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Almacenaje para piezas pequeñas

Cuando se trata de alojar unidades de pequeñas dimensiones o escaso peso, se suelen plantear dos tipos de problemas:

  • Por una parte, existe un elevado número de referencias, o lo que es lo mismo, hay una gran variedad de unidades que clasificar.
  • Por otra parte, es necesario obtener gran índice de rotación.

En esta sección se busca definir los parámetros que se deben tener en cuenta para conseguir un almacén de pequeñas piezas casi perfecto. El medio para alcanzar esta premisa de la manera más eficiente y racional posible es la automatización de los procesos. Sin embargo, no se debe olvidar nunca que cuando se diseña un almacén, sobre todo si es robotizado, se debe tener en mente que el coste de la instalación ha de estar proporcionado al coste total de la operación. En otras palabras, se ha de conseguir un equilibrio entre coste y utilidad.

Para lograr estos objetivos es preciso analizar cada una de las opciones de las que disponemos en un almacén con este tipo de piezas.

 

Principios clave para la instalación de un almacén de piezas pequeñas

Cuando se trata de planificar una instalación de este tipo, existen dos estrategias básicas claves, entre las que hay que elegir una o conjugar ambas que son planteamiento hombre a producto (es el operario el que se mueve) o producto a hombre (en el que es la carga la que se mueve hacia la posición del operario).

No existe una única solución estándar o ideal a la hora de elegir entre estos dos planteamientos. Hasta es posible que realmente no exista una solución óptima o que la decisión más adecuada sea una combinación de ambas. Esta es una cuestión de difícil respuesta, ya que nuestras estrategias se deben adaptar a cada producto y a cada industria en particular y no generalizar

Este manual busca dar una información introductoria sobre estos temas, pero recuerde que la colaboración de profesionales especialistas en la materia es imprescindible puesto que cada caso particular es diferente y no se puede generalizar sin haber realizado un estudio detallado del proyecto. Partiendo de esta premisa, a continuación procederemos a examinar las opciones que la industria especializada puede ofrecer.

 

1. La estrategia de hombre a producto

El principio de hombre a producto es el más convencional y clásico de los existentes. En esta modalidad, los productos son almacenados en estanterías colocadas de diversas maneras en función del sistema elegido. La manutención de estos elementos se realiza de forma manual –y el producto se ubica pieza a pieza– o mecanizada, para lo que se manipulan unidades de carga completas, generalmente cajas o contenedores.

  • Su mayor desventaja es su alto coste de manipulación
  • Su ventaja fundamental es el bajo coste de su inversión.

La extracción de las unidades se lleva a cabo, normalmente, de modo manual, para lo cual el operario se ha de desplazar andando o montado sobre una máquina hasta el lugar donde está colocada la referencia que ha de buscar según la orden de pedido que ha recibido.

Los sistemas que se usan en este planteamiento son las estanterías en una planta, en varias plantas (mediante el uso de pasarelas o entreplantas), las estanterías móviles, los almacenes de pasillo estrecho y las estanterías de picking dinámico.

 

Instalación para la cadena de tiendas de autoservicio

Instalación para una cadena de tiendas de autoservicio

 

El grado de automatización en estos sistemas es muy bajo y depende de las características propias de cada aplicación. Solo el sistema de picking dinámico dotado de dispositivos pick-to-light alcanza un grado importante de automatización y el empleo de carros con put-to-light.

No todos los sistemas que responden al principio hombre a producto son exactamente iguales. Para analizarlos hemos optado por puntuar las diversas opciones siguiendo la utilización de una escala del 0 al 10, aplicada a cuatro parámetros que son:

a) El coste total de la inversión

b) El coste de manipulación en términos de mano de obra (el coste del manejo por artículo, que es independiente de la inversión)

c) La capacidad de manipulación en número de movimientos por unidad de tiempo

d) El índice de utilización de la superficie en términos de uso efectivo.

A continuación procederemos a analizar uno por uno los sistemas que utilizan la estrategia "de hombre a producto" según estos cuatro parámetros.

 

  • Estanterías en una sola planta

Este tipo de estanterías, que generalmente son de pequeña capacidad de carga, se distribuyen en el almacén dejando un pequeño pasillo para el paso del operario y el carrito de picking. Actualmente existen sistemas muy sofisticados con gavetas de muchos tamaños y disposiciones que se adaptan a todos los volúmenes de producto y a todas las actividades industriales.

