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 thực phẩm di chuyển trong chuỗi cung ứng. Quy trình kho hàng vốn phụ thuộc nhiều vào lao động thủ công đang ngày càng dựa vào robot, hệ thống thị giác sử dụng AI và các nền tảng tự động hóa theo thời gian thực.

Không giống hoạt động hoàn tất đơn hàng bán lẻ truyền thống, logistics hàng tạp hóa có mức 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 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 dỡ hàng khỏi pallet là một trong những nút thắt quan trọng nhất cần giải quyết.

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

Vì sao logistics hàng 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 thiếu nhất quán. Một pallet nhập hàng 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 đồng đều.

Con người có thể tự nhiên thích ứng với những điểm không nhất quán này nhờ phán đoán bằng mắt và phản hồi xúc giác. Tuy nhiên, robot công nghiệp thông thường gặp khó khăn khi sản phẩm được đóng quá chặt, bọc một phần, có bề mặt phản chiếu, không ổn định hoặc đặt theo hướng ngẫu nhiên.

Thách thức còn nghiêm trọng hơn trong các đợt cao điểm theo mùa, khi kho hàng phải nhanh chóng xử lý cơ cấu sản phẩm biến động trong những thời hạn giao hàng nghiêm ngặt.

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

Dỡ hàng thủ công khỏi pallet kéo theo nhiều chi phí 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 nhấc lặp đi lặp lại và dỡ hàng liên tục gây ra căng thẳng thể chất, tình trạng thiếu lao động, biến động năng suất và tỷ lệ nhân viên nghỉ việc cao hơn.

Các đơn vị vận hành kho cũng chịu áp lực phải cải thiện tính ổn định của năng suất xử lý. Sự chậm trễ trong quá trình xử lý pallet nhập hàng ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động lấy hàng, đóng gói và vận chuyển ở các công đoạn 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 học máy, thị giác máy tính và công nghệ tạo ảnh 3D. Sự kết hợp này cho phép robot diễn giải linh hoạt môi trường kho hàng thay vì chỉ tuân theo các chuyển động cứng nhắc được lập trình sẵn.

Hệ thống tích hợp AI phân tích kích thước bao bì, kết cấu bề mặt, khoảng cách, hướng đặt và trạng thái ổn định theo thời gian thực. Sau đó, robot có thể điều chỉnh đường đi khi gắp, 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 hàng tạp hóa, nơi không có hai pallet nào hoàn toàn giống nhau.

Hệ thống thị giác thúc đẩy hoạt động lấy hàng thích ứng

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

Camera đo độ sâu và các thuật toán lập bản đồ 3D giúp robot xác định 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 vật chứa cứng trước khi tác động 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 hàng thích ứng linh hoạt với các cấu hình pallet không đồng nhất.

Con người vẫn giữ vai trò giám sát thiết yếu

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

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

Sự trỗi dậy của giám sát viên robot kho hàng

Thay vì dỡ pallet thủ công suốt 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 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 gặp. Tại nhiều cơ sở, một kỹ thuật viên duy nhất có thể đồng thời giám sát nhiều khu vực dỡ hàng khỏi pallet bằng robot.

Mô hình kết hợp này cải thiện năng suất đồng thời duy trì tính linh hoạt trong vận hành tại các môi trường hàng tạp hóa luôn thay đổi nhanh chóng.

Tự động hóa kho hàng 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 thực thi kho hàng, phân tích dữ liệu biên, kiểm tra bằng thị giác máy và hệ thống bảo trì dự đoán.

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

Nhiều cơ sở đang đánh giá hạ tầng logistics thế hệ mới cũng tìm hiểu các nền tảng thuộc hệ thống PLC và PAC công nghiệp và mạng truyền thông công nghiệp nhằm hỗ trợ mức độ đồng bộ hóa và khả năng hiển thị dữ liệu cao hơn trong kho hàng.

Chuỗi cung ứng hàng tạp hóa đang trở thành môi trường vận hành bằng 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 nhân viên con người liên tục phối hợp với nhau. Mục tiêu giờ đây không chỉ là giảm chi phí lao động. Các đơn vị vận hành hiện ưu tiên tính linh hoạt, khả năng mở rộng, sự ổn định của năng suất xử lý 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 tính biến động cao mà tự động hóa truyền thống từng 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 cả về hiệu quả vận hành lẫn khả năng đáp ứng khách hàng.

Những công ty đầu tư sớm vào tự động hóa kho hàng thích ứng đang tạo vị thế cho mình trước bối cảnh 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 hàng, 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 Siemens, robot ABB, hệ thống điều khiển Rockwell Automation và các nền tảng thực thi kho hàng phân tán tại các cơ sở chế biến thực phẩm và hàng tiêu dùng.