Больше никаких ночных смен: как компания Komatsu решила давнюю логистическую проблему.
В городе Тотиги, Япония, примерно в 100 километрах к северу от Токио, в настоящее время происходит трансформация, которая является примером для всей мировой отрасли. Там, где раньше погрузчики маневрировали в лабиринте разбросанных складов, а комплектовщики заказов могли начинать свою работу только в полночь, теперь внедрены высокоточные технологии автоматизации.
Завод Komatsu в Тотиги — легенда компании: с 1968 года он охватывает весь жизненный цикл строительной техники — от первоначального эскиза до окончательной сборки. Но прошлые достижения не защищают от неэффективности. Конструкции, развивавшиеся десятилетиями, лоскутное одеяло из небольших зданий и устаревшая конвейерная технология привели завод к критической точке. Логистика стала настолько медленной, что больше не могла справляться с производством; запчасти приходилось доставлять глубокой ночью, чтобы не нарушать дневные операции.
Komatsu — второй по величине в мире производитель строительной и горнодобывающей техники, компания управляет более чем 60 заводами по всему миру и проводит стратегию распределенного производства, которая меньше ориентирована на централизацию и больше на региональную устойчивость. Однако, особенно в Японии, где высоки затраты на рабочую силу, остро ощущается нехватка кадров, а требования к эффективности производства особенно жесткие, модернизация внутренней логистики стала вопросом выживания.
В этой статье освещается масштабная трансформация этой промышленной площадки. Показано, как компания Komatsu в сотрудничестве с лидером в области внутренней логистики не только модернизировала склад, но и переосмыслила его. От высокоскоростных челночных систем, значительно снижающих энергопотребление, до футуристических проекционных систем, подсвечивающих цель непосредственно на полке для складских работников, используемые здесь технологии – это не просто маркетинговый ход. Это экономически обоснованное решение проблемы роста затрат на рабочую силу, демографических изменений в Японии и насущной необходимости свести к нулю количество ошибок в цепочке поставок. Узнайте, почему производитель экскаваторов внезапно стал пионером в создании завода будущего и каково стратегическое значение этих инвестиций для глобальной конкурентоспособности.
Кроме портала, мы предлагаем вам и альманах «Управление производством». Все самое интересное и уникальное мы публикуем именно в нем. 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
Основная проблема, с которой столкнулась компания Komatsu в Тотиги, является классическим примером освоения промышленных территорий. На протяжении десятилетий производственные мощности группы Komatsu объединялись и переносились, но вспомогательные процессы, особенно логистика, складирование и комплектация заказов, оставались разрозненными в виде множества небольших зданий. Эта органично разросшаяся структура, возможно, была функциональной в первые годы, но с увеличением ассортимента продукции и ростом ценового давления она стала препятствием.
Неэффективность была не абстрактной, а вполне измеримой. Существующий склад для производственных деталей использовал автоматизированную систему хранения от стороннего поставщика, производительность которой была настолько низкой, что ее можно было использовать только для приема и хранения товаров в дневное время. Фактический процесс комплектации и извлечения пришлось перенести на ночную смену, и он начинался примерно в полночь. Это означало не только увеличение затрат на сверхурочную работу, но и систематическое разделение складских операций и сборки. Детали, необходимые для сборочной линии в дневное время, должны были поставляться в достаточном количестве заранее, что приводило к избыточным запасам, увеличению объемов обработки и созданию резерва прочности, связанного с производственным процессом, который связывал капитал и занимал производственные площади.
Когда в 2014 году стареющая конструкция здания и неуклонное снижение эффективности достигли критического уровня, завод инициировал комплексную реформу своих производственных процессов. Первым и, пожалуй, самым важным шагом стала структурная реформа: распределительный центр, занимавший всю территорию предприятия, был закрыт, а склады комплектующих интегрированы в расширенный сборочный цех. Этот этап консолидации создал физическую основу для всего остального, поскольку только пространственное объединение складов и сборочных цехов позволило по-настоящему синхронизировать материальные потоки.
В 2018 году компания выбрала партнера, ведущего мирового поставщика автоматизированных систем обработки материалов. В качестве первого шага в стратегии автоматизации была установлена система хранения мелких деталей на основе челночного механизма Shuttle Rack M.
