Hệ thống AS/RS

Hệ thống ASRS là giải pháp tự động hóa lưu trữ và truy xuất hàng hóa bằng công nghệ điều khiển thông minh. So với các mẫu kệ khác, ASRS mang đến giải pháp tối ưu vượt trội, giúp doanh nghiệp giải quyết hiệu quả bài toán kho bãi, vận hành và quản lý hàng hóa, kho vận. Cùng AutoVTS tìm hiểu chi tiết về hệ thống kệ ASRS, nguyên lý hoạt động và chi phí đầu tư tổng thể trong bài viết này.

Kệ ASRS là gì?

Kệ ASRS (Automated Storage and Retrieval System) là hệ thống lưu trữ và truy xuất hàng hóa tự động. Hệ thống này kết hợp giữa khung kệ thép cao tầng, stacker crane, băng chuyền, cảm biến và phần mềm quản lý kho WMS để thực hiện các thao tác nhập – xuất – kiểm kê mà không cần sự can thiệp của con người.

Khác với kệ truyền thống yêu cầu xe nâng di chuyển vào sâu dãy kệ, ASRS nhận lệnh từ WMS, xác định vị trí pallet hoặc thùng hàng cần lấy, sau đó stacker crane sẽ truy xuất chính xác và chuyển hàng đến điểm giao nhận được chỉ định.

Kệ ASRS không chỉ là nơi chứa hàng mà còn đóng vai trò trung tâm cho hoạt động tự động hóa, giúp tăng tốc độ xử lý, giảm sai sót và tối ưu nhân sự cho doanh nghiệp.

>>>> TÌM HIỂU NGAY: Kệ Shuttle là gì? Báo giá lắp đặt kệ Radio Shuttle

Các thành phần cấu thành hệ thống kệ ASRS 

Một hệ thống kệ kho thông minh ASRS hoàn chỉnh bao gồm các thành phần cơ bản dưới đây. Mỗi bộ phận đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động liên tục, chính xác và an toàn:

• Hệ thống khung kệ thép cao tầng: Đây là thành phần cốt lõi của hệ thống, được thiết kế theo tiêu chuẩn chịu lực cao. Hệ khung kệ có thể thiết kế với chiều cao lên đến 40m tùy điều kiện nhà xưởng. Việc sử dụng chiều cao tối đa giúp tăng mật độ lưu trữ gấp 2-3 lần so với kệ truyền thống trên cùng diện tích mặt bằng.
• Stacker Crane: Thiết bị vận chuyển tự động di chuyển theo ray dọc và ngang, có khả năng nâng hạ pallet hoặc thùng hàng. Tốc độ di chuyển ngang có thể đạt 200-300m/phút, tốc độ nâng từ 40-60m/phút tùy loại tải trọng.
• Băng chuyền: Là bộ phận kết nối giữa các khu vực nhập xuất với điểm giao hàng của stacker crane. Băng chuyền thường được tích hợp cảm biến để phát hiện vị trí pallet, đảm bảo đồng bộ với hoạt động của robot.
• Cảm biến an toàn: Bao gồm rào chắn ánh sáng, cảm biến siêu âm, camera giám sát và các thiết bị phát hiện va chạm. Các cảm biến này ngăn chặn tai nạn lao động, đồng thời bảo vệ thiết bị và hàng hóa khỏi hư hỏng.
• Hệ thống điều khiển và phần mềm WMS: WMS (Warehouse Management System) đóng vai trò bộ não của toàn hệ thống, quyết định vị trí lưu trữ tối ưu cho từng pallet. 

