ES2344507T3 - Instalacion de almacenamiento vertical con compartimientos de picking para el picking automatizado de mercancias. - Google Patents
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Abstract
Instalación de almacenamiento vertical comprendiendo una pluralidad de estanterías de almacenamiento (80) y de pasillos de almacenamiento (70) dispuestos entre las mismas, en los cuales pueden desplazarse vehículos de almacenamiento y recuperación (60) para la carga y descarga de las estanterías de almacenamiento (80), caracterizada porque en al menos una de las estanterías de almacenamiento (80) se han previsto zonas de picking (81) con elementos auxiliares de carga (82) rodeando cada área de picking en tres de sus lados, para el picking de lotes de mercancías pedidas (55) utilizando uno de los vehículos de almacenamiento y recuperación (60) según una orden de expedición recibida previamente.
Description
Instalación de almacenamiento vertical con
compartimientos de picking para el picking automatizado de
mercancías.
El presente invento trata de un almacén de
estanterías y de un procedimiento para el almacenamiento y el
picking
de mercancías, en particular de mercancías sobre soportes de carga como palets, según el término genérico de la reivindicación 1 o 12. Dichas instalaciones de almacenamiento vertical presentan una pluralidad de estanterías de almacenamiento con pasillos de almacenamiento dispuestos entre las mismas, en los cuales pueden desplazarse vehículos de almacenamiento y recuperación para la carga y descarga de las mercancías en/desde las estanterías de almacenamiento.
de mercancías, en particular de mercancías sobre soportes de carga como palets, según el término genérico de la reivindicación 1 o 12. Dichas instalaciones de almacenamiento vertical presentan una pluralidad de estanterías de almacenamiento con pasillos de almacenamiento dispuestos entre las mismas, en los cuales pueden desplazarse vehículos de almacenamiento y recuperación para la carga y descarga de las mercancías en/desde las estanterías de almacenamiento.
Una instalación de almacenamiento vertical de
este tipo satisface por un lado, la tarea de almacenamiento de
mercancías entregadas, por ejemplo, por los proveedores de una
cadena de supermercados y además, la tarea de picking de las
mercancías conforme a las órdenes de entrega, por ejemplo, a las
filiales individuales de la cadena de supermercados. En el caso de
las mercancías a almacenar puede tratarse, por ejemplo, de soportes
de carga (palets) de contenedores múltiples entregados.
Por lo general, las tareas de almacenamiento por
un lado y las de picking por el otro, se realizan en instalaciones
de almacenamiento verticales conocidas, con medios separados y en
lugares separados.
La carga y la descarga de las mercancías en las
ubicaciones de las estanterías de la instalación de almacenamiento
vertical se realizan generalmente utilizando vehículos de
almacenamiento y recuperación controlados por operadores o
automatizados, o mediante dispositivos para la manipulación de
estanterías. Las mercancías transferidas son apiladas
individualmente de manera manual por personal de picking, en caso
necesario tras un almacenamiento intermedio, en zonas de picking
separadas, es decir conforme a un pedido, sobre un palet de pedidos,
un contenedor de pedidos o similar. Para mercancías pesadas se
utilizan aquí medios auxiliares, por ejemplo, carretillas
elevadoras. La eficiencia de una instalación de almacenamiento
vertical de este tipo está determinada también por la eficiencia del
proceso de picking, que es además muy exigente respecto al personal
y a los costes.
La EP 559604 A1 describe una instalación de
almacenamiento y picking que presenta un almacén principal operado
mediante un vehículo de almacenamiento y recuperación, como así
también un almacén de picking provisto con al menos una celda de
picking con un robot de picking para el picking de palets de
picking.
Existe por lo tanto, la necesidad de una
instalación de almacenamiento vertical con un elevado grado de
automatización y con una mayor eficiencia respecto a los costes.
Por consiguiente, el objetivo del invento
consiste en proponer una instalación de almacenamiento vertical y
un procedimiento para el almacenamiento y el picking automatizado de
mercancías, que permita una utilización mejorada de la eficiencia
disponible de los dispositivos para la manipulación de estanterías,
una mayor eficiencia respecto a los costes y una reducción del nivel
de errores durante el picking.
