Tự động hóa dỡ hàng khỏi pallet được hỗ trợ bởi AI đang định hình lại kho hàng tạp hóa

Kho hàng tạp hóa đang bước vào kỷ nguyên tự động hóa mới

Sự phát triển nhanh chóng của hoạt động đặt hàng tạp hóa trực tuyến đang buộc các trung tâm phân phối phải suy nghĩ lại về cách sản phẩm thực phẩm di chuyển trong chuỗi cung ứng. Quy trình kho bãi vốn phụ thuộc nhiều vào lao động đang ngày càng dựa vào robot, hệ thống thị giác do AI điều khiển và các nền tảng tự động hóa theo thời gian thực.

Không giống hoạt động hoàn tất đơn hàng bán lẻ truyền thống, logistics tạp hóa có độ phức tạp vận hành cao hơn nhiều. Kho hàng phải xử lý pallet hỗn hợp, bao bì nhạy cảm với nhiệt độ, nông sản dễ hư hỏng và lượng tồn kho sản phẩm liên tục thay đổi, đồng thời vẫn phải duy trì năng suất cao và thời gian giao hàng ngắn.

Khi nhu cầu mua tạp hóa trực tuyến tiếp tục tăng, nhiều đơn vị vận hành kho hiện xem tự động hóa việc dỡ hàng khỏi pallet là một trong những nút thắt quan trọng nhất cần giải quyết.

Hệ thống dỡ hàng khỏi pallet bằng robot có hỗ trợ AI có thể nhận diện và phân tách các sản phẩm tạp hóa hỗn hợp theo thời gian thực.

Vì sao logistics tạp hóa khó hơn bán lẻ truyền thống

Hàng tiêu dùng đóng gói đến các trung tâm hoàn tất đơn hàng với cấu hình rất không đồng nhất. Một pallet đầu vào có thể chứa các thùng đồ uống, bao bì mềm, khay bọc màng co, thực phẩm đông lạnh hoặc nông sản dễ hư hỏng được xếp chồng lên nhau với khoảng cách không đều.

Con người tự nhiên thích ứng với những điểm không nhất quán này bằng khả năng phán đoán trực quan và cảm nhận qua tiếp xúc. Tuy nhiên, robot công nghiệp thông thường gặp khó khăn khi sản phẩm được đóng chặt, bọc một phần, có bề mặt phản chiếu, không ổn định hoặc định hướng ngẫu nhiên.

Thách thức càng trở nên nghiêm trọng trong các đợt cao điểm theo mùa, khi kho hàng phải nhanh chóng xử lý danh mục sản phẩm biến động trong những mốc thời gian giao hàng nghiêm ngặt.

Pallet tạp hóa hỗn hợp nhiều SKU tạo ra độ phức tạp đáng kể cho các hệ thống xử lý bằng robot truyền thống.

Dỡ hàng thủ công khỏi pallet kéo theo những chi phí tiềm ẩn

Trong nhiều năm, các đơn vị vận hành hàng tạp hóa gần như hoàn toàn dựa vào lao động thủ công để giải quyết những thách thức xử lý này. Dù hiệu quả, việc nâng lặp đi lặp lại và dỡ hàng liên tục gây áp lực thể chất, tình trạng thiếu lao động, biến động năng suất và tỷ lệ nghỉ việc của nhân viên cao hơn.

Các đơn vị vận hành kho cũng chịu áp lực phải cải thiện tính ổn định của năng suất. Sự chậm trễ trong quá trình xử lý pallet đầu vào ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động lấy hàng, đóng gói và vận chuyển ở phía sau.

Ở quy mô lớn, việc dỡ hàng khỏi pallet kém hiệu quả có thể làm gián đoạn toàn bộ chuỗi hoàn tất đơn hàng và khiến cơ sở không đáp ứng được những kỳ vọng quan trọng về giao hàng thương mại điện tử.

AI đang mang lại khả năng nhận biết tình huống cho robot

Các hệ thống dỡ hàng khỏi pallet hiện đại ngày càng kết hợp robot với công nghệ học máy, thị giác máy tính và hình ảnh 3D. Sự kết hợp này cho phép robot diễn giải linh hoạt môi trường kho thay vì tuân theo các kiểu chuyển động cứng nhắc được lập trình sẵn.

Hệ thống hỗ trợ AI phân tích kích thước kiện hàng, kết cấu bề mặt, khoảng cách, hướng đặt và điều kiện ổn định theo thời gian thực. Sau đó, robot có thể điều chỉnh đường đi khi lấy hàng, lực kẹp và chiến lược xử lý mà không cần lập trình lại thủ công.

Những khả năng này đặc biệt có giá trị trong hoạt động tạp hóa, nơi không có hai pallet nào hoàn toàn giống nhau.

Hệ thống thị giác thúc đẩy việc lấy hàng thích ứng

Các nền tảng thị giác tiên tiến sử dụng nhiều cảm biến và mô hình nhận dạng dựa trên AI để xác định từng sản phẩm, ngay cả khi bao bì chồng lấn hoặc màng co che khuất ranh giới hình ảnh.