Thông số kỹ thuật hệ thống kệ ASRS

Dưới đây là thông số kỹ thuật chi tiết của hệ thống kệ tự động ASRS mà Auto VTS đang triển khai:

Thông số kỹ thuật kệ ASRS
Vật liệu	Thép
Tải trọng	Tối đa 1,5 tấn/pallet
Kích thước pallet	1000x1200mm
Khả năng di chuyển	Cao 18m, dài 75m
Tốc độ không tải	1.2 m/s
Tốc độ có tải	0.8 m/s
Điện áp hoạt động	380 VAC
Tín hiệu điều khiển	Mesh Wifi
Trung chuyển	Băng chuyền con lăn, băng tải xích, băng tải chuyển hướng pallet
Đánh dấu quản lý	1D, 2D code, RFID

Nguyên lý hoạt động của kệ ASRS từ nhập đến xuất hàng

Quy trình vận hành ASRS được thiết kế theo luồng tự động liên tục, giảm thiểu thời gian chờ đợi và sai sót con người:

Giai đoạn nhập hàng

Quy trình nhập hàng của hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động ASRS diễn ra theo các bước như sau:

• Bước 1: Pallet được xe nâng hoặc AGV/AMR đưa đến khu vực nhận hàng. 
• Bước 2: Tại đây, hệ thống quét mã vạch hoặc RFID để xác định thông tin sản phẩm, kiểm tra kích thước và trọng lượng qua cảm biến tự động. 
• Bước 3: Nếu dữ liệu khớp với thông tin trong WMS, pallet được chấp nhận và chuyển lên băng chuyền đưa vào kệ.
• Bước 4: WMS phân tích dữ liệu tồn kho hiện tại, xác định vị trí lưu trữ tối ưu dựa trên các yếu tố như: tần suất xuất hàng, yêu cầu FIFO, và cân bằng tải giữa các stacker crane.

Giai đoạn xuất hàng

Tương tự, giai đoạn xuất hàng hóa khỏi dãy kệ sẽ diễn ra theo trình tự 4 bước như sau: 

• Bước 1: Khi có đơn hàng xuất, WMS gửi lệnh đến stacker crane xác định vị trí pallet cần lấy. 
• Bước 2: Robot di chuyển đến ô kệ, lấy pallet và vận chuyển về điểm xuất hàng. Nếu yêu cầu FIFO, hệ thống ưu tiên pallet có ngày nhập sớm nhất; nếu là LIFO hệ thống sẽ lấy pallet mới nhất.
• Bước 3: Pallet hàng hóa sẽ theo băng chuyền di chuyển ra đầu dãy để robot AGV hoặc xe nâng nhận hàng và di chuyển đến khu vực tập kết hàng hóa.
• Bước 4: Hệ thống cập nhật thông tin hàng tồn kho theo thời gian thực để dễ dàng theo dõi và đối chiếu. 

Lưu ý: Hệ thống kệ ASRS không chỉ tối ưu không gian lưu trữ hiệu quả, mà còn có thể quản lý hạn sử dụng của sản phẩm. Với các hàng hóa sắp hết hạn sẽ được thông báo trên hệ thống để có phương án xử lý kịp thời, tránh hư hỏng hàng hóa hay tỷ lệ hàng tồn kho cao. 

So với các mẫu kệ kho thông thường, đây là điểm “đột phá” để các doanh nghiệp logistics hay trung tâm phân phối lớn giải quyết được vấn đề hàng tồn gây ảnh hưởng đến kinh tế doanh nghiệp. 

>>>> TÌM HIỂU THÊM: Stacker crane: Cấu tạo, phân loại và ứng dụng thực tế

Các loại hệ thống kệ ASRS phổ biến hiện nay

Tùy theo đặc thù hàng hóa, quy mô kho và mức độ tự động hóa mong muốn, doanh nghiệp có thể lựa chọn các loại hệ thống ASRS sau:

Kệ ASRS pallet cao tầng

• Dành cho pallet chuẩn (1000x1200mm hoặc 1100x1100mm), với tải trọng 500-1500kg/pallet. 
• Chiều cao kệ từ 10-40m, phù hợp với kho có diện tích hạn chế nhưng trần cao. 
• Ưu điểm là mật độ lưu trữ cao, tốc độ xử lý tốt (80-120 pallet/giờ mỗi crane). Tuy nhiên chi phí đầu tư khá lớn, yêu cầu hệ thống PCCC đáp ứng tiêu chuẩn.