Otro objetivo del invento consiste en elevar la
densidad de almacenamiento mediante la compactación de los palets de
pedidos y con ello, la eficiencia respecto al espacio ocupado por
los palets de pedidos en los camiones utilizados para la
expedición.
La tarea se resuelve mediante una instalación de
almacenamiento vertical según la reivindicación 1.
Así, el proceso de picking no se produce en una
zona de picking separada, sino en la misma estantería de
almacenamiento, utilizando el vehículo de almacenamiento y
recuperación ya existente y, de manera preferente, automatizado. De
esta manera puede ahorrarse superficie de almacenamiento para las
zonas de picking y personal de picking. Puede utilizarse además, de
manera más eficiente la capacidad de los vehículos de almacenamiento
y recuperación, ya que éstos se utilizan no sólo para el proceso de
almacenamiento y recuperación, sino también para el proceso de
picking.
En el caso de los compartimientos de picking en
las estanterías de almacenamiento, preparadas en lotes de
mercancías pedidas, puede tratarse de lotes de mercancías y de
contenedores múltiples sobre soportes de carga con superficies de
bases diferentes, en particular europalets, semipalets (palets de
Düsseldorf) o cuartos de palets, los que pueden utilizarse también
de manera mezclada en un lote de mercancías pedidas.
Dos lotes de mercancías pedidas pueden también
compactarse, para ahorrar superficie de almacenamiento en los
camiones utilizados para la expedición.
De manera preferente, el lote de mercancías
pedidas se prepara sobre un palet de pedidos listo para la
expedición. Además, y de manera preferente, se prevé un dispositivo
de cálculo, para conformar un lote de mercancías pedidas optimizado
respecto al espacio.
Los elementos auxiliares de carga dispuestos en
los compartimientos de picking los rodean por tres lados, para
evitar una caída de mercancías del lote de mercancías a
preparar.
De manera preferente, los compartimientos de
picking pueden disponerse en las estanterías de almacenamiento en
posiciones variables. La base del elemento auxiliar de carga puede
estar ejecutada además, con forma de palet, de modo que el elemento
auxiliar de carga puede transportarse también mediante un vehículo
de almacenamiento y recuperación.
Para el picking de cuartos de palets, los
vehículos de almacenamiento y recuperación presentan, de manera
preferente, horquillas móviles individuales.
De manera preferente, la instalación de
almacenamiento vertical presenta además lugares de almacenamiento en
las cercanías de la salida de la zona de almacenamiento para
almacenar lotes de mercancías pedidas listos para la expedición,
como así también una máquina de film extensible para envolver palets
ubicada a la salida y para envolver lotes de mercancías pedidas
listos para la expedición con film estabilizador y una estación de
separación para separar el lote de mercancías pedidas del elemento
auxiliar de carga.
La tarea se resuelve además, mediante un
procedimiento para el almacenamiento y el picking de mercancías
sobre soportes de carga en una instalación de almacenamiento
vertical, siguiendo las fases de almacenamiento de las mercancías
mediante el uso de un vehículo de almacenamiento y recuperación en
una pluralidad de lugares de almacenamiento de una estantería de
almacenamiento, de picking automatizada de lotes de mercancías
pedidas en compartimientos de picking previstos para tal fin
mediante un vehículo de almacenamiento y recuperación y conforme a
una orden de expedición recibida previamente, y de recuperación del
lote de mercancías pedidas preparado utilizando el vehículo de
almacenamiento y recuperación y la expedición de los lotes de
mercancías pedidas listos para la
expedición.
expedición.