 

Instalación para el sector editorial

Instalación para el sector editorial

 

Usualmente los niveles bajos se dedican a alojar los productos de más peso y estas estanterías no suelen ser muy altas. Esta característica dependerá de las necesidades de cada industria y cada almacén, pero conviene tener en cuenta que las estructuras muy altas dificultan el acceso rápido a los productos situados en los puestos más elevados. Incluso, en ocasiones, se necesitan escaleras o carros-escalera, casi siempre manuales, que ralentizan el proceso de toma y colocación de las unidades.

En los almacenes dotados de estos sistemas también se pueden emplear otros medios mecanizados como transpalets manuales o autopropulsados, así como preparadoras de pedidos de bajo o medio nivel (para más información, no dude en consultar el artículo referente a los equipos de manutención).

Calificación de este sistema: 

Parámetro Calificación Comentario
Coste total de la inversión

1

Bajo
Coste de manipulación 8 Alto. Por lo general, se realiza de manera totalmente manual.
Capacidad de manipulación 4 Término medio
Uso de la superficie 3 Bastante bueno, dado el pequeño tamaño de los pasillos. La utilización del volumen es ineficiente.

 

  • Estanterías de varias plantas

Este sistema de almacenamiento responde a los mismos principios que el anterio rya que, en la práctica, se trata de dos o más almacenes de una planta instalados uno encima del otro. Con ello se logra una mayor capacidad de almacenamiento al disponer de estanterías más altas dotadas de pasarelas (que, al fin y al cabo, vendría a ser como disponer de varias plantas físicas).

Con este sistema se elimina la necesidad de utilizar escaleras manuales o carritos-escalera y se consigue, por lo tanto, una disminución relativa del tiempo empleado por cada artículo recogido o depositado.

En los almacenes con este sistema es imposible el empleo de medios mecánicos, excepto en la planta inferior o en las entreplantas de alta resistencia (que tienen, eso sí, un mayor coste de instalación). Pueden usarse, sin embargo, carretillas elevadoras u otros medios, como ascensores o montacargas para la alimentación a las plantas superiores con palets completos.

- Calificación de este sistema:

Parámetro Calificación Comentario
Coste total de la inversión 1,5 Ligeramente superior a los almacenes de una sola planta.
Coste de manipulación 9 Superior a los almacenes de una sola planta. Es imposible utilizar métodos mecánicos en la colocación y picking de las plantas superiores (su uso supone una mayor inversión).
Capacidad de manipulación 3 Inferior a los almacenes de una sola planta, ya que se ralentiza la operación en las plantas superiores al no usar medios mecánicos en ellas.
Uso de la superficie 5 En uso de superficie es similar a los almacenes de una sola planta, pero en volumen los duplican o triplican.

 

  • Estanterías móviles

El sistema de estanterías móviles ahorra gran cantidad de espacio, ya que el número de pasillos queda reducido, generalmente, a uno solo. Sin embargo, cuando la utilización de las estanterías es muy frecuente o si el número de estanterías es muy grande, se pueden diseñar sistemas con más de un pasillo, mediante la agrupación de las estanterías en varios bloques.

La colocación y recogida de los productos se lleva a cabo de forma exclusivamente manual y, dado que las distancias que se deben recorrer son mucho más cortas que en el caso de los sistemas de estanterías fijas, el tiempo que se necesita para abrir el pasillo (o los pasillos) queda ampliamente compensado.

En estos sistemas en los que las estanterías quedan herméticamente cerradas formando bloques, los productos depositados se ven libres del polvo. Además, cuando el movimiento se ejecuta eléctricamente, estos bloques de estanterías están provistos de un sistema de seguridad que detiene automáticamente la maniobra si aparece algún obstáculo, con lo que se evitan posibles accidentes, como pueda ser el aplastamiento de personal en el interior.

Los sistemas de estanterías móviles pueden estar controlados por ordenador, de forma que las aperturas y cierres del pasillo pueden ser programados. Con este sistema se agilizan las operaciones.