Hệ thống ASRS Miniload

• Thiết kế cho thùng, hộp nhỏ có kích thước 300x400mm đến 600x800mm, tải trọng 10- 50kg. 
• Thường sử dụng trong kho dược phẩm, linh kiện điện tử, phụ tùng ô tô. Có thể tích hợp với hệ thống lấy hàng tự động để tối ưu hiệu suất.

Kệ ASRS tích hợp băng chuyền

• Kết hợp kệ tự động với hệ thống băng chuyền phân loại, phổ biến trong các trung tâm logistics xử lý hàng nghìn đơn hàng/ngày. 
• Băng chuyền có thể tự động phân luồng hàng theo tuyến giao, khu vực hoặc loại dịch vụ, giúp giảm thời gian phân loại hàng hóa.

Kệ ASRS kho lạnh

• Được thiết kế đặc biệt cho môi trường nhiệt độ thấp (-25°C đến +5°C) trong ngành công nghiệp thực phẩm, đồ đông lạnh.
• Ưu điểm là giảm thời gian con người phải làm việc trong môi trường lạnh, tiết kiệm năng lượng làm lạnh nhờ giảm mở cửa ra vào, và tăng mật độ lưu trữ trong không gian có chi phí làm lạnh cao.

Mixed-load ASRS

• Có khả năng xử lý nhiều loại hàng khác nhau về kích thước và trọng lượng trên cùng một hệ thống, tăng tính linh hoạt cho kho có đa dạng SKU. Tuy nhiên, hệ thống này phức tạp hơn về mặt điều khiển và thường có giá thành cao hơn.

Lợi ích khi đầu tư kệ ASRS cho kho hàng

Sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với các mẫu kệ truyền thống, hệ thống kệ ASRS giúp doanh nghiệp giải quyết được các bài toán tồn đọng trong vận hành kho như:

Tối ưu diện tích sử dụng

Nhờ khả năng khai thác chiều cao tối đa và loại bỏ lối đi cho xe nâng, ASRS có thể tăng mật độ lưu trữ từ 2 đến 3 lần so với kệ truyền thống trên cùng diện tích mặt bằng. 

Ví dụ, một kho 2000m² sử dụng kệ selective chiều cao 8m có thể lưu 4000 pallet. Trong khi ASRS cao 25m trên cùng diện tích có thể lưu trữ 10.000-12.000 pallet.

Tăng tốc độ xử lý và truy xuất

Hệ thống tự động hoạt động liên tục 24/7 không cần nghỉ ngơi, có khả năng xử lý 80-120 pallet/giờ cho mỗi stacker crane (trong khi xe nâng thủ công là 15-25 pallet/giờ). 

Với kho có nhiều stacker crane hoạt động song song, tốc độ truy xuất hàng hóa có thể đạt 500-1000 pallet/giờ, đáp ứng nhu cầu xử lý cao trong kho logistics.

Giảm nhân công và chi phí vận hành

Một hệ thống ASRS có thể thay thế 5-10 lao động vận hành xe nâng, giảm chi phí lương, bảo hiểm và đào tạo. 

Ngoài ra, hệ thống còn giúp giảm hao mòn kệ do va chạm xe nâng, giảm hư hỏng hàng hóa do thao tác sai hiệu quả.

Nâng cao độ chính xác quản lý tồn kho

Hệ thống ASRS tích hợp phần mềm WMS theo dõi từng pallet theo thời gian thực với độ chính xác cao, giảm tình trạng mất hàng, sai vị trí, hết hạn. 

