Jak zaprojektować magazyn z regałami paletowymi, aby ograniczyć puste miejsca i skrócić czas obsługi palet?

W magazynie może brakować miejsca na kolejne palety, choć część regałów stoi pusta. Przyczyną często nie jest zbyt mała powierzchnia, lecz źle dobrana wysokość poziomów, przypadkowe rozmieszczenie towarów albo zbyt szerokie korytarze transportowe. Dobrze zaprojektowany magazyn paletowy powinien zapewniać nie tylko dużą liczbę miejsc składowania, ale również szybki dostęp do ładunków. Upychanie kolejnych regałów bez analizy rotacji produktów potrafi dać odwrotny efekt: więcej miejsc paletowych na planie i dłuższy czas realizacji każdej operacji.

Jak obliczyć potrzebną liczbę miejsc paletowych i uniknąć pustych przestrzeni?

Projektowanie należy rozpocząć od analizy stanów magazynowych, a nie od rozstawiania regałów na rzucie hali. Potrzebne są dane o liczbie jednostek SKU, maksymalnym zapasie, wysokości i masie palet oraz częstotliwości ich przyjęć i wydań. Szczególnie istotne są szczytowe stany magazynowe, ponieważ średnia z całego roku potrafi ukryć sezonowe przeciążenia.

Przykładowo magazyn przechowujący maksymalnie 1800 palet nie powinien mieć dokładnie 1800 miejsc. Przy założeniu planowanego wykorzystania 85% potrzeba około 2118 lokalizacji paletowych. Pozostała rezerwa pozwala obsługiwać dostawy, przesunięcia i partie towarów, których nie można swobodnie mieszać. Wskaźnik 85% jest założeniem projektowym, a nie uniwersalną normą. Magazyn z wieloma numerami partii i ograniczeniami FIFO może potrzebować większego zapasu wolnych lokalizacji.

Drugi problem to niedopasowanie wysokości poziomów regałowych do rzeczywistych ładunków. Jeśli większość palet ma 120 cm wysokości, a odstępy między poziomami zaprojektowano pod jednostki o wysokości 180 cm, znaczna część kubatury pozostanie niewykorzystana.

Przy projektowaniu warto więc:

• Podzielić palety na grupy wysokościowe, np. do 120 cm, 121–160 cm i powyżej 160 cm.

• Sprawdzić maksymalną masę ładunku wraz z paletą, nie tylko średnią masę produktów.

• Dopasować poziomy belek do grup towarów, uwzględniając wymagane luzy manipulacyjne.

• Oddzielić miejsca dla palet niestandardowych, uszkodzonych lub wymagających specjalnego podparcia.

Przykład: przy 300 miejscach składowania różnica 30 cm zbędnej wysokości na każdej lokalizacji oznacza teoretycznie 90 m³ niewykorzystanej przestrzeni. Nie oznacza to automatycznie możliwości dodania następnego poziomu. Decydują dostępna wysokość hali, instalacja tryskaczowa, parametry wózka i dopuszczalne obciążenia konstrukcji.

Regulowane poziomy belek są szczególnie przydatne w magazynach obsługujących towary o różnych gabarytach. Nie ma natomiast sensu tworzyć osobnej wysokości dla każdej grupy produktów, gdy asortyment zmienia się co kilka tygodni. Nadmierne rozdrobnienie lokalizacji utrudnia późniejsze rozmieszczanie dostaw i prowadzi do powstawania wolnych miejsc, do których nie pasują aktualnie przyjmowane palety.

Jak rozplanować korytarze i lokalizacje, żeby wózki nie traciły czasu?

Szerokość korytarza roboczego wpływa bezpośrednio na liczbę miejsc paletowych, ale jej ograniczanie ma sens tylko wtedy, gdy pozwala na to sprzęt transportowy. Dla typowych zastosowań orientacyjne szerokości wynoszą:

• 3,5–4,2 m dla czołowych wózków przeciwwagowych;

• 2,7–3,2 m dla wózków typu reach truck;

• 1,6–2,0 m dla specjalistycznych wózków VNA pracujących w bardzo wąskich korytarzach.

Nie są to uniwersalne minimalne wymiary. Ostateczną szerokość wyznacza parametr Ast konkretnego wózka, wielkość i orientacja palety, geometria regałów oraz niezbędne luzy bezpieczeństwa. Projekt musi również uwzględniać wymagania PN-EN 15620:2021-12 dotyczące tolerancji i luzów manipulacyjnych.

Zmniejszenie szerokości sześciu korytarzy o 70 cm daje łącznie 4,2 m odzyskanej szerokości hali. W odpowiednim układzie może to pozwolić na dodanie kolejnego rzędu regałów. Jednak przejście na wózki VNA oznacza też większe wymagania dotyczące równości posadzki, organizacji ruchu i wyposażenia. Przy niewielkiej liczbie operacji dodatkowe miejsca mogą nie uzasadniać kosztów przebudowy.

Równie ważne jest rozmieszczenie produktów według rotacji, najlepiej na podstawie analizy ABC.

Przyjmijmy magazyn realizujący 200 pobrań palet dziennie. Jeśli 60% operacji dotyczy grupy A, to 120 pobrań powinno odbywać się możliwie blisko strefy wydań. Przeniesienie tych produktów z lokalizacji oddalonej o 80 m do lokalizacji oddalonej o 30 m skraca każdą podróż tam i z powrotem o około 100 m. Daje to 12 km mniej przejazdów dziennie, przy założeniu oddzielnego kursu dla każdego pobrania. Przy średniej prędkości jazdy 5 km/h odpowiada to około 144 minutom samego ruchu wózków, bez uwzględniania przyspieszania, manewrów i oczekiwania.

