La gestione della logistica e del magazzino 4.0

La diffusione delle tecnologie digitali sta rivoluzionando ogni settore industriale e tocca anche la logistica. In un mondo globalizzato che sposta quotidianamente grandi quantità di merci, la logistica svolge un ruolo di fondamentale importanza, ed è in continua trasformazione ed evoluzione, supportato da strumenti tecnologici sempre più avanzati, come big data analysis e deep learning, integrati con infrastrutture che aiutano a monitorare i processi.

La definizione della logistica classica è: “Una pianificazione, implementazione e controllo efficiente del flusso di stoccaggio di materie prime, semilavorati e prodotti finiti e delle relative informazioni dal punto di origine al punto di consumo con lo scopo di soddisfare le esigenze dei clienti”.

Per logistica 4.0 si intende l’applicazione dell’Industria 4.0 al mondo della supply chain per la pianificazione efficiente di tutti i processi relativi allo stoccaggio delle materie prime, dei semilavorati e dei prodotti finiti, alla movimentazione e al trasporto, e può essere così definita: “Pianificazione, attraverso l’utilizzo di tecnologie abilitanti, del flusso di stoccaggio di materie prime, semilavorati e prodotti finiti al fine di soddisfare le esigenze del cliente”.

Principali tecnologie abilitanti

Le principali tecnologie abilitanti che supportano la logistica 4.0 sono robotica avanzata, realtà aumentata (AR), Internet delle cose (IoT), big data, artificial intelligence (IA) e machine learning (ML), blockchain e cloud computing.

Un’azienda di logistica 4.0 non si limita più al mero trasporto, ma coordina, dal punto di vista logistico, le varie funzioni e le diverse aziende coinvolte, lungo l’intera catena di distribuzione (supply chain). Questo implica un sistema di digitalizzazione dei processi per mezzo di soluzioni tecnologiche innovative, per aumentare la connessione e la condivisione di dati lungo tutti gli anelli della supply chain, realizzando una connessione tra macchine, sistemi di stoccaggio, macchinari e software.

I cambiamenti introdotti

La Logistica 4.0, applicando al mondo della supply chain i paradigmi dell’Industry 4.0, si traduce in nuovi sistemi di stoccaggio, movimentazione e trasporto, che si sviluppano lungo tre assi:

1. Automazione fisica, di parti o intere attività dei processi, includendo anche le attività manuali.

2. Connessione di macchinari capaci di raccogliere dati e trasmetterli a tutta la catena. Si passa da sistemi in cui i dati vengono acquisiti in modo manuale o con lettura barcode, a soluzioni in cui oggetti smart sono in grado di rilevare e immagazzinare dati mediante sensoristica e tag RFID, e possono inviare e ricevere automaticamente informazioni strutturate.

3. Processo decisionale più efficace grazie alla raccolta e all’interpretazione dei dati. La disponibilità di informazioni a livello decentralizzato rende possibile un aumento del grado di autonomia decisionale delle macchine. Le soluzioni di Logistica 4.0 possono portare a un processo decisionale parzialmente o completamente decentralizzato, in cui le macchine sono in grado di interpretare il contesto e decidere azioni appropriate.

Le tecnologie digitali della Logistica 4.0

Nei magazzini con Logistica 4.0 (logistica indoor) si utilizzano carrelli dotati di lettori Rfid, in grado di riconoscere la posizione di stoccaggio o prelievo tramite la lettura di tag posti sul pavimento e sulle scaffalature. I visori di realtà mista (Mixed Reality), permettono di riconoscere un oggetto e di capire in quale posizione debba essere messo. In ambito sicurezza, le telecamere a bordo a dei carrelli, integrate con il fleet management system sono in grado di riconoscere eventuali ostacoli e di far rallentare automaticamente i carrelli.

L’integrazione fra diverse macchine può essere guidata da software WMS (warehouse management system) e WCS (warehouse control system). Il WMS è il sistema di gestione del magazzino, che ha il compito di assegnare e ottimizzare le aree di stoccaggio dei prodotti, predisporre e ottimizzare l’attività degli addetti al picking, gestire gli arrivi di materiale e la preparazione degli ordini e delle spedizioni e molto altro ancora.

Il WCS è il software che controlla in tempo reale il flusso di oggetti durante i movimenti su diversi tipi di apparecchiature automatiche.

Nel campo dei trasporti (logistica outdoor) acquisiscono i dati a livello di mezzo di trasporto, utilizzando sui prodotti smart device ed etichette logistiche con codice SSCC (serial shipping container code). Anche la conoscenza della posizione dei mezzi tramite GPS viene usata con un livello di dettaglio crescente.

