ALTERNATIVAS DE DISEÑO para almacenes de

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ALMACÉNAJE PARA PALETAS
ALTERNATIVAS DE DISEÑO
El almacén tradicional, como centro de distribución,
ha evolucionado hasta el punto de integrarse en la estructura
global de las empresas que fabrican, almacenan y distribuyen una
referencia. Esta integración hace que el control de los costes
derivados del acopio de productos intermedios o finales influya
decisivamente en la gestión total de la cadena de suministro, desde
el aprovisionamiento de materia prima a producción, hasta la
distribución final del artículo.
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para almacenes de paletización
A
lo largo del presente artículo se podrá comprobar que son muchos los sistemas de estocaje
que se pueden proponer para una misma problemática
de almacenamiento, así como muchas las formas de
manipulación que se podrán utilizar para ubicar las
unidades de carga en estos sistemas. Con una perfecta coordinación entre los medios de almacenamiento
y movimentación se obtiene un sistema ágil y adaptado a la operativa presente y futura de la instalación
diseñada, hecho que se reflejará en los resultados de
la compañía.
Uno de los puntales básicos en la operativa interna de
un almacén es la reducción de movimientos y la unifi-
cación de éstos. Las unidades de carga son concentraciones de productos, generalmente idénticos, que se
constituyen como única unidad de manipulación. Esta
agrupación se consolida encima de un elemento (contenedor, jaula, box, paleta, etc.) que facilita las maniobras de transporte interiores y exteriores, además
de permitir estibar la mercancía con una cierta seguridad estructural sobre sí misma (bloques) o sobre elementos adecuados para su estibación a media o gran
altura (estantería).
Sistemas de almacenamiento
La estibación de las cargas es necesaria si queremos
aprovechar al máximo el espacio disponible. La ubica-
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ción de materiales en bloque, como una opción definitiva, se desaconseja encarecidamente ya que aparte
de poder dañar los productos almacenados puede
ocasionar frecuentes accidentes de imprevisibles consecuencias. La utilización de estanterías metálicas
para el almacenaje de unidades de carga en paletas es
la solución más adecuada y rentable para aprovechar
el espacio al máximo. Existen diferentes tipos de sistemas de sustentación para paletas, entre los que
destacaremos:
· Estantería convencional: combina elementos
verticales (bastidores) con elementos horizontales
(largueros) con lo que se obtiene una estructura altamente estable capaz de albergar en longitud y en
altura cargas de elevado peso. Esto permite, de forma
fácil y cómoda, la total accesibilidad a la estantería.
En situaciones de grandes alturas también se emplearán dispositivos de estabilidad que garanticen en todo momento la integridad del conjunto. Su uso está
indicado para la mayor parte de las operativas de los
almacenes que basan su capacidad de almacenaje en
la posibilidad de estibar en altura.
· Estantería compacta: está pensada para entornos
de almacenaje de alta densidad regidos por sistemas
convencionales. Mediante un conjunto de elementos
similares a los utilizados en la estantería convencional se forma una estructura capaz de albergar paletas
en altura y en profundidad. Esta estructura permite
que las carretillas elevadoras que ubicarán las paletas
circulen libremente. El acceso a todas las cargas, por
el contrario, está limitado y la estantería deberá vaciarse sin mantener la filosofía FIFO del producto.
· Estantería convencional para transelevadores: sistema de almacenaje basado en el ya conocido sistema
convencional pero con la concurrencia de más elementos que otorgan una mayor estabilidad a la instalación ya que la estantería soporta esfuerzos adicionales provocados por la operativa habitual de los
transelevadores. Por otra parte, garantiza que los
huecos donde se ubicarán las unidades de carga
dispondrán de unas dimensiones que no sufrirán apenas modificaciones cuando se cargue la estantería.
· Estantería compacta para transelevadores: es la
versión automática de la estantería del mismo nombre. Además de poseer sistemas adicionales que permiten operar a un transelevador en el pasillo, su característica diferenciadora reside en los elementos
que posibilitan que un dispositivo móvil pueda circular, de forma automática, en el interior de cada uno de
los espacios destinados a albergar las paletas. El acceso a las cargas ubicadas se realiza de forma secuencial
sin mantener el FIFO, dejándole esta labor al sistema
de gestión del almacén.
Movimentación de cargas
La manipulación en el interior de los almacenes se realiza con la ayuda de maquinaria especialmente diseñada para manipular cargas de diferentes pesos. La
máquina de manipulación de paletas es por excelencia la carretilla elevadora; sobre cuyo concepto inicial
se han desarrollado numerosas adaptaciones según el
empleo al que esté destinada.
suele ser de 3 m. Se propulsan mediante motores eléctricos alimentados por baterías.
· Carretillas trilaterales: son máquinas especialmente diseñadas para su manejo en interior de nave, no
pudiendo circular por el exterior. Trabajan en pasillos
angostos, de una anchura inferior a 2 m. La posición
del conductor normalmente es la misma que la que
disponen las carretillas retráctiles, el conductor realiza las labores de ubicación en el interior del pasillo y
sólo conduce cuando las carretillas deben abandonar
el pasillo para entrar a otro. Esta maniobra tiende a
ser de lenta factura por lo que se evita en lo posible
que la trilateral abandone el pasillo. Por regla general, las carretillas trilaterales tienen un sistema de
ayuda a la conducción en el interior y, a veces, en el
exterior de los pasillos. Por medios mecánicos o electrónicos la carretilla es guiada en el interior del pasillo para que, en las labores de traslado hacia las posi-
Principalmente, en el interior de los almacenes, podemos encontrar numerosos tipos de carretillas entre
los que sobresalen los siguientes grupos:
· Carretillas frontales: la posición del conductor es
paralela al sentido de la marcha. Su utilización está
orientada a trabajar en entornos amplios y de fácil acceso a las unidades de carga. Son capaces de transportar las unidades de carga y apilarlas hasta, generalmente, una altura no superior a los 7 m. Trabajan
en pasillos anchos, de unos 4 m de anchura. En el interior de almacenes se suelen utilizar carretillas eléctricas mientras que en las zonas parcialmente cubiertas
o totalmente descubiertas el uso del formato térmico
está más extendido.
· Carretillas retráctiles: esta máquina está destinada
a entornos cubiertos aunque ocasionalmente puedan
realizar salidas al exterior del almacén. El conductor
va orientado en sentido perpendicular a la marcha por
lo que en desplazamientos hacia atrás la visibilidad es
muy amplia. Son capaces de almacenar paletas a una
altura de 10 m. La anchura de los pasillos de trabajo
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ALMACENAJE PARA PALETAS
ciones de ubicación la máquina pueda llegar a su máxima velocidad sin ver mermada la seguridad del conductor. La altura de elevación a la que pueden acceder
estas máquinas se sitúa en torno a los 13 m. Se propulsan mediante motores eléctricos alimentados gracias a baterías y, ocasionalmente, por medio de carriles electrificados.
· Transelevadores: son máquinas totalmente automatizadas encargadas de extraer las paletas de la estantería. Circulan por un pasillo que suele ser de 1,6 m (dependiendo de la unidad de carga); ligeramente más estrecho que el pasillo de trabajo utilizado por la carretilla trilateral. Los pasillos para este tipo de maquinaria
poseen un rail metálico de rodamiento, una línea electrificada para alimentar los sistemas eléctricos del
transelevador y una serie de sistemas de seguridad que
garantizan que el entorno de trabajo del transelevador
se halle libre del tránsito de personas. Todo este entorno se conjuga con un gran rendimiento de la máquina y
unas posibilidades de explotación que pueden extenderse a lo largo de toda la jornada laboral o, si fuera necesario, fuera de los turnos de trabajo. La altura de trabajo puede superar los 30 m sin que la operativa de la
instalación vea afectado su rendimiento.
Son muchos los sistemas de gestión que se pueden
utilizar en un almacén de distribución, si bien todos
ellos tienen como denominador común la gestión y
control del producto que se ubica en el almacén. En la
actualidad, no se concibe un almacén sin una gestión
informática o física que controle los stocks ubicados
en él. Dependiendo del tipo de industria que explote
las instalaciones, esta gestión deberá ser más estricta
que en otras instalaciones (gestión de trazabilidad de
productos, cuarentenas, FIFO, etc.)
Este caso es una solución válida para resolver la problemática de un almacén de distribución. Presenta
una elevada flexibilidad operativa debido a la polivalencia de los sistemas que se utilizan en él (sistemas
de almacenaje, de gestión, de movimentación, etc.).