- Calificación de este sistema:

Parámetro Calificación Comentario
Coste total de la inversión 3,5 La inversión será más costosa cuanto más pequeña sea la instalación (en proporción a su capacidad). Se pueden colocar sistemas de estanterías móviles en varios niveles.
Coste de manipulación 8 La facilidad de la apertura y el cierre del pasillo en los sistemas automáticos reduce el tiempo de operación, con el consiguiente aumento de la productividad y el menor coste de la mano de obra por cada artículo recogido o posicionado.
Capacidad de manipulación 4 La reducción del tiempo de operación supone un aumento en el número de artículos posicionados y recogidos por cada unidad de tiempo.
Uso de la superficie 7 El reducidísimo número de pasillos que precisan estas instalaciones incrementa considerablemente el índice de utilización del suelo. Éste incluso puede ser mayor con la instalación del sistema en varios niveles, aunque eso conlleva un considerable incremento de la inversión y no se aprecia, como contrapartida, una incidencia favorable sobre el coste y la capacidad de manipulación.

 

  • Almacenes de pasillos estrechos

Dentro de los sistemas que responden al principio de hombre a producto, las estructuras de almacenamiento con pasillos estrechos son las que presentan mejores índices en cuanto a utilización del suelo, capacidad de manipulación y coste de manipulación. Por contra, el coste de la inversión de esta modalidad es superior a las anteriores, aunque se mantiene en niveles aceptables.

El espacio ocupado en la superficie queda altamente restringido con la disposición de pasillos de separación entre las cargas muy reducidos que pueden llegar a ser de 1.000 mm. No obstante, lo más corriente es habilitar pasillos de entre 1.500 y 1.700 mm de anchura para poder utilizar cargas completas. Este sistema permite aprovechar toda la altura total del almacén hasta el mismo techo.

Los medios de manutención empleados son exclusivamente mecánicos como por ejemplo carretillas tipo torre, trilaterales, recogepedidos para niveles altos o transelevadores manuales, todos ellos explicados en la sección que trata los equipos de manutención. En estos sistemas es imprescindible alcanzar un alto nivel de racionalización para lograr la capacidad máxima, por lo que la utilización de transportadores de rodillos, transpalets, carretillas e incluso vehículos autoguiados y láserguiados (AGV y LGV) son importantísimos para lograr este objetivo.

Otro aspecto fundamental a tener en cuenta es conseguir una posición correcta de trabajo durante las operaciones de recogida y depósito de las mercancías en las estanterías. El operador debe poder moverse, tanto vertical como horizontalmente entre las estanterías y así poder realizar operaciones ergonómicamente correctas y, por lo tanto, eficaces y seguras.

Además, tiene a su disposición otros aliados fundamentales para lograr unos altos índices de productividad. Entre ellos, destacan la integración de un buen sistema de gestión de almacenes (SGA) y el uso de terminales de radiofrecuencia que faciliten las secuencias de operación correctamente y que, entre otras cosas, permitan a cada operario manejar diversas órdenes de pedido simultáneamente.

 

Un ejemplo de almacén con los pasillos estrechos

Ejemplo de almacén con pasillos estrechos

 
El sistema puede mejorar su eficiencia con la instalación sobre las carretillas de terminales de ordenador, impresoras u otros sistemas de comunicación de datos. Con ello, el preparador puede ir informando al ordenador central de la modificación instantánea de las existencias. Esto implica una mejora de la gestión, lo que aumenta los índices de eficacia del almacén.
 
La productividad también puede aumentarse mediante la instalación de preselectores de altura y posición en el pasillo, de tal manera que el operario no tenga que preocuparse de su situación en la estantería y únicamente tenga que dirigir de forma automática la máquina hacia la posición correcta.
 
Estos sistemas de almacenamiento deben estar diseñados de acuerdo con los equipos que se vayan a utilizar y las cargas que se deban manejar. Por eso, es imprescindible que se realice un análisis exhaustivo previo de las entradas y salidas de mercancías, sus medidas y la proporción de una u otra forma de salida de las cargas. La mayor eficacia se logra cuando existe una alta proporción de salidas con mercancías uniformes o, en otras palabras, con unidades de carga completa.
 

- Calificación de este sistema:

Parámetro Calificación Comentario
Coste total de la inversión 3 La inversión alcanza unos índices batante altos, pero pueden ser asumibles por la mejora de los demás parámetros.
Coste de manipulación 2 Al realizarse toda la operación con ayuda de elementos mecánicos, la incidencia del coste de la mano de obra se reduce.
Capacidad de manipulación 5 Este factor crece espectacularmente, dada la agilidad de movimientos que se consigue con el sistema.
Uso de la superficie 6 Este índice es altísimo gracias a la utilización de pasillos muy estrechos y el aprovechamiento de toda la altura del almacén.

 

  • Estanterías dinámicas de picking

Dentro de la estrategia de hombre a producto, el sistema de preparación sobre piezas pequeñas con el que se obtiene un más alto rendimiento es aquel que se basa en el uso de estanterías dinámicas.

