L evoluzione dei sistemi di picking

material handling Soluzioni per il prelievo L evoluzione dei sistemi di picking Marco Melacini - Politecnico di Milano Negli ultimi decenni il ruolo dei magazzini all interno dei network logistici si è evoluto, portando allo sviluppo di nuove soluzioni. All interno del magazzino un ruolo sempre più importante è svolto dall attività di picking. Quali sono ad oggi le modalità di funzionamento, i principali vantaggi e gli ambiti applicativi delle soluzioni disponibili per l attività di prelievo? 38 Il picking è l attività attraverso cui una certa quantità di beni viene prelevata da un sistema di stoccaggio al fine di soddisfare la domanda di clienti tra loro indipendenti, è cioè il prelievo degli articoli e delle relative quantità da un area di prelievo o di stoccaggio intensivo per evadere specifici ordini-cliente o ordini-magazzino. Il picking consiste, dunque, nel prelievo frazionato di prodotti da unità di carico di livello superiore, è l operazione di prelievo con rottura dell unità di carico, allo scopo di soddisfare le richieste dei quantitativi di prodotti indicati negli ordini di spedizione o di lavorazione. L attività di prelievo frazionato di singole unità di carico risulta strettamente correlata all attività successiva di smistamento delle unità prelevate ai diversi punti di raccolta o utilizzo. Nel caso in cui venga effettuato il prelievo congiunto degli articoli richiesti in un lotto di ordini completi o in un lotto di frazioni di ordini (batch picking), il processo di allestimento ordini deve, infatti, prevedere una fase di sorting preliminare al definitivo consolidamento dei singoli ordini che ha quindi la funzione di ricostituirne l integrità. L attività di picking va acquistando un ruolo sempre più critico nell ambito dei sistemi logistici, sia per quanto riguarda la logistica produttiva (ad esempio nell allestimento dei kit per il rifornimento delle stazioni di assemblaggio), sia per quanto riguarda la logistica distributiva (ad esempio nel commercio elettronico B2C la fase di allestimento ordini è una delle più critiche in termini di costo e di livello di servizio). La rilevanza di una corretta progettazione del sistema di picking è legata alla criticità, in termini di costi (spesso è la parte più rilevante dei costi totali delle attività di ma- gazzino) e impatto sul livello di servizio (in termini di puntualità, flessibilità, accuratezza e completezza di consegna), che riveste in molti sistemi logistico-distributivi, e anche in taluni contesti produttivi. Data la criticità e rilevanza economica dell attività di picking (chiamata anche processo di allestimento ordini), spesso si dedica un area separata del magazzino a tale attività (figura 1). I sistemi di picking: classificazione Il processo di allestimento ordini è composto dalle seguenti fasi operative: trasmissione/lettura ordine di prelievo; prelievo selettivo del quantitativo richiesto (picking); trasferimento dei materiali prelevati all area operativa (in genere area di spedizione); sorting e/o consolidamento (solo se necessari); formazione unità di carico/spedizione (UdC); consolidamento unità di carico/spedizione. I sistemi di picking si differenziano per la modalità con cui sono svolte le fasi di allestimento ordini appena descritte. Più precisamente i sistemi di picking sono classificabili: sistema con logica di prelievo operatore verso materiali ; sistema con logica di prelievo materiali verso operatore ; sistema con logica di prelievo sorting massivo ; sistema con suddivisione dell area di picking in zone e logica di prelievo pick to box ; sistema con picking automatizzato. Questi sistemi presentano un livello di automazione crescente e rappresentano l evoluzione dell offerta da parte dei provider di sistemi di material handling negli ultimi

