Optimización de almacenes (I) – simulación y digital twin

Photo by CHUTTERSNAP on Unsplash
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La adecuada gestión de los almacenes es un aspecto clave para disponer de una cadena de suministro que ofrezca la calidad de servicio esperada con los menores costes posibles.

Un almacén sobredimensionado es una forma de deteriorar la rentabilidad de la operación. Almacenes mal organizados darán lugar al consumo recurrente de recursos por encima del mínimo indispensable con incumplimientos recurrentes.

Pero el enunciado de lo que es obviamente deseable no da lugar, por sí solo, a que los almacenes se diseñen y se operen de forma eficaz y eficiente.

La analítica avanzada permite explorar y evaluar alternativas de forma sistemática y rigurosa. Cuantifica los aspectos relevantes y, finalmente, permite poner un número en euros, dólares o pesos encima de la mesa junto con un nivel de servicio.

El gestor que pone en marcha una solución obtenida por esta vía sabe qué cabe esperar de su almacén, sabe cómo va a ser su productividad y con ello su rentabilidad. Además, y precisamente por la potencia para analizar y explorar alternativas, lo que podrá implantar será mucho mejor que lo que un experto pueda hacer con una hoja de cálculo, sobre todo si es el experto el que tiene a su servicio su las herramientas de analítica avanzada.

Diseño

La analítica puede ser útil en las fases de diseño (o rediseño, cuando tiene lugar) de un almacén.

Aquí es especialmente útil el recurso al gemelo digital. Un gemelo digital constituye una réplica detallada del funcionamiento de un sistema y, en particular, de un almacén.

Un gemelo digital de un almacén pasaría por representar el funcionamiento de todos los procesos relevantes. Por ejemplo, los procesos de descarga, con el detalle de las descargas de los camiones que llegan a los muelles. Igualmente, se puede reproducir el movimiento de los carretilleros o de los AGV con sus correspondientes lógicas o los procesos de clasificación manuales de los trabajadores en un sorter manual, etc.

La interacción de todos esos procesos no se puede describir de forma sencilla y muchas veces solo con la representación en una maqueta digital se puede evaluar el impacto de las diferentes decisiones.

En términos de diseño, la analítica avanzada puede ser de ayuda para dimensionamiento de infraestructura costosa y con implicaciones a largo plazo.

En primer lugar, la analítica puede ser muy útil para tomar decisiones de inversión y selección de alternativas en aspectos esenciales sobre el futuro funcionamiento del almacén: tecnología manual frente a alternativas automatizadas o la elección del tipo de picking (hombre a producto, producto a hombre, mixto).

Igualmente, las decisiones de dimensionamiento se prestan a este tipo de análisis. Por ejemplo: la capacidad de un sorter automático, el número de muelles, el espacio dedicado a diferentes áreas (frío o ambiente, prendas dobladas o colgadas, por ejemplo).

Las alternativas de configuración del layout pueden también ser objeto de estudio y, de forma relativamente sencilla, es posible evaluar el rendimiento de un almacén para configuraciones tan diferentes como las que se muestran en la figura.

Altarazi, Safwan A., and Maysa M. Ammouri. “Concurrent manual-order-picking warehouse design: a simulation-based design of experiments approach.” International Journal of Production Research 56.23 (2018): 7103-7121.

En todos los casos, la analítica permite disponer de un excelente diseño con poco riesgo y bajo coste y con la certeza sobre el rendimiento que ofrecerá el diseño elegido: productividad, costes, tiempos, etc.

Operación

De igual manera que una mala elección del diseño puede comprometer el funcionamiento del almacén, si las decisiones de carácter operativo no son adecuadas de forma recurrente, el problema existirá igualmente.

Dos procesos especialmente relevantes son el picking y la reposición de material, el primero para servir los pedidos del almacén y el segundo para garantizar que los artículos están disponibles cuando el picking lo requiere. La coordinación de estas dos actividades es esencial y de ellas depende la rentabilidad de la actividad.

Aquí el gemelo digital proporciona un entorno de ensayo para explorar reglas con las que realizar el picking y el reposicionamiento. Ensayar formas diferentes de realizar estas dos actividades en vivo, con fuego real, en el propio sistema puede ser muy lento y, peor aún, extremadamente costoso.

En general, con un gemelo digital es posible reproducir casi cualquier aspecto operativo del almacén y valorar formas de operación alternativas y su impacto. Por ejemplo, un modelo de simulación puede permitir evaluar modelos de previsión y políticas de niveles de inventario o para explorar cómo asignar personal a los diferentes procesos para atender la demanda en diferentes escenarios.

En resumen, un digital twin permite analizar decisiones tanto de diseño como operativas y es una herramienta muy potente. Sin embargo, la caja de herramientas para la optimización del funcionamiento de un almacén no se acaba en el digital twin. En un próximo post describiremos otra técnicas de analítica avanzada orientadas a la optimización de almacenes.

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