Trong những bài trước của chuỗi các Kiến thức cơ bản về quản lý kho hàng hiện đại – Warehouse basics series mà Smartlog đã giới thiệu, chúng ta đã đi từ bước nhận hàng (receiving), đến sắp xếp hàng vào kho (putaway), lưu trữ và bổ sung đơn hàng (replenishment). Giờ là lúc thực hiện việc chọn hàng (picking) sao cho hiệu quả trước khi đi vào phần cuối cùng là đóng gói và gửi hàng.
Chọn hàng (picking) là một chức năng phát triển nhanh chóng và rất đa dạng trong vận hành kho hàng, và một bài này không thể gói gọn tất cả. Thay vào đó, bài viết này sẽ phân chia cuộc thảo luận thành nguyên tắc cơ bản của các phương pháp chọn hàng: ít hơn 1 kiện (less-than case) và nhiều hơn 1 kiện (more-than case).
Xu hướng phổ biến trong tất cả các ứng dụng của công nghệ chọn hàng trong nhà kho, cho dù là chọn pallet, kiện hay là từng cái, không có cách tiếp cận chung duy nhất nào sẽ đáp ứng mọi nhu cầu. Không có mô-đun chọn, hệ thống lưu trữ và thu hồi tự động (AS / RS), xe nhiều tầng, hệ thống lưu trữ, nhân viên hoặc thiết bị nào có thể xử lý tất cả các sản phẩm.
Cách đây không lâu, bên trong bất cứ tòa nhà nào, việc chọn hàng cũng khá giống nhau. Có thể có một khu vực dành cho những mặt hàng xoay vòng chậm và khu vực còn lại dành cho tất cả những thứ khác. Tuy nhiên, nhà kho hiện đại đòi hỏi ứng dụng công nghệ thông minh theo loại sản phẩm, loại đơn hàng và tốc độ xoay vòng sản phẩm, mà nhiều cân nhắc khác. Trong những năm gần đây, chúng ta thấy ngày càng phổ biến việc ba hoặc bốn công nghệ kết hợp lại với nhau để cho phép một tòa nhà duy nhất lắp ráp toàn bộ một đơn đặt hàng. Thành công đòi hỏi phải có sự hiểu biết thấu đáo về các đơn đặt hàng theo từng phân đoạn của số lượng SKU, cho phép lựa chọn các giải pháp hiệu quả nhất cho từng loại.
Pallet đầy
Các sản phẩm được xử lý trong các pallet đầy thường có xu hướng là các mặt hàng như khăn giấy chẳng hạn. Việc chọn pallet nói chung cần một chiếc xe nâng đi vào kho, lấy đi một đơn vị đầy tải (FUL – full unit load, ở đây chỉ 1 pallet) và đưa nó đến bến (dock). Tại bến, pallet có thể nhận được dán nhãn vận chuyển hoặc các xác nhận hợp lệ khác, nhưng các vận hành tinh vi cho phép người vận hành xe nâng kiểm tra một tấm giấy phép trên pallet, mang nó đến bến và thả trực tiếp lên một xe moóc dài 53 feet.
Xử lý pallet đầy là hình thức đơn giản nhất của hoạt động chọn hàng. Nó có thể được thực hiện bằng một chiếc xe nâng thông thường, hoặc một chiếc xe nhỏ trên một lối đi hẹp, hoặc bởi một AS / RS kéo một đơn vị đầy đủ tải ra khỏi khu vực lưu trữ và giao nó vào một giao diện ở cuối của AS / RS . Trong các ứng dụng tự động hóa, không cần chạm cao nhất, hệ thống thậm chí có thể vận chuyển từ AS / RS đến một hệ thống nạp tải tự động. Các hệ thống điều khiển từ xa cho việc xử lý pallet đầy thì rất hiếm vì tự động hóa trong nhà kho với nhiệt độ thông thường phải cho thấy một khoản tiết kiệm đáng kể về lao động mới có thể biết được có nên áp dụng hay không. Nó phổ biến hơn ở những khu vực có chi phí hạ tầng và lao động cao như Châu Âu.
