Automatizace a logistické nemovitosti #1: Stupeň automatizace v dodavatelských řetězcích

Prologis Research vydal nejnovější výzkumnou zprávu nazvanou Automatizace a logistické nemovitosti #1: Stupeň automatizace v dodavatelských řetězcích.

Automatizace má potenciál revolučním způsobem změnit logistické operace. Spolu s rozšiřováním možností dostupných za stále nižší náklady podporuje její četnější adopci i rychlejší návratnost investic (ROI). Přechod na vyšší stupeň automatizace v našich nemovitostech je spojen s trojicí aktuálních faktorů. Zaprvé, v důsledku šíření onemocnění COVID na pracovištích chybí zaměstnanci, což ještě více zdůrazňuje problematiku omezené dostupnosti pracovní síly. Zadruhé, dochází k neustálému zdokonalování technologií, jež otevírají nové možnosti a snižují náklady. Zatřetí, odvětví s vysokou potřebou pracovní síly, konkrétně e-commerce, jsou na rychlém vzestupu. Společnosti s tímto zaměřením nachází v automatizačních technologiích řadu výhod a stávají se hlavními pionýry jejich využívání v praxi.

Tento dramatický vývoj však nelze přeceňovat: proměna prostředí, k níž mělo dojít v průběhu let, se odehrála během pouhých několika měsíců. V důsledku toho některé z logistických společností do automatizace ve velkém investují. V tomto reportu, prvním z tematické série, se zabýváme aktuálním stavem a vývojem automatizace skladů a jejími vlivy na požadované parametry logistických nemovitostí. Ke klíčovým poznatkům patří
následující:

• Možnosti implementace automatizace jsou aktuálně v logistických nemovitostech omezené kvůli vysokým nákladům, nízké flexibilitě a pomalé ROI. Náklady na zařízení plně automatizované budovy jsou 4–5x vyšší než v případě zprovoznění budovy zcela bez, anebo jen s omezeným množstvím automatizačních prvků [1]. Zohlednit je třeba i faktory jako obtížné plánování a potřeba provozní flexibility, včetně skutečnosti prostojů, k nimž patrně dojde v průběhu instalací.
• K automatizaci převážně dochází v oblasti e-fulfillmentu. E-commerce vyžaduje vice než trojnásobné množství pracovní síly než tradiční logistické operace [2], oproti kamenným obchodům je volatilita prodejů online dvojnásobná [3] a vzhledem k tomu, jak rychle e-commerce roste,se stává prostředím investic cílených na zlepšení produktivity práce či umožňujících plynulé zvládnutí prodejních špiček.
• Automatizace může otevřít cestu k využívání vysoce kvalitních lokalit v blízkosti koncových zákazníků a vést k rozšíření možností dopravy zásilek přímo do domácností. V mnoha případech je volba lokality logistické nemovitosti kompromisem mezi dostupností pracovní síly a blízkostí koncovému zákazníkovi. Stane-li se normou automatizace, prioritu může získat druhý z faktorů, přičemž zákazníkům se otevírá možnost dosáhnout kratších dodacích lhůt a optimalizovat náklady za dopravu.

Tato zpráva se zabývá třemi hlavními otázkami vztahujícími se k současné situaci automatizace a potenciálnímu budoucímu vývoji:

1. Co je to automatizace?
2. Jaká je míra osvojení automatizace a jaké jsou trendy?
3. Jak mění automatizace požadavky na logistické nemovitosti?

Co je to automatizace?

Automatizace slouží ke zvýšení efektivity. V případě zdařilé realizace se automatizované provozy vyznačují vyšší produktivitou, plynulejším chodem, rychlejší dobou zpracování, vyšší bezpečností práce a vyšší
efektivitou z hlediska celkových nákladů (provozních a kapitálových nákladů). Hlavní logistické činnosti jsou zpravidla následující:

• vykládka/přejímka;
• překládka;
• skladování;
• vychystávání;
• balení;
• nakládka/odesílání.

Všechny logistické provozy musí svoje zdroje a nároky do těchto činností rozvrhnout odpovídajícím způsobem. Dlouhodobě je v odvětví využíváno mnoho typů vybavení sloužícího ke zvýšení produktivity jednotlivých operací, řadí se k nim například regálové systémy či vysokozdvižné vozíky.

Klíčovým faktorem, který v definici odděluje automatizační technologie od jiných typů skladového vybavení, je nezávislost na ovládání člověkem. Opět je třeba uvést, že některá z těchto řešení zvyšujících produktivitu provozu, včetně složitých dopravníkových systémů, pneumatických dopravníkových pásů či automaticky řízené vozíky, nejsou v logistických provozech novinkou.

Automatizační technologie lze rozdělit do dvou skupin:

• Fixní automatizace. Tento typ technologických řešení se zpravidla vyznačuje velkými rozměry, vzniká zcela či alespoň částečně na míru konkrétnímu provozu, má fixní kapacitu, a naopak flexibilita je zde omezená a instalace nákladná. K běžným příkladům patří:
  • dopravníkové pásy;
  • automatické třídicí linky;
  • paletizátory;
  • paletové dopravníky;
  • automatické regálové zakladače (AS/RS).

• Mobilní a částečně mobilní automatizace. K tomuto typu automatizovaných řešení se zpravidla řadí nenápadné robotické technologie pracující v širokém spektru prostředí, jež nabízejí větší flexibilitu škálovatelnosti podle potřeby. K běžným příkladům patří:
  • automaticky řízené vozíky (AGV), například autonomní vysokozdvižné vozíky;
  • autonomní mobilní roboti (AMR), například někteří koboti;
  • specializované/netradiční automatizační technologie, například
  • automatické vykladače boxů a přívěsů.

Neexistuje univerzální řešení. Mnohé z automatizačních technologií odpovídají potřebám jedné či dvou ze šesti výše zmíněných skladových činností. Se všemi se rovněž pojí další rozmanité akce, kroky a různé úrovně komplexity přístupu. Každá také vyžaduje zvláštní vybavení. Propojit jádrovou funkci s příslušnou automatizační technologií je velmi náročné a nákladné. Kupříkladu pneumatické dopravníky lze využít pouze pro překládku a vychystávání, každý z nich navíc potřebuje vlastní uličku. Mobilní technologie a koboti slouží k automatizaci nejzákladnějších funkcí. ROI je v jejich případě nejrychlejší, zavádění snadnější, navíc umožňují vlastníkům zachovat v jádru provozu dovednosti lidské pracovní síly.

Jaká je míra osvojení automatizace a jaké jsou trendy?

Uživatelé logistických nemovitostí využívají automatizaci primárně ke zlepšení produktivity práce a ke zvýšení objemu toku zboží, nikoli ke zmenšení podlahové plochy. V důsledku je míra adopce automatizačních technologií spojena s dostupností pracovní síly. V provozech obsluhujících e-commerce zpravidla pracují vice než tři zaměstnanci na 1 000 stop čtverečních [4]. Většina zákazníků ze segmentu
e-commerce, kteří si do poloviny roku 2020 pronajímali cca 15 % logistických prostor [5], některou z forem automatizace implementovala. Oproti tomu v prostorách pronajímaných společnostmi zabývajícími se tradičním fulfillmentem připadá na 1 000 čtverečních stop v průměru jeden zaměstnanec. Osvojení automatizace je u těchto zákazníků spíše výjimkou. Celkem je jeden nebo vice druhů automatizačních technologií využíván ve 20 až 25 % logistických nemovitostí. Větší koncentrace provozních aktivit může být vedlejším důsledkem automatizace, nicméně není jejím primárním cílem a ani není příliš běžná. Naopak dosažení méně hustého provozu v budově bývá výhodou plynoucí z implementace řady automatizačních technologií.

Aktuálně se míra adopce automatizace značně liší v závislosti na technologii. Výzkum mezi logistickými společnostmi v USA z roku 2019 ukázal, že zhruba 30 % respondentů pracovalo v budovách, v nichž fungoval dopravník nebo vertikální skladovací výtahové systémy, což jsou v praxi nejčastěji využívané technologie. U asi 8 až 10 % respondentů byly v prostorách v provozu technologie AGV či AMR, přibližně stejné procento zmiňovalo užívání systémů pick to light či pick to voice. Využívání fixních automatizačních systémů (AS/RS, automatizované třídění) bylo relativně vzácné, jen u 3 až 5 % respondentů. Využívání všech těchto technologií je typické pro velké prostory. Například ty, v nichž je implementována robotizace, jsou oproti průměru o 33 % větší a jednotky vybavené AS/AR či automatizovanými třídicími systémy mají ve srovnání s průměrem
trojnásobnou plochu.

V současnosti je automatizace celého provozu či plná míra osvojení automatizačních technologií výjimkou, zejména u fixních řešení. Důvodů je více, mimo jiné:

• Vysoké náklady a dlouhá návratnost. Mnoho tradičních forem automatizace je uzpůsobeno pro specifické účely, což zvyšuje pořizovací náklady a limituje možnosti dalšího využití. Krom toho malé množství pracovníků ve spoustě logistických budovách omezuje potenciální ekonomické výhody automatizace úkolů a procesů na úkor úspor nákladů na pracovní sílu.
• Složitost procesů a plánování. Automatizace nejlépe funguje tehdy, dojde-li ke splnění následujících tří podmínek: (i) opakované procesy; (ii) velkoobjemový provoz; a (iii) malá každodenní či meziměsíční variabilita. Velké výkyvy poptávky typické pro e-commerce rovněž poukazují na potenciální rizika spojená s dlouhodobými investicemi do automatizace. Její výhody jsou každopádně jednoznačné zejména během svátků a dalších frekventovaných období, kdy je nedostatek pracovní síly zvláště markantní.
• Limity implementace. Dodavatelské řetězce jsou odnepaměti utvářeny tak, aby byly maximálně efektivní. Prostor pro prostoje spojené s výměnou systémů je velmi limitovaný a jakékoli přerušení běžících procesů znamená dodatečné výdaje a ohrožení stability provozu.
• Problematika IT řešení a špatná kvalita dat. Komplexita automatizačních systémů vyžaduje propojení řady stávajících systémů (např. objednávek či správy skladu). To znamená, že i pro automatizaci platí běžné překážky spojené s modernizací IT. Výzkum realizovaný v prvním čtvrtletí letoška společností DC Velocity/ARC Advisory Group ukazuje, že nejvyšší prioritu v oblasti investic do technologií mají systémy pro správu skladů, a to u 36 % uživatel.
• Situace pracovní síly. Historicky nízká nezaměstnanost, stále specializovanější profese (např. technické) a vzdálenost lokalit jsou dalšími překážkami implementace.

Novější technologie nabízejí řešení na dosavadní překážky adopce. Integrace se stále zjednodušuje, fixní technologie jsou častěji navrhovány tak, aby byly do jisté míry modulární a mobilní automatizační řešení fungují
bok po boku s lidmi. Automatizace může být stále běžnější technologií, která zdokonalí stávající procesy spíše, než že je z principu nahradí. Mobilní automatizace: autonomní mobilní roboti (AMR), automaticky řízené vozíky (AGV) Znovu: záměrem je zde zvýšit produktivitu práce, nikoli mít „temné“, plně automatizované sklady a/nebo dramatickým způsobem změnit způsob užívání logistických nemovitostí. Shoda panuje v tom, že automatizace přinese finanční výhody: 96 % respondentů výzkumu DC Velocity uvedlo (před vypuknutím pandemie COVID-19), že v následujících třech letech očekává navýšení hodnoty automatizovaných skladů.

Jak mění automatizace požadavky na logistické nemovitosti?

Automatizace otevírá více možností pro výběr lokality nemovitosti a většina technologií může být instalována v jakékoli moderní budově. Potenciálními změnami pro logistickou výstavbu jsme se zabývali ze dvou úhlů pohledu: z hlediska funkčních požadavků a požadavků na lokalitu.

Fyzické požadavky na automatizaci nezávisí na tom, jak zastaralé prostory jsou. S posunem k mobilním automatizačním řešením či modulárním fixním technologiím, tedy obecně flexibilnějším technologiím, jsou fyzické charakteristiky budov méně důležité. Klíčové prvky lze dodatečně upravit (např. s ohledem na požadavek vyšší spotřeby energie). Více podrobností o požadovaných vlastnostech budov najdete na obrázku 1.

Automatizace zpřístupňuje nové, více lukrativní lokality. Automatizace konkrétně akceleruje příležitosti expanze na trhy s omezenou dostupností pracovní síly. Na první pohled se může zdát, že nesoulad mezi potřebami logistických provozů a dostupností pracovníků se týká daleko umístěných nemovitostí. Snížit dopravní náklady a zkrátit cestu ke koncovým zákazníkům je přitom hlavním zájmem většiny uživatelů logistických prostor. Projevují proto větší zájem o to, jak jim automatizace může zpřístupnit výplňové či městské lokality, u nichž jsou tradičními překážkami dostupnost a cena pracovní síly.