Wanneer wordt robotisering binnen het warehouse interessant?

De laatste tijd worden we overstelpt door berichten over innovatieve robotsystemen binnen magazijnen. Als schoolvoorbeeld noemt Robert van Ree het indrukwekkende geautomatiseerde magazijn in Shanghai van het Chinese JD.com, de tegenhanger van Alibaba. In dat magazijn vinden we onder ander shuttlesystemen, pickrobots en robots om pakjes te transporteren. Samen zorgen die geautomatiseerde systemen ervoor dat een deel van het assortiment volledig automatisch wordt afgehandeld.

Wie bij het bekijken van al dat robotiseringsgeweld vreest dat hij de boot aan het missen is, stelt Robert van Ree gerust. “Er wordt inderdaad veel over robotisering gesproken en een aantal bedrijven zijn er al effectief mee aan de slag. Toch geldt dat zeker nog niet voor de overgrote meerderheid van de magazijnen. Om maar een voorbeeld te geven: op Mars rijden er meer robots rond dan er pickrobots in magazijnen operationeel zijn. Zo’n negentig procent van de magazijnen binnen Europa werkt nog steeds heel conventioneel met pickers en mobiele trucks. Slechts zeven procent is gedeeltelijk gemechaniseerd met conveyors en sorteerinstallaties en amper drie procent mag zich eigenaar van meer gesofisticeerde goods-to-person-concepten en/of robots noemen”, begint Robert van Ree. “Er is dus zeker nog voldoende tijd om op de trein te springen. Toch zou ik iedereen die een magazijn heeft aanraden om nu al de mogelijkheden onder de loep te nemen.”

Redenen om te robotiseren

Een eerste reden daarvoor is dat – door de ontwikkelingen van de laatste jaren – robotisering steeds interessanter wordt.
R. van Ree: “Volgens Wikipedia is een robot een apparaat dat automatisch complexe acties kan verrichten nadat het is geprogrammeerd. Dat is in feite de oude definitie, want er wordt niets gezegd over kunstmatige intelligentie. Het is net die AI die robots steeds interessanter maakt. Doordat heel wat robots zichzelf zaken kunnen aanleren, wordt de gebruikersvriendelijkheid steeds groter en de implementatietijd steeds korter. Google combineert zelfs cloud robots en ‘deep learning’ om robots onderling kennis te laten uitwisselen, zodat ze nieuwe taken beter en sneller kunnen uitvoeren. Dezelfde organisatie voorspelt trouwens dat robots tegen 2029 qua handling net hetzelfde als mensen zullen kunnen. Ik ben benieuwd of dat effectief het geval zijn, maar dat robots verder zullen blijven evolueren, staat buiten kijf. Daarom is het aan te raden nu al het mogelijke potentieel te detecteren en met robots te gaan experimenteren. Op die manier kun je vermijden dat je over enkele jaren daadwerkelijk de boot hebt gemist.”

Zowel voor als tegen automatisering valt wat te zeggen (zie figuur 1). Qua terugverdientijd moeten we volgens Robert van Ree van gesofisticeerde geautomatiseerde systemen nog niet al te veel verwachten. “Dat geldt zeker voor de grootste systemen. Voor een volwaardig goederen-naar-de-man-systeem ben je algauw vijf miljoen kwijt. De gemiddelde terugverdientijd ligt op zeven à acht jaar als je het goed aanpakt. Een investering in automatisering moet je dus sowieso op lange termijn bekijken”, legt hij uit. “Een plus is dat de technologie momenteel hot is en ongetwijfeld een positieve indruk nalaat bij klanten en leveranciers. Met andere woorden, robotisering benadrukt dat je bedrijf sterk inzet op innovatie.”

Maar de allergrootste troef van doorgedreven automatisering is wel dat je heel wat minder medewerkers nodig hebt om je magazijn draaiende te houden. “Als we de gemiddelde logistieke kosten binnen het magazijn onder de loep nemen, dan nemen en ontvangst en verscheping elk ongeveer vijftien procent voor hun rekening. De opslagactiviteiten zijn goed voor twintig procent en orderpicking voor maar liefst de helft van de kosten. Niet toevallig zijn in die twee laatstgenoemde domeinen de meeste medewerkers aan het werk”, stelt Robert van Ree. “Een bijkomend probleem is dat “logistiek een eenvoudig proces is dat wordt uitgevoerd in een complexer wordende omgeving”, zoals het Fraunhofer Institute het zo mooi stelt”, vervolgt hij. “Met andere woorden, net als vijftig jaar geleden moeten er nog steeds pallets, dozen en losse producten worden bewogen, alleen worden de eisen steeds hoger. Dat vertaalt zich in kortere doorlooptijden, speciale leveringsvoorwaarden, enz. Stijgende kosten voor ruimte en arbeid vereisen dat producten zo compact mogelijk moeten worden opgeslagen en dat de orders – met een zo hoog mogelijke productiviteit – verzameld moeten worden. Ook hier kan robotisering een belangrijke bijdrage leveren en de operationele kosten op de lange termijn binnen de perken houden. Het aantal fouten in de logistieke processen kan via automatisering eveneens worden teruggedrongen.”