L’utilizzo dei dati, trova largo impiego nel calcolo del tempo stimato di arrivo dei mezzi alle aree di carico/scarico (ETA, expected time of arrival). Si stanno sviluppando anche sistemi in grado di auto-apprendere, reagire a eventuali anomalie adattarsi ai cambiamenti in modo automatizzato.

I benefici della logistica 4.0

Il principale effetto positivo delle tecnologie 4.0 è la possibilità di integrare diversi sistemi, non solo all’interno del magazzino, ma lungo l’intera filiera. I principali benefici derivanti dall’implementazione della Logistica 4.0 riguardano il miglioramento di produttività, visibilità e tracciabilità, sicurezza, riduzione dei costi.

1. Maggiore produttività: una movimentazione più efficiente delle materie prime, dei semilavorati e dei prodotti finiti comporta anche un miglioramento della produzione e un aumento della produttività.

2. Maggiore visibilità e tracciabilità: la grande disponibilità di dati aiuta a tenere traccia in modo efficiente di ogni elemento e processo.

3. Sicurezza: la maggiore precisione e i sistemi di sicurezza delle macchine automatiche aumentano la sicurezza del lavoro nei magazzini e nelle operazioni di carico e scarico.

4. Riduzione dei costi: l’utilizzo di un sistema centralizzato per le attività logistiche e di trasporto di un’azienda migliora l’efficienza e consente una a riduzione dei costi che può arrivare al 30%.

Smart Warehouse

Il cuore della logistica 4.0 è costituito dal Magazzino Intelligente (Smart Warehouse): un magazzino dotato di un insieme di sistemi e soluzioni automatizzate per eseguire le attività logistiche, come software e hardware per l’automazione: nastri trasportatori automatici, macchine per l’imballaggio e robot dotati di sensori e altre tecnologie digitali. In questo settore si è registrata una forte spinta agli investimenti nel campo dell’automazione, grazie agli incentivi Industria 4.0.

Robot Mobili Autonomi e Automated Guided Vehicles (AGV). Queste macchine intelligenti possono eseguire diverse attività che vanno da prelievo e stoccaggio automatizzati, all’imballaggio e alla distribuzione degli articoli. Lavorano a supporto dei magazzinieri per garantire un flusso di movimentazione delle merci fluido, ottimale e privo di errori. I sistemi robotici più evoluti sono i cobot, in grado di lavorare in modo sicuro a fianco del personale del magazzino.

Internet of Things (IoT) per collegare tra loro macchinari, smart object e operatori. L’identificazione a radiofrequenza (RFID) sta sostituendo gli scanner di codici a barre per l’organizzazione delle merci in magazzino, tracciando i prodotti con etichette digitali (smartikette) per consentire un controllo dell’inventario più preciso e accurato.

Automated Picking Tools e wearable technology. I sistemi di prelievo assistito e automatizzato, come il supporto vocale (voice picking) e il pick-to-light aiutano il magazzino intelligente a raggiungere tassi di prelievo ottimali.

Intelligenza Artificiale e Big Data Analytics analizzano la situazione e suggeriscono in tempo reale le decisioni operative. Al lavoro manuale per il controllo delle scorte o il monitoraggio ai processi di prelievo e confezionamento subentra il supporto intelligente per migliorare l’intera filiera logistica. I robot software, aiutano a tenere traccia della merce, controllare lo stato delle spedizioni degli ordini e a prevedere la domanda e l’offerta analizzando automaticamente i dati storici di vendita. In questo modo viene garantita la quantità di prodotti necessaria per la consegna di futuri ordini e si mantiene uno stock di sicurezza adeguato. Secondo uno studio di PwC, l’analisi dati unita all’utilizzo di AI consentono, di ridurre i costi della filiera del 6,8%, aumentando i ricavi del 7,7%.

Logistica sostenibile per favorire l’economia circolare

L’analisi dei dati serve non solo a migliorare le performance aziendali, ma anche a diminuire l’impatto ambientale. La logistica green rende possibile l’ecosostenibilità in ogni fase del ciclo di vita dei prodotti, dall’acquisto delle materie prime fino alla consegna al consumatore finale, tramite la razionalizzazione delle spedizioni, l’utilizzo di materiali biodegradabili, il potenziamento dei punti di raccolta, l’uso di veicoli elettrici e di droni, per limitare i rifiuti e consumare meno energia nei processi aziendali.