Cada una de las cajas que dan al pasillo de preparación consta de una referencia y detrás de ellas se encuentran las de reserva. El número de pasillos necesarios en una instalación se reduce considerablemente, así como el recorrido que cada operador ha de realizar.

Gracias a esa ubicación mínima de espacios reservados para pasillos, el aprovechamiento de la superficie es mucho más alto que en otro tipo de sistemas.

 

Almacén para empresa de venta en aeropuertos

(A) Almacén para empresa de venta en aeropuertos

Almacén para productora discográfica.

(B) Almacén para productora discográfica

 

La preparación de los pedidos se puede realizar según tres modalidades:

  1. La más simple de ellas es utilizar un carro (o una preparadora de pedidos) con el que el operario recorre la estantería y va conformando el pedido.
  2. La segunda posibilidad consiste en habilitar unos transportadores en uno de los lados del pasillo, adosados a una de las estanterías.
  3. La tercera opción también emplea transportadores, pero estos se instalan en el centro del pasillo. En este caso, se prioriza la operatividad sobre la capacidad de almacenaje (como podemos ver en la Imagen B sobre estas líneas).

Las distintas soluciones estructurales disponibles permiten adaptar las estanterías dinámicas para picking a distintas necesidades. Por ejemplo, se pueden habilitar los niveles altos para alojar palets con mercancía de reserva e incluso combinar el picking dinámico sobre caja y sobre palet.

Estos sistemas se pueden mejorar, aumentando considerablemente el número de operaciones, con la instalación de pick-to-light, que indica de dónde y en qué cantidad se ha de extraer cada referencia. El sistema de gestión es el encargado de administrar y controlar estos dispositivos.

Los sistemas de picking sobre estanterías dinámicas son fundamentales cuando se necesita preparar muchos pedidos y con muchas referencias. Si, además, se les acoplan dispositivos pick-to-light, están muy cerca de lo que se considera picking automático o de producto a hombre. De hecho, para productos de gran consumo, es frecuente instalar estos sistemas junto a un miniload o a carruseles horizontales. En estos casos, el picking dinámico se gestiona como parte de estos recursos automáticos.

- Calificación de este sistema:

Parámetro Calificación Comentario
Coste total de la inversión 8 El coste de la inversión es medio (ya que aunque es de un 8, se compensa con las ventajas y eficiencia que se aporta).
Coste de manipulación 2 El coste de manipulación es muy bajo, dado que con el sistema se mejora la eficiencia del personal disponible.
Capacidad de manipulación 8 Muy alto en entornos con un gran número de operaciones, especialmente si se usa pick-to-light.
Uso de la superficie 8 Muy alto por el reducido número de pasillos. La utilización de la altura es ineficiente, salvo que se use el espacio por encima de las estanterías de picking con palets de reserva.

 

2. La estrategia de producto a hombre

Este principio, totalmente opuesto al que se basa en el hombre al producto, trata de acercar las unidades al operario, de tal manera que este tenga que moverse lo mínimo indispensable. Con esta forma de trabajar, se eliminan los tiempos muertos que se producen en el traslado de una a otra posición de colocación o recogida.

A diferencia de los sistemas vistos anteriormente, tanto la colocación del producto en posición como su extracción se realiza de manera manual, prácticamente, aunque el grado de automatización en el movimiento de las unidades es casi total.

Los sistemas de almacenamiento que usan esta estrategia son los transelevadores miniload, el almacenamiento vertical y los carruseles horizontales.

 

  • Transelevadores de cajas (miniload)

El miniload es, básicamente, un almacén compacto alimentado por un transelevador de forma totalmente automática. Las unidades que estos sistemas manejan son cajas o cestones, que suelen medir 600 x 400 mm u 800 x 600 mm y están adaptados al tamaño de las piezas que contienen.

Este sistema también puede manipular bandejas en lugar de cajas, con las que se pueden ubicar diferentes productos de muy pequeñas dimensiones de una sola vez, formando así una mini unidad de carga. De hecho, de ahí deriva su nombre: miniload.

Esta opción de almacenaje requiere muy poca superficie y, dado que responde al principio producto al hombre, permite la configuración de puestos de trabajo ergonómicos y muy eficientes. De hecho, los miniload incluso pueden combinarse de forma que un único trabajador pueda atender varios aparatos simultáneamente.

