Гравитационные стеллажи и принцип FIFO на складе

Представьте склад молочной продукции или фармацевтики, где у каждой партии свой срок годности. Если кладовщик возьмёт свежую паллету вместо той, что пришла неделю назад, старая останется в глубине стеллажа и в итоге будет списана. Чтобы этого не происходило, используют принцип FIFO — first in, first out, «первым пришёл — первым ушёл». Самый надёжный способ обеспечить его физически, а не только в учётной программе, — гравитационный стеллаж.

В гравитационной системе груз загружается с одной стороны, а забирается с другой. Полки установлены с небольшим уклоном и оснащены роликами. Под действием собственного веса груз скатывается к стороне отбора, а следующий автоматически занимает его место. Получить «не ту» паллету невозможно: она просто физически недоступна, пока перед ней стоит предыдущая.

Как это работает: физика без сложных формул

Основа системы — роликовая дорожка с уклоном. Для паллет уклон обычно составляет около 3–4 %, для коробок — 5–8 %. Этого достаточно, чтобы груз трогался с места и катился, но недостаточно, чтобы он разгонялся опасно. Точное значение подбирают под конкретный поддон, массу и даже температуру в помещении: в холоде смазка роликов густеет, и груз катится хуже.

Чтобы движение оставалось контролируемым, в дорожку встраивают элементы, которые не видны на первый взгляд, но отвечают за безопасность.

• Ролики. Стальные или пластиковые, расположенные с шагом, при котором на поддон всегда приходится несколько роликов одновременно. Для паллет используют ролики с подшипниками, для коробок — лёгкие пластиковые.
• Тормозные ролики. Через определённое расстояние устанавливается ролик с центробежным или вязкостным тормозом. Он ограничивает скорость движения паллеты примерно до 0,3 м/с.
• Упор на выходе. Останавливает первую паллету в зоне отбора.
• Сепаратор. Механизм на выходе, который при снятии первой паллеты временно задерживает вторую. Без него погрузчик снимает первую паллету под давлением всей очереди, а это опасно.
• Входные направляющие. Центрируют паллету при загрузке, чтобы она не цепляла стойки по пути.

Паллетные и коробочные системы

Гравитационный принцип применяется в двух разных масштабах, и они решают разные задачи.

Коробочные гравитационные стеллажи особенно хороши в зоне комплектации: отборщик стоит в одном проходе, перед ним — десятки каналов с разными артикулами, а пополнение идёт из отдельного прохода с обратной стороны. Отбор и пополнение не мешают друг другу. На производстве такие стеллажи ставят у сборочных линий: комплектующие подаются в тару, рабочий забирает их с одной стороны, а кладовщик пополняет с другой.

FIFO, LIFO и почему это не одно и то же

Важно понимать разницу между схемами доступа, потому что от неё зависит выбор стеллажа.

1. FIFO — загрузка с одной стороны, отбор с другой. Первым уходит товар, пришедший раньше всех. Обеспечивается гравитационными стеллажами и проходными набивными системами (drive-through).
2. LIFO — загрузка и отбор с одной стороны. Первым уходит товар, пришедший последним. Так работают набивные стеллажи drive-in и стеллажи push-back.
3. Произвольный доступ — можно взять любую паллету в любой момент. Это фронтальные паллетные стеллажи; FIFO на них обеспечивается дисциплиной и складской программой.

Для однородного товара без срока годности (например, кирпич или цемент в мешках) LIFO вполне допустим, и тогда дешевле набивной стеллаж, о котором мы рассказали в статье про drive-in системы. Для скоропортящейся продукции LIFO недопустим, и гравитационные стеллажи становятся оправданными.

Где гравитационные стеллажи окупаются

Гравитационная система — одна из самых дорогих в расчёте на паллетоместо. Поэтому стоит понимать, за что вы платите.