W praktyce oszczędność będzie zależała od łączenia zadań, dostępności wózków i kolejek przy wydaniach. Nie należy również umieszczać wszystkich szybko rotujących produktów w jednym krótkim korytarzu, ponieważ operatorzy zaczną sobie przeszkadzać.

Dlatego strefę szybkiej rotacji trzeba projektować razem z przepustowością ciągów komunikacyjnych. Towary wolnorotujące mogą zajmować dalsze lokalizacje i wyższe poziomy, o ile pozwalają na to masa palet i charakter pracy. Najcięższe jednostki często korzystniej przechowywać niżej. Strefy przyjęć, kompletacji i wydań powinny mieć osobno obliczoną pojemność buforową, aby palety odstawione tymczasowo nie blokowały korytarzy.

Który system regałów paletowych zapewnia najlepszy kompromis między pojemnością a dostępnością?

Nie każdy magazyn potrzebuje maksymalnie zagęszczonego składowania. Przy dużej liczbie indeksów produktowych i częstych pobraniach standardowe regały rzędowe często działają sprawniej niż systemy, które pozwalają przechować więcej palet na metr kwadratowy, ale utrudniają dostęp do pojedynczych jednostek.

W klasycznym układzie rzędowym operator ma bezpośredni dostęp do każdej lokalizacji. Jest to szczególnie wygodne przy kompletowaniu zamówień, rozdzielaniu partii i obsłudze produktów o różnej rotacji. Minusem jest stosunkowo duża powierzchnia zajmowana przez korytarze.

Alternatywą są systemy double-deep, w których palety przechowuje się na dwóch głębokościach. Ograniczają liczbę korytarzy, ale dostęp do tylnej palety może wymagać wcześniejszego przestawienia przedniej. Potrzebny jest również wózek przystosowany do obsługi takiego układu.

Przykładowo magazyn z 40 indeksami, z których każdy występuje w kilkudziesięciu paletach, może dobrze wykorzystać układ double-deep. Natomiast przy 800 indeksach i średnio dwóch paletach na indeks rośnie ryzyko blokowania dostępu do właściwego towaru. Zysk z zagęszczenia składowania może zostać pochłonięty przez dodatkowe przestawienia.

W magazynach z dużymi partiami jednorodnych produktów można rozważyć także systemy drive-in, w których wózek wjeżdża w kanał składowania. Sprawdzają się przy niewielkiej liczbie SKU i dużej liczbie palet przypadających na jeden indeks. Są znacznie mniej wygodne, gdy trzeba regularnie wybierać określoną paletę z konkretnej partii. Typowy układ drive-in ogranicza również swobodę stosowania FIFO.

Dobierając regały paletowe, trzeba zatem porównać nie tylko liczbę lokalizacji, lecz także koszt i czas pojedynczej operacji paletowej. W kalkulacji powinny znaleźć się koszt konstrukcji, kompatybilnych wózków, montażu, zabezpieczeń, serwisowania oraz dodatkowych przejazdów.

Ostateczny projekt wymaga sprawdzenia nośności belek i ram zgodnie z dokumentacją producenta oraz zasadami projektowania konstrukcji, w tym PN-EN 15512. Trzeba również zweryfikować nośność posadzki, obciążenia przekazywane przez stopy regałów, drogi ewakuacyjne i wymagania ochrony przeciwpożarowej. Zmiana poziomów belek lub sposobu składowania nie może odbywać się wyłącznie na podstawie wolnej przestrzeni widocznej między paletami.

Istotnym, często pomijanym kosztem jest eksploatacja regałów. Odkształcone słupy przy końcach rzędów, uszkodzone odbojnice i rozregulowane zabezpieczenia belek prowadzą do przestojów oraz wyłączania lokalizacji. Dlatego już na etapie projektu należy przewidzieć ochronę narażonych elementów i procedurę kontroli uszkodzeń zgodną z PN-EN 15635.

FAQ – najczęstsze pytania o projektowanie magazynu paletowego

Ile wolnych miejsc paletowych należy pozostawić w magazynie?
Dobrym punktem do obliczeń jest 10–15% rezerwy, ale przy dużej liczbie SKU, sezonowości lub rozdzielaniu partii może być potrzebne 20% albo więcej. Rezerwę należy ustalać na podstawie maksymalnego zapasu i ograniczeń rozmieszczania towarów.

Czy zwężenie korytarzy zawsze zwiększa efektywność magazynu?
Nie. Zwiększa potencjalną pojemność, lecz może wydłużyć manewrowanie i wymagać innych wózków. Przed zmianą trzeba porównać liczbę dodatkowych lokalizacji z czasem obsługi palet i kosztami sprzętu.

Kiedy warto wybrać regały double-deep?
Gdy na jeden indeks przypada kilka lub kilkanaście palet, a część bezpośredniego dostępu można poświęcić na rzecz większej pojemności. Przy częstych pobraniach pojedynczych palet z różnych partii lepszy bywa układ rzędowy.

Jak zmierzyć, czy nowy układ magazynu rzeczywiście działa szybciej?
Należy porównać średni czas od przydzielenia zadania do odstawienia lub pobrania palety, liczbę dodatkowych przestawień oraz liczbę operacji na roboczogodzinę. Pomiary powinny obejmować podobne zmiany i porównywalne obciążenie pracą.

Od czego zacząć modernizację istniejącego magazynu?
Najpierw przez 2–4 tygodnie zbierz dane o zajętości lokalizacji, wysokościach palet, rotacji SKU i trasach wózków. Następnie usuń najbardziej kosztowny błąd: niewłaściwie rozmieszczone towary szybkiej rotacji albo poziomy regałów niedopasowane do ładunków. Dopiero po takiej analizie podejmuj decyzję o zakupie dodatkowych regałów czy zwężaniu korytarzy.