40 anni. In figura 2 vengono sintetizzate le caratteristiche dei sistemi di picking, il cui approfondimento è svolto nei paragrafi successivi. Sistema Operatore verso Materiali Rappresenta la soluzione storicamente utilizzata per lo svolgimento dell attività di picking. Ancora oggi la maggior parte delle realizzazioni fanno riferimento a questa soluzione. I suoi elementi logici principali sono: area di stoccaggio intensivo, sistema di collegamento fra area di picking e area di stoccaggio intensivo, area di picking. L area di stoccaggio, a seconda delle esigenze, può essere un magazzino servito da carrelli elevatori oppure un magazzino automatizzato (Automated Storage/Retrieval System (AS/RS)). I sistemi AS/RS rappresentano il primo esempio di automazione nei magazzini. Le prime realizzazioni, derivazione della tecnologia del carroponte, si trovano negli anni 50 in Germania. Ma è a partire dalla metà degli anni 70 che si supera la fase di sperimentazione e inizia la diffusione della soluzione, per cui ad oggi questa tecnologia può essere considerata una tecnologia matura. Nell area di stoccaggio vengono prelevate le UdC monoarticolo per il rifornimento delle postazioni di picking. L area di picking può essere collocata ai primi livelli dell area di stoccaggio (figura 3) o in una zona del magazzino separata. La prima soluzione è spesso utilizzata nel caso in cui il numero medio di UdC a stock per referenza nel sistema non sia troppo elevato. In questo caso infatti è molto probabile che il rifornimento dello stock di picking avvenga come semplice abbassamento delle UdC stoccate ai livelli superiori. L utilizzo di un area di picking fisicamente separata dall area di stoccaggio consente l effettuazione delle missioni di prelievo in un area più piccola e compatta rispetto all area di stoccaggio intensivo e con una configurazione dell area progettata ad hoc, aumentando la produttività di prelievo. Inoltre, nel caso di area di picking fisicamente separata dall area di stoccaggio, l impianto offre una maggiore flessibilità operativa, eliminando i problemi e i rischi della presenza contemporanea di missioni di prelievo/stoccaggio di UdC e prelievo a picking. Durante l allestimento degli ordini, gli operatori prelevano dalle postazioni di picking i quantitativi necessari alla composizione del singolo ordine o del batch di ordini (a seconda che si operi seguendo una logica order picking oppure una logica batch picking con sorting contestuale ). In questa configurazione raramente l operatore si muove a piedi a causa dell estensione dell area di picking e/o dei vincoli pondovolumetrici degli articoli da prelevare; si utilizzano più spesso carrelli commissionatori elettrici (eventualmente dotati di pedana sollevabile). Dal punto di vista gestionale l evoluzione dei sistemi informatici ha consentito, a partire dalla fine degli anni 80, l ottimizzazione delle prestazioni mediante: utilizzo di algoritmi di costruzione dei percorsi, automazione dell attività di trasmissione degli ordini (utilizzo di terminali in radio frequenza, voice picking, 49 1. L area di picking all interno dei magazzini. 2. Classificazione delle soluzioni di picking.

3. Esemplificazione della soluzione operatore verso materiali (cortesia Sacma). 50 ), implementazione di criteri di allocazione degli articoli ai vani e logiche di prelievo (batch picking con sorting contestuale, prelievo massivo per spedizioni verso transit point). Pertanto i vantaggi/svantaggi deriveranno dal livello di utilizzo delle suddette leve di ottimizzazione. In generale, l investimento richiesto in attrezzature e carrelli è molto basso e la flessibilità operativa è elevata. Il principale svantaggio di questa soluzione è costituito dalla presenza di un area di picking dedicata che richiede costi incrementali per lo spazio occupato e per l attività di rifornimento dello stock di picking. Sistema Materiali verso Operatore Gli elementi logici che compongono questo sistema sono: reparto di stoccaggio intensivo, sistema di collegamento fra area di stoccaggio intensivo