Společnost Taurid Ostrava se dlouhodobě věnuje automatizaci a robotizaci výrobních systémů. Nezřídka je potřeba pro takové systémy připravit i nadřazený řídicí systém (např. MES).
Složitější systémy, nebo ty jež je potřeba důkladně nebo rychle otestovat, je vhodné vložit do simulačního nástroje a vytvořit digitální model ať už pro ověření jejich výkonnosti nebo k virtuálnímu zprovoznění. V tomto článku se budeme věnovat systémům řízení skladu (WMS) a konkrétně podpoře při sledování skladových zásob pomocí skenovacího zařízení.
Využití mobilních skenerů
V rámci specifické zakázky pro zahraničního klienta bylo potřeba zapracovat do procesu výroby i řízení skladu. Jednou z hlavních výzev bylo vyřešení práce se skladovými zásobami využívanými ve výrobě. Konkrétně bylo potřeba rychle a efektivně aktualizovat množství prvků ve skladu. Na to pak pružně reagují další části výrobního systému ať už změnou výrobního mixu nebo objednáním nebo naplánováním výroby daných prvků (polotovarů).
Ruční zadávání na operátorském panelu bylo pro konkrétního zákazníka vysoce neefektivní. Proto jsme v rámci řešení přistoupili k využití profesionálních mobilních terminálů Zebra TC22, které v sobě kombinují jak mobilní zařízení, tak průmyslový skener. Řešení umožňuje snímání 1D i 2D kódů (tedy např. EAN, QR, DataMatrix) a to s vysokou přesností i v náročném provoze. Některé prvky/polotovary v sobě můžou obsahovat identifikaci již z předchozích procesů. Pro ně byla využita podporovaná technologie RFID/NFC, která se využívá pro rychlé a hromadné čtení položek. Druhým využitím této technologie je bezkontaktní identifikace uživatelských karet. Ta je provedena přes NFC, která se používá pro velmi bezpečný přenos informací na krátké vzdálenosti. Nejvíce je známá a využívaná při platbách bezkontaktními aplikacemi (ať už v mobilních telefonech, hodinkách a dalších zařízeních).
Pro zařízení Zebra jsme vyvinuli mobilní skladovou aplikaci na míru s využitím Android Enterprise (to je režim operačního systému Android vhodný pro firemní použití). Obsahuje centrální správu všech používaných zařízení, možnost odděleného profilu pro práci na již používaném (typicky soukromém) zařízení nebo využití dedikovaného zařízení pouze pro firemní účely. Snímky obrazovek této aplikace jsou