Giao hàng với pallet đầy nói chung đã giảm trong những năm gần đây. Để có thể giao hàng đúng thời gian hoặc gia tăng số vòng tồn kho, mọi người sẽ mua với số lượng nhỏ hơn và thường xuyên hơn bất cứ khi nào có thể, thúc đẩy việc chọn hàng ít hơn một pallet. Một tác nhân thúc đẩy khác là sự tăng lên nhanh chóng của các SKU. Một nhà sản xuất chỉ bán bánh pudding có hương chocolate và vani sẽ giao hàng với nhiều pallet đầy ở mỗi loại, nhưng khi có 1 tá hương vị được thêm vào hỗn hợp, cửa hàng bán lẻ sẽ bán ít bánh budding hơn 12 lần so với trước.
Khi ngành công nghiệp không còn ưa chuộng vận chuyển pallet đầy, nó phải đối mặt với vấn đề chi phí lao động tăng do việc vận chuyển các lớp pallet rất vất vả và không hiệu quả. Sự phát triển của việc vận chuyển các lớp pallet đã làm tăng các hình thức tự động hóa và cơ giới hóa mới chưa từng tồn tại hàng thập kỷ trước. Việc có nhiều ứng dụng hơn đã dẫn tới việc tăng cường nghiên cứu và phát triển trong công nghệ chọn hàng theo lớp (layer picking), một vài trong số đó đã được sử dụng trong sản xuất ứng dụng để xây dựng các pallet đơn SKU. Các công nghệ mới kết hợp với các ứng dụng quen thuộc đã tạo nên các ứng dụng mới sử dụng trong chọn hàng theo lớp (layer picking).
Là một trong những thị trường chịu ảnh hưởng nhiều nhất bởi sự gia tăng SKU, các công ty nước giải khát là một trong số những người đầu tiên áp dụng chọn hàng theo lớp (layer picking). Bây giờ chúng ta thấy các nhà sản xuất xây dựng các pallet lớp với nhiều SKU, thường được gọi là pallet cầu vồng, là chuyện thông thường. Trong trường hợp đồ uống, những pallet này ban đầu được xây dựng cho các xe tải giao hàng để đảm bảo hỗn hợp đa dạng sản phẩm khi bổ sung hàng lên kệ. Các pallet cầu vồng cũng có thể được thiết kế cho cửa hàng bán lẻ và được vận chuyển trực tiếp từ nhà sản xuất hoặc được chuyển tiếp tại DC.
Bên trong DC, các công nghệ chọn hàng theo lớp (layer picking) có thể truyền tải một pallet đầy tới một robot hoặc các thiết bị khác để chiết xuất các lớp. Để ngăn chặn việc di chuyển lặp đi lặp lại pallet trong và ngoài khu vực lưu trữ, điều lý tưởng là nên chiết xuất hết một pallet đã được lấy ra, điều mà đòi hỏi một hệ thống có khả năng đặt các lớp lên nhiều pallet đặt hàng. Cũng có những trường hợp hiếm hoi của các hệ thống tự động được thiết kế để lưu trữ và lấy các lớp rời rạc. Các phụ tùng của xe nâng dùng trong chọn hàng theo lớp (layer picking) sử dụng kẹp bên và đôi khi hút để chọn một hoặc nhiều lớp cùng một lúc thì phổ biến hơn nhiều.
Lần lượt từng kiện một
Tiếp theo, chúng ta xem xét việc chọn kiện (case picking), truy xuất một hoặc nhiều kiện để tạo thành một pallet hỗn hợp, hoặc, trong một số trường hợp, tải một trailer với các kiện hỗn hợp để giao trực tiếp đến khách hàng. Có rất nhiều cách để lắp ráp một pallet hỗn hợp. Ở mức cơ bản nhất, người chọn hàng (picker) đi cùng với danh sách chọn và đưa các kệ xuống lối đi của kho hàng thông thường, dừng lại ở các vị trí sàn để chọn một hoặc nhiều kiện và tự xếp chồng lên nhau.