Robots versus mensen

Vooraleer de handen van de vakbonden nu massaal in de lucht gaan: robotisering hoeft zeker niet te betekenen dat je als bedrijf mensen moet laten gaan.
R. van Ree: “Robots komen soms negatief in beeld omdat ze arbeidsplaatsen zouden inpikken. Je kunt je de vraag stellen in welke mate dat effectief waar is. Heel wat logistieke organisaties hebben nu al moeite om de nodige arbeidskrachten te vinden. Zeker in regio’s waar we veel logistieke sites terugvinden, is het vaak vechten om goede krachten. In de VS zien we nu al dat de kosten voor magazijnmedewerkers sneller stijgen dan de gemiddelde personeelskosten. Het zou me niet verbazen dat die trend naar hier komt overwaaien. Automatisering is positief in die zin dat ze het mogelijk maakt meer te doen met evenveel of veel minder mensen. Bij een goederen-naar-de-man-shuttlesysteem, bijvoorbeeld, heb je wel nog een medewerker op de pickposten, maar die kan tot tien keer hetzelfde werk aan als in een puur manuele pickomgeving. Bovendien spaar je er dertig à vijftig procent kostbare opslagruimte mee uit. Daarom is het niet verwonderlijk dat dergelijke systemen momenteel erg in trek zijn.”

De rechterkant van figuur 1 toont weliswaar aan dat er best nog veel vlakken zijn die in het nadeel van automatisering spreken. Hoewel de evolutie van de systemen en de achterliggende software ervoor zorgt dat die negatieve punten worden afgezwakt, bieden mensen nog altijd een aantal grote voordelen. Zeker als je te maken hebt met bijvoorbeeld een sterk wisselend productportfolio of hoge seizoenspieken, is het gemakkelijker om naargelang de behoefte meer of minder mensen in te zetten. “Iets wat heel wat bedrijven daarom doen, is voor hun standaardprocessen en -volumes zoeken naar het juiste type automatisering en/of robotisering. De seizoenspieken vangen ze dan op met tijdelijke krachten.”

Voor elk budget een robot

Naast de sterk geautomatiseerde goederen-naar-de-man-systemen, waaraan een zeer stevig prijskaartje hangt, zijn er minder dure robotoplossingen waar je gemakkelijker mee kunt experimenteren. “Daarbij denk ik bijvoorbeeld aan cobots zoals de Sawyer van Universal Robots, die je al voor zo’n 30.000 euro kunt kopen. Dergelijke cobots kunnen medewerkers in hun logistieke activiteiten bijstaan. Ook transportrobots worden steeds goedkoper en laten toe op een laagdrempelige manier dingen uit te proberen. Bovendien zijn ze zeer flexibel, waardoor je niet meteen gebonden bent aan al het staal dat een goederen-naar-de-man-systeem met zich meebrengt. Hier speelt de kunstmatige intelligentie waarmee die systemen worden gevoed eveneens in hun voordeel”, aldus Robert van Ree.

“Let wel, vooral op het vlak van snelheid moet je van pickrobots – in vergelijking met de productiviteit op orderpickstations - nog niet al te veel verwachten”, voegt hij eraan toe. “Zo’n robot doet momenteel  maximaal 600 orderpicks per uur, wat een operator op een ergonomisch werkstation eveneens aankan. Een plus is natuurlijk dat de robot geen nood heeft aan rust- en plaspauzes en continu dezelfde performantie aanhoudt. Maar – rekening houdend met de prijs – moet je een kwalitatieve pickrobot toch minimaal twee shiften na elkaar kunnen inzetten om hem te laten renderen. Ook voor transportrobots geldt dat hoe langer je hem aan één stuk kunt inzetten, hoe beter. Houd er daarnaast rekening mee dat je hoogstwaarschijnlijk niet je volledige assortiment door een robot kunt behandelen, waardoor je nog steeds zones voor handmatige picking moet voorbehouden. Bovendien is een robot vooral sterk in repetitieve taken, veel minder in de uitzonderlijke situaties waar een magazijn toch vaak mee te maken heeft. Dat kan een negatieve impact hebben op de terugverdientijd van robots.”

Om de terugverdientijd van een oplossing op basis van AMR’s (Autonomous Mobile Robots) te illustreren, geeft Robert van Ree ons nog een concrete business case mee. “Hierbij hebben we de vergelijking gemaakt tussen clusterpicking door operatoren met pickkarren en 15 bakken per kar en AMR’s voor A- en B-movers. In deze situatie hebben we berekend dat het ongeveer 7,5 jaar zou duren om de investering van 750.000 euro terug te verdienen. Een belangrijke reden voor de vrij lange terugverdientijd was dat er toch nog een belangrijk deel van het assortiment niet in de bakken paste. Maar gezien de snelle evolutie van zulke systemen zou het me niet verwonderen dat we over enkele jaren onder de vijf jaar terugverdientijd duiken voor vergelijkbare business cases.”

Stormloop nog niet in zicht

Aangezien de technologieën die robots ondersteunen – denken we maar sensoren en camera’s – almaar beter en goedkoper worden, ziet Robert van Ree het potentieel snel toenemen. Zo zal de snelle ontwikkeling van de achterliggende visiesystemen en software het assortiment dat robots aankunnen nog breder maken. Ook het aantal leveranciers dat brood ziet in robotsystemen kan de vraag stimuleren.

Toch verwacht hij niet dat bedrijven er al massaal mee aan de slag zullen gaan. “Mijns inziens is de logistieke sector over het algemeen nog vrij conservatief”, meent hij. “Velen kijken liever de kat uit de boom totdat systemen zich bij de ‘early adopters’ voldoende hebben bewezen. Heel wat bedrijven aarzelen om hun operaties aan robots toe te vertrouwen omdat ze er te weinig kennis over hebben. Een andere rem op robotisering zijn de parallelle ontwikkelingen, die een boost geven aan de performantie van medewerkers. Denken we maar aan smart glasses, voicepicking, enz. Als je in je magazijn heel veel uitzonderingen op de regel hebt, dan is het wellicht ook verstandiger om eerder die weg in te slaan.”

Tot slot geeft Robert van Ree nog een aantal aandachtspunten mee voor wie nu al met robotsystemen aan de slag wil: “We mogen de impact van robots op de bedrijfscultuur niet onderschatten. Vaak haal je een technologie in huis waar weinig of geen medewerkers kaas van gegeten hebben. Best heb of haal je dan een paar mensen in huis die feeling met innovatieve oplossingen hebben en hun schouders onder het project willen zetten”, raadt hij aan. “Als je de business case maakt, besef dan ook dat een extra IT-specialist om zulke projecten in goede banen te leiden, geld kost. In de genoemde business case is er trouwens rekening mee gehouden dat we in het begin een IT-specialist zouden moeten inschakelen. Ook niet onbelangrijk als je de Total Cost of Ownership berekent, zijn de onderhoudskosten en mogelijke stilstanden in het begin. Panikeer niet als niet alles meteen perfect verloopt, dat hoort bij de leercurve. De kans is eveneens groot dat je achterliggende IT-systemen een upgrade vereisen om robotsystemen te ondersteunen.”

Sowieso moeten we er volgens Robert van Ree rekening mee houden dat de terugverdientijd bij de meeste van dit type projecten meer dan vijf jaar zal bedragen als we alle kosten bij elkaar optellen. “Zoals aangehaald past de introductie van robots het best binnen een langetermijnstrategie. Verder zou ik aanraden om te beginnen met kleinschalige toepassingen, waar het risico laag is als er iets fout loopt. Definieer vooraf de doelstellingen en verwachtingen. Het mooie aan veel robotsystemen is wel dat ze toelaten om kleinschalig te beginnen, zodat ze ook binnen het bereik van kleinere bedrijven liggen.”

Wat we vooral niet mogen doen, is robotisering als een standaardproject beschouwen. “Dat is een fout die vaak wordt gemaakt. Robots moeten hun plaats krijgen binnen de innovatiestrategie van het bedrijf. Dat dit type systemen vaak in e-commercebedrijven terechtkomt, is geen toeval. Vaak staan zij van nature meer open voor innovatie”, weet Robert van Ree. “Een zekere passie voor robotica en Artificial Intelligence is eigenlijk een must om ze binnen je bedrijf tot volle wasdom te laten komen. Als je robots binnen je organisatie op voorhand al geen prettig idee vindt, dan is dat in ieder geval al geen goede voorzet.”