adiacente. In questi magazzini, è essenziale adottare misure ergonomiche, sistemi di supporto molto intuitivi oltre a software di gestione e controllo avanzato. Grazie alle loro caratteristiche, i miniload che hanno prestazioni molto elevate rappresentano la soluzione ideale per estrarre molti contenitori in poco tempo. Pertanto, l’utilizzo dei miniload risulta essere ottimale per magazzini di deposito merce in attesa di spedizione (polmone), magazzini di alimentazione delle postazioni di montaggio o movimentazione e come sequenziatori per consegnare i contenitori ordinati rapidamente.

Valutazione del sistema:

Parametro Punteggio Commento
Costo totale dell’investimento 7 Intermedio con tendenza ad aumentare.
Costo di movimentazione 1 Essendo un sistema quasi del tutto automatizzato, l’influenza del costo della manodopera nella movimentazione è praticamente nullo.
Capacità di movimentazione 6 L’indice relativo alla capacità di movimentazione è medio con tendenza alta/molto-alta, a seconda del modello.
Spazio occupato 8 La capacità di stoccaggio è molto elevata rispetto alla superficie del suolo utilizzata. È possibile sfruttare l’intera altezza del magazzino.

Magazzini verticali e rotanti orizzontali

Seppur attualmente il sistema miniload sia quello più usato, è possibile trovare soluzioni di stoccaggio alternative. Parliamo dei magazzini verticali e dei magazzini rotanti orizzonatli:

  • I magazzini verticali sfruttano lo spazio diponibile in maniera verticale e sono indicati in situazioni in cui si dispone di superficie limitata, però è possibile edificare verso l'alto. Si tratta di strutture chiuse che portano il prodotto all'operatore.
  • I magazzini rotanti sfruttano un sistema meccanico contenuto al loro interno per portare le merci all'operatore che è incaricato di prelevarla senza doversi allontanare dalla postazione.

È interessante conoscere i sistemi di immagazzinaggio verticali e orizzontali perché, seppur il loro uso stia diminuendo, possono risultare utili in determinati impianti.

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