• Плотность. Проходы нужны только с двух сторон блока, а не между каждым рядом. На той же площади помещается заметно больше паллет, чем на фронтальных стеллажах.
• Скорость отбора. Груз всегда стоит в первой позиции канала, водителю не нужно искать нужную ячейку.
• Контроль сроков. Нарушить очередь невозможно — меньше списаний.
• Разделение потоков. Приёмка и отгрузка разнесены по разным проходам, техника не мешает друг другу.
• Холодильные камеры. Каждый кубометр охлаждаемого объёма дорог, поэтому плотное хранение окупается быстрее, чем в обычном складе.

При этом система не подходит, если артикулов много, а паллет каждого артикула мало: в канале глубиной десять паллет должна стоять одна позиция. Если в канале оказывается одна-две паллеты, преимущество в плотности исчезает.

Как рассчитать систему под свой поток

Проект гравитационного блока начинается не с чертежа, а с выгрузки из учётной программы. Инженеру нужны данные по каждому артикулу: средний и пиковый остаток в паллетах, суточный расход, частота поступлений и тип поддона. На их основе определяют, сколько каналов нужно и какой глубины.

1. Группировка артикулов. Отбирают позиции с большим остатком однородных паллет — кандидатов в гравитационные каналы. Остальное уходит на фронтальные стеллажи.
2. Глубина канала. Делят нормативный запас артикула на число каналов, которые ему выделяются, и округляют до целого числа паллет.
3. Ярусность. Определяют число уровней по высоте помещения и технике: верхние каналы обслуживает ричтрак, нижние — даже ручная тележка.
4. Масса и поддон. Под максимальную массу паллеты подбирают ролики, шаг и тормоза. Лёгкие паллеты так же опасны, как тяжёлые: они могут не тронуться с места на малом уклоне.
5. Проходы. С двух сторон блока закладывают рабочие проходы под технику приёмки и отгрузки.

Хорошим результатом считается ситуация, когда большинство каналов заполнено больше чем наполовину в течение всего цикла. Если расчёт показывает, что каналы будут часто пустовать, честнее предложить заказчику фронтальные стеллажи, а гравитационный блок оставить только под самые оборачиваемые позиции. Нередко именно такая гибридная схема оказывается оптимальной: десять-пятнадцать артикулов «быстрого» товара в гравитационке у ворот отгрузки, остальной ассортимент — на обычных стеллажах в глубине склада.

Особенности для холодных складов и морозильных камер

В Новосибирске много складов, где температура зимой опускается ниже нуля, и морозильных камер, где она держится на уровне −18…−25 °C круглый год. Гравитационные стеллажи там работают, но с оговорками.

• Смазка подшипников должна быть морозостойкой, иначе ролики в мороз практически не крутятся.
• Уклон дорожки увеличивают, а тормоза подбирают под низкую температуру.
• Металлоконструкции лучше брать оцинкованными: конденсат при открытии ворот вызывает коррозию.
• Поддоны должны быть сухими: обледенелое дерево меняет коэффициент трения и вызывает заедания.

Подробно о хранении в неотапливаемых помещениях — в статье о стеллажах в сибирском климате.

Обслуживание: что проверять

Гравитационная система — механическая, и ей нужен регулярный уход. Раз в неделю кладовщик проверяет, нет ли застрявших паллет и посторонних предметов на дорожках. Периодически механик осматривает ролики, тормоза и сепараторы: заклинивший ролик или вышедший из строя тормоз сразу меняют.

Типовые решения и ориентировочные цены — в разделе гравитационных стеллажей. Чтобы понять, выгодна ли система для вашего ассортимента, пришлите остатки по артикулам и план помещения на проектирование — инженер посчитает плотность и сравнит с фронтальным вариантом.

Читайте также

• Паллетные стеллажи: устройство, узлы и расчёт ячейки
• Полочные стеллажи для мелкоштучного хранения на складе
• Оцинкованные или окрашенные стеллажи: что выбрать для склада
• Мобильные стеллажи на рельсах: экономия на проходах