Hệ thống tự động kiểm kê liên tục trong quá trình vận hành, các số liệu sản phẩm, hạn sử dụng đều được theo dõi sát sao, tránh tình trạng hàng hóa hết hạn, hay tồn đọng quá lâu.

An toàn lao động

Tất cả các hoạt động xuất nhập hàng hóa đều được vận hành tự động giúp giảm thiểu tai nạn liên quan đến xe nâng (va chạm, rơi hàng từ độ cao,…). Nhân viên chỉ làm việc tại khu vực an toàn, không cần vào giữa các dãy kệ cao tầng giúp đảm bản an toàn lao động.

>>>> TÌM HIỂU NGAY: Robot tự hành AGV: Giải pháp tự động hóa kho hàng thông minh

Chi phí đầu tư và yếu tố ảnh hưởng đến giá kệ ASRS

Hệ thống kệ ASRS được cấu thành từ nhiều bộ phận khác nhau như hệ thống khung kệ, stacker crane, robot lấy hàng, phần mềm quản lý,… Tùy vào mức độ đầu tư và quy mô mà chi phí hoàn thiện cho hệ thống ASRS sẽ có biến động khác nhau. Dưới đây là các chi phí đầu tư hệ thống kệ ASRS được Auto VTS bóc tách cụ thể: 

• Hệ thống khung kệ: Chiếm 20-30% tổng chi phí, phụ thuộc chiều cao, số tầng, số ô lưu trữ và loại vật liệu doanh nghiệp muốn đầu tư.
• Robot/Stacker crane và thiết bị vận chuyển: Chiếm 35-45% tổng chi phí. Giá một stacker crane pallet dao động từ 3-8 tỷ VNĐ tùy tốc độ, chiều cao hoạt động và nhà sản xuất. Ngoài ra, việc đầu tư thêm robot AGV/AMR (nếu có) sẽ tăng thêm 10-15% chi phí.
• Phần mềm WMS và hệ thống điều khiển: Chiếm 15- 20% tổng chi phí.  Phần mềm WMS cần đảm bảo khả năng mở rộng, tích hợp ERP, hỗ trợ đa ngôn ngữ và cập nhật lâu dài.
• Hệ thống PCCC: Kho cao tầng yêu cầu hệ thống phòng cháy chữa cháy đạt chuẩn, cung cấp tính năng báo cháy tự động và có thể chiếm 5-10% tổng chi phí.
• Ngoài ra các thành phần như: hệ thống điện – điều khiển; kết cấu nhà xưởng và móng, chi phí lắp đặt và đào tạo,… có thể chiếm từ 15-20% chi phí đầu tư.

Tổng chi phí đầu tư cho một hệ thống ASRS quy mô trung bình (10.000- 15.000 vị trí pallet, 2-3 crane) thường dao động từ 30-80 tỷ VNĐ.

Khi yêu cầu báo giá kệ ASRS, doanh nghiệp nên chuẩn bị các thông tin sau để nhà cung cấp tính toán chính xác chi phí đầu tư: diện tích và chiều cao kho, số lượng SKU và loại pallet, lưu lượng nhập xuất trung bình và cao điểm, yêu cầu về FIFO/LIFO, môi trường đặc biệt (lạnh, hóa chất), và khả năng mở rộng trong tương lai.

Hệ thống ASRS thường ứng dụng trong kho hàng nào?

Hệ thống kệ ASRS thường ứng dụng trong các kho hàng có chiều cao từ 15m trở lên, có tần suất xuất nhập lớn như: 

• Kho lạnh thực phẩm đông lạnh
• Kho trung tâm phân phối FMCG, logistics 
• Kho dược phẩm đạt chuẩn GDP
• Kho linh kiện điện tử
• Kho thương mại điện tử
• Kho lạnh cao tầng
• Kho trung chuyển hàng hóa