La combinación de todo ello hace posible que el crecimiento operativo de la instalación sólo se vea limitado por el aumento de tráfico que pueda originar un
elevado empleo de elementos de manutención en
todas las áreas de trabajo. Dicho crecimiento
operativo tendrá como consecuencia un retorno de
inversión que se prolongará en el tiempo debido al aumento de los costes de explotación de máquinas y de
personal.
UNA SOLUCIÓN PARA CADA ALMACÉN
A continuación se han planteado seis casos diferentes
de almacenamiento para una misma situación física.
Se propone una superficie ocupable máxima de 3.600
m2 igual para todos los casos y una altura máxima de
26 m. En esa superficie y altura disponible se albergarán unas 8.000 paletas (± 100).
En todos los casos se trabajará con una europaleta de
800 x 1.200 y 1.450 mm de altura como unidad de carga, que será la única unidad que se manipulará en el
almacén; es decir, se recepcionarán este tipo de paletas, se almacenarán y se expedirán sin ningún tipo de
manipulación intermedia.
Todas las soluciones planteadas deberán ser capaces
de mover 1.400 paletas al día distribuidas de forma
equitativa, 700 para entradas y 700 para salidas.
CASO 1
Estantería convencional servida
por carretilla de tipo retráctil
Como primera alternativa se plantea un almacén con
estanterías de paletización de tipo convencional, servido por carretillas elevadoras del tipo retráctil. Esta
máquina permitirá que la estantería disponga de seis
niveles de almacenamiento en una altura libre de 10
m. La superficie de ocupación es la máxima permitida
para ubicar las 8.000 paletas que se almacenarán. Los
pasillos de trabajo de la instalación tendrán una anchura aproximada de 3 m, espacio suficiente para que
las carretillas retráctiles ejecuten sus labores de ubicación y preparación de pedidos. Serán necesarias
cuatro carretillas retráctiles para poder gestionar todos los movimientos en dos turnos de trabajo, por lo
que se precisarán ocho operarios.
Carretilla frontal
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Carretilla retráctil
CASO 2
Estantería compacta servida
por carretilla frontal
La segunda alternativa que se plantea es un almacén
dotado de estanterías de paletización de tipo compacto, servido por carretillas elevadoras de tipo frontal. Esta máquina permitirá que la estantería tenga
cuatro niveles de almacenamiento sobre una altura libre de 7 m. Este tipo de almacenamiento se ha diseñado para ubicar hasta cinco paletas en profundidad en
los diferentes niveles de la estantería, para lo que la
carretilla tendrá que acceder al interior en la estantería tomando la paleta por el lado de 1.200 mm. En este
segundo layout se ocupa la superficie máxima permitida para ubicar las 8.000 paletas necesarias. Los pa-
Carretilla trilateral
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ALMACENAJE PARA PALETAS
sillos de trabajo de la instalación tendrán una dimensión aproximada de 4 m de anchura, para que así las
carretillas frontales realicen las maniobras con comodidad. Serán precisas cuatro carretillas frontales para
poder gestionar todos los movimientos en dos turnos
de trabajo por lo que se contratarán ocho conductores
de carretillas repartidos equitativamente en dos turnos diarios de trabajo.
Las instalaciones de estantería compacta servidas por
carretillas elevadoras se utilizan habitualmente en
entornos operativos que no realizan picking de unidades. El número de referencias que se manipulará será
muy bajo y con un alto número de unidades de carga
por referencia.
Este tipo de instalaciones, al igual que en la opción
anterior, tienen una elevada capacidad de crecimiento en la operativa de funcionamiento aunque una capacidad de almacenaje limitada. Este incremento en
el número de elementos de manutención (carretillas
elevadoras) tiene como consecuencia una pérdida de
agilidad operativa de la instalación ya que la coincidencia de flujos en las mismas zonas de trabajo se eleva considerablemente. El retorno de inversión de la
instalación tiene un comportamiento similar al caso
anterior.
CASO 3
Estantería convencional servida
por carretilla trilateral
La tercera alternativa plantea un almacén con estanterías de paletización de tipo convencional, servido
por carretillas del tipo trilateral. Esta máquina permitirá que la estantería disponga de ocho niveles de altura de almacenamiento. La carretilla podrá almacenar cargas hasta una altura de 13,5 m. La superficie
de ocupación, 2.054 m2, es inferior a las anteriores
debido al aumento de los niveles de almacenamiento.
Así tendrá una longitud de 79 m y 26 m de ancho que
nos permitirá ubicar las 8.000 paletasque se almace-
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narán. En este caso los pasillos de trabajo de la instalación tendrán una anchura aproximada de 1,8 m, suficiente para la carretilla trilateral que no realizará
giros en el interior del pasillo para ubicar o preparar
pedidos. Serán necesarias cuatro trilaterales para poder gestionar todos los movimientos en la zona de almacenamiento y una carretilla frontal para gestionar
el traslado de las paletas a la zona de entradas y salidas. Se precisarán diez conductores de carretillas elevadoras para cubrir los dos turnos diarios de trabajo.
Las carretillas trilaterales se utilizan en entornos
operativos con una necesidad de almacenamiento
elevada y una operatividad baja. La preparación de
picking se realiza en la misma estantería por lo que requiere de pasillos y máquinas adaptadas a tales ambientes. Esta circunstancia merma la capacidad del
almacén acotando el crecimiento considerablemente
y haciendo que el retorno de la inversión sea más largo que en soluciones más ágiles.
CASO 4
Estantería convencional servida
por transelevadores de simple profundidad
En la cuarta alternativa se propone un almacén automático con estanterías de paletización de tipo convencional servido por transelevadores. Este tipo de
máquina permite implantar una estantería con 12 niveles de almacenamiento en una altura libre de 24 m.
Para poder ubicar las 8.000 paletas que se almacenarán, se utilizará una superficie de 1.758 m 2. Este
layout consta de cinco pasillos de trabajo de 1,5 m cada uno necesarios para incorporar los transelevadores. Así tendremos cinco máquinas de este tipo, una
para cada pasillo de trabajo. El personal necesario para la explotación de esta instalación es de dos operarios para que manipulen las unidades de carga.
Las instalaciones formadas por transelevadores de
simple profundidad son muy versátiles, por regla general, y poseen una gran agilidad en el tratamiento de
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ALMACENAJE PARA PALETAS
CAPACIDAD DE ALMACENAJE EN RELACIÓN CON LA SUPERFICIE OCUPADA
9.000
8.064
8.140
8.064
7.920
8.000
8.118
7.920
cargas. Además, son capaces de realizar preparación
de pedidos de unidades sueltas y de paleta completa.
El sector de la logística, desde las plataformas de distribución, es el que se ve más beneficiado por estos
sistemas.
7.000
6.000
5.000
4.000
3.589
3.602
3.000
2.054
2.000
1.758
1.496
1.294
1.000
0
CASO 1
CASO 2
Capacidad (paletas)
CASO 3
CASO 4
CASO 5
CASO 6
Espacio (m )
2
PROPORCIÓN ENTRE ZONA DE ESTANTERÍAS Y ZONA DE GESTIÓN DEL ALMACÉN
EN LA INSTALACIÓN (EN M2)
3.500
1.626
Superficie para la
gestión del almacén
2.482
3.000
2.500
Superficie estanterías
2.000
1.500
1.193
1.963
1.000
918
1.120
965
500
840
954
542
0
CASO 1
CASO 2
CASO 3
CASO 4
CASO 5
869
425
CASO 6
PROPORCIÓN ENTRE ZONA DE ESTANTERÍAS Y ZONA DE GESTIÓN
DEL ALMACÉN EN LA INSTALACIÓN (EN M3)
40.000
35.000
22.032
15.772
22.896
30.000
25.000
20.000
20.856
15.509
16.009
20.836
20.160
15.000
13.624
10.000
13.008
9.025
5.000
10.200
0
CASO 1
CASO 2
CASO 3
Volumen para la gestión del almacén
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CASO 4
CASO 5
La amortización de este almacén es muy ventajosa
gracias a la versatilidad planteada por una instalación
que tiene como elemento principal la máxima operatividad y la rapidez de respuesta.
CASO 6
CASO 5
Estantería convencional servida
por transelevadores de doble profundidad
La quinta alternativa es una variación del caso anterior puesto que tenemos en este modelo un almacén
automático con estanterías de paletización de doble
fondo servido por transelevadores de doble profundidad. Esta máquina permite implantar una estantería
con 12 niveles de almacenamiento con la característica de que en cada nivel tenemos el doble de la capacidad que presenta la estantería del caso anterior. Esta
distribución tendrá un superficie de ocupación de
1.496 m2 y tres transelevadores serán los encargados
de realizar las gestiones en el interior de las estanterías. Dos operarios se ocuparán del control de la instalación y de la manipulación de las cargas.
Los almacenes automáticos para transelevadores de
doble profundidad se implantan en entornos operativos que requieren pocos movimientos. En estos almacenes no suele llevarse a cabo picking manual por lo
que la unidad de carga y la de servicio es la misma. En
ambientes dedicados a la distribución tienen unas
prestaciones muy similares a las de los transelevadores de simple profundidad. Habitualmente se emplean
para soluciones de almacenaje con un número de referencias bajo.
El retorno de inversión es especialmente rápido en instalaciones automáticas de este tipo ya que la capacidad
de almacenaje y la operatividad así lo potencian.
CASO 6
Estantería compacta servida
por transelevador con carro satélite
La última opción que se plantea es un almacén automático de tipo compacto servido por transelevadores
con carro satélite. En el layout diseñado, cada tipo de
transelevador permite ubicar cinco paletas en profundidad en cada uno de los huecos de los 12 niveles de
almacenamiento que dispone la estantería. La super-
Volumen estanterías
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ALMACENAJE PARA PALETAS
La altura de trabajo de los transelevadores puede superar los 30 m sin que la
operativa de la instalación vea afectado su rendimiento
ficie de ocupación se sitúa en 1.294 m2 , por debajo de
todos los demás casos. Por motivos de diseño del sistema de manipulación de las cargas y de la estantería,
las paletas se introducirán en la estantería por el lado
de 1.200 mm. Para la explotación de este almacén son
necesarios dos transelevadores con carro satélite y
para la manipulación de las cargas serán necesarios
dos operarios.
Este tipo de instalaciones se utilizan normalmente
para almacenamiento de grandes stocks, con muchas
unidades de una misma referencia, todas ellas almacenadas por lotes y con fechas de caducidad parejas.
Apenas se realiza picking manual y los movimientos
son muy bajos.
Podemos encontrar usuarios para este tipo de instalación en los sectores de almacenamiento de productos
congelados y fabricantes de todo tipo de productos que
se sirvan paletizados; todos ellos deberán tener como
denominador común un maestro de artículos con pocas
referencias. Es en esta tipología de operativa donde las
instalaciones con carro satélite obtienen una beneficiosa relación entre inversión y amortización.
COMPARATIVA DE LAS DIFERENTES
SOLUCIONES
El escenario planteado en el presente artículo presenta
seis alternativas de almacenaje diferentes que dan solución a una misma problemática básica. Cada una de
ellas se basa en el uso de diferentes elementos de sus-
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tentación y movimentación que, debidamente combinados, dan respuesta a los requisitos expuestos.
El elemento de decisión que conducirá a elegir el
sistema óptimo de almacenaje debe fundamentarse
en varios factores. De todos ellos destacar la capacidad de integración del sistema en el planteamiento
global de logística, el crecimiento estimado de las
actividades de almacenaje y techo de servicio de la
instalación, el periodo de retorno de la inversión
realizada en la instalación y el valor añadido de la
nueva operativa de trabajo.
Las soluciones donde intervienen sistemas automáticos de almacenaje son capaces de ofrecer este conjunto de ventajas. Son sistemas totalmente configurables que se adaptan a los requerimientos de la
operativa logística, contemplando sus necesidades actuales y futuras. Con ello, la capacidad de crecimiento
del sistema permite asegurar un rendimiento lo suficientemente elevado para acompañar el aumento de
necesidades logísticas de la empresa. Además, la reducción de los costes de explotación del sistema de almacenaje permite contemplar periodos de retorno de
inversión muy cortos y, por lo tanto, muy interesantes.
El aumento de los niveles de seguridad tanto en lo que
respecta a las máquinas como al personal, unido a la
gestión de inventario en tiempo real y a la eliminación
casi total de los errores humanos en la manipulación de
cargas y en la preparación de pedidos refuerzan la viabilidad de un proyecto de almacenaje automatizado. I