En lo que sigue se explica más detalladamente el
invento mediante un ejemplo de fabricación preferente, con sus
correspondientes dibujos. Se muestra en la:
figura 1, un corte horizontal esquemático de un
ejemplo de fabricación de la instalación de almacenamiento vertical
según el invento,
figura 2, un corte transversal de la instalación
de almacenamiento vertical de la figura 1,
figura 3, una representación esquemática del
diagrama de flujo de las mercancías del procedimiento según el
invento,
figura 4, las fases sucesivas del proceso de
picking de un lote de mercancías pedidas en un compartimiento de
picking según un ejemplo de fabricación del invento,
figura 5, las fase sucesivas de trabajo del
picking de un lote de mercancías pedidas sin utilizar un elemento
auxiliar de carga,
figura 6, las fases de trabajo para la
compactación de dos lotes de mercancías pedidas para reducir la
necesidad de espacio en el camión de expedición,
figura 7, una representación esquemática de un
elemento auxiliar de carga para utilizar con el presente
invento,
figura 8, una representación esquemática de una
máquina de film extensible destinado a envolver palets, para
utilizar con del invento,
figura 9, una representación esquemática de la
construcción de un dispositivo de cálculo para calcular una
configuración optimizada de un lote de mercancías pedidas.
La figura 1 muestra un corte horizontal
esquemático de un ejemplo de fabricación de la instalación de
almacenamiento vertical según el invento y la figura 2 una vista
esquemática en corte transversal del mismo almacén.
La instalación de almacenamiento vertical 100
está compuesta por una zona previa, o zona de entrega 101, por una
zona de almacenamiento que comprende una pluralidad de estanterías
de almacenamiento 80, como así también por una zona de recuperación
102. Entre las estanterías de almacenamiento individuales 80 de la
zona de almacenamiento, se han dispuesto pasillos de almacenamiento
paralelos 70, en los cuales pueden desplazarse vehículos de
almacenamiento y recuperación 60, de manera preferente, de
operación totalmente automática. Los vehículos de almacenamiento y
recuperación reciben la mercancía entregada en la zona previa 101 y
la almacenan en los lugares de almacenamiento de las estanterías de
almacenamiento 80. De igual manera, los vehículos de almacenamiento
y recuperación 60, sirven para extraer y recuperar mercancías a
recuperar de la estantería de almacenamiento. Por los motivos
detallados con mayor precisión en lo que sigue, los vehículos de
almacenamiento y recuperación presentan de manera preferente dos
horquillas o púas móviles separadas la una de la otra.
En la zona de recuperación de la instalación de
almacenamiento vertical se encuentran estaciones de film extensible
para envolver palets 40, para envolver un lote de mercancías pedidas
ya preparado utilizando un film estabilizador o similar. En la
figura 8 se representa de manera esquemática una máquina de film
extensible para envolver palets de este tipo. Los lotes de
mercancías pedidas listos para la expedición y envueltos con film
extensible son transportados después al camión que se encuentra en
espera 110.
La instalación de almacenamiento vertical
representada en las figuras 1 y 2 según el invento presenta de
manera preferente, varios compartimientos de picking 81 que pueden
disponerse de manera flexible en diferentes posiciones de las
estanterías para el picking automatizado de lotes de mercancías
pedidas mediante vehículos de almacenamiento y recuperación 60
móviles ubicados en los correspondientes pasillos de estanterías 70.
De manera preferente, los compartimientos de picking 81 están
provistos de un elemento auxiliar de carga 82 (véase figura 7), que
rodea el compartimiento de picking en tres de sus lados, para evitar
la caída de las mercancías. Gracias a los compartimientos de
picking 81, los lotes de mercancías pedidas pueden prepararse ya, es
decir apilarse, en las estanterías de almacenamiento utilizando los
vehículos de almacenamiento y recuperación 60 conforme a una orden
de expedición. De este modo, un lote de mercancías listo para
expedición necesita solamente recuperarse directamente utilizando
el vehículo de almacenamiento y recuperación, envolverse con film
extensible y cargarse en el camión. Pueden eliminarse así los
lugares de picking separados, para el picking manual.