Như đã đề cập đến trong mục đưa vào kho (putaway) và lưu trữ của bài trước, quá trình chọn lọc hiệu quả trong các môi trường này phụ thuộc rất nhiều vào việc phân lô (slotting). Mục tiêu là rút ngắn càng nhiều càng tốt khoảng cách giữa mỗi lần chọn trong khi nhóm các sản phẩm đang di chuyển nhanh ở các khu vực dễ tiếp cận gần với bến (dock). Có một sự cân bằng tinh tế giữa việc tối ưu hóa các lối đi chọn hàng (pick path) và việc tránh tắc nghẽn, điều này có thể bao gồm nhiều vị trí chọn trong nhiều lối đi dành cho những mặt hàng có vòng chu chuyển nhanh. Phân lô dựa trên tốc độ chu kỳ của hàng là điều cần thiết để chọn lọc một cách hiệu quả trong một môi trường chọn kiện hàng (case picking) thủ công và đi bộ.
Một khi hoàn thành, pallet hỗn hợp được đưa đến bến vận chuyển, nơi mà chúng thường được bọc lại để đảm bảo sự ổn định của một đơn vị tải, được lắp ráp từ các kích thước kiện không đồng nhất. Mặc dù phân lô theo tốc độ chu kỳ của hàng là một sự cân nhắc quan trọng, nhưng việc phân lô cũng nên thúc đẩy việc xây dựng pallet ổn định khi người chọn hàng đi bộ dọc theo lối đi chọn (pick path). Đặt các vật nặng lên các mặt hàng dễ bị nghiền nát hoặc các mặt hàng lớn hơn lên những mặt hàng nhỏ hơn sẽ đe dọa cho năng suất, chất lượng sản phẩm và sự an toàn của nhân viên. Mặc dù phân lô (slotting) có thể giúp đảm bảo đơn vị tải ổn định, điều quan trọng là phải nhận ra rằng người chọn hàng phải có một số kỹ năng nhất định khi thực hiện quy trình này.
Ứng dụng tự động hóa
Các vận hành với đủ sản lượng và lao động có thể đầu tư vào công nghệ chọn hàng cơ giới hóa. Một trong những ứng dụng phổ biến nhất là một dây chuyền đi bộ chọn hàng với một băng tải trung tâm bên cạnh là các địa điểm chọn và người chọn hàng ở bất cứ bên nào. Người chọn hàng đặt các kiện lên băng chuyền, sau đó băng chuyền đưa chúng đi để được sắp xếp. Các thiết lập như vậy thường là các mô đun chọn nhiều tầng, với băng tải phức hợp chạy từ tầng này tới tầng khác. Pallet được làm đầy từ phía sau của mỗi vị trí chọn, có chỗ trống khoảng 30 inch giữa cạnh của băng tải và khuôn viên chọn.
Mô-đun chọn hàng đòi hỏi phải có nhãn cho mỗi kiện được chọn để hệ thống phân loại có thể đọc chúng và đảm bảo các kiện được chuyển đến đúng đơn hàng và làn chuyển hướng. Nhãn carton thường được dùng để cho phép vận chuyển và phân loại tự động, nhưng nếu được tạo ra theo thứ tự của lối đi chọn hàng tối ưu, chúng cũng có thể thay thế một danh sách chọn truyền thống. Nhãn carton đôi khi được sử dụng trong môi trường chọn hàng đi bộ (không cơ giới hóa), nhưng trừ khi khách hàng yêu cầu cụ thể một nhãn cho mỗi kiện hoặc kiểm tra nghiêm ngặt được yêu cầu, không phải lúc nào cũng cần phải để ghi nhãn cho từng kiện. Điều đó có nghĩa là một nhãn UCC 128 đôi khi cũng có thể đóng vai trò là nhãn vận chuyển hàng đi.
Mỗi vị trí trong một mô-đun chọn hàng có thể chứa một hoặc nhiều pallet trong một luồng vận chuyển pallet. Một hạn chế của các làn sâu một lớp (sing-deep lane) là một pallet mới cần phải được bổ sung – một số hệ thống sử dụng xe nâng hàng, một số khác sử dụng AS / RS ngay sau khi pallet cũ bị lấy đi. Điều đó nói lên rằng, thậm chí các làn sâu 3 lớp cũng không phải là lý tưởng cho một sản phẩm đặt hàng với số lượng lớn trên toàn bộ cơ sở khách hàng.
Ví dụ, chẳng hạn một mô-đun cung cấp cho các trung tâm phân phối 15 cửa hàng tạp hóa. Vào bất kỳ ngày nào, những DC này có thể yêu cầu 12 pallet kết hợp của một sản phẩm nhất định, nhưng trong số chúng không có cái nào đầy một pallet. Một làn sâu 3 lớp sẽ đòi hỏi bốn lần bổ sung mỗi ngày, và nhiều làn sâu 3 lớp cũng chẳng có hiệu quả hơn bao nhiêu. Trong trường hợp đó, một sự thay thế đơn giản hơn cho việc chọn theo kiện sản phẩm đó trong mô-đun này là thiết lập một dây chuyền được gọi là “slapper line”. Hàng chục pallet đầy của sản phẩm được gửi tới dây chuyền đó trong suốt cả ngày, nơi mà các kiện được dán nhãn và đưa vào băng tải, nhưng không có khuôn viên chọn (pick face) chuyên dụng nào trong mô-đun dành cho sản phẩm đó. Ngày hôm sau, “slapper line” này có thể được lấp đầy với một SKU khác, tùy thuộc vào mặt hàng nào có tốc độ chu kỳ nhanh trong ngày hôm đó. Điều này tránh được chi phí vốn của các khuôn viên chọn chuyên dụng cho các sản phẩm mà không chắc là có thể có sản lượng cực kỳ cao hay không.
Mặt khác, các mặt hàng có chu kỳ chậm cũng không nằm trong mô-đun chọn đó và có thể được đặt trong lối đi (aisle) nơi mà người chọn hàng đi bộ ở tầng trệt. Nếu tổng nhu cầu cho toàn bộ lối đi của một mặt hàng có chu kỳ chậm ít hơn một pallet hoặc cỡ đó, thì lý tưởng là bạn nên sử dụng xe nâng để chọn hàng ở trên cao từ các tầng cao hơn.
Sau khi được đưa lên băng tải, phân loại và chuyển hướng, các kiện sau đó được pallet hoá bằng tay hoặc tự động. Đối với các chuyến hàng vận chuyển trên sàn, làn đường chuyển tiếp có thể bao gồm các băng chuyền mở rộng trực tiếp vào xe tải. Tại thời điểm này các kiện phần lớn được lấy ra bằng tay, mặc dù các giải pháp robot gần đây đã được phát triển để chồng các kiện một cách chặt chẽ và an toàn.
Xem lại mô-đun
Khi số lượng SKU tăng lên, có nhiều nhu cầu về vị trí trong mô-đun chọn và nhiều mặt hàng có chu kỳ nhanh hoặc chậm không còn phù hợp với mô đun đó. Nơi mà trước đây một làn sâu 3 pallet từng rất lý tưởng, thì bây giờ một cấu hình sâu 1 làn bắt đầu đạt lợi thế. Mặc dù về mặt kỹ thuật, vài mô-đun chọn được trang bị để thích nghi với sự thay đổi này. Có thể hợp lý nếu bạn thêm các làn cho kệ chứa kiện (case flow) vào làn chọn của mô-đun để thích ứng với nhiều SKU, mà đôi khi có giá trị đối với việc tăng nhân công cho hoạt động bổ sung đơn hàng. Thông thường hơn, các mô-đun gặp khó khăn trong việc theo kịp sự gia tăng SKU sẽ được thay thế hoàn toàn.
Các mô-đun sâu 1 làn được bổ sung (replenished) bởi AS / RS là một cách hiệu quả để đảm bảo rằng các pallet có thể được bổ sung vào các vị trí cạn kiệt. Một AS / RS cũng có thể giúp phân tách các SKU khỏi các vị trí chuyên dụng, đảm bảo tự do phân lô một cách năng động tùy theo từng thay đổi về sản lượng của mỗi SKU. Điều này đòi hỏi một hệ thống có khả năng phân lô đơn hàng theo cách mà không phải mọi SKU đều cần thiết trong mỗi lần chọn (wave picking*).
Một lưu ý cuối cùng về việc chọn hàng theo kiện (case picking): Một tập hợp các công nghệ mới nổi được thiết kế để lưu trữ, truy xuất và vận chuyển từng kiện đến một người chọn đứng yên. Các hệ thống này đôi khi được dùng để bổ sung kiện kịp thời nếu có kiện bị hỏng, nhưng cũng đang được sử dụng để truy xuất các kiện là các đơn vị có thể vận chuyển. Mười năm trước, việc chọn kiện tự động là một khái niệm mới nếu không nói là phi thực tế, và thường dưới dạng truy xuất toàn bộ pallet và lấy từng kiện bằng robot. Các thiết bị mới sẽ lấy ra một hoặc nhiều kiện của một SKU ngay từ khu vực lưu trữ và chuyển tiếp chúng đến người khai thác.
Tách các kiện hàng
Hình thức đơn giản nhất của việc chọn các kiện đang dang dở khá giống với thiết lập chọn kiện cơ bản được mô tả ở trên, với việc người chọn hàng đi từ khuôn viên chọn này sang khuôn viên chọn khác. Tuy nhiên, thay vì có số lượng pallet đầy tại mỗi địa điểm, sản phẩm có xu hướng được lưu trữ trong các thùng, giá đỡ hay các kệ hàng carton. Bất cứ ai quen thuộc với mua sắm tạp hóa cũng có ý tưởng làm thế nào để chọn từng cái (piece picking) để tổ hợp đơn hàng.
Không phải mọi trung tâm xử lý đơn hàng (order fulfillment) đều xử lý đủ sản lượng cần thiết để chứng minh cho hiệu quả của việc đầu tư vào các giải pháp chọn từng cái tự động (piece picking). Trong môi trường có ít lao động thấp, điều cần thiết là phải phân lô (slotting) một cách thông minh, cả về các lối đi chọn hàng (pick path) (số lượng các bước chân cần thiết) và kích cỡ của mỗi khuôn viên chọn (pick face) (số lượng vị trí chọn có thể truy cập được trên mỗi bước chân). Phân nhóm (batching) cũng có hiệu quả đặc biệt. Người chọn bằng cách sử dụng một giỏ hàng hoặc put-wall** được định cấu hình cho 20 đơn đặt hàng có thể có khả năng xài hết toàn bộ kiện với 20 mặt hàng mà không cần phải đi đến hoặc chờ đợi đợt chọn hàng tiếp theo.
Nguyên tắc Pareto gợi ý rằng 80% sản lượng sẽ đến từ 20% SKU, nhưng nếu nhu cầu được phân bố đều hơn trên các SKU, bạn sẽ phải tạo ra những cách sáng tạo để rút ngắn các lối đi chọn hàng (pick path). Có thể hợp lý nếu ta di chuyển sản phẩm đến một khu vực cố định để lắp ráp vào các thùng carton vận chuyển hoặc di chuyển các thùng vận chuyển-hơn là người chọn hàng di chuyển- từ lối đi này đến lối đi khác (aisle). Các thùng carton có thể đi theo một lối đi phức hợp qua toàn bộ cơ sở, hoặc các phiên bản chuyển hướng khu vực của thiết lập này sẽ bỏ qua các lối đi mà không có thứ nào cần thiết cho đơn hàng. Mức độ dịch vụ khách hàng cũng là một sự cân nhắc quan trọng, và chuyển hướng khu vực có thể giúp đạt được thời gian chu kỳ ngắn hơn và tính phản hồi nhanh hơn. Ngoài tiết kiệm lao động, điều này có thể tạo ra giá trị thông qua sản lượng nếu khách hàng sẵn sàng trả phí cao để có được một đơn đặt hàng nhanh hơn.
Cho dù người chọn hàng đi bộ trong một cơ sở, ở trong một khu 50 SKU chuyên dụng, hoặc chọn hàng từ bao (tote) được vận chuyển bằng xe nhiều tầng hoặc các băng chuyền dọc, thì mục tiêu là như nhau: bất kỳ công nghệ, cải tiến hệ thống và cải tiến quy trình nào cho phép chọn kiện đang dở, phải giảm thời gian chu kỳ giữa một lần chọn và lần tiếp theo. Theo quy tắc này, việc giảm thời lượng đi bộ là chưa đủ, bởi vì nếu một người chọn hàng đứng cố định tại một chỗ mà vẫn phải chờ đợi lần chọn tiếp theo thì cũng không hiệu quả. Người chọn theo vùng sẽ không phải đi xa, nhưng hệ thống phải được thiết lập để đảm bảo mỗi vùng có đủ công việc để giữ cho người chọn bận rộn.
Là một bổ sung hoặc thay thế cho các hệ thống chuyển hướng khu vực, hệ thống AS / RS cho việc chọn từng cái (piece picking) có thể giúp giải quyết vấn đề gia tăng SKU. Các hệ thống như vậy có thể lưu trữ các mặt hàng dưới dạng kiện để một người chọn hàng có thể mở chúng ra hoặc có thể bỏ các mảnh (piece) vào bao (tote) hoặc thùng. Một hệ thống cũng có thể di chuyển các bao và thùng đựng hàng rời rạc, hoặc nó có thể vận chuyển cả kệ với nhiều SKU đến một người chọn hàng cố định. Các xe nhiều tầng, robot di động và thậm chí một hệ thống tải trọng nhỏ gọn có thể có hiệu xuất như nhau, nhìn từ điểm sức lao động – miễn là người chọn hàng lúc nào cũng được giữ liên tục bận rộn. Sự tinh vi của phần mềm hệ thống sẽ là nhân tố quyết định cho năng suất.
Mặc dù sẽ tiết kiệm được nhân công, các hệ thống tự động cũng làm tăng trách nhiệm bảo trì để đảm bảo thời gian hoạt động tối ưu, và các thuật toán phải được cập nhật thường xuyên để phản ánh kịp thời những chuyển đổi trong đơn hàng và hồ sơ SKU. Không có hệ thống tự động hoạt động theo nguyên tắc “cài đặt một lần”. Quá trình xác định và sắp xếp lại các SKU chứng kiến sự gia tăng tốc độ hoặc sự chậm lại là một khoa học của riêng nó. Có thể đưa ra các quyết định dựa trên lịch sử đơn đặt hàng, nhưng những quyết định này sẽ luôn luôn lạc lõng. Tốt hơn hết là nên ưu tiến các điều chỉnh dự đoán và chủ động, bất cứ khi nào có thể.
Phần 2: Putaway – Đặt mọi thứ vào đúng chỗ của nó
Phần 5: Ký tên, niêm phong và giao hàng đúng cam kết
—–
Nguồn: Supply Chain Management Review
Bài viết liên quan: