Tối ưu hóa lối đi trong thiết kế layout kho hàng hiện đại

Tối ưu hóa lối đi trong thiết kế layout kho hàng là một trong những kỹ thuật cần sự chính xác, trực tiếp quyết định đến 50% hiệu suất vận hành và chi phí lao động. Hãy cùng Kệ chứa hàng Việt Thắng tìm hiểu cấu trúc lối đi trong kho một cách thông minh nhé!

1. Độ rộng lối đi dựa vào thiết bị nâng hạ

Động rộng của lối đi của kho hàng phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó đặc tính kỹ thuật của các thiết bị nâng hạ là chính. Theo đó trong việc thiết kế layout kho hàng được chia thành ba nhóm chính để tối ưu hóa hiệu năng:

• Lối đi rộng (Wide Aisle): Thường có chiều rộng từ 3.5m đến 4.5m. Loại hình này cho phép các xe nâng đối trọng vận hành linh hoạt, quay đầu dễ dàng. Tuy nhiên, hiệu suất sử dụng diện tích sàn chỉ đạt khoảng 35% - 40%.
• Lối đi hẹp (Narrow Aisle - NA): Với chiều rộng từ 2.5m đến 3.2m, chúng tôi khuyến nghị sử dụng xe nâng tầm cao. Cấu trúc này cân bằng giữa khả năng lưu trữ và tốc độ truy xuất hàng hóa.
• Lối đi rất hẹp (Very Narrow Aisle - VNA): Đây là giải pháp tối ưu cho các kho có diện tích hạn chế nhưng cần mật độ lưu trữ cực cao. Chiều rộng lối đi chỉ từ 1.5m đến 1.8m. Việc sử dụng xe nâng chuyên dụng VNA hoặc hệ thống lấy hàng tự động (AS/RS) giúp tăng hiệu suất sử dụng diện tích lên tới 60% - 70%.

2. Cấu trúc lối đi xương cá và sự cách tân hiệu suất

Thay vì các lối đi song song truyền thống, việc triển khai mô hình lối đi xương cá để tối ưu hóa lối đi các điểm giao cắt và giảm thời gian di chuyển. Trong thiết kế này, các lối đi phụ được đặt nghiêng một góc nhất định so với lối đi chính. 

Việc áp dụng sơ đồ xương cá giúp các thiết bị di chuyển theo đường chéo, rút ngắn quãng đường tiếp cận vị trí lưu trữ lên đến 20%. Đặc biệt, tại các khu vực lấy hàng có tần suất cao, cấu trúc này cho phép luồng giao thông một chiều vận hành trôi chảy, loại bỏ tình trạng ùn tắc tại các nút thắt cổ chai. Và nhấn mạnh rằng góc nghiêng tối ưu thường dao động từ 45° đến 60° tùy thuộc vào chiều dài kho và loại hàng hóa. 

→ Tìm hiểu thêm: Quy trình kiểm kê kho hàng định kỳ chi tiết từ A – Z

3. Tối ưu hóa lối đi ngang

"Dead-heading" hay “di chuyển rỗng” là kẻ thù của năng suất kho hàng. Kho hàng tích hợp các lối đi ngang một cách chiến lược để tạo ra các lối tắt giữa các dãy kệ dài.

• Vị trí đặt lối đi ngang: Không nên đặt tùy tiện. Hãy sử dụng dữ liệu từ hệ thống quản lý kho (WMS) để xác định các "điểm nóng" lấy hàng. Thông thường, một lối đi ngang nên được bố trí ở giữa các dãy kệ có chiều dài vượt quá 30 mét.
• Lợi ích vận hành: Lối đi ngang cho phép nhân viên lấy hàng chuyển đổi giữa các dãy kệ mà không cần di chuyển hết toàn bộ chiều dài của một lối đi chính. Điều này giúp giảm tổng quãng đường di chuyển trung bình hàng ngày của một nhân sự từ 15% đến 25%.

4. Bố trí hàng hóa dựa trên tốc độ luân chuyển

Tối ưu hóa lối đi không thể tách rời khỏi chiến thuật Slotting - sắp xếp vị trí hàng hóa. Việc áp dụng nguyên lý Pareto (quy tắc 80/20) để phân bổ vị trí hàng hóa dọc theo các lối đi:

1. Vùng Vàng: Các mặt hàng có tần suất xuất nhập cao nhất được bố trí tại các lối đi gần khu vực cửa xuất hàng và ở độ cao ngang tầm mắt người.
2. Vùng Xanh: Các mặt hàng luân chuyển chậm được đưa vào các lối đi phía sau hoặc ở các tầng kệ cao nhất.
3. Tối ưu hóa theo chiều dọc: Việc tận dụng tối đa chiều cao nhà kho bằng cách thu hẹp lối đi và tăng chiều cao kệ. Điều này yêu cầu sự đồng bộ tuyệt đối giữa thiết kế sàn kho (độ phẳng siêu chuẩn) và độ chính xác của thiết bị nâng.

5. Quy hoạch lối đi cho hệ thống tự hành AGV và AMR

Với sự bùng nổ của robot tự hành (AGV/AMR), thiết kế lối đi cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật mới. Chúng tôi tập trung vào các yếu tố:

• Bề mặt sàn: Yêu cầu độ phản xạ ánh sáng và độ ma sát đồng nhất để các cảm biến laser (LIDAR) hoạt động chính xác.
• Bán kính đường cong: Robot cần khoảng không gian nhất định để ôm cua. Hãy thiết kế các lối đi giao cắt với bán kính mở rộng để đảm bảo robot không phải giảm tốc độ quá sâu khi vào cua.
• Vùng đệm an toàn: Phân định rõ ràng lối đi dành cho người và lối đi dành cho robot để tránh va chạm, đồng thời lắp đặt các hệ thống cảnh báo tại các giao lộ khuất tầm nhìn.

6. Tối ưu hóa hệ thống chiếu sáng và thông gió

Một sai lầm phổ biến là chỉ tập trung vào mặt bằng mà quên mất điều kiện làm việc trong lối đi. Đó chính là giải pháp chiếu sáng thông minh tích hợp cảm biến chuyển động dọc theo các lối đi. Hệ thống đèn LED nên được lắp đặt ngay phía trên giữa lối đi để đảm bảo ánh sáng phân bổ đều lên mặt kệ, giúp nhân viên đọc mã SKU chính xác và nhanh chóng.

Hệ thống thông gió cũng cần được tính toán để không bị các dãy kệ cao che khuất, đảm bảo lưu thông không khí trong các lối đi hẹp, đặc biệt là trong các kho hàng thực phẩm hoặc dược phẩm yêu cầu kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt.

→ Tìm hiểu thêm: Kệ chứa hàng cho ngành thực phẩm và nước giải khát

7. Tiêu chuẩn an toàn và phòng cháy chữa cháy

An toàn là nền tảng của mọi thiết kế layout. Hãy luôn đảm bảo các lối đi tuân thủ nghiêm ngặt quy chuẩn PCCC:

• Khoảng cách thoát nạn: Chiều dài tối đa từ bất kỳ điểm nào trong lối đi đến cửa thoát hiểm không được vượt quá giới hạn quy định (thường là 45m - 60m tùy loại kho).
• Hệ thống Sprinkler: Các lối đi hẹp và kệ cao cần hệ thống chữa cháy tự động xuyên suốt trong kệ (In-rack sprinklers) thay vì chỉ lắp trên trần nhà.
• Rào chắn bảo vệ (Rack Guards): Tại các đầu dãy kệ và điểm giao cắt, lắp đặt các rào chắn bằng thép để bảo vệ cấu trúc kệ khỏi những va chạm vô ý từ xe nâng.

8. Ứng dụng công nghệ Digital Twin mô phỏng lối đi

Để đảm bảo tính khả thi tuyệt đối, sử dụng công nghệ Digital Twin (Bản sao số) để mô phỏng toàn bộ hoạt động của kho hàng trước khi triển khai thực tế.

Bằng cách chạy các kịch bản giả lập với lưu lượng hàng hóa khác nhau, có thể phát hiện các điểm xung đột tiềm ẩn trong lối đi, đánh giá hiệu quả của việc thay đổi độ rộng lối đi và tối ưu hóa lộ trình di chuyển của từng thiết bị. Điều này giúp loại bỏ hoàn toàn các rủi ro về thiết kế và tiết kiệm chi phí sửa chữa layout sau này.

Việc tối ưu hóa lối đi là một quá trình liên tục và đòi hỏi sự am hiểu sâu sắc về luồng hàng hóa cũng như công nghệ thiết bị. Bằng cách kết hợp giữa các tính toán toán học chính xác, sự hiểu biết về MHE và các công cụ mô phỏng hiện đại, việc tạo ra một hệ thống layout kho hàng có khả năng thích ứng cao, tối đa hóa mật độ lưu trữ và thúc đẩy tốc độ vận hành lên mức cao nhất. Sự đầu tư bài bản vào cấu trúc lối đi hôm nay chính là nền tảng cho sự tăng trưởng quy mô và lợi thế cạnh tranh bền vững của doanh nghiệp trong tương lai.