Para explicar el procedimiento de almacenamiento
y picking según el invento, la figura 3 muestra un diagrama de
flujo del material. La mercancía entregada en el ingreso de
mercancías se almacena en los compartimientos de almacenamiento de
la estantería de almacenamiento utilizando los vehículos de
almacenamiento y recuperación descritos más arriba. Ni bien ingresa
una orden de expedición (fase S1), el dispositivo de cálculo 90
configura el lote de mercancías pedidas correspondiente y se inicia
la fase S2 del proceso de picking. En la fase S3 del procedimiento
se apilan (preparan) los diferentes compartimientos de mercancías
del contrato de suministro, en el compartimiento de picking sobre
un soporte de carga, en un lote de mercancías pedidas, utilizando el
vehículo de almacenamiento y recuperación. Los lotes de mercancías
pedidas completamente apilados se someten, en caso necesario, a un
almacenamiento intermedio (fase S4) y luego se transfieren
secuencialmente (siguiendo un orden) hacia la salida de mercancías.
Allí, en la fase S5 se separa el lote de mercancías pedidas del
elemento auxiliar de carga y a su vez se lo envuelve con un film
estabilizador en la estación de film extensible para envolver
palets.
De manera preferente, la configuración de un
lote de mercancías pedidas se optimiza respecto a la utilización
del espacio, de la estabilidad y/o de la secuencia de recuperación
mediante un dispositivo de cálculo 90. El dispositivo de cálculo 90
está representado de manera esquemática en la figura 9. Los datos de
una orden de expedición se ingresan en una unidad de entrada/salida
91 y se guardan en una memoria 92. A partir de estos datos, y en
base a las condiciones iniciales existentes, como por ejemplo, el
tamaño de los palets, las alturas máximas, las dimensiones de los
lotes de mercancías, etc., la unidad central de procesamiento o CPU
93 calcula la configuración óptima de carga del lote de mercancías
pedidas para poder satisfacer el contrato de suministro. Los
dispositivos automatizados para la manipulación de estanterías
pueden luego apilar los lotes de mercancías pedidas, conforme a la
configuración previamente calculada y optimizada, en los
compartimientos de picking 81 previstos para tal fin en la misma
instalación de almacenamiento.
Las fases del procedimiento de un ejemplo de
fabricación del proceso de picking según el invento están
representados detalladamente de manera esquemática en las figuras
4a) a 4e).
En una primera fase del procedimiento, mostrado
en la figura 4a), se almacena un palet 52, que conformará
posteriormente el soporte de carga del suministro o la expedición,
con un primer lote de mercancías 55a dispuesto sobre el mismo en el
compartimiento de picking 81 provisto de un elemento auxiliar de
carga 82, con ayuda del vehículo de almacenamiento y recuperación
60. Además, el lote de mercancías 55a se encuentra, sobre un
semipalet o un denominado palet de Düsseldorf, cuya superficie de
base abarca la mitad del europalet 52.
En la siguiente fase del procedimiento (figura
4b y 4c) se carga otro lote de mercancías 55b ubicado sobre un
semipalet 54, con ayuda del vehículo de almacenamiento y
recuperación sobre el palet de pedidos 52. Mientras el dispositivo
de cálculo 90 realiza el cálculo de la configuración de carga debe
tenerse en cuenta además, que el respectivo lote de mercancías más
alto en el nivel más bajo quede ubicado siempre "detrás" de un
lote de mercancías más bajo.
Como muestran las figuras 4d) y 4e), los
siguientes lotes de mercancías 55c y 55d se cargan sobre los lotes
de mercancías ya existentes, hasta alcanzar la altura del lote de
mercancías previamente calculada. El lote de mercancías pedidas está
luego listo para su recuperación en la zona de recuperación o en la
zona de expedición de la instalación de almacenamiento vertical.
En el ejemplo de fabricación de la figura 4 se
apilan cuatro semipalets en un lote de mercancías pedidas. El
invento permite además expresamente, formar lotes de mercancías
pedidas de lotes individuales de mercancías de diferentes
dimensiones, por ejemplo europalets, semipalets o cuartos de palets
completos. También es posible mezclar lotes de mercancías, por
ejemplo, cuatro cuartos de palets sobre dos semipalets o sobre un
europalet. Para el transporte de los cuartos de palets, los
vehículos de almacenamiento y recuperación 60 están equipados de
manera preferente con horquillas móviles independientes, en donde un
cuarto de palet es manipulado por una única horquilla.