La carga máxima que maneja este sistema es de unos 100 kg por unidad (caja, contenedor o bandeja) y alcanza altas velocidades de elevación (hasta 90 m/min), así como de desplazamiento horizontal (hasta 250 m/min).

En estos sistemas una de las ventajas más importantes es el control del stock. Normalmente los artículos son identificados por medio de códigos de barras leídos por escáneres. El sistema informático que incorpora el miniload realiza tanto el control y la gestión de la mercancía, como las operaciones que se deban llevar a cabo.

A la hora de hablar de los miniload, se ha de tener en cuenta que se pueden encontrar distintas configuraciones de los elementos de este tipo de almacén automático con diversas capacidades y velocidades. Eso permite adaptar la solución a las necesidades de cada empresa o industria.

En concreto, los miniload pueden clasificarse según su rendimiento en tres tipos: medio, alto y muy alto.

  1. Los miniload de rendimiento medio son los que pueden mover un máximo de 150 cajas por hora (75 de entrada y 75 de salida) en un ciclo combinado (se aprovecha el movimiento de inserción de una unidad para extraer otra o viceversa). Al igual que en los transelevadores de palets, un lateral de las estanterías que aloja la carga puede incorporar niveles dinámicos inclinados para hacer picking sobre los productos de rotación A por un pasillo paralelo, mientras que las referencias de rotación B y C se sirven por la cabecera del miniload. Además, se pueden habilitar dispositivos pick-to-light y put-to-light para acelerar aún más la operativa.
  2. Los miniload de alto rendimiento pueden mover entre 150 y 180 cajas por hora de entrada y la misma cantidad de salida en ciclos combinados. Al igual que los anteriores, pueden incorporar niveles de estanterías dinámicas en un lateral. También son adecuados para instalar varios puestos de picking en la cabecera si se estima conveniente. En estos sistemas es imprescindible la colocación de dispositivos pick-to-light y putl-to-light.
  3. Por último, se encuentran los miniload de muy alto rendimiento, que son capaces de superar las 250 cajas por hora de entrada y 250 de salida en ciclos combinados. En estos modelos solo se suministran las cajas por cabecera, generalmente, y los puestos de picking pueden establecerse en una zona anexa. En estos almacenes es esencial contar con medidas de ergonomía y sistemas de ayuda muy intuitivos, así como un software de gestión y control avanzado. Debido a sus características, los miniload de muy alto rendimiento son una buena solución para extraer muchas cajas en períodos de tiempo muy cortos. Por esto, su uso puede resultar óptimo para almacenes temporales de pedidos preparados (búfer), almacenes de alimentación de puestos de montaje o manipulación y como secuenciador para entregar las cajas ordenadas de una forma rápida.

 

Almacén automático para cajas miniload de muy alto rendimiento

Almacén automático para cajas miniload de muy alto rendimiento

 

- Calificación de este sistema:

Parámetro Calificación Comentario
Coste total de la inversión 7 Intermedio con tendencia a alto.
Coste de manipulación 1 Al tratarse de un sistema casi automatizado por completo, la influencia del costo de la mano de obra en la manipulacion es prácticamente nula.
Capacidad de manipulación 6 El índice de capacidad de manipulación es medio, con tendencia a alto-muy alto, dependiendo del modelo.
Uso de la superficie 8 La capacidad de almacenaje es muy elevada en relación a la superficie de suelo utilizada. Puede ocupar toda la altura del almacén.

 

  • Sistemas de almacenamiento vertical y los carruseles horizontales

Aunque en la actualidad el sistema más utilizado es el miniload, todavía podemos encontrar soluciones como los almacenes verticales automáticos o los carruseles:

  1. La ventaja principal que presentan los sistemas de almacenamiento vertical es el mayor aprovechamiento del espacio disponible en dirección vertical, es decir, la altura. Están especialmente indicados en situaciones en las que la superficie disponible es limitada pero sí se puede construir hacia arriba. Se trata de estructuras cerradas que acercan el producto al operario para que este lo manipule.

  2. Los carruseles (tanto los verticales como los horizontales) utilizan un sistema mecánico en su interior para llevar la mercancía hasta el operario, que es el encargado de extraerla sin tener que moverse de su puesto.

Estos sistemas de almacenamiento vertical y horizontal actualmente están en desuso, pero es interesante conocerlos porque en algunos almacenes todavía se utilizan. Para más información, tiene a su disposición este artículo enteramente dedicado a ellos.

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