Роботизация распределительных центров. Год смелых эффективных решений

Кто-то пересчитывал свои финансовые модели с рублей в индийские рупии и сирийские фунты, а особо изощренные даже в северокорейские воны. Некоторые компании пошли дальше, и на их складах, если говорить про логистический сектор, уже осенью 2024 г. уже можно было услышать английскую речь с сильным индийским акцентом.

Но довольно быстро стало понятно, что в таком объеме, в котором приезжали синие воротнички из стран СНГ, из дружественных азиатских и арабских стран потока не будет. И на фоне демографических отчетов Росстата в стратегическом горизонте непрерывность бизнес-процессов принимала весьма рискованные очертания. Продуктовый ритейл не был исключением. Даже напротив – с весьма широкой линейкой ассортимента и высокой динамикой поставок и потребления – стал подтверждением этого тренда.

И вот осенью 2023 г. с полок начали доставать пылящиеся последние 3–5–10 лет проекты роботизации. Первые вопросы задавались в части предлагаемых в проектах технологий. На чертежах были широко представлены различные системы хранения в виде набивных стеллажей, push-back-технологий, гравитации и прочих решений. Системы автоматизации: конвейеры, краны-штабелеры, стеллажные лифты. Надо сделать ремарку, что российскому рынку не были чужды подобные технологические решения. Но преимущественно они концентрировались на производственных и промышленных предприятиях. Особое распространение они получали в нефтегазовом и машиностроительном секторах, где коммерческая маржа давала больше возможности полету фантазии инженеров, на местах работали высокооплачиваемые специалисты, а КПЭ проектов автоматизации выражался в большей степени в стандартизации и качестве выпускаемой продукции.

Через пару месяцев изучения рынка стало понятно, что большинство (если не все) технологий стали недоступны в условиях ограниченного рынка. Начался поиск альтернативных решений. Отечественные интеграторы, количество которых исчислялось по пальцам одной руки фрезеровщика, начали активно предлагать китайские решения – показывать реферальные проекты, различные бренды, но демонстрировать внедрения они не могли, их просто не было.

И в октябре международная выставка СеМАТ в Китае неожиданно для одних и вполне ожидаемо для других заговорила на русском языке. У каждой экспоненты слышалась русская речь и через одного попадались знакомые лица. Лично я встретил различного уровня представителей минимум шести компаний, входящих в топ российского фуд-ритейла. Ну, что говорить, только от X5 Group в Китай поехала делегация под 30 человек из разных бизнес-единиц и департаментов: управления недвижимостью, HR, цепи поставок, импорта, инноваций, e-commerce.

После российских выставок, где на стендах через одного было представлено auto-id-оборудование в виде терминалов сбора данных и сканеров, все с удивлением смотрели на роботов – «пылесосов», «таблеток» и «табуреток», возящих то коробки, то палеты. Надо сказать, что в аббревиатурах AGV, AMR или FMR и на конец 2024 г. в различных коммерческих предложениях путаются не только потенциальные покупатели, но и многие отечественные интеграторы, по-разному обозначая ими одинаковые классы роботизированного напольного оборудования. Про загадочные APR- или LMR -решения можно вообще ничего не говорить. Но самые главные выводы были сделаны: технологии есть, они работоспособны, за ними скрываются реальные бренды с собственными заводами и производствами. Все увиденное было взято на карандаш.

Но не вполне очевидным казалось практически полное отсутствие на выставке известных (даже в РФ) китайских брендов, продающих терминалы сбора данных (ТСД). Просто китайцы перешли на следующий уровень – от автоматизации человека к автоматизации процесса. ТСД – это уже очевидный атрибут склада. Референс-визиты на объекты, где была уже не первый год внедрена роботизация, лишь подтвердили это. Более того, некоторые роботизированные проекты уже переживали реконструкцию и обновление технологического стека. Приятно удивили огромные склады JDL – крупнейшего e-com-ритейлера в Китае, где с приемки сотни палет с товаром увозились на хранение «таблетками», а на отгрузке с нескольких десятков ручьев кросс-белта товар пачками вылетал по адресам уже упакованный. И непривычно было смотреть на AS/RS-системы с двухуровневыми конвейерами и постами комплектации goods-to-person, и все это в рамках одного объекта площадью 3500 кв. м.

С приличным багажом знаний и прошлыми наработками нашей Dream Team X5 Group предстояло выверять стратегию роботизации на ближайшие 3–5 лет. В поиске фокуса мы занялись декомпозицией. В первую очередь мы поделили объекты по типу операций: распределительные центры, импорт, дарксторы. Дарки  взяли на себя проработку технологий штучного хранения и отбора. X5 Import с их большой долей палетного входа и выхода начали изучать способы применения AS/RS-систем [1]. На долю торговых сетей выпало изучение технологий для «сердец» снабжения магазинов – распределительных центров (РЦ).

В первую очередь мы поделили наши РЦ на Brownfield (действующие) и Greenfield (строящиеся). Для действующих это было обусловлено тем, что такие объекты весьма чувствительны к изменениям в части реконструкции или модернизации, потому что мы не можем просто взять и остановить операции на РЦ и начать демонтировать и монтировать сверхплотные системы хранения. Тут требуется выверенный подход и уверенность в технологии. Гринфилд же, в свою очередь, открывал перед нами горизонты для полета фантазии и изучения широчайшего спектра технологий.

Для проработки гринфилд мы сформировали лонг-лист из потенциальных интеграторов. Итерационно в шорт-листе остались трое, с которыми началось концептуальное проектирование. На входе было техническое задание, состоящее из чертежа реального объекта, и его количественные характеристики. У интеграторов были развязаны руки в части предлагаемых решений. Это направление начало планомерно прорабатываться и развиваться. Параллельно мы занялись вторым направлением – разработкой концепции роботизации действующих РЦ.