Otro ejemplo de fabricación de un proceso de
picking según el invento, se muestra en las figuras 5a) a 5c), en
donde, en este caso el compartimiento de picking 81 no está equipado
con un elemento auxiliar de carga. Sin embargo, para evitar una
caída de mercancías, se prefiere el elemento auxiliar de carga.
En la primera fase de trabajo que se muestra en
la figura 5a, de un palet ubicado en el pasillo de estanterías del
lado derecho se extrae un primer lote de mercancías 55b ubicado
sobre un semipalet, utilizando el vehículo de almacenamiento y
recuperación 60 y, como se muestra en la figura 5b), se coloca al
lado del lote de mercancías 55a ya ubicado sobre el palet de
pedidos 52. El lote de mercancías pedidas 55 completamente preparado
se extrae de la instalación de almacenamiento vertical, como lo
indican las flechas de la figura 5c), con ayuda de las horquillas
del dispositivo de manipulación de estanterías 60 y se traslada a la
zona de recuperación. En caso necesario, el lote de mercancías
pedidas 55 puede almacenarse incluso de manera intermedia, sobre
uno de los lugares de almacenamiento 48 (véase figura 1) que, de
manera preferente, se ha previsto en las cercanías de una zona de
recuperación 102.
La compactación de dos lotes de mercancías
pedidas 55,57 completamente preparados, en un compartimiento de
picking 81, está representada de manera esquemática en la figura
6.
Un primer lote de mercancías pedidas 55
compuesto por dos semipalets 54 es transportado al área de picking
81 provista de un elemento auxiliar de carga 82, utilizando el
vehículo de almacenamiento y recuperación 60, como se muestra en
las figuras 6a) y 6b). Finalmente, desde otra área de picking se
deposita un lote de mercancías pedidas 57 ubicado sobre un palet
56, sobre el primer lote de mercancías 55, de modo que el espacio de
almacenamiento se utiliza posteriormente de manera óptima en el
camión de expedición y se produce así una compactación. Los dos
lotes de mercancías 55, 57 pueden recuperarse luego en un ciclo de
trabajo utilizando el vehículo de almacenamiento y recuperación 60 o
almacenarse de manera intermedia en un lugar de almacenamiento.
Gracias al invento resulta posible entonces,
realizar el picking automatizado de manera más eficiente respecto al
espacio y al personal, utilizar mejor la capacidad de los vehículos
de almacenamiento y recuperación (vehículos de almacenamiento y
recuperación, que resultan justamente menos exigidos por las tareas
de almacenamiento y recuperación, y pueden utilizarse para el
picking), elevando así en su totalidad la capacidad de
almacenamiento. Además, puede utilizarse mejor el espacio disponible
en el camión de expedición mediante la compactación optimizada de
los lotes de mercancías.
Claims (19)
1. Instalación de almacenamiento vertical
comprendiendo una pluralidad de estanterías de almacenamiento (80) y
de pasillos de almacenamiento (70) dispuestos entre las mismas, en
los cuales pueden desplazarse vehículos de almacenamiento y
recuperación (60) para la carga y descarga de las estanterías de
almacenamiento (80), caracterizada porque en al menos una de
las estanterías de almacenamiento (80) se han previsto zonas de
picking (81) con elementos auxiliares de carga (82) rodeando cada
área de picking en tres de sus lados, para el picking de lotes de
mercancías pedidas (55) utilizando uno de los vehículos de
almacenamiento y recuperación (60) según una orden de expedición
recibida previamente.
2. Instalación de almacenamiento vertical según
la reivindicación 1, en donde los lotes de mercancías pedidas
comprenden lotes de mercancías en soportes de carga (52, 54, 56) de
diferentes dimensiones de superficies de base, en particular
europalets, semipalets (palets de Düsseldorf) o cuartos de
palets.
3. Instalación de almacenamiento vertical según
la reivindicación 1 o 2, comprendiendo los lotes de mercancías
pedidas, lotes de mercancías compactados, con dos lotes de
mercancías apilados el uno sobre el otro sobre un soporte de
carga.
