Hệ thống kệ ASRS

Kệ ASRS là hệ thống lưu trữ và nhập – xuất hàng hoá tự động thông qua phần mềm quản lý trên máy tính. So với các loại kệ kho chứa hàng thông thường, ASRS là giải pháp vượt trội với khả năng tận dụng tới 90% không gian kho. Hệ thống kệ tích hợp Robot tự động, được lập trình sẵn thông qua phần mềm WMS/ WCS mang đến hiệu suất vận hành cực cao, giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian & chi phí nhân công dài hạn.

1. Hệ thống kệ ASRS là gì?

Hệ thống ASRS (Automated Storage and Retrieval System) là giải pháp lưu trữ và truy xuất hàng hóa tự động, kết hợp giữa hệ thống giá kệ, thiết bị tự động và phần mềm quản lý kho. Giải pháp này giúp doanh nghiệp giảm thao tác thủ công, tận dụng 90% không gian và chiều cao kho, đồng thời nâng cao độ chính xác trong quản lý tồn kho lên 99,99%.

AS/RS vận hành thông qua ba thành phần chính:

• Hệ thống giá kệ chứa hàng: Kệ thép cao tầng, được thiết kế để lưu trữ pallet hoặc thùng hàng với mật độ lớn.
• Thiết bị tự động: Gồm stacker crane, robot lấy hàng, băng tải hoặc shuttle để đưa hàng vào và lấy hàng ra khỏi vị trí lưu trữ.
• Phần mềm quản lý WMS/WCS: Quản lý thông tin hàng hóa, vị trí lưu trữ và tồn kho; đồng thời điều phối, kiểm soát hoạt động của các thiết bị tự động trong quá trình xuất nhập hàng.

Nhờ sự phối hợp đồng bộ giữa các thành phần, ASRS có thể tự động tiếp nhận lệnh, xác định vị trí hàng hóa và thực hiện nhập xuất theo quy trình thiết lập sẵn, giúp tăng tốc độ xử lý, giảm sai sót và tối ưu hiệu quả vận hành kho.

Kệ AS/RS là giải pháp lưu trữ và truy xuất hàng hóa tự động

GIẢI PHÁP GẤP ĐÔI PALLET TRÊN CÙNG DIỆN TÍCH

Vinatech Group giúp bạn tính toán sức chứa và so sánh các phương án bố trí để tìm ra giải pháp tối ưu cho mặt bằng hiện tại.

→ Nhận phương án tăng sức chứa kho hàng

> Xem thêm:

• Kệ kho thông minh: 4 Loại kệ phổ biến và Lợi ích cốt lõi

• Kệ Kho Hàng: 11 Loại phổ biến và Bảng giá lắp đặt

2. Cấu tạo hệ thống kệ ASRS

Hệ thống kệ ASRS gồm 5 bộ phận chính gồm kệ chứa hàng, thiết bị nâng hạ và lấy hàng tự động, hệ thống băng tải hoặc robot chuyển hàng, hệ thống điều khiển WCS và phần mềm quản lý kho WMS. Các bộ phận này phối hợp để tự động lưu trữ, truy xuất và quản lý hàng hóa trong kho.

2.1. Hệ thống kệ chứa hàng (Rack System)

Kệ chứa hàng sử dụng kết cấu thép với khả năng chống oxy hoá cao, phù hợp với cả kho thường lẫn kho lạnh -30°C. Kệ ASRS thường thiết kế cao từ 20m đến hơn 40 m, yêu cầu độ chính xác cao để thiết bị tự động di chuyển và lấy hàng an toàn.

2.2. Thiết bị nâng hạ và lấy hàng tự động (SRM)

Thiết bị phổ biến là Stacker Crane hoặc robot Shuttle. Stacker Crane di chuyển dọc lối đi, nâng hạ theo chiều cao kệ và vươn lấy hàng tại từng vị trí lưu trữ. Cơ cấu lấy hàng như càng nâng hoặc Shuttle có nhiệm vụ đưa pallet, thùng hàng vào kệ hoặc lấy hàng ra theo lệnh từ hệ thống.

2.3. Hệ thống băng tải và robot chuyển hàng

Băng tải, AGV hoặc AMR giúp kết nối ASRS với khu vực nhận hàng, sản xuất, đóng gói và xuất hàng.

• Băng tải: Vận chuyển pallet hoặc thùng hàng đến vị trí chờ để Stacker Crane xử lý.
• AGV/AMR: Tự động trung chuyển hàng giữa các khu vực trong kho.

