ESTRATÉGIAS DE PICKING NA ARMAZENAGEM

1. O QUE É A ATIVIDADE DE PICKING E QUAL SUA IMPORTÂNCIA?

Para entendermos a atividade de picking (separação e preparação de pedidos) é importante apresentarmos sua inserção entre as principais atividades de armazenagem. De uma maneira simples, todos os tipos de armazéns possuem as seguintes funções (Figura 1):

• recebimento de produtos
• armazenagem dos produtos até que seja necessário
• coleta de produtos de acordo com pedidos dos clientes
• preparação dos produtos para entrega no cliente.

A atividade de picking pode ser definida como a atividade responsável pela coleta do mix correto de produtos , em suas quantidades corretas da área de armazenagem para satisfazer as necessidades do consumidor. Dessa forma, estaremos focando a atividade de coleta do pedido, conhecido como order picking, ou simplesmente picking, como passaremos a nos referir daqui em diante.

Tal atividade dentro de um armazém é considerada como uma das mais críticas. Dependendo do tipo de armazem, 30% a 40% do custo de mão-de-obra está associado à atividade de picking. Aliado ao custo, o tempo dessa atividade influi de maneira substancial no tempo de ciclo de pedido, ou seja, o tempo entre a recepção de um pedido do cliente e a entrega correta dos produtos.

O aumento progressivo  das necessidades (e exigências) dos consumidores e da competição trouxe diversas consequências para a atividade de armazenagem. Tais consequências podem ser traduzidas em tendências gerais que podem ser observadas em diversos setores:

• Profileração do número de SKUs: as maiores exigências dos clientes aumentaram os números de produtos que as empresas trabalham atualmente
• Aumento do Número de Pedidos: os clientes passaram a trabalhar cada vez mais em filosofias de ressuprimento contínuo, com o objetivo de diminuir seus níveis de estoque. As menores quantidades de lote implicam em um aumento no número de pedidos ao longo do tempo
• Concentração em Grandes Armazéns: o paradigma da presença local começa a deixar de existir. As empresas começam a adotar uma operação com menor número de depósitos e pontos de venda, concentrando estoques e obtendo reduções de custo com consolidação de carga.
• Entrega para o dia seguinte: com uma exigência cada vez maior pela diminuição do tempo de ressuprimento para os clientes.

Além dessas tendências, as empresas perceberam a importância da utilização do serviço como diferencial de valor agregado em seus produtos. A qualidade do produto passa a ser um pré-requisito e serviços como entrega a domicílio e vendas pela internet aumentaram o nível de exigência e produtividade das atividades de armazenagem e transporte.

Dessa forma, a atividade de picking deve ser flexível para assegurar uma operação dentro das necessidades determinadas pelo cliente, utilizando sistemas de controle e monitoramento que suportem os níveis de serviço e qualidade diagnosticados.

2. QUE PRINCÍPIOS UTILIZAR PARA A MELHORIA DO SISTEMA DE PICKING?

Independente do tamanho, volume, tipos de estoque, necessidades do consumidor e tipos de sistemas de controle da operação do armazén, existem certos princípios que se aplicam bem em qualquer atividade de picking.

São princípios que devem guiar o posicionamento de produtos dentro da área de armazenagem e o fluxo de informação e documentos.

• Priorizar produtos de maior giro

O primeiro passo é a identificação dos produtos de maior giro. Na maioria dos casos será observado que uma pequeno grupo de produtos correspondem a grande parte da movimentação em um armazém. É a conhecida Lei de Pareto, onde 20% dos produtos correspondem a 80% das movimentações. São considerados os produtos de alto volume. Cerca de 55% dos produtos correspondem a 95% do volume movimentado. Esses 35% dos produtos são considerados de médio volume. Os 45% dos produtos restantes são considerados produtos de baixo volume, correspondendo a cerca de 5% do volume total movimentado.

Os produtos de maior giro devem ficar nas posições de mais fácil acesso para os operadores e de mais fácil ressuprimento. Essa idéia orienta fortemente a disposição física de produtos no armazém. Podemos apresentar um layout básico desenvolvido em função do giro dos produtos (Figura 2).

 

O objetivo é priorizar a mininização da distância entre o operador que efetua a coleta e os produtos a serem coletados. Dessa forma, os produtos de maior giro devem ser colocados na região mais próxima da atividade de separação (1). As esteiras (7) eliminam a movimentação na recepção da lista de produtos e no envio para o despacho. Interessante reservar uma área (2) para a armazenagem e coleta de produtos de pequenas dimensões e alto volume. Deve ser planejada uma área para o recebimento (3) de produtos que alimentarão as regiões (1) e (2). De forma análoga, uma área de expedição deve ser dimensionada (4) com linhas suficientes para evitar a acumulação ou fila na linha de picking. As esteiras que levam os pedidos completos da área de picking para a área de expedição (5) devem possuir altura elevada para aproveitamento do espaço em chão. Na região (6) temos todos os produtos  de pequeno e médio volumes, armazenados em pallets. Este é um exemplo bastante genérico, mas a filosofia é aplicável em vários casos.

• Utilização de documentações claras e de fácil operacionalização

Um documento de picking deve fornecer instruções específicas para o operador de modo a facilitar a atividade de separação de produtos. Deve conter apenas as informações relevantes: localização do produto, descrição e quantidade requerida. Além disso, tais informações devem ser destacadas no documento, de modo a facilitarem a leitura. Uma preocupação maior com a preparação dessa documentação diminui o tempo de leitura e de procura de produtos por parte do operador, diminuindo o tempo da atividade.

• Organizar os pedidos de acordo com as configurações físicas

É necessário que cada pedido enviado para a área de picking seja configurado de acordo com as restrições de localização dos produtos. Ou seja, na etapa de geração do documento de picking, as listagens devem ser “montadas” de forma a diminuir a movimentação do operador, além de observar a proximidade de produtos.

• Manter um sistema eficiente de localização de produtos

Um sistema eficiente de separação de pedidos necessita de um sistema de localização de produtos muito acurado. Com a padronização de endereços para a localização de produtos e utilização de teconologias que acelerem a identificação de uma posição, é possível reduzir o tempo de procura de um produto para frações de segundos, acelerando a atividade de separação de pedidos.

• O operador deve ser avaliado pelos erros

Para que sejam evitados erros na separação de pedidos (produtos incorretos ou quantidades incorretas de produtos) o operador deve ser avaliado pela correta separação dos pedidos. Sua performance deve ser mensurada e qualquer desvio em torno de uma meta aceitável deve ser analisado, identificando se a causa está no sistema ou no operador.

• Evitar contagem de produtos durante a coleta

A contagem de produtos aumenta substancialmente o tempo de separação de pedidos. Tal atividade pode ser evitada com soluções simples, como soluções de embalagens. Por exemplo, se operador necessitar separar 1000 unidades de um determinado produto, se tal produto estivesse agrupado em embalagens de 100 unidades, isso facilitaria seu trabalho. Além disso, ajudaria a eliminar erros na separação.

• Eliminação de documentos em papel

Qualquer documento em papel toma demasiado tempo na atividade de picking. A informação escrita deve ser lida, interpretada e algumas vezes comparada com algum sistema de controle, o que tipicamente resulta em erros. Existem tecnologias que estão se tornando cada vez mais acessíveis, reduzindo e até eliminando o fluxo de papéis, incluindo leitores de código de barras, sistemas de reconhecimento de voz e terminais de rádio frequência.

Tais filosofias norteiam o planejamento da atividade de picking. No entanto, várias tecnologias e estratégias podem ser utilizadas e planejar uma atividade de picking não é uma tarefa simples.

3. COMO ORGANIZAR MINHA ATIVIDADE DE PICKING?

A atividade de separação de pedidos é intensiva em movimentação de materiais. Dependendo do tipo de armazém, cerca de 30% a 40% de seu custo está diretamente associado à atividade de separação de pedidos.

Isso ocorre porque o número de trabalhadores e o tempo associado a essa atividade são maiores que nas outras atividades de armazenagem.  Através de estudos de sistemas de separação de pedidos mais típicos, onde temos uma grande utilização de documentos em papel e operações de deslocamento e coleta de produtos, temos informações de como é gasto o tempo do operador nessa atividade.

Através do Gráfico 1, observamos que a maior parte do tempo gasto pelos operadores está na movimentação para a coleta e colocação de produtos na linha de picking. Ou seja, um objetivo fundamental para uma boa produtividade de um sistema de separação de pedidos é a minimização dos tempos de deslocamento ou movimentação.

A forma como organizamos a estratégia de picking está associada diretamente com o tempo de movimentação. Por estratégia de picking entendemos a forma como organizamos o processo de separação de pedidos, planejando a quantidade de operadores por pedido, o número de diferentes produtos pegos em cada coleta e os períodos para agendamento ou agrupamento de pedidos durante um turno.

Soluções tecnológicas de armazenagem como Carrousels, mini-loads, sistemas AS/RS(Automatic Storage e Retrieval Systems) e WMS são combinações de equipamentos e sistemas de controle que deslocam, armazenam e coletam produtos com alta precisão, acurácia e velocidade, dependendo do grau de automação. Tais sistemas também reduzem o tempo de movimentação do operador, pois tem como objetivo trazer os produtos específicos no momento da separação, além de redução no tempo de contagem.

Equipamentos como código de barras, leitores óticos, reduzem o tempo de procura e documentação.

Entraremos em detalhes apenas nas estratégias de organização de picking, por ser o passo inicial do planejamento de um sistema, deixando as alternativas de soluções tecnológicas para uma próxima publicação. Geralmente, durante o planejamento de um sistema de picking, as considerações sobre estratégias de picking são pouco avaliadas ou desprezadas, partindo-se diretamente para a adoção de tecnologias e pacotes de soluções. Dependendo do tipo de processo da empresa, isso pode acarretar num investimento em equipamento e sistemas desnecessários, que poderiam ser solucionados apenas com uma alteração nas estratégias de organização dos operadores.

4. QUAIS AS ESTRATÉGIAS DE ORGANIZAÇÃO DA ATIVIDADE DE PICKING?

Existem 4 procedimentos básicos para organizar o picking. Esses 4 procedimentos são caracterizados como procedimentos “puros”. Geralmente o que se observa é uma composição ou mistura de diferentes estratégias, gerando estratégias mistas de organização do picking.

Basicamente, durante a definição de qual estratégia utilizar, é necessário responder as seguintes perguntas:

• Operadores por pedido: quantos operadores devem ser designados para completar apenas um pedido? Cada pedido é trabalhado por apenas um operador, ou teremos vários operadores trabalhando em um mesmo pedido?
• Produtos por pedido: o operador deve coletar um produto de cada vez da lista de pedidos, ou pegar vários produtos em uma só coleta?
• Períodos para agendamento: quantas janelas para a organização dos pedidos devem ser feitas em um turno? É necessário conciliar o picking com outras atividades como o recebimento de produtos e a expedição?

A seguir descrevemos os 4 procedimentos básicos de atividade de picking:

4.1. Picking Discreto

Nesse procedimento, cada operador é responsável por um pedido por vez e pega apenas um produto de cada vez. Existe apenas uma janela de scheduling por turno. Esse tipo de organização possui uma série de vantagens, pricncipalmente por ser a mais simples, adequando-se perfeitamente quando toda a documentação está em papel. O risco de erros na atividade é reduzido, por existir apenas um documento para cada ordem de separação de produtos. No entanto, é o procedimento menos produtivo, pois como o operador deve completar toda a ordem de separação, o tempo de deslocamento é muito maior que nos outros procedimentos. Existe apenas um período para o agendamento da atividade de picking.

Podemos compreender as diferentes estratégias de picking através de exemplos simples. Acompanhando a figura seguinte, suponha que a atividade de separação de pedidos esteja trabalhando com apenas 4 produtos (P1, P2, P3 e P4). A linha de picking possui 3 operadores alocados integralmente a essa atividade. Temos então 3 pedidos que chegam, compostos por mix e quantidades de produtos diferentes.

Na estratégia de picking discreto, o primeiro operador pegaria o primeiro pedido (Pedido 1). Ele então, seria responsável por iniciar e completar a separação de todos os produtos contidos nesse pedido. Selecionaria 10 quantidades do primeiro produto, 20 do segundo e 5 do terceiro, colocando na caixa para a próxima operação. Paralelamente, o segundo operador estaria responsável pelo segundo pedido, coletando os produtos 1, 3 e 4 nas suas respectivas quantidades (um por vez). De forma análoga o terceiro operador estaria responsável pelo terceiro pedido.

Importante notar que cada pedido é iniciado e completo por apenas um operador e que apenas um produto é pegado por vez. O primeiro operador que acabar seu trabalho, que no exemplo seria o terceiro operador, pegaria o próximo pedido (Pedido 4, não exemplificado).

4.2. Picking por zona

Nessa forma de organização, as áreas de armazenagem são divididas em zonas. Cada zona possui determinados produtos. Cada operador da atividade de picking está relacionado com uma dessas zonas.

Quando uma ordem de pedido chega, cada operador pega todas as linhas de produtos referidas a esse pedido que fazem parte da sua zona de trabalho. Se o pedido estiver completo, ele pode ser despachado. Caso contrário, ele irá para a próxima zona de picking e o próximo operador colocará os produtos necessários.

Esse tipo de procedimento é mais utilizado quando temos diferenças de produtividade entre os trabalhadores ou diferenças de equipamentos/tecnologias utilizadas na área de picking. Com isso, as zonas de picking são determinadas de forma até obtermos um balanceamento da carga de trabalho entre as zonas. Existe apenas um período para o agendamento da atividade de picking.

Voltando para o nosso exemplo, cada operador seria designado para determinada zona. O primeiro operador seria responsável pela coleta dos produtos 3 e 4. O operador 2 do produto 2, enquanto que o último operador teria a responsabilidade do produto 1.

Ao chegar o primeiro pedido na linha de picking, o operador 3 coletaria 10 unidades do produto 1. Em seguida, o operador 2 coletaria 20 unidades do produto 2. Finalmente, o primeiro operador coletaria 5 unidades do produto 3. O primeiro pedido estaria então completo e seria despachado para a próxima atividade. Notamos que nesse caso, os 3 operadores trabalharam para completar um pedido.

Além disso, após ter coletado as 10 unidades do produto 1, o terceiro operador já começaria a trabalhar no segundo pedido, enquanto em paralelo os outros dois operadores estariam completando o pedido 1.

Como comentado anteriormente, é uma estratégia ideal quando temos tecnologias diferentes ou quando a produtividade dos operadores não é homogênea. No nosso exemplo, o operador 1 é o mais produtivo, ficando com 2 produtos na sua zona de picking. Com isso, temos um aumento de produtividade com relação à estratégia anterior, porém a operação é um pouco mais complexa.

4.3. Picking por Lote

No procedimento anterior, diferentes produtos são coletados para completar um pedido por vez. No picking por lote o procedimento ocorre de modo diferente: o operador espera a acumulação de um certo número de pedidos. Em seguida, são observados os produtos comuns a vários pedidos.

Quando o operador faz a coleta, ele pega a soma das quantidades de cada produto, necessárias para atender todos os pedidos. Em seguida, ele distribui as quantidades coletadas por cada pedido.

Por trabalhar com vários pedidos por coleta, esse tipo de procedimento possui um ganho de produtividade em relação aos outros. No entanto, é indicado apenas quando os produtos são coletados na maioria em quantidades fracionadas (não em caixas), e quando os pedidos possuem poucos produtos diferentes (1 a 4) e pequenos volumes. O ganho de produtividade ocorre pela redução de tempo em trânsito dos operadores. Um ponto negativo desse procedimento é sua maior complexidade e sua necessidade de utilizar severas mensurações para minimizar os riscos de erros. Tais mensurações podem ser feitas utilizando as soluções tecnológicas atuais. Novamente, temos apenas um período para o scheduling da atividade de picking.

No nosso exemplo, os pedidos seriam agrupados em lote. Por exemplo, os pedidos 1 e 3 seria agrupados em um lote. O primeiro operador cuidaria exclusivamente desses dois pedidos. Ele coletaria então 10 unidades do produto 1, 40 unidades do produto 2 e 20 unidades do produto 3, ou seja, as somas das unidades dos produtos nos pedidos 1 e 3. Os outros dois operadores estariam responsáveis por outros lotes de pedidos.

No picking por lote, um pedido é processado apenas por um operador, e diferentes produtos são coletados em cada pega. Isso acelera a produtividade, mas como comentamos, é indicado apenas para configurações com poucos produtos.

4.4. Picking por Onda

Esse método é similar ao picking discreto. Ou seja, cada operador é responsável por um tipo de produto por vez. A diferença está no agendamento de um certo número de pedidos ao longo do turno.  Geralmente esse tipo de procedimento é utilizado para coordenar as funções de separação de pedidos e despacho.

Além das estratégias apresentadas anteriormente, temos as combinações entre estratégias puras.

A estratégia de picking por zona-lote, por exemplo, é a estratégia de zona, onde cada operador é responsável por determinado número de produtos, e onde os pedidos são agrupados em lote.

Podemos resumir na matriz seguinte, as diferentes estratégias de atividade de picking, as consideradas puras e as mistas.

 

Uma estratégia de organização da atividade de picking mais recente e inovadora é chamada de bucket brigades. Desenvolvida por professores da Georgia Tech, ela se diferencia das anteriores por ser uma estratégia que torna o sistema ajustado automaticamente

5. BUCKET BRIGADES – UMA NOVA ESTRATÉGIA AUTO BALANCEÁVEL

A estratégia de ”Bucket Brigades” tem sido utilizada em linhas de produção pela sua funcionalidade de auto balanceamento. Algumas empresas que tem utilizado essa estratégia:

• McGraw-Hill: atividade de picking em seus Centros de Distribuição
• The MusicLand Group: atividade de picking
• Time Warner Trade Publishing/Little, Brown: atividade de picking
• Bantam-Doubleday-Dell Distribution: atividade de picking
• Harcourt-Brace: atividade de picking
• Blockbuster Music: atividade de picking
• Subway: aplicou a estratégia na montagem de saduíches
• Mitsubishi Consumer Electronics America: montagem de televisores e na embalagens de telfones celulares
• Revco Drug Stores, Inc.: obteve um aumento de produtividade de 34% na atividade de picking com a implantação
• Readers Digest: obteve 8% de aumento na produtividade do picking e uma redução de 35% nos erros de coleta e separação.

Uma grande dificuldade após a escolha da estratégia de picking a ser adotada, está na necessidade de balanceamento da linha, para que nenhum operador ou equipamento fique sobrecarregado e para que a linha de produção tenha sua capacidade máxima. Esses ajustem devem ser feitos periodicamente e utilizadas as mais recentes e precisas informações disponíveis.

Uma grande promessa dessa nova estratégia é o fato dela ser auto balanceável. Ou seja, aumentando ou diminuindo a taxa de pedidos, o sistema é organizado de tal forma que existe um auto-ajuste, sem aumentar nem diminuir a ocupação dos operadores.

 

Podemos entender o funcionamento dessa estratégia através da Figura 6. Suponha que o sistema possua 3 operadores. Os operadores trabalham de modo discreto, ou seja, não existem zonas nem lotes de pedidos. O operador no final da linha (3) é mais produtivo que o segundo operador (2) que por conseguinte é mais produtivo que o primeiro operador (1). Por mais produtivo, entendemos que o operador realiza o mesmo movimento ou operação em um menor espaço de tempo.

A estratégia começa com o operador 3 processando o primeiro pedido, o operador 2 o segundo pedido e o operador 1 processando o terceiro pedido. Existem outros pedidos em fila esperando para serem processados, como nos mostra o quadro 1 na Figura 6.

Em seguida, o operador 3 termina de completar um pedido (quadro 2, Figura 6). Nesse momento existe uma realocação do trabalho de cada operador (quadros 3 e 4, Figura 6). O operador 3 pega o pedido que o operador 2 estava trabalhando. O operador 2 pega o pedido que o operador 1 estava trabalhando e o operador 1 pega um novo pedido que estava na fila de espera.

Quando o operador 3 completa a coleta de produtos desse pedido, o processo se reinicia.

Apesar de parecer uma estratégia aparentemente simples, ela exige uma rigorosa coordenação entre os operadores, um estudo prévio de produtividade de cada um e uma preparação dos pedidos de acordo com a configuração física dos racks. No entanto, é matematicamente comprovável que essa estratégia de organização do trabalho faz com que os trabalhadores gravitem em torno da ótima divisão do trabalho, eliminando a atividade de balanceamento e planejamento.

Podemos então apontar como principais benefícos da utilização de estratégia de Bucket Brigades:

• Redução de necessidade de planejamento e administração, pois torna a linha auto balanceável
• Processo se torna mais ágil e flexível pelo auto ajuste
• Aumento de unidades processadas, além da tendência de divisão ótima do trabalho
• Trabalho secundário reduzido e qualidade aumentada pela redução do work-in-process

6. COMO ESCOLHER ENTRE DIVERSAS ESTRATÉGIAS E EQUIPAMENTOS?

Além das estratégias de picking existem um grande número de soluções tecnológicas que podem ser utilizadas nas funções de armazenagem. O assunto é tão extenso que não poderia ser abordado por completo neste texto introdutório. Em termos gerais os administradores devem escolher entre soluções diferentes para cada uma das dimensões abaixo:

• Estratégias de picking (apresentadas neste material)
• Equipamentos de armazenagem
• Equipamentos de movimentação
• Sistemas de controle (WMS)

A escolha dentro de um leque de opções dentro de cada dimensão não é uma tarefa fácil. Geralmente, as soluções combinam sistemas tradicionais com sistemas automatizados de última geração. É necessário que equipes de projetos sejam criadas com todas as áreas envolvidas, já que a atividade de picking é central para as atividades de processamento de pedidos e de armazenagem. Em conjunto, as necessidades do sistema para atendimento aos consumidores e os objetivos devem ser definidos. Em seguida, as alternativas devem ser avaliadas.

Como escolher então entre diversas estratégias e equipamentos? Uma ferramenta bastante útil para esse tipo de problema é a utilização da simulação para avaliação de diversas alternativas para o sistema de picking planejado. As figuras seguintes apresentam alguns modelos de simulação da atividade de picking.

Após desenhadas as alternativas a serem adotadas, modelos computacionais podem ser criados levando-se em conta diversos níveis de detalhe como:

• perfil dos pedidos
• número de produtos
• turnos de trabalho
• número de operadores
• número de recursos (empilhadeiras, transelevadores, esteiras, etc.)
• estratégias de picking
• tempos de atividades
• etc.

Um modelo computacional é uma representação estatisticamente válida de um sistema real. Desse modo, podemos variar diversos parâmetros e observar como a alternativa se comporta quanto:

• utilização da capacidade dos operadores
• utilização dos recursos
• tempo de coleta e separação dos pedidos
• números de pedidos coletados por dia
• etc.

Através do modelo computacional é possível mensurar financeiramento o custo de cada alternativa, observando se o custo é compatível com o desempenho desejado do sistema.

Uma das vantagens do seu uso é a de evitar a compra antecipada de equipamentos ou contratação de recursos, já que todas as alternativas podem ser modeladas e testadas ”virtualmente”.

 

 

 

7. CONCLUSÃO

Podemos observar que a atividade de picking é uma atividade crítica na armazenagem.  Isso ocorre pela necessidade de um trabalho manual e movimentação de materiais intensiva e pelas crescentes exigências por parte do mercado pela redução do tempo de ciclo.

Para o planejamento de um sistema de picking , além dos equipamentos e sistemas envolvidos na armazenagem, é necessário definir uma estratégia para a coleta e separação de produtos de forma a atender as exigências de produtividade e flexibilidade da linha.

Existem 4 estratégias básicas que podem ser combinadas. Além disso, observamos uma das estratégias mais recentes e inovadoras que dispenas a necessidade de balanceamento dos recursos envolvidos na atividades.

Finalmente, destacamos a dificuldade na escolha da melhor estratégia e da melhor composição entre soluções de armazenagem e de sistemas. Apresentamos a simulação como uma ferramenta útil no teste de alternativas diferentes de solução para o picking.

8. BIBLIOGRAFIA

• “Warehouse Distribution & Operations Handbook”, David E. Mulcahy, McGraw-Hill
• “Warehouse & Distribution Automation Handbook”, Adams, Firth, Brown & Misenheimer, McGraw-Hill
• Bucket Brigades: http://homer.isye.gatech.edu/people/faculty/John_Bartholdi/bucket-brigades.html