4. Instalación de almacenamiento vertical según
una de las reivindicaciones de 1 a 3, estando los vehículos de
almacenamiento y recuperación (60) construidos para preparar lotes
de mercancías pedidas, listos para la expedición, en los
compartimientos de picking, en un palet de pedidos (50).
5. Instalación de almacenamiento vertical según
la reivindicación 4, presentando un dispositivo de cálculo (90) para
calcular lotes de mercancías pedidas con espacio optimizado.
6. Instalación de almacenamiento vertical según
una de las reivindicaciones de 1 a 5, pudiendo estar dispuestos los
compartimientos de picking (81) en posiciones variables en las
estanterías de almacenamiento (80).
7. Instalación de almacenamiento vertical según
la reivindicación 6, presentando el elemento auxiliar de carga (82),
una base de palet, que es adecuada para el transporte mediante un
vehículo de almacenamiento y recuperación (60).
8. Instalación de almacenamiento vertical según
una de las reivindicaciones de 1 a 7, estando los vehículos de
almacenamiento y recuperación (60), provistos de horquillas móviles
independientes (62) para el picking de cuartos de palets.
9. Instalación de almacenamiento vertical según
una de las reivindicaciones de 1 a 8, presentando lugares de
almacenamiento (48) en las cercanías de la salida del almacén para
almacenar soportes de carga para órdenes listas para expedición.
10. Instalación de almacenamiento vertical según
una de las reivindicaciones de 1 a 9, presentando una máquina de
film extensible para envolver palets (40), para envolver soportes de
carga para órdenes listas para expedición con un film
estabilizador.
11. Instalación de almacenamiento vertical según
la reivindicación 10, presentando una estación de separación para
separar al mismo tiempo los soportes de carga de órdenes listas para
expedición, de los elementos auxiliares de carga (82) mientras se
envuelven los lotes de mercancías con film estabilizador.
12. Procedimiento para el almacenamiento y el
picking de mercancías sobre soportes de carga (52,54,56) en una
instalación de almacenamiento vertical (100), caracterizado
por presentar las siguientes fases:
- -
- almacenamiento de las mercancías mediante uno o varios vehículos de almacenamiento y recuperación (60) en una pluralidad de lugares de almacenamiento de una estantería de almacenamiento (80)
- -
- picking automatizado de lotes de mercancías pedidas (55) en compartimientos de picking previstos para tal fin, mediante uno de los vehículos de almacenamiento y recuperación (60) conforme a una orden de expedición recibida previamente,
- -
- remoción de los lotes de mercancías pedidas (55) mediante vehículos de almacenamiento y recuperación (60) y
- -
- suministro de lotes de mercancías pedidas listos para la expedición.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en
donde los lotes de mercancías pedidas comprenden lotes de mercancías
y de contenedores múltiples sobre soportes de carga de dimensiones
diferentes, en particular europalets, semipalets y cuartos de
palets.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en
donde se utiliza un elemento auxiliar de carga (82) para el proceso
de picking, que rodea sobre tres de sus lados al lote de mercancías
pedidas, que debe prepararse.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones de 12 a 14, comprendiendo además la fase de cálculo
de un lote de mercancías pedidas, optimizado espacialmente.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones de 12 a 15, comprendiendo además la fase de
compactación de lotes de mercancías pedidas, almacenando dos o más
soportes de carga para órdenes completamente preparadas, el uno
sobre el otro.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones de 12 a 16, comprendiendo además la fase del
almacenamiento de lotes de mercancías pedidas (50) preparadas y
listas para expedición en la instalación de almacenamiento vertical
en las cercanías de la salida de la zona de almacenamiento.
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones de 12 a 17, comprendiendo además la fase de
envoltura de lotes de mercancías pedidas preparadas y listas para
expedición con un film estabilizador.
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
comprendiendo además la fase de separación del soporte de carga que
está cargado con el lote de mercancías pedidas del elemento auxiliar
de carga (82) al mismo tiempo que un film estabilizador envuelve el
lote de mercancías pedidas.
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