e baie di picking, baie di picking. In ogni baia è presente un operatore, il quale effettua il prelievo dall UdC consegnata. Una volta visitate tutte le baie di prelievo che richiedono in quel momento l articolo contenuto nell UdC (figura 4), l UdC viene riportata nell area di stoccaggio in attesa di essere selezionata per una nuova operazione di prelievo (fino a quando tutti gli articoli in essa contenuti non saranno terminati). Solitamente il collegamento tra area di stoccaggio e area di picking e le movimentazioni all interno dell area di stoccaggio sono automatizzati. Viceversa, si avrebbero dei costi di movimentazione difficilmente sostenibili. L utilizzo di baie di picking al posto dell area di picking dedicata consente un elevato risparmio in termini di spazio destinato alle operazioni di allestimento ordini. Inoltre, si riduce la componente variabile del tempo di picking in quanto l operatore è fermo pres- so le baie. Per ridurre le movimentazioni di UdC nell area di stock intensivo è possibile allestire più ordini in parallelo (logica batch picking ). Il numero di baie di prelievo è funzione del carico di lavoro giornaliero (espresso in ordini e righe da evadere) e del LT di evasione richiesto. I vantaggi di questo sistema derivano dai ridotti costi di allestimento ordini (in termini di ore di lavoro e spazio utilizzato). Per contro, occorre considerare il costo del sistema di collegamento e le movimentazioni aggiuntive nell area di stoccaggio intensivo. Questa soluzione presenta il rischio di formazione di un collo di bottiglia nel sistema di alimentazione delle baie di picking, riducendo l utilizzo della manodopera e quindi la produttività di prelievo. Per evitare il formarsi di colli di bottiglia nel sistema di collegamento alcuni produttori

hanno introdotto negli ultimi anni delle navette sterzanti (figura 5) al posto dei tradizionali convogliatori a rulli. Dal punto di vista fisico, se le UdC sono di grandi dimensioni (ad esempio UdC pallettizzate) l area di stock può essere servita da carrelli tradizionali o magazzini automatici. I magazzini automatici (figura 6), chiamati AS/RS (Automated Storage and Retrieval Systems) consentono un elevato sfruttamento superficiale e la minimizzazione dei costi di movimentazione. Nel caso in cui si effettua il prelievo di UdC di piccole dimensioni (contenitori, vassoi, ) possono rientrare in questa configurazione anche le seguenti soluzioni: caroselli (orizzontali/verticali); miniload; vertical storage system; sistemi compatti per contenitori. Tali sistemi sono in genere privi del collegamento fra area di stoccaggio e area di picking. I miniload rappresentano una soluzione impiantistica molto diffusa per lo stoccaggio e la movimentazione di unità di carico (UdC) di piccole dimensioni quali contenitori, cassette, vassoi o scatole/cartoni. Per la movimentazione si avvale dell utilizzo di trasloelevatori (figura 7). Questa soluzione rappresenta l evoluzione dei AS/RS per pallet e si è affermata a partire dalla metà degli anni 80, grazie soprattutto allo sviluppo dell elettronica, che ha supportato la sempre maggiore velocità di esecuzione dei cicli di movimentazione. I contenitori vengono trasportati automaticamente presso i buffer di testata degli impianti ove l operatore può effettuare le operazioni di prelievo o di rifornimento dei prodotti. Il prelievo avviene dal vassoio, o contenitore, che il trasloelevatore ha estratto in corrispondenza degli articoli da prelevare 5. Particolare delle navette autosterzanti (cortesia Dematic). e ha trasferito al piano di lavoro del picker. Viceversa, il rifornimento viene effettuato dall operatore rabboccando o sostituendo i contenitori vuoti. Grazie al peso ridotto dei contenitori, le prestazioni cinematiche di accelerazione e velocità sono elevate, ottenendo così bassi tempi di ciclo. Questi 51 4. Esemplificazione della soluzione materiali verso operatore (cortesia System Group).