2.4. Hệ thống điều khiển tự động (WCS)

WCS là hệ thống điều khiển trực tiếp thiết bị trong kho, đảm bảo Stacker Crane, băng tải và robot vận hành đúng lệnh.

• PLC: Điều khiển các thao tác chạy, dừng, nâng, hạ và chuyển hàng.
• Cảm biến, laser: Hỗ trợ định vị hàng hóa, phát hiện vật cản và đảm bảo an toàn khi vận hành.

2.5. Hệ thống phần mềm quản lý kho (WMS)

WMS là phần mềm quản lý dữ liệu hàng hóa, vị trí lưu trữ và các lệnh nhập xuất trong kho. Hệ thống giúp theo dõi SKU, tối ưu vị trí đặt hàng, lập kế hoạch vận hành và có thể kết nối với phần mềm ERP của doanh nghiệp.

Video giới thiệu hệ thống AS/RS

3. Các loại kệ ASRS phổ biến hiện nay

Hệ thống ASRS (Automated Storage and Retrieval System – hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động) có nhiều cấu hình, đáp ứng các yêu cầu khác nhau về tải trọng, kích thước hàng hóa và cơ cấu vận hành. Dưới đây là năm nhóm hệ thống thường gặp cùng đặc điểm, thiết bị vận hành và ứng dụng của từng nhóm.

1. Hệ thống Unit-Load ASRS – dành cho pallet và hàng tải trọng lớn

• Đặc điểm: Chuyên lưu trữ và truy xuất nguyên pallet hoặc các đơn vị hàng hóa có kích thước, tải trọng lớn. Tải trọng cho phép và chiều cao kệ được thiết kế theo đặc tính hàng hóa và yêu cầu của từng kho.
• Thiết bị vận hành: Cấu hình điển hình sử dụng cẩu trục xếp dỡ tự động (Stacker Crane) dạng một cột hoặc hai cột. Thiết bị di chuyển dọc lối đi giữa các dãy kệ, kết hợp nâng hạ để cất và lấy pallet tại vị trí được chỉ định.
• Ứng dụng: Phù hợp với kho logistics quy mô lớn, kho nguyên vật liệu, kho thành phẩm và nhà máy có nhu cầu xuất nhập hàng theo pallet.

Hệ thống Unit-Load ASRS

2. Hệ thống Mini-Load ASRS – dành cho thùng, khay và hàng kích thước nhỏ

• Đặc điểm: Chuyên lưu trữ hàng hóa trong thùng carton, thùng nhựa hoặc khay chứa, phù hợp với linh kiện, phụ tùng và các sản phẩm có kích thước nhỏ.
• Thiết bị vận hành: Sử dụng cẩu trục tự động cỡ nhỏ để đưa thùng hoặc khay vào ô kệ, sau đó truy xuất và chuyển đến khu vực cấp hàng hoặc soạn đơn. Khi kết hợp với trạm Goods-to-Person, hệ thống đưa hàng đến nhân viên để lấy sản phẩm bên trong.
• Ứng dụng: Phù hợp với kho linh kiện điện tử, phụ tùng, dược phẩm và trung tâm xử lý đơn hàng thương mại điện tử có nhu cầu lấy hàng thường xuyên.

Hệ thống Mini-Load ASRS chuyên dành cho thùng khay và hàng kích thước nhỏ

3. Hệ thống Shuttle ASRS – vận hành bằng robot con thoi

• Đặc điểm: Sử dụng robot con thoi để lưu trữ và truy xuất pallet hoặc thùng, khay. Với cấu hình pallet shuttle, hàng hóa được bố trí trong các kênh chứa nhiều vị trí theo chiều sâu, giúp tăng mật độ lưu trữ.
• Thiết bị vận hành: Robot shuttle di chuyển trên hệ thống ray, phối hợp với thang nâng, băng tải hoặc thiết bị chuyển tải. Shuttle hai chiều di chuyển tiến, lùi trong kênh chứa; Four-Way Shuttle có thể di chuyển theo cả hai trục ngang và chuyển tầng bằng thang nâng. Radio Shuttle kết hợp với xe nâng thường là cấu hình bán tự động.
• Ứng dụng: Cấu hình pallet shuttle phù hợp với kho lạnh, kho có nhiều pallet trên mỗi mã hàng và kho cần tối ưu không gian. Việc vận hành theo FIFO (nhập trước, xuất trước) hoặc LIFO (nhập sau, xuất trước) phụ thuộc vào bố trí kênh chứa và phương án xuất nhập hàng.

Hệ thống kệ Shuttle ASRS

4. Hệ thống Vertical Lift Module (VLM) – lưu trữ bằng khay nâng đứng

• Đặc điểm: Lưu trữ hàng hóa trên các khay xếp theo phương đứng, giúp tận dụng chiều cao nhà kho và giảm diện tích mặt sàn dành cho lưu trữ.
• Thiết bị vận hành: Gồm hai dãy khay chứa hàng và một bộ nâng, lấy khay ở giữa. Khi nhận lệnh, bộ nâng truy xuất khay cần thiết và đưa đến cửa thao tác theo nguyên lý Goods-to-Person – đưa hàng đến người.
• Ứng dụng: Phù hợp với kho linh kiện, dụng cụ cơ khí, phụ tùng và vật tư cần kiểm soát truy cập, đặc biệt tại khu vực có diện tích sàn hạn chế nhưng còn không gian theo chiều cao.

Hệ thống ASRS tự động xác định vị trí, lưu trữ và truy xuất pallet dựa trên mã định danh, kết nối với WMS để quản lý hàng hóa theo thời gian thực.

5. Hệ thống Carousel tự động – kệ xoay đứng và kệ xoay ngang

• Đặc điểm: Lưu trữ hàng hóa trên các khay hoặc giá chứa chuyển động theo một vòng khép kín. Hệ thống đưa ngăn chứa cần lấy đến vị trí thao tác, giúp giảm thời gian di chuyển và tìm kiếm hàng.
• Thiết bị vận hành: Sử dụng cơ cấu truyền động để xoay các khay hoặc giá chứa theo phương đứng (Vertical Carousel) hoặc phương ngang (Horizontal Carousel). Kệ xoay đứng tận dụng chiều cao, còn kệ xoay ngang phù hợp với mặt bằng có chiều cao trần hạn chế.
• Ứng dụng: Phù hợp với kho phụ tùng nhỏ, dụng cụ, dược phẩm hoặc hồ sơ cần truy xuất thường xuyên. Cấu hình đứng hay ngang được lựa chọn theo không gian lắp đặt, kích thước hàng hóa và tần suất lấy hàng.

4. Hệ thống kệ ASRS vận hành theo quy trình như thế nào?

Quy trình vận hành kho tự động gồm 4 bước, từ tiếp nhận, định danh đến lưu trữ và xuất hàng. Thông qua sự phối hợp giữa phần mềm quản lý kho và các thiết bị tự động, hàng hóa được nhận diện, đưa vào đúng vị trí và truy xuất theo yêu cầu, giúp tăng tốc độ xử lý, hạn chế sai sót và nâng cao hiệu quả quản lý tồn kho.

QUY TRÌNH VẬN HÀNH KHO TỰ ĐỘNG QUA 4 BƯỚC

Nguyên lý hoạt động của hệ thống kệ ASRS trải qua quy trình 4 bước

1. Tiếp nhận và định danh hàng hóa (Receiving & Identification)

Hàng hóa được đưa vào khu vực tiếp nhận hoặc băng tải đầu vào. Tại đây, hệ thống quét mã vạch, mã QR hoặc đọc thẻ RFID để nhận diện sản phẩm và đối chiếu thông tin như mã SKU, số lô và hạn sử dụng. Trọng lượng, kích thước có thể được ghi nhận bằng các thiết bị đo tích hợp.

Dữ liệu được cập nhật vào hệ thống quản lý kho WMS (Warehouse Management System), làm cơ sở cho việc bố trí và theo dõi hàng hóa trong kho.

2. Xử lý và điều phối (Control & Routing)

Dựa trên thông tin hàng hóa và tình trạng kho, WMS lựa chọn vị trí lưu trữ phù hợp theo các tiêu chí như kích thước, tải trọng, tần suất xuất nhập và yêu cầu bảo quản.

Yêu cầu được chuyển đến hệ thống điều khiển kho WCS (Warehouse Control System) để điều phối thiết bị. Các bộ điều khiển lập trình PLC thực hiện lệnh điều khiển máy móc theo trình tự vận hành.

3. Lưu trữ tự động (Automated Storage)

Theo lệnh điều phối, thiết bị như cần cẩu xếp dỡ SRM (Storage/Retrieval Machine), xe shuttle hoặc robot vận chuyển pallet, thùng hàng đến vị trí được chỉ định.