Имея большой опыт проведения пилотов, мы отчетливо понимали: если хотим динамично двигаться к поиску максимально эффективного решения, нам нужна площадка, где можно будет быстро и бесшовно тестировать новые технологии. И когда я говорю «бесшовно», это значит, что новое оборудование можно будет беспрепятственно завозить на объект, не согласовывая кучу документов. Под тесты роботу будет заранее заготовлен товар, и мы не будем терять время в ожидании ресурсов. Сама зона лаборатории должна быть свободна от операций, и нам с подрядчиками не придется ждать завершения волны комплектации и переживать, что робот въедет в проезжающую мимо технику или наедет на человека. Должна быть обеспеченность силовыми  точками и Wi-Fi, для зарядки роботов, подключения серверов и настройки системы. В конце концов должно быть простенькое офисное пространство для проведения собраний, для внешних и внутренних разработчиков, чтобы не сидеть на палетах с компьютерами. Для этого нам выделили 1000 кв. м на одном из распределительных центров Х5. В Х5 давно существовали лаборатории в магазинах. И вот появилась первая лаборатория на РЦ.

В рамках лаборатории мы сформировали кросс-сетевую и кросс-функциональную рабочую группу. В нее входили специалисты из подразделений логистики, развития, эксплуатации, информационных технологий (ИТ) и инноваций. Первым делом мы открыли карту бизнес-процессов РЦ и оценили, какие технологии можно внедрить в тот или иной этап, не модернизируя или реконструируя РЦ.

Получилось весьма внушительное дерево технологий. Пушкой по воробьям стрелять абсолютно не хотелось. Сделав приоритезацию, мы оставили 5 ключевых бизнес-процессов и технологический стек в виде напольной роботизации, те самые любимые всеми аббревиатуры AMR [2], AGV [3], FMR [4]…

Не меньше месяца наши аналитики «допрашивали» рабочую группу, пока из-под их ножа не вышел ставший основой для всех дальнейших шагов документ – бриф частичной роботизации РЦ Х5. Почему этот документ так важен? Потому что он на верхнем уровне связывает текущие процессы как они есть AS IS с их потенциальным состоянием (TO BE) – в нашем случае с роботизацией. Создавая этот документ, эксперты рабочей группы с разных сторон оценивают TO BE через узкие места в AS IS и прорабатываются возможности их расшивки. На выходе мы концептуально понимали, в каком процессе, какой робот, с какими объектами и каким образом будет взаимодействовать.

На основе утвержденного брифа в лаборатории мы спроектировали в небольшом масштабе и разделили по зонам каждый из участков выбранных бизнес-процессов. В разных зонах в разных комбинациях была смоделирована работа различных типов напольных роботов, которые взаимодействовали друг с другом и с сотрудниками РЦ. Разобравшись с концепцией роботизации процессов end-to-end, мы выбрали тот участок и ту технологию, которые могли дать максимальный эффект уже в 2024 г. с учетом торгов, поставки оборудования, его внедрения на объект и интеграции с ИТ-системами Х5. FMR-роботам предстояло осуществлять транспортировку микс-палет из зоны комплектации в зону готовых заказов.

Для проектирования был выбран один из крупнейших объектов X5 Group – РЦ торговой сети «Пятёрочка» в Подмосковье. Проведя в лаборатории тест-драйвы несколько FMR-роботов различных вендоров, мы оценили их технические характеристики: скорости перемещения в груженом и порожнем состоянии, скорости прохождения поворотов, постановки и забора палет, особенности навигации по qr-меткам и 3d-лидарам. Следующим этапом мы подключили специалистов по имитационному моделированию.

На специализированной платформе на основе ретроспективных данных, собранных из 10 различных отчетов нескольких ИТ-систем, была разработана модель РЦ с его стеллажами, маршрутами комплектации, техникой со всеми ее параметрами и, конечно же, товаропотоками от входящих моно-палет до уровня кванта на отборе. Полученная модель стала базовой для проекта с FMR-роботами, который был также воспроизведен со всеми параметрами роботов, полученных на тест-драйвах. Таким образом, у нас получился максимально точный инструмент проверки поступающих от интеграторов коммерческих предложений. В ином случае нам бы пришлось в многомиллионном проекте полагаться на excel-таблицы с усредненными пробегами и скоростями роботов.

И только исследовав рынок, изучив технологии со всех сторон, обогатившись профильной экспертизой, мы сделали шаг в опытно-промышленную эксплуатацию. Была проведена закупка и первая партия роботов отправилась на распределительный центр торговой сети «Пятёрочка». Уже в высокий сезон 2024 г. механические помощники активно помогали отвозить скомплектованные палеты на доки отгрузки. По словам Дмитрия Златкина, директора департамента развития цепочек поставок «Пятёрочки», команда которого с самого начала лидировала этот проект, уже в 2025 г. технология будет тиражирована на первую партию распределительных центров.

Но лишь со стороны может показаться, что путь, описанный в этой статье, был линеен и итерационен. В большой корпорации со множеством профильных департаментов и отделов собрать паззл бывает крайне непросто. Но я искренне верю в ценности X5 Group: «Клиент, партнерство, инновации, результат» – и вижу, как они работают на практике, помогая в нужный момент отбросить все лишнее и сфокусироваться на самом важном. Чего и вам желаю, дорогие читатели.

Расшифровки:

• AS / RS — Automated storage and retrieval systems (автоматизированные системы хранения)
• AMR – Autonomous Mobile Robot – автономный мобильный робот для автоматизации горизонтальной перевозки паллет
• AGV — automated guided vehicles  — автоматически управляемые погрузчики
• FMR — Fork Motion Robot – автономный вилочный погрузчик для автоматизации перемещения паллет