sistemi consentono lo stoccaggio di un numero elevato di contenitori e offrono ottime garanzie contro eventuali furti o danneggiamenti dei prodotti in quanto in entrambi i casi i contenitori risultano di fatto inaccessibili agli operatori (segregazione per motivi di sicurezza nei confronti di possibili incidenti). La produttività di prelievo è funzione di numerosi fattori, come il fattore di forma della scaffalatura, le dimensioni del sistema, l utilizzo di cicli combinati di prelievo e stoccaggio, la profondità del sistema di stoccaggio (semplice o doppia), la presenza di più articoli per ogni contenitore. Negli ultimi anni i fornitori hanno lavorato nella direzione di un aumento sempre maggiore delle prestazioni, ad esempio aumentando le prestazioni cinematiche e il numero di forche per piastra (inizialmente pari a una). I caroselli verticali erano macchine dotate di dispositivo a catena per la rotazione dei vassoi all interno della struttura. Si erano diffusi negli anni 70, soprattutto per funzioni di archivio. Il loro difetto principale era il ridotto tempo di rotazione, per cui spesso erano soprannominati paternoster. I magazzini verticali, affermatisi negli anni 90, rappresentano la loro naturale evoluzione. I magazzini verticali (Vertical Storage Systems) sono esternamente simili ai caroselli verticali, mentre sono simili ai miniload per quanto 52 6. Magazzino automatico per pallet (cortesia Armes-Promag). riguarda il meccanismo di funzionamento. Infatti ogni colonna di vani è statica e viene servita da un meccanismo automatizzato di immissione/estrazione dotato di movimento verticale. Il prelievo avviene dal contenitore che viene movimentato dal meccanismo automatizzato e trasferito al piano di lavoro dell operatore (figura 8); il rifornimento avviene posizionando sul piano, e quindi reintroducendo nel sistema, le UdC necessarie. Questi sistemi sono caratterizzati da una buona ergonomia per le operazioni e da una buona flessibilità nel numero e nella localizzazione dei punti di accesso. Essendo questo un sistema chiuso, il ma-

7. Miniload (cortesia TGW). 8. Vertical Storage System (cortesia Icam). teriale contenuto all interno è ben protetto da polvere, agenti inquinanti e da sottrazioni. Inoltre questo tipo di sistema facilita il controllo della temperatura, dell umidità o di altri aspetti ambientali. Oltre alle contenute dimensioni in pianta, un ulteriore vantaggio è dato dalla flessibilità di stoccaggio: il passo tra le possibili locazioni varia anche di pochi centimetri, dipendendo dallo spessore dei vassoi, mentre la distanza tra i vassoi è funzione dell ingombro verticale dei materiali stoccati. Quindi il sistema si presta a stoccare articoli che presentano una certa eterogeneità. Per svincolare i movimenti dei vassoi e il prelievo da parte del picker alcuni sistemi hanno due baie affiancate o contrapposte oppure è possibile assegnare all operatore due bocche di prelievo. Una recente evoluzione dei magazzini verticali è costituita dai sistemi compatti per contenitori. Ogni colonna di vani è statica e viene servita da un meccanismo automatizzato di immissione/estrazione dotato di movimento verticale. Invece di movimentare il vassoio su cui sono stoccati i contenitori, il sistema è in grado di movimentare il singolo contenitore tramite un movimento relativo in orizzontale del dispositivo di presa del contenitore. Pertanto il sistema è in grado di presentare all operatore singolarmente i soli contenitori richiesti, disaccoppiando i movimenti dei contenitori e il prelievo da parte del picker. In alcuni casi questi sistemi vengono usati come stock temporaneo per il prelievo: in base agli ordini da prelevare nella giornata, si portano i contenitori necessari nel sistema compatto, da cui viene effettuato il picking. Il giorno successivo i contenitori non svuotati, se non più necessari, sono riportati nello stock generale. Il frazionamento sempre maggiore degli ordini ha portato all aumento del numero di righe prelevate. Tale incremento potrebbe mettere in difficoltà i sistemi di picking in esame. Da qui l introduzione sul mercato a partire dalla metà degli anni 00 di miniload ad alta capacità di prelievo (figura 9). Sostanzialmente al posto del movimento contemporaneo in orizzontale e verticale del trasloelevatore, si divide il corridoio in N canali (uno