Система вмещает около 6600 мелких и средних деталей и позволяет осуществлять отбор в фиксированных местах, что, по данным Komatsu, значительно повышает эффективность работы. Технические характеристики системы подчеркивают ее пригодность для требований производства смешанной продукции. Каждый уровень стеллажа Shuttle Rack M имеет собственное легкое транспортное средство, работающее со скоростью более 200 метров в минуту. Благодаря использованию этих легких транспортных средств система потребляет примерно на 60 процентов меньше энергии за цикл, чем традиционные машины для хранения и извлечения. Гибкая система управления размещением автоматически регулирует положение хранения в соответствии с размерами хранимых контейнеров, обеспечивая компактное хранение различных типов контейнеров, коробок и лотков.
Однако решающий прорыв заключался не столько в плотности хранения, сколько в пропускной способности. Ранее использовавшаяся система внешних конвейеров имела настолько низкую скорость оборота, что стала узким местом для всего предприятия. Внедрение системы Shuttle Rack M устранило это узкое место и впервые позволило синхронизировать ежедневные операции по хранению и извлечению. Немедленным результатом стало значительное сокращение необходимого сверхурочного времени.
Через два года после установки челночного механизма, в 2020 году, последовал технологический прорыв, который считался первым в Японии: внедрение системы хранения мелких деталей (Mini Load AS/RS) с технологией проекционного отбора для поиска товаров на полках. Эта технология использует проекционное оборудование для проецирования информации о процессе отбора непосредственно на места хранения, что обеспечивает более полную информацию, чем традиционные цифровые дисплеи.
Система хранит 1500 различных деталей, которые должны постоянно находиться на складе. 240 точек комплектации распределены по двенадцати зонам комплектации вдоль стеллажей автоматизированного склада. Отображаемая информация включает не только количество комплектуемых деталей, но и место назначения, модель оборудования и номер детали. Каждая точка комплектации оборудована датчиком, который предупреждает об ошибке комплектации с помощью красного светового сигнала и звукового сигнала тревоги.
Экономическая значимость этой технологии становится очевидной, если учесть стоимость ошибок при комплектации заказов. Межотраслевое исследование, в котором приняли участие 250 менеджеров по цепочкам поставок из Германии, Франции, США и Великобритании, показало, что одна ошибка при комплектации обходится в среднем примерно в 17 евро, а распределительные центры теряют в среднем более 290 000 евро в год из-за таких ошибок. 52% опрошенных компаний сообщили о точности менее 97%, что означает тысячи неправильных комплектаций в год в условиях высокой производительности.
Системы технической поддержки, такие как комплектация с помощью световых индикаторов или голосовая комплектация, значительно снижают этот показатель. Комплектация на основе проекций идет еще дальше, сочетая контекстно-зависимую визуальную информацию с обнаружением ошибок на основе датчиков.
В дискуссиях об автоматизации складов часто недооценивается такой аспект, как инфраструктура безопасности. На заводе Komatsu установлены зональные датчики, которые предотвращают погрузку или разгрузку грузов штабелерными кранами до тех пор, пока в соответствующей зоне находится персонал. Это не просто соблюдение нормативных требований, но и имеет ощутимые экономические последствия. Несчастные случаи на производстве в сфере внутренней логистики приводят к прямым затратам из-за простоев, страховых выплат и судебных разбирательств, а также к косвенным затратам из-за перебоев в производстве и ущерба репутации. В условиях, когда автоматизированные системы хранения и поиска и ручные комплектовщики заказов работают в одном пространстве, инвестиции в технологии безопасности на основе датчиков являются страховкой от перебоев в работе бизнеса и важнейшим элементом для принятия этой технологии сотрудниками.
Инициатива по автоматизации на предприятии Komatsu Tochigi является частью широкой волны модернизации японской обрабатывающей промышленности. Объем японского рынка «умных заводов» в 2025 году оценивался в 4,2 миллиарда долларов и, по прогнозам, вырастет до 9,2 миллиарда долларов к 2034 году, что составит ежегодный темп роста чуть более девяти процентов. Мотивы инвестиций многогранны: расширение производственных мощностей (38,2 процента), повышение эффективности и снижение затрат на рабочую силу (31,7 процента), разработка новых продуктов и технологий (28,4 процента), соответствие экологическим требованиям (24,6 процента) и цифровизация (22,8 процента).
Демографические факторы в Японии придают этим цифрам особую актуальность. В экономике с сокращающимся трудоспособным населением автоматизация повторяющихся и физически тяжелых задач по комплектации заказов — это не просто вопрос эффективности, а необходимость для поддержания производственных мощностей. Компания Komatsu сама систематически внедряет это понимание и планирует дальнейшее развитие интеграции автоматизированных систем хранения, автономных мобильных роботов и беспилотных транспортных систем с данными планирования производства для обеспечения поставок комплектующих на сборочные линии в соответствии со спросом.
Экономическая арифметика автоматизации складских операций
Инвестиции в автоматизированные складские системы такого масштаба, как внедренные в Komatsu, обычно составляют от одного до 30 миллионов долларов, а сроки окупаемости — от 24 до 60 месяцев. На практике, проекты хорошего масштаба рассчитаны на окупаемость в течение двух-пяти лет, при этом многие из них амортизируются в течение трех лет. Экономическая выгода обусловлена несколькими факторами: снижением затрат на оплату труда при комплектации заказов (обычно с 0,60 до 0,24 евро), уменьшением количества ошибок, экономией складских площадей за счет компактного хранения и сокращением сверхурочных работ.
Для компании Komatsu конкретная экономия может быть получена из известных фактов. Отмена обязательной ночной комплектации заказов должна существенно сократить затраты на сверхурочную работу. Сокращение количества ошибок за счет комплектации заказов на основе прогнозов исключает переделки, возвраты и простои производства. Объединение логистических площадей в сборочном цехе сокращает внутренние транспортные маршруты и связанное с ними время в пути. А более высокая плотность хранения в стеллажах Shuttle Rack M освобождает ранее занимаемое пространство здания для использования в целях повышения добавленной стоимости.
В ранее упомянутом исследовании 90% опрошенных менеджеров складов и распределительных центров согласились с тем, что инвестиции в новые технологии приводят к экономии времени и повышению производительности. 60% согласились с тем, что даже сокращение отдельных этапов работы всего на несколько секунд может привести к значительной экономии времени и средств. В таких условиях, как в городе Точиги, где ежедневно выполняются тысячи операций по комплектации заказов для многопрофильного производства, такая экономия времени в сумме приводит к ощутимому повышению производительности.
От отдельного проекта к системной трансформации
Внедрение компанией Komatsu Tochigi новых складских технологий в несколько этапов в период с 2014 по 2020 год – это не просто внедрение новых технологий. Это системная реорганизация материальных потоков, объединяющая структуру зданий, складские технологии, информационное обеспечение и архитектуру безопасности. Поэтапный подход – сначала структурная консолидация, затем челночная система для высокопроизводительной обработки, а впоследствии – комплектация заказов на основе проекций для точного распределения – демонстрирует хорошо продуманный процесс, минимизирующий инвестиционные риски и позволяющий извлекать уроки из различных этапов.
Чему может научиться отрасль на примере Komatsu?
Пример Точиги позволяет сделать ряд выводов, выходящих за рамки конкретного случая. Во-первых, он демонстрирует, что наибольшая эффективность достигается не за счет отдельных технологий, а за счет интеграции различных систем. Взаимодействие челночных систем хранения, штабелеров, проекционных технологий и датчиков дает преимущества, превышающие сумму их отдельных компонентов. Во-вторых, он демонстрирует ценность поэтапного подхода в условиях существующих промышленных зон, где полная перестройка невозможна. В-третьих, он подчеркивает важность единого системного интегратора, который берет на себя общую ответственность и минимизирует риски, связанные с взаимодействием компонентов.
Глобальный рынок автоматизированных систем хранения и поиска растет темпами, которые указывают на долгосрочные структурные изменения, а не на циклический характер. Сочетание роста затрат на рабочую силу, увеличения ассортимента продукции, повышения требований к качеству и давления на эффективность использования пространства стимулирует спрос во всех отраслях. Для обрабатывающей промышленности, где комплектация заказов часто рассматривалась как второстепенный процесс, внутрипроизводственная логистика все чаще становится решающим конкурентным фактором.
Компания Komatsu претворила это понимание в конкретные инвестиции раньше многих конкурентов, тем самым не только повысив эффективность отдельного предприятия, но и установив эталон модернизации промышленной производственной логистики, заслуживающий внимания далеко за пределами Японии.
Текст: Konrad Wolfenstein. Изображение: Daifuku