Camera đo độ sâu và thuật toán lập bản đồ 3D giúp robot xác định các điểm lấy hàng an toàn, đồng thời tránh va chạm hoặc làm hỏng sản phẩm. Một số hệ thống thậm chí có thể phân biệt vật liệu bao bì mềm với hộp đựng cứng trước khi áp dụng lực kẹp.

Các cơ sở triển khai hệ thống xử lý bằng robot quy mô lớn thường tích hợp chúng với hạ tầng điều khiển tốc độ cao như Allen-Bradley ControlLogix hoặc các nền tảng điều khiển chuyển động Siemens để đồng bộ chuyển động của robot với hoạt động băng tải và phân loại.

Hệ thống thị giác máy giúp robot kho thích ứng linh hoạt với các cấu hình pallet không đồng nhất.

Giám sát của con người vẫn đóng vai trò thiết yếu

Dù robot kho đã cải tiến nhanh chóng, môi trường tạp hóa vẫn quá khó đoán để vận hành hoàn toàn tự động. Những thay đổi trong danh mục sản phẩm, bao bì hư hỏng, chương trình khuyến mãi theo mùa và cấu hình pallet bất ngờ vẫn cần đến phán đoán của con người.

Vì vậy, nhiều kho hàng đang chuyển sang các mô hình tự động hóa cộng tác thay vì hướng tới việc thay thế hoàn toàn lao động.

Sự xuất hiện của người giám sát robot kho

Thay vì tự tay dỡ pallet cả ngày, nhân viên kho ngày càng chuyển sang các vai trò giám sát, theo dõi đội robot.

Những người vận hành này giám sát hiệu suất của robot, xử lý các trường hợp ngoại lệ và can thiệp khi hệ thống gặp cách sắp xếp sản phẩm hoặc điều kiện xử lý chưa từng biết. Tại nhiều cơ sở, một kỹ thuật viên có thể đồng thời giám sát nhiều ô dỡ hàng bằng robot.

Mô hình kết hợp này cải thiện năng suất nhưng vẫn duy trì sự linh hoạt trong vận hành tại các môi trường tạp hóa biến động nhanh.

Tự động hóa kho đang mở rộng vượt ra ngoài robot

Dỡ hàng khỏi pallet bằng AI chỉ là một phần trong quá trình chuyển đổi rộng lớn hơn đang diễn ra bên trong các trung tâm hoàn tất đơn hàng hiện đại. Các cơ sở phân phối đang tích hợp robot với phần mềm điều hành kho, phân tích biên, kiểm tra bằng thị giác máy và hệ thống bảo trì dự đoán.

Những hệ thống tự động hóa quy mô lớn ngày càng dựa vào mạng truyền thông công nghiệp có khả năng mở rộng và các nền tảng điều khiển phân tán để phối hợp các ô robot, hệ thống băng tải, robot di động tự hành và phần mềm quản lý kho.

Nhiều cơ sở đang đánh giá hạ tầng logistics thế hệ mới cũng khám phá các nền tảng thuộc hệ thống PLC và PAC công nghiệp cùng mạng truyền thông công nghiệp nhằm hỗ trợ mức độ đồng bộ hóa kho và khả năng quan sát dữ liệu cao hơn.

Chuỗi cung ứng tạp hóa đang trở thành môi trường vận hành dựa trên AI

Các trung tâm phân phối thực phẩm đang phát triển thành những môi trường tự động hóa có khả năng thích ứng cao, nơi robot, AI và người vận hành liên tục phối hợp với nhau. Mục tiêu hiện nay không còn chỉ là giảm chi phí lao động. Các đơn vị vận hành ưu tiên tính linh hoạt, khả năng mở rộng, sự ổn định của năng suất và khả năng chống chịu của chuỗi cung ứng.

Dỡ hàng khỏi pallet bằng AI là một trong những ví dụ rõ ràng nhất cho sự chuyển dịch này, bởi công nghệ giải quyết một nhiệm vụ vật lý có độ biến động cao mà tự động hóa truyền thống gặp khó khăn khi xử lý hiệu quả.

Trong những năm tới, các trung tâm hoàn tất đơn hàng tạp hóa kết hợp thành công robot, hệ thống thị giác thông minh và sự giám sát giàu kinh nghiệm của con người nhiều khả năng sẽ vượt qua đối thủ về cả hiệu quả vận hành lẫn khả năng đáp ứng khách hàng.

Những công ty sớm đầu tư vào tự động hóa kho thích ứng đang tạo vị thế cho mình trong một thị trường bán lẻ ngày càng bị chi phối bởi hoạt động hoàn tất đơn hàng tạp hóa kỹ thuật số.

Ryan Caldwell | Phóng viên hệ thống tự động hóa công nghiệp

Ryan Caldwell có hơn 12 năm kinh nghiệm đưa tin về tự động hóa kho, tích hợp robot và các hệ thống AI công nghiệp. Kinh nghiệm dự án của ông bao gồm các hoạt động triển khai tự động hóa logistics sử dụng hệ thống Siemens, robot ABB, hệ thống điều khiển Rockwell Automation và các nền tảng điều hành kho phân tán tại các cơ sở chế biến thực phẩm và sản xuất hàng tiêu dùng.