Архитектура системы обработки онлайн-заказов
Проектирование технологической архитектуры высокопроизводительного распределительного центра для онлайн-доставки продуктов
Основная информация о проекте
Площадь распределительного центра
" Настоящим письмом компания «Утконос» благодарит компанию LSConsulting за качественно выполненную работу по логистическому проектированию автоматизации склада Ф Ц Север, площадью более 50 000м2, за высокий уровень ответственности и включённости во все этапы и нюансы проекта. Особо хочется отметить небезразличное отношение сотрудников, готовность адаптироваться под нужды клиента и делать упор на критерии, которые необходимы…"
≈60 000 SKU
потенциал расширения до 150 000 SKU
до 50 000 заказов в сутки
до 200 000 ящиков
до 2 млн строк отборв с сутки
Статус проекта
К началу 2022 года:
- технологическая концепция была разработана;
- оборудование было заказано;
- значительная часть системы была поставлена и смонтирована.
Дальнейшая реализация проекта была остановлена из-за изменений в структуре бизнеса и рыночной ситуации.
Особенность проекта
На момент разработки подобные архитектуры обработки онлайн-заказов практически не встречались.
Из-за нетипичной структуры потоков и технологических решений проект получил широкую известность среди поставщиков складской автоматизации и интеграторов.
Проект фактически представлял собой разработку архитектуры системы обработки онлайн-заказов, где складская инфраструктура, транспортная система и логика резервирования работали как единая система.
Инженерное решение, повлиявшее на архитектуру склада
На момент начала проекта на складе уже был установлен крупный мезонинный блок («крейсер») с паллетным пополнением. Первоначально рассматривалась возможность интеграции этого блока в автоматизированную систему.
Однако расчёты показали, что его использование:
- усложняет транспортную архитектуру;
- ограничивает производительность системы.
После анализа нескольких сценариев заказчик принял решение
отказаться от существующей конструкции, несмотря на значительные инвестиции в её установку. Это позволило оптимизировать архитектуру всей системы обработки заказов.
Балансировка системы в пиковые периоды
Для обеспечения стабильной работы в период экстремального спроса (например, новогодние недели) была предусмотрена специальная логика управления резервированием.
В пиковые периоды система:
- увеличивала допустимый интервал сроков годности для FEFO;
- отключала FEFO для товаров со сроком хранения более 6 месяцев.
Это позволяло:
- увеличивать плотность комплектации;
- снижать количество частичных ящиков;
- уменьшать нагрузку на конвейеры;
- сокращать пробеги комплектовщиков.
Производительность
Проектная производительность комплектации:
- около 260 товаров на человека в час;
- Конвейерная система проектировалась под пиковые нагрузки, тогда как численность персонала рассчитывалась под средний поток заказов.
Транспортная система
Система была рассчитана на пиковую производительность:
- до 200 000 ящиков в сутки;
- около 15 000 ящиков в час.
Сортировка выполнялась
кроссбелт-сортировщиком на 300 направлений.
Сортировщик работал по замкнутому контуру и обеспечивал:
- распределение по 6 шлюзам на ворота;
- возможность одновременно формировать несколько рейсов отгрузки.
Логика размещения и резервирования
Ключевая сложность возникала из-за многоэтажной структуры склада.
Чтобы снизить нагрузку на транспортную систему и минимизировать перемещения, была разработана специальная логика размещения.
Зеркалирование ассортиментаWMS распределяла товары так, чтобы:
- один и тот же товар присутствовал на нескольких этажах;
- ассортимент зеркалировался между уровнями.
Это позволяло собирать заказ максимально локально.
Ограничение вертикальной сборкиСистема резервирования работала по следующему принципу:
- сначала пыталась собрать полный ящик на одном этаже;
- если это невозможно — собирала с двух этажей, желательно соседних.
Ключевой параметр устойчивости системы: один ящик должен собираться
в среднем не более чем с 1,7 этажа. При пяти этажах хранения это ограничение позволяло контролировать нагрузку на конвейерную систему и вертикальный транспорт.
Архитектура сборки
Склад был разделён на технологические зоны, для каждой из которых рассчитывался оптимальный тип комплектации. Основная зона сухого хранения представляла собой
многоэтажный мезонин.
Для неё была разработана система
мультисборки:
- заказ делился на зоны склада;
- товары собирались на этажах мезонина;
- формировались транспортные ящики;
- ящики поступали на сортировку.
Особенность проектирования
Масштаб системы и плотность потоков практически не оставляли пространства для компенсирующих факторов.
На большинстве складов локальные неточности могут быть сглажены:
- резервом производительности;
- дополнительным персоналом;
- увеличением пробегов.
В данном проекте такой возможности практически не было.
Высокая плотность потоков означала, что:
- каждый технологический участок становился частью критического пути;
- ошибки в архитектуре системы напрямую приводили бы к остановке потоков.
Поэтому ключевой задачей проекта было построение
сбалансированной системы, где:
- логика размещения;
- правила резервирования;
- архитектура конвейеров;
- сортировка;
- график отгрузки;
работали как единый механизм.
Инженерная задача
Логика комплектации в логистике обычно строится по одной из двух моделей:
1. Позаказная сборка - применяется для пополнения розничных магазинов
2. Волновая сборка - применяется для электронной торговли
В данном проекте
обе модели не подходили:
- позаказная сборка давала слишком низкую производительность;
- волновая сборка плохо работала из-за большого размера заказа.
Требовалось разработать
гибридную архитектуру обработки заказов.
Контекст проекта
Компания
Утконос реализовывала новый распределительный центр для обработки онлайн-заказов.
Основные параметры системы:
- площадь склада — более 50 000 м²;
- ассортимент — ≈60 000 SKU продуктовой номенклатуры;
- до 150 000 SKU товаров народного потребления (потенциальное расширение);
- проектная мощность — до 200 000 ящиков в сутки;
- около 50 000 заказов в сутки.
Склад проектировался как
сквозной потоковый объект:
- 50 ворот приемки (северная сторона);
- 50 ворот отгрузки (южная сторона).
Средний заказ содержал около
40 товаров, что принципиально отличалось от большинства моделей электронной торговли.