Rodzaje regałów paletowych

Każdego roku w Polsce produkuje się 18 mln nowych palet. W obrocie funkcjonuje ich ok. 50 mln. Między kolejnymi etapami transportu, palety wraz z ładunkiem muszą być w prawidłowy sposób składowane w magazynach – najlepiej na regałach paletowych.

W niniejszym poradniku podjęliśmy próbę wskazania najważniejszych cech oraz zalet i wad różnych rozwiązań służących przechowywaniu palet w magazynach. Mamy nadzieję, że publikacja ta pomoże w podjęciu decyzji menadżerom magazynów, osobom odpowiedzialnym za zakupy oraz specjalistom ds. logistyki, zamierzającym wyposażyć swój magazyn w urządzenia do składowania towarów.

Jaki regał magazynowy wybrać

Aby wybrać właściwy regał do swojego magazynu należy odpowiedzieć sobie na następujące pytania:

1. Jaki jest gabaryt jednostki składowania w moim magazynie.
2. Jaki jest wymagany model rotacji zapasów.
3. Czy konieczny jest dostęp do każdej pojedynczej sztuki składowanego asortymentu.
4. Jaka jest oczekiwana liczba miejsc składowania w moim magazynie.
5. Jaka ilość asortymentu przypada na jedną jednostkę magazynową (SKU).
6. Z jakich urządzeń transportu wewnętrznego będziemy korzystać.
7. Jakim budżetem dysponujemy.

1. Gabaryt jednostki składowania

Wymiary jednostek składowania, którymi będziesz obracać w swoim magazynie, są podstawowym kryterium przy wyborze odpowiedniego regału magazynowego. Jeśli w obrocie posługiwać się będziesz towarami składowanymi na ustandaryzowanych paletach, odpowiednim wyborem będą regały paletowe, o których szerzej piszemy w tym poradniku.

W sytuacji, gdy w magazynie manipulujesz ładunkami mniejszymi niż palety (opakowania jednostkowe, zbiorcze) najlepszym rozwiązaniem będą regały półkowe. Są to zazwyczaj konstrukcje niskie, przeznaczone do obsługi ręcznej z poziomu posadzki. W niektórych magazynach (np. kompletacyjnych, gdzie odbierane są jednostki paletowe, a wysyłane opakowania jednostkowe/zbiorcze), stosuje się zarówno regały półkowe, jak i paletowe. Alternatywą może być zamontowanie półek na dolnych poziomach regałów paletowych.

W przypadku, gdy długość ładunków przekracza długość gniazda składowania w regałach paletowych (zazwyczaj do 3,6 m) konieczne może być zastosowanie regałów wspornikowych, pozbawionych przednich słupów nośnych. Stosuje się je również w sytuacji, gdy zróżnicowanie długości składowanych jednostek jest tak duże, że niemożliwe jest jednoznaczne określenie wymaganej wielkości gniazd. Regały wspornikowe wykorzystuje się więc przede wszystkim do składowania rur i profili, tarcicy oraz arkuszy blach, czy płyt stolarskich.

2. Model rotacji zapasów

Obrót zapasami w magazynie może się odbywać wg jednego z poniższych modeli:

• FIFO (First In, First Out – Pierwsze Weszło, Pierwsze Wyszło), gdzie towary wydawane są w tej samej kolejności, w jakiej napływały do magazynu,
• LIFO (Last In, First Out – Ostatnie Weszło, Pierwsze Wyszło), gdzie w pierwszej kolejności wydawane są towary najkrócej składowane w magazynie,
• FEFO (First Expired, First Out), gdzie najpierw wydawane są towary o najkrótszej dacie ważności.

Najpopularniejszą metodą rotacji zapasów (jednocześnie najbardziej intuicyjną i “naturalną”) jest FIFO. W schemacie tym można zastosować większość dostępnych regałów paletowych – oprócz regałów wjezdnych (drive-in), wsuwnych (push-back) i satelitarnych z jedną alejką.

Metodę LIFO stosuje się w przypadku towarów niestarzejących się. Do ich składowania można zastosować regały pozwalające na maksymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni magazynowej, czyli wjezdne (drive-in) oraz wsuwne (push-back).

Metodę FEFO stosuje się zazwyczaj w magazynach artykułów spożywczych. Można tutaj zastosować te same regały co w przypadku FIFO, ale pod warunkiem, że umożliwiają swobodny dostęp do każdej jednostki ładunkowej (regały z szerokimi lub wąskimi alejkami oraz regały przesuwne).

3. Dostęp do pojedynczej jednostki składowania

W przypadku niektórych składowanych produktów kluczową kwestią jest łatwy dostęp do każdej składowanej jednostki ładunkowej, np. w przypadku artykułów spożywczych z ograniczoną datą ważności. Wymóg taki z góry eliminuje regały, w których odbywa się składowanie “blokowe”: wjezdne (drive-in) i wsuwne (push-back).

4. Wykorzystanie dostępnej przestrzeni

Maksymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni magazynowej można osiągnąć na dwa sposoby:

• instalując jak najwyższe regały,
• redukując do minimum korytarze robocze.

Niemal wszystkie dostępne na rynku rodzaje regałów paletowych umożliwiają tworzenie systemów wysokiego składowania, a więc o wysokości przekraczającej 12 m. Nie mamy więc ograniczeń w wyborze, jeśli chcemy zabudować nasz magazyn po sam sufit.

Musimy jednak pamiętać, że im mniej korytarzy roboczych w magazynie, tym bardziej czasochłonny i trudniejszy będzie transport wewnętrzny. Dla przykładu – najszybszy i najprostszy dostęp do każdej pojedynczej jednostki składowania mamy w przypadku regałów paletowych z szerokimi alejkami. W tym systemie korytarze transportowe zajmują ok. 60% magazynu. Na drugim biegunie można postawić regały przesuwne – alejki międzyregałowe zajmują zaledwie 15% magazynu, ale czas dostępu do ładunków jest nieporównywalnie dłuższy.

Wykres poniżej pokazuje, jaką liczbę miejsc paletowych można utworzyć w danym magazynie, przy zastosowaniu różnych rodzajów regałów paletowych.

5. Ilość towaru przypadająca na jednostkę magazynową

Jeśli w swoim magazynie zamierzasz składować szeroki asortyment towarów (duża liczba SKU oraz mała liczba ładunków na każdą SKU) powinniśmy rozważyć regały zapewniające selektywny dostęp do każdej jednostki ładunkowej, tj. regały z szerokimi lub wąskimi alejkami lub regały przesuwne.

W magazynach z wąskim asortymentem towarów (mała liczba SKU oraz duża liczba ładunków na każdą SKU) można zdecydować się na regały pozwalające na składowanie blokowe, czyli wjezdne, przepływowe, wsuwne lub satelitarne.

6. Urządzenia transportu wewnętrznego

Większość rodzajów regałów paletowych można obsługiwać za pomocą standardowych wózków podnośnikowych i czołowych. Wyjątkiem są tylko regały z wąskimi alejkami, które wymagają stosowania tzw. wózków systemowych z obrotowymi widłami.

7. Dostępny budżet

Koszt inwestycji niejednokrotnie jest najważniejszym kryterium przy wyborze regałów magazynowych. Najtańszym rozwiązaniem są standardowe regały z szerokimi alejkami, które nie wymagają specjalistycznych urządzeń do ich obsługi. Regały przepływowe i przesuwne z kolei mogą być nawet pięciokrotnie droższe.

(1) Liczba miejsc paletowych na jeden poziom składowania, przy powierzchni magazynu wynoszącej 4636 m2
(2) Wysokość kosztów poszczególnych rozwiązań obliczono w stosunku do ceny regałów z szerokimi alejkami, dla których przyjęto wartość 100

Regały paletowe z szerokimi alejkami

Regały paletowe z szerokimi alejkami (ang. Adjustable Pallet Racking lub Wide Aisle Racking) to najpopularniejszy typ regałów magazynowych, wykorzystywany na całym świecie. Wg badań spotkać je można w niemal 80% przedsiębiorstw, w których występuje proces magazynowania.

Zastosowanie:

wszystkie rodzaje magazynów

Ten typ regałów pozwala na łatwy i szybki dostęp do każdej jednostki ładunkowej, co skraca czas załadunku i rozładunku oraz ułatwia kontrolę stanów magazynowych. Zastosowanie alejek o dużej szerokości (ok. 3,2 – 3,6 m), umożliwiających pełen obrót wózka widłowego, sprawia, że manipulowanie ładunkiem może odbywać się za pomocą dowolnego urządzenia transportowego.

Najważniejszą cechą tego typu regałów jest ich uniwersalność. Prosta konstrukcja pozwala na szybką przebudowę magazynu – przestawianie istniejących modułów, dostawianie kolejnych, czy zmianę wysokości półek. Regały paletowe z szerokimi alejkami można z powodzeniem wykorzystać do składowania ładunków niestandardowych (np. beczek, szpul, materacy) bez konieczności instalowania regałów specjalizowanych, dedykowanych jednemu rodzajowi ładunku. Służy temu szeroki asortyment akcesoriów dodatkowych.

Zalety:

• Prosta konstrukcja,
• Możliwość łatwej zmiany konfiguracji,
• Możliwość dostosowania do zróżnicowanego, niejednolitego i szybko zmieniającego się asortymentu.

Wady:

• Niski współczynnik wykorzystania przestrzeni magazynowej,
• Wysoki udział ciągów komunikacyjnych w powierzchni magazynu.

Regały paletowe z wąskimi alejkami

Regały paletowe z wąskimi alejkami (ang. Narrow Aisle Pallet Racking) zwane są również regałami wąskiego korytarza. Cechą charakterystyczną tego typu regałów są alejki międzyregałowe, których szerokość jest zredukowana do ok. 1,6 m.

Zastosowanie:

magazyny dystrybucyjne (kompletacyjne)

Wąskie alejki pozwalają na lepsze wykorzystanie dostępnej przestrzeni magazynowej, niż w przypadku wspomnianych wcześniej regałów z alejkami szerokimi (ok. 3,6 m). Zmniejszenie szerokości alejek uniemożliwia jednak manewrowanie w nich standardowymi wózkami widłowymi i wymusza konieczność zastosowania tzw. wózków systemowych (z widłami skierowanymi w stronę boku pojazdu) lub automatycznych układnic.

W magazynach wyposażonych w ten typ regałów dobrze sprawdzają się również wózki z podnoszoną kabiną operatora, które umożliwiają kompletację zamówień bezpośrednio ze składowanych palet, bez konieczności każdorazowego transportowania ich do strefy konsolidacji.

W celu usprawnienia transportu wewnętrznego, w regałach tego typu stosuje się gniazda zdawczo-odbiorcze (gniazda P i D, terminale paletowe), montowane do szczytowych ram rzędu. Operator wózka systemowego pobiera paletę z gniazda i odkłada ją na terminal. Operator standardowego wózka widłowego ma z kolei możliwość pobrania ładunku od czoła regału i dalszego nim operowania w strefie dystrybucji, bez potrzeby manewrowania w wąskich alejkach.

Zalety:

• Prosta konstrukcja,
• Możliwość łatwej zmiany konfiguracji,
• Wyższy poziom wykorzystania dostępnej przestrzeni magazynowej niż w regałach z szerokimi alejkami.

Wady:

• Konieczność stosowania dwóch rodzajów wózków widłowych w jednym magazynie: systemowych oraz czołowych.

Regały paletowe wjezdne (drive-in / drive-through)

Regały paletowe wjezdne (ang. Drive-In / Drive-Through Pallet Racking) to rozwiązanie, które pozwala na maksymalne wykorzystanie dostępnej powierzchni magazynowej, dzięki niemal całkowitemu wyeliminowaniu alejek międzyregałowych.

Zastosowanie:

magazyny towarów niestarzejących się

Konstrukcja regałów wjezdnych opiera się na wąskich korytarzach (kanałach), w których poruszają się wózki widłowe i w których jednocześnie układane są palety na podporach zamocowanych do ram. Innymi słowy, korytarze operacyjne wózka widłowego są jednocześnie kanałami składowania.

Regały paletowe wjezdne znajdują swoje zastosowanie przede wszystkim w magazynach długookresowego składowania, z małą różnorodnością towarów, a jednocześnie z dużą ilością zapasów dla danej jednostki magazynowej.

W regałach wjezdnych typu drive-in dostęp do palet jest tylko z jednej strony regału, więc dystrybucja odbywa się wg modelu LIFO. W wersji drive-through dostęp do palet jest zapewniony z obu stron regału, co pozwala zastosować model FIFO. Minusem tego ostatniego rozwiązania jest konieczność zapewnienia dodatkowego korytarza roboczego, a tym samym zmniejszenia stopnia wykorzystania powierzchni magazynu.

Zalety:

• Wysoki poziom wykorzystania powierzchni magazynowej.

Wady:

• Brak dostępu do pojedynczych jednostek ładunkowych,
• Większe ryzyko uszkodzenia ładunku i regału podczas manewrowania wózkiem.

Regały paletowe przepływowe (grawitacyjne)

Regały przepływowe / grawitacyjne (ang. Pallet Live Storage) wyraźnie dzielą magazyn na dwie strefy: załadowczą i odbiorczą. Palety ładowane są na regał w strefie załadowczej, a następnie – na rolkach, siłą grawitacji – przesuwają się w głąb regału i dalej na jego przeciwległy koniec do strefy odbiorczej.

Zastosowanie:

magazyny artykułów rolno-spożywczych

Rozwiązanie to dobrze sprawdza się w magazynowaniu towarów szybkorotujących lub szybko psujących się, które powinny być dystrybuowane w modelu FIFO. Przepływ towarów w magazynie odbywa się samoistnie, bez konieczności wykorzystywania dużej liczby wózków i operatorów. W systemie tym wymagane są tylko dwie alejki (ładunkowa i pobraniowa), co maksymalizuje poziom wykorzystania dostępnej przestrzeni magazynowej.

Minusem tego typu regałów paletowych jest skomplikowana budowa (system samohamujących rolek transportowych), utrudniających montaż i rekonfigurację w magazynie.

Zalety:

• Wysoki poziom wykorzystania przestrzeni magazynowej, dzięki ograniczeniu do minimum ciągów komunikacyjnych,
• Oszczędność czasu podczas manipulowania zapasami – załadunek i rozładunek może odbywać się jednocześnie po obu stronach ciągu regałowego.

Wady:

• Wysoki poziom skomplikowania konstrukcji podwyższa koszty instalacji oraz zwiększa prawdopodobieństwo usterek, np. w systemie rolek.

Regały paletowe wsuwne (push-back)

W regałach paletowych wsuwnych (ang. Push-Back Pallet Racking) każdy kanał wyposażony jest w zespół wózków, poruszających się w głąb kanału na szynach. Kolejno ładowana paleta przesuwa na wózku paletę znajdującą się za nią – o jedną pozycję do tyłu, w głąb kanału.

Zastosowanie:

magazyny buforowe w zakładach produkcyjnych

W modelu tym zarówno załadunek, jak i rozładunek odbywa się z tej samej strony regału. Przy rozładunku pierwsza paleta jest usuwana, a kolejne – siłą grawitacji, na ruchomym wózku – przesuwają się w kierunku początku kanału.

Regały paletowe push-back dobrze sprawdzają się w przypadku towarów o średniej rotacji, przy ilościach powyżej dwóch palet na jedną jednostkę magazynową. Rotacja zapasów odbywa się w modelu LIFO, gdzie ostatnia paleta na wejściu staje się pierwszą na wyjściu.

Zalety:

• Wysoki poziom wykorzystania przestrzeni magazynowej, dzięki ograniczeniu do minimum ciągów komunikacyjnych,
• Każdy ciąg gniazd paletowych posiada niezależny system wózków, co pozwala na składowanie różnorodnego asortymentu w kanale.

Wady:

• Wysoki poziom skomplikowania konstrukcji podwyższa koszty instalacji oraz zwiększa prawdopodobieństwo usterek, np. w systemie ruchomych wózków.

Regały paletowe przesuwne (dynamiczne / mobilne)

Regały paletowe przesuwne (ang. Mobile Pallet Racking) to rozwiązanie, w którym ilość ciągów komunikacyjnych ograniczono do absolutnego minimum, tj. jednej alejki dla całego bloku regałów. Ciągi regałowe poruszają się po torowisku w posadzce – aby dostać się do danego gniazda należy przesunąć blok tak, aby powstała luka, stanowiąca alejkę roboczą dla operatora i wózka widłowego.

Zastosowanie:

chłodnie i mroźnie

Oszczędność przestrzeni odbywa się niestety kosztem spowolnienia operacji załadunku i wyładunku. Czas ten można jednak skracać stosując zdalne i automatyczne systemy sterowania rzędami oraz wydajne napędy.

Jest to jeden z najdroższych dostępnych systemów składowania palet i stosuje się go w tych magazynach, gdzie liczy się wykorzystanie każdego dostępnego metra kwadratowego powierzchni.

Zalety:

• Najwyższy poziom wykorzystania przestrzeni magazynowej,
• Dostęp do każdej pojedynczej jednostki ładunkowej.

Wady:

• Wysoki koszt inwestycji, wynikający z konieczności instalacji szyn oraz systemów bezpieczeństwa,
• Długi czas załadunku-wyładunku wynikający z potrzeby każdorazowego przesuwania bloku regałów

Regały paletowe satelitarne (wahadłowe)

Zasada działania regałów satelitarnych (ang. Shuttle Bull Pallet Storage) jest podobna jak w przypadku regałów wjezdnych i wsuwnych – palety ładowane są i przemieszczane w głąb kanału. W przeciwieństwie do wymienionych wcześniej rozwiązań, ładunek przenoszony jest za pomocą sterowanych radiowo wózków z własnym napędem.

Zastosowanie:

alternatywa dla regałów wjezdnych (drive-in)

Regały satelitarne wyposażone są w szyny biegnące przez całą głębokość regału, po których porusza się samobieżny wózek. Magazynier ładuje paletę na automatyczny wózek od czoła regału, który następnie transportuje ładunek na pierwsze wolne miejsce po przeciwległej stronie kanału, a następnie samoczynnie wraca na początek.

Najważniejszą zaletą w stosunku do regałów wjezdnych jest to, że operator nie musi wjeżdżać wózkiem w głąb regałów – wewnątrz ciągu porusza się wyłącznie zdalnie sterowany wózek. Zmniejsza to ryzyko przypadkowego uszkodzenia wózka widłowego, regału lub ładunku oraz skraca czas załadunku i rozładunku. Atutem w stosunku do regałów wsuwnych jest z kolei jeszcze lepsze wykorzystanie dostępnej powierzchni magazynowej – długość jednego ciągu obsługiwanego przez automatyczną windę może wynosić 40 m (ok. 30 palet).

Zalety:

• Mniejsze ryzyko uszkodzenia ładunku, regałów i urządzeń niż w przypadku regałów wjezdnych,
• Możliwość wykorzystania jednego automatycznego wózka w wielu kanałach.

Wady:

• Wysoki koszt instalacji systemu.