per livello di stoccaggio). All interno di ogni canale può agire una navetta, che si sposta solo orizzontalmente prelevando o stoccando i materiali richiesti. Una volta prelevati i materiali sono portati in testata, dove uno o più ascensori portano la navetta sulla baia di allestimento degli ordini. Al crescere della potenzialità di movimentazione richiesta, si aumenta il numero di navette introdotte nel sistema, con una grande flessibilità operativa. Sistema Sorting massivo Tale sistema è chiamato anche pick to belt. Gli elementi logici che compongono questo modello sono: reparto di stoccaggio intensivo, area di prelievo, sorter. Le UdC necessarie per l allestimento degli ordini vengono prelevate dal reparto di stoccaggio intensivo. In un primo collegamento, posto fra il reparto di stoccaggio e l area di prelievo, avviene il trasferimento delle UdC 53

9. Sistema miniload multi-shuttle (cortesia Dematic). 54 all area di prelievo, dove generalmente rimarranno fino ad esaurimento dello stock, al fine di evitare un flusso di ritorno all area di stoccaggio intensivo. Uno o più operatori presenti nell area di picking prelevano un batch consistente di ordini 1 e pongono il quantitativo prelevato su un secondo sistema di collegamento operante fra l area di prelievo e l area adibita alle operazioni di sorting. Nella maggior parte dei casi, il sistema di collegamento (in genere convogliatore su nastro o rulliera) attraversa i corridoi dell area di prelievo e ciascun operatore lavora in una zona limitata dell area di picking. In altri casi il quantitativo prelevato viene portato dall area di stoccaggio direttamente al sorting (figura 10) o a un convogliatore posto nel corridoio di collegamento (si pensi ad esempio al settore dell abbigliamento). Il sorter identifica tutti i pezzi introdotti e li smista verso i canali di accumulo. Una volta che tutte le righe di uno stesso ordine sono state smistate, viene preparato l ordine cliente. Questa soluzione risulta abbastanza recente. Agli inizi degli anni 90 sono stati introdotti sul mercato i primi sorter con buone performance di movimentazione. Da allora la tecnologia dei sorter è in continua evoluzione. 1 In questa configurazione si opera unicamente seguendo una logica batch picking. In un sistema automatico di sorting sono presenti le seguenti componenti: area di accumulo pre sorting; baie di inserimento materiali (chiamate anche stazioni di induzione); sistema di smistamento (composto dal sistema di trasporto e da dispositivi di smistamento); canali di accumulo del materiale smistato, con baie per l effettuazione del packaging. La dimensione dell area di accumulo è funzione della sincronizzazione fra l attività di prelievo e l attività di smistamento. Le stazioni di induzione sono tipicamente manuali, in alcuni casi possono essere automatizzate. Nel caso in cui ci siano induttori multipli, vi sono due tipologie di stazione di induzione: side-by-side: quando gli induttori multipli lavorano in una singola stazione; splitting: quando ci sono stazioni di induzione multiple (ciascuna con uno o più induttori), tipicamente collocate in modo equidistante attorno al sorter. A livello di sistema di smistamento, la varietà dell offerta dei provider di sistemi di material handling aumenta. Innanzitutto il sorter può essere lineare o ad anello (configurazione tipica per lo smistamento di molti pezzi). Inoltre ci sono molteplici deviatori di direzione, usati per inviare il materiale nei canali di accumulo. La scelta dei vari dispositivi avviene prevalentemente in base alla natura del prodotto da smistare (peso, fragilità, ingombro, ) e dalla produttività richiesta. I più comuni sono: deflettore; pusher; puller; puller a rastrello; nastro con sollevamento a scatto & catena; dispositivo con sollevamento a scatto; pattino scorrevole; dispositivo inclinabile (tilt tray); vassoi inclinabili; alette inclinabili; cross Belt. I dispositivi che ad oggi sembrano prevalere sul mercato sono il cross belt e il tilt tray, entrambi introdotti sul mercato verso la fine degli anni 90. Nel primo il sorter è formato da tanti moduli di trasportatore a nastro, montati perpendicolarmente alla direzione di viaggio dell anello (figura 11). Ciascun modulo è dotato di un sistema di convogliamento per consentire lo scaricamento del prodotto nel canale appropriato. Il modulo può scaricare il prodotto su entrambi i lati. Il sistema tilt-tray è anch esso composto da moduli (chiamati anche vassoi) su cui sono alloggiati i prodotti da smistare. Lo smistamento avviene però per sollevamento del vassoio (figura 12). Il sistema di picking sorting massivo presenta una produttività di prelievo maggiore dei due casi precedenti in quanto si visita la postazione di prelievo meno volte, riducendo pertanto la percorrenza dell operatore. Tale riduzione è maggiore tanto più

10. Esemplificazione sorting massivo (cortesia Vanderlande). si accorpano gli ordini e quindi quanto più grosso è il batch di ordini. L accuratezza di prelievo è ottima. Di contro si sostiene un maggiore costo per il sorter. Aspetto chiave per la convenienza di questa soluzione è il tempo per l effettuazione del packaging al termine dello smistamento. Sistema Pick to box In questo sistema (chiamato anche pick and pass ) ad ogni operatore viene assegnata una zona di prelievo all interno dell area di picking (figura 13): le zone di prelievo sono collegate da un convogliatore su cui scorrono dei contenitori, ciascuno corrispondente (parzialmente o completamente) a un ordine cliente (logica di prelievo order picking ). L operatore inserisce gli articoli prelevati nella sua zona nel contenitore rappresentante l ordine cliente (box). Non è quindi più necessario uno smistamento a fine linea per singolo pezzo prelevato, ma è sufficiente 55 11. Sorter cross belt (cortesia Vanderlande).

essere in grado di smistare i contenitori in base alla destinazione, essendo l ordine già allestito. Inoltre si tocca il quantitativo richiesto in un ordine una sola volta. Nel sistema descritto il box rappresenta l imballaggio utilizzato per la spedizione. In alcuni casi si utilizza un imballaggio finale differente dal box di prelievo (sistema pick to tote ). Pertanto a fine linea occorre svuotare il contenuto del box e metterlo nell imballaggio di spedizione. Questa operazione aggiuntiva consente, se necessario, una verifica ulteriore sull accuratezza di prelievo. I vantaggi derivanti dalla divisione dell area di picking in zone sono: il tempo di spostamento dell operatore è ridotto; l operatore diventa esperto dei prodotti e della loro locazione nella sua zona: migliorano la produttività e l accuratezza del prelievo; si risolve il problema della congestione del sistema, poiché c è un solo operatore alla volta in ogni corridoio. In alcune operazioni il volume è così elevato che la divisione in zone è l unico metodo per non creare colli di bottiglia; ogni operatore è responsabile della sua zona. Questa configurazione comporta la difficoltà di bilanciare il carico di lavoro fra le aree di allestimento ordini, in quanto ogni ordine cliente comporta un carico di lavoro variabile per ogni zona. È un sistema, utilizzato inizialmente nel settore farmaceutico, che si sta espandendo ad altri settori caratterizzati da dimensioni di prodotto non elevate e da una significativa incidenza del carico di lavoro in termini di righe d ordine. Sistema Picking automatizzato Sono sistemi che impiegano solo ed esclusivamente macchine, senza intervento umano nell attività di prelievo. I principali sistemi di picking completamente automatizzato sono quelli che impiegano: robot (cartesiani o antropomorfi): robot verso materiali; materiali verso robot; dispenser: dispenser A - frame; dispenser V frame. I dispenser sono usati prevalentemente nel settore farmaceutico (figura 14) per la forma regolare dei prodotti e l esigenza di tempi di risposta molto bassi (inferiori alle 2 ore). I prelievi con robot fanno riferimento alla tecnologia di creazione dei pallet a fine linea. Le prime applicazioni nella logistica distributiva sono degli anni 80, senza un particolare successo. Ultimamente si assiste a una maggiore diffusione, soprattutto per il prelievo a strati. A tal fine si costituisce un area di picking separata dall area di stoccaggio e composta da uno o più moduli di prelievo, dove ogni modulo è a sua volta caratterizzato dalla presenza di uno o più corridoi. All interno di ogni corridoio opera una navetta, in grado di movimentare le unità di carico pallettizzate poste sui due lati del corridoio. Sopra ogni modulo (o corridoio) opera un sistema a carroponte con dispositivo di presa 56 12. Sorter Tilt-tray (cortesia SDI).

