Evaluation de l’introduction de systèmes d’automatisation d’un entrepôt

Problème:




Symbotic est un fournisseur de solutions d’automatisation de l’entrepôt. Ses systèmes sont basés sur des robots mobiles qui peuvent se déplacer librement dans une structure de stockage dense, accéder aux produits dans tous les emplacements et les manipuler à un niveau de débit très élevé. Les principaux avantages de Symbotic System sont sa capacité à fonctionner en trois dimensions, et ses algorithmes de séquençage et de palettisation qui permettent de monter des palettes stables et pratiques pour le stockage à un débit maximal.


La société avait besoin d’un outil pour permettre à ses clients de comprendre l’impact d’une réorganisation de l’entrepôt et de comparer les investissements immobilisés aux économies opérationnelles projetées avant l’introduction effective des systèmes d’automatisation. Cet outil devait être facilement ajustable au cas spécifique de chaque client.


Les spécialistes de Symbotic ont décidé d’utiliser le logiciel de simulation d’AnyLogic dans ce but car celui-ci pourrait estimer les coûts avec précision et visualiser les processus à l’intérieur des entrepôts en 3D, et créer des modèles pouvant être facilement reconfigurés pour d’autres projets.


Solution:




Les modèles créés par les ingénieurs de Symbotic pour les clients de la société simulaient l’environnement et les opérations dans leurs entrepôts avec un niveau de détail élevé. Plus spécifiquement, ceci comprenait:

  • La programmation et l’assignement des portes des quais, le flux des produits entre les portes des quais et différents emplacements intérieurs ou extérieurs de l’entrepôt.
  • Le suivi et la combinaison des flux de produits spécifiques à une commande provenant de différents flux depuis l’extérieur. 
  • Les opérations de main d’œuvre et des ressources telles que les manutentionnaires de chargement, de déchargement, les chariots élévateurs, les cellules de palettisation et de dépalettisation; tous ces éléments étaient simulés sous forme d’agents.

Chaque type d’agent possédait ses propres propriétés, comme la vitesse, la fiabilité, les durées d’opération pour l’équipement, les casiers par couche et les couches par palette pour chaque SKU. Les données d’entrée étaient tirées d’informations de la vie réelle.

Warehouse Simulation Model Visualisation

 

Warehouse Model 3D Animation


Il était particulièrement important que les modélisateurs simulent diverses interactions entre le système d’automatisation et les opérateurs humains. Ceci incluait le fait de réceptionner des livraisons, de réapprovisionner le stock, le traitement des commandes clients par des parties automatisées et non automatisées de l’entrepôt dans une séquence optimisée, et leur combinaison aux portes des quais de la même manière que cela arriverait dans le système projeté. Les modèles tenaient compte également de la réaction du système en cas de panne des équipements, des horaires de quart et des pauses déjeuner pour les opérateurs humains. Les modèles comportaient une animation 3D de l’entrepôt et un affichage graphique des indicateurs clés pour fournir des instruments de présentation puissants au personnel de vente et permettre aux clients de voir leurs entrepôts en action une fois ceux-ci réorganisés dans le futur.


Résultats:




Les modèles ont été testés sur les données des commandes historiques de chaque client, habituellement sur une période de six mois. Afin de comparer les opérations dans l’entrepôt, avec et sans les solutions d’automatisation introduites, les ingénieurs de Symbotic ont rassemblé les statistiques suivantes dans le modèle:

  • Capacité de débit (casiers par heure traités)
  • Nombre d’opérateurs humains requis et coûts associés
  • Nombre de ressources d’entrepôt requises (p. ex. les portes de quai) et leur utilisation
  • Temps nécessaire pour préparer les commandes d’expédition quotidiennes vers l’extérieur, spécialement pendant les périodes de pointe

Ces résultats étaient utilisés par les clients pour évaluer les alternatives de conception de l’entrepôt et justifier les investissements immobilisés.


AnyLogic a permis à Symbotic de concevoir son modèle de simulation d’une manière qui rendait possible de modifier facilement la disposition de l’entrepôt, les procédures d’exploitation, les propriétés des SKU, etc., de sorte que les éléments du modèle pourraient être réutilisés dans plusieurs projets moyennant un effort modéré. De plus, l’animation 3D a permis à la société d’utiliser ces simulations comme un outil de vente puissant.


Project presentation by Dr. Larry M. Sweet, CTO at Symbotic LLC:


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