Thiết bị đưa hàng vào đúng tầng, đúng ô lưu trữ. Sau khi hoàn tất, hệ thống cập nhật vị trí và trạng thái hàng hóa, phục vụ quản lý tồn kho và truy xuất khi cần.

4. Truy xuất và xuất hàng (Retrieval & Dispatch)

Khi phát sinh yêu cầu xuất hàng, WMS xác định vị trí sản phẩm cần lấy và chuyển yêu cầu đến hệ thống điều khiển. SRM, shuttle hoặc robot tiếp cận ô lưu trữ để lấy pallet hoặc thùng hàng.

Hàng hóa được chuyển qua băng tải, xe tự hành AGV hoặc robot di động tự chủ AMR đến khu vực soạn hàng, đóng gói hoặc xuất hàng theo quy trình của kho. Hệ thống đồng thời cập nhật trạng thái xử lý và số lượng tồn kho.

LƯU Ý: Hệ thống kệ ASRS không chỉ thực hiện việc xuất nhập hàng hóa tự động mà còn có chức năng tự động cảnh báo sản phẩm sắp hết hạn để người quản lý chủ động lên kế hoạch xuất hàng, hạn chế tồn kho quá hạn và giảm thất thoát.

5. Ứng dụng hệ thống kệ ASRS

Hệ thống kệ ASRS được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực logistics, thương mại điện tử, bán lẻ, sản xuất công nghiệp, dược phẩm, thực phẩm, ô tô và điện tử.

Đặc biệt, hệ thống phù hợp với các kho hàng có diện tích từ trên 1000m², chiều cao lớn (25-40m), số lượng pallet nhiều, tần suất xuất nhập cao và yêu cầu quản lý hàng hóa chặt chẽ.

Các lĩnh vực ứng dụng chính của hệ thống kệ ASRS cụ thể như sau:

Hệ thống kệ ASRS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực ngành hàng

• Ngành logistics và trung tâm phân phối: Lưu trữ khối lượng lớn hàng hóa từ nhiều nhà cung cấp, tự động hóa quy trình nhập, xuất và trung chuyển pallet. Hệ thống giúp tăng tốc độ xử lý hàng, tối ưu sức chứa và hỗ trợ vận hành liên tục tại kho 3PL, trung tâm phân phối.
• Thương mại điện tử và bán lẻ: Quản lý hàng nghìn SKU, tăng tốc độ truy xuất, rút ngắn thời gian xử lý đơn hàng và giảm sai sót trong mùa cao điểm.
• Công nghiệp sản xuất: Tự động lưu trữ nguyên vật liệu, linh kiện và thành phẩm. Hệ thống đảm bảo cấp hàng kịp thời cho dây chuyền, giảm thời gian chờ và phụ thuộc vào xe nâng.
• Ngành dược phẩm và thực phẩm: Hỗ trợ quản lý hàng hóa theo nguyên tắc FIFO/FEFO, kiểm soát số lô, hạn sử dụng và truy xuất nguồn gốc. Phù hợp với kho lạnh, kho mát và môi trường bảo quản nghiêm ngặt.
• Ngành ô tô và điện tử: Quản lý hàng nghìn loại linh kiện, phụ tùng đa kích thước. Truy xuất chính xác, cấp phát nhanh và đảm bảo tiến độ sản xuất, lắp ráp.

>> Xem thêm:

• Kệ Di Động (Mobile Rack) | Báo Giá Lắp Đặt Toàn Quốc
• Báo Giá Kệ Radio Shuttle Tự Động
• Kệ tay quay (Mobile Shelving) lưu trữ hồ sơ thông minh

Trong bối cảnh chi phí vận hành ngày càng gia tăng, đầu tư hệ thống kệ ASRS không chỉ là giải pháp tối ưu không gian lưu trữ mà còn là bước tiến quan trọng trong hành trình tự động hóa kho hàng. Một hệ thống kho vận hành nhanh hơn, chính xác hơn và tiết kiệm hơn chính là nền tảng giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh và phát triển bền vững.

Với kinh nghiệm nhiều năm triển khai các giải pháp lưu trữ thông minh, Vinatech Group sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp từ khảo sát, thiết kế đến lắp đặt và vận hành hệ thống. Liên hệ ngay với Vinatech Group để được tư vấn giải pháp kệ ASRS phù hợp, tối ưu hiệu quả đầu tư và từng bước hiện thực hóa mô hình kho hàng thông minh 4.0!