13. Sistema pick to box (cortesia Incas group). per strati (figura 15). Il sistema di picking automatico (carroponte + dispositivo di presa) allestisce gli ordini prelevando gli strati di merce dai pallet monoarticolo (possibilità di presa di più strati per volta) e depositandoli su un pallet in allestimento. Una volta ultimato l ordine cliente, il pallet o i pallet allestiti sono portati via dalla navetta, la quale si occuperà anche di rifornire le postazioni degli articoli svuotate durante l allestimento. La presa degli strati è di tipo pneumatico con ventose a vuoto. In questo modo il rischio di schiacciamento del prodotto è minimizzato. Questo sistema ha una produttività tanto maggiore,quanto maggiore è il numero di colli per strato e minore il numero di codici gestiti. Al crescere del numero di codici aumenta infatti l area di operatività di prelievo e si riduce la produttività. Modalità di trasferimento delle informazioni Un elemento trasversale ai sistemi di picking descritti è la modalità con cui avviene la trasmissione dei dati e delle informazioni tra l operatore e il sistema di gestione del magazzino (WMS). Sono possibili 4 modalità di trasferimento dell informazione: 57 14. Sistema Dispenser (cortesia SSI Schäfer).

Sistema cartaceo. Tipicamente su un foglio di carta (picking list) è contenuta la lista di articoli da prelevare, con le relative quantità e ubicazioni. In alcuni casi vengono anche aggiunte sulla picking list delle etichette da apporre ad ogni prodotto prelevato. Sistema in radio frequenza con terminali. Introdotti in Italia alla fine degli anni 80, la comunicazione del quantitativo da prelevare per ogni articolo, insieme all informazione sull ubicazione, è trasmessa in radiofrequenza su un terminale portatile o veicolare dotato di dispositivo di ricetrasmissione in R.F. L operatore legge l etichetta (barcode) della postazione da cui deve effettuare il prelievo. Una volta prelevato il quantitativo richiesto, invia un segnale di conferma al WMS. Questo sistema consente di gestire in tempo reale l operatività di magazzino (segnalazione rotture di stock, cambio della sequenza di prelievo) e, soprattutto, è bidirezionale. Nel tempo la tecnologia è andata evolvendosi, fino all affermarsi a metà degli anni 90 della tecnologia Spread Spectrum, basata su una rete di access points e logicamente molto simile alle odierne reti di trasmissione usate dai cellulari. Una variante di questo sistema prevede l utilizzo di un terminale al polso (sistema ring scanner ). Sistema pick to light. Diffuso a partire dalla fine degli anni 90, prevede la dotazione della postazione da cui effettuare il prelievo di un dispositivo luminoso che si accende quando l articolo deve essere prelevato (figura 16). Inoltre su un display luminoso (posto in corrispondenza della postazione o in un punto visibile del corridoio) sono indicati i quantitativi da prelevare. Mediante dei comandi posti affianco ai display luminosi è possibile interagire con il WMS (segnalazione rotture di stock, ). Tale sistema ha il grande pregio di consentire l operatività con ambo le mani aperte (hands-free) degli operatori di picking, aumentando la produttività di prelievo. Sistema RF con voice picking. La tecnologia Voice Picking consente di guidare le fasi di prelievo tramite comandi vocali. L operatore è dotato di una cuffia e di un terminale portatile ( Talkman ), attraverso i quali riceve le istruzioni dal sistema di gestione del magazzino, e di un microfono, tramite il quale interagisce con il sistema stesso. In generale i sistemi paperless consentono una migliore tracciabilità dei flussi, una riduzione della componente tempo fisso delle missioni di picking e una riduzione del personale di supporto al picking (tipicamente l ufficio di consegna e raccolta bolle di prelievo). Mentre i sistemi pick to light sono ormai diffusi da molti anni, il sistema voice picking è di più recente introduzione sul mercato italiano (primi anni del 00) e sta riscuotendo un buon successo, soprattutto presso i centri distributivi della GDO (Grande Distribuzione Organizzata). Da ultimo, esiste la tecnologia RFID, le cui applicazioni all interno del magazzino al momento non riguardano l attività di picking. Sono però presenti degli studi volti a valutarne i benefici anche per i sistemi di picking presentati in questo lavoro. Progettazione del sistema di picking La progettazione del sistema di picking risulta molto complessa per la presenza di numerose scelte che presentano un elevato grado di interazione. L individuazione della configurazione impiantistica e delle politiche di gestione operativa più adeguate a ciascun caso applicativo richiede un approccio sistemico mirante ad evidenziare le diverse componenti del problema considerate le interazioni tra esse. Aspetto chiave della progettazione è l analisi dei dati. A partire dai risultati dell analisi dei dati è possibile dedurre alcuni aspetti che aiutano nella definizione della configurazione ottimale del sistema e delle logiche gestionali più opportune. Questo tipo di analisi è particolarmente utile sia nel caso si decida 58 15. Sistema di prelievo a strati (cortesia Dematic).

16. Sistema Pick to light (cortesia Incas). di progettare e organizzare un magazzino a partire da una situazione green field sia nella fase di modifica o taratura delle logiche gestionali, senza variare gli aspetti di configurazione del sistema. È svolta, generalmente, quando si osservano delle inefficienze nel sistema, tuttavia è consigliabile svolgere queste analisi con sistematicità e periodicità per adattare il sistema di picking al contesto mutevole. Le analisi da svolgere e i principali obiettivi associati sono: l analisi dei flussi, il cui scopo principale è l individuazione del carico medio di lavoro (espresso spesso in termini di potenzialità di movimentazione) e dei picchi di carico di lavoro al fine di dimensionare i sottosistemi di picking, determinare il numero degli operatori e valutare la convenienza di politiche di outsourcing; il profilo degli articoli, le cui finalità principali sono: indirizzare nella ripartizione del sistema di picking in sottosistemi, nella scelta delle soluzioni tecniche di picking più opportune, delle modalità di allocazione degli articoli e dello spazio da dedicare a un codice articolo all interno dell area di picking (o forward area); il profilo degli ordini, i cui obiettivi principali sono la guida nella ripartizione del sistema di picking in sottosistemi e nella definizione delle missioni di picking (scelta della dimensione del batch di prelievo, dell ondata di picking, sequencing dei prelievi, ); le analisi incrociate, derivate dall integrazione e dall approfondimento di due o più risultati già acquisiti al fine di delineare, con maggiore completezza, il quadro complessivo dell attività di magazzino; l analisi di correlazione, tesa a individuare i codici richiesti frequentemente in modo congiunto in modo da poterli allocare in postazioni di prelievo contigue, consentendo la riduzione del tempo di manodopera o del tempo di ciclo macchina necessario alla ricerca dei prodotti. È da notare come il risultato della progettazione non comporti necessariamente la scelta di uno dei sistemi descritti, ma una combinazione dei sistemi, cercando di identificare per ogni gruppo di prodotti/ordini la soluzione ottimale. Conclusioni Il picking negli ultimi anni è diventata un attività sempre più critica all interno del magazzino. La sua importanza ha portato i fornitori di soluzioni di material handling a sviluppare sempre nuove soluzioni. La crescita dell offerta, speso accompagnata da un aumento dl contenuto di automazione (sia fisica che informatica) rende però difficile la scelta della soluzione ottimale. A tal riguardo un ruolo fondamentale è svolto dall analisi dei dati oltre che alla comprensione dei vantaggi/svantaggi delle diverse soluzioni. Riferimenti Dallari F, Marchet G, Melacini M (2009) Design of order picking system. Int J Adv Manuf Technol 42, (1-2):1-12 M. Melacini, Gino Marchet, Fabrizio Dallari Perotti S., Order picking systems: how to chose the right one?, Logistics solutions, Vol 19, No 2, 2006 www.mmh.com www.mhia.org 59