>>>> TÌM HIỂU NGAY: Xe tự hành AMR là gì? Sự khác biệt giữa AMR và AGV 

Các tiêu chí kho hàng phù hợp ứng dụng kệ ASRS

ASRS là giải pháp tự động hóa kho hàng mang lại nhiều lợi ích vượt trội về mật độ lưu trữ, tốc độ xử lý và độ chính xác. Tuy nhiên, không phải kho nào cũng phù hợp để đầu tư hệ thống này. Doanh nghiệp nên đầu tư hệ thống lưu trữ và truy xuất ASRS khi:

• Lưu lượng nhập xuất từ 500 pallet/ngày trở lên
• Diện tích kho hạn chế nhưng có chiều cao từ 15m trở lên
• Số lượng SKU lớn
• Yêu cầu độ chính xác tồn kho cao
• Chi phí nhân công cao hoặc khó tuyển lao động thời vụ
• Môi trường kho lưu trữ khắc nghiệt (lạnh, nóng, độc hại) cần giảm thời gian tiếp xúc của người lao động. 

Không nên đầu tư ASRS khi:

• Lưu lượng hàng dưới 200 pallet/ngày (lúc này có thể cân nhắc kệ Shuttle)
• Kho có chiều cao dưới 10m
• Nguồn vốn hạn chế, kho thuê ngắn hạn (dưới 5 năm)

Nếu doanh nghiệp của bạn đang trong giai đoạn tăng trưởng nhanh, lưu lượng hàng ngày càng lớn và gặp khó khăn trong việc quản lý tồn kho chính xác, đây là thời điểm phù hợp để đầu tư ASRS. 

Đơn vị tư vấn và thiết kế hệ thống kệ ASRS uy tín, giá tốt

Hệ thống ASRS tích hợp nhiều công nghệ hiện đại, đòi hỏi đơn vị cung cấp cần có năng lực triển khai thực tế và kinh nghiệm dày dặn.

AutoVTS là nhà cung cấp kệ ASRS Việt Nam uy tín, chuyên cung cấp các giải pháp kệ lưu trữ thông minh như: hệ thống kệ ASRS, kệ shuttle four way, shuttle two way.

Chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm kệ tự động, kệ ASRS chất lượng hàng đầu, phù hợp với nhu cầu vận hành của từng doanh nghiệp.

• Đầu tư phát triển phòng R&D để tạo ra các sản phẩm đột phá về công nghệ, nhằm mục tiêu hỗ trợ các doanh nghiệp chuyển đổi số toàn diện.
• Hệ thống giá kệ và robot được sản xuất trực tiếp tại nhà máy AutoVTS đảm bảo nguồn gốc rõ ràng, sản phẩm chất lượng cao, độ bền vượt trội.
• Đội ngũ kỹ sư nhiều năm kinh nghiệm nghiên cứu, sản xuất và lắp đặt hệ thống kệ tự động cho các doanh nghiệp lớn.
• Dịch vụ bảo hành, bảo trì chuyên nghiệp, hỗ trợ đào tạo vận hành và nâng cấp hệ thống khi doanh nghiệp cần mở rộng quy mô kho.

Việc đầu tư vào hệ thống kệ ASRS là quyết định chiến lược dài hạn mà doanh nghiệp cần phải có kế hoạch đầu tư bài bản, rõ ràng. Hiểu rõ bản chất hoạt động, ưu nhược điểm và điều kiện phù hợp sẽ giúp doanh nghiệp đưa ra lựa chọn đúng đắn, tránh lãng phí nguồn lực vào giải pháp không phù hợp hoặc bỏ lỡ cơ hội nâng cấp năng lực cạnh tranh. Liên hệ ngay AutoVTS để được tư vấn giải pháp phù hợp cho kho hàng của bạn.

Nếu cần tư vấn chi tiết hơn về thiết kế hệ thống ASRS phù hợp với đặc thù kho hàng của doanh nghiệp, liên hệ với các chuyên gia tự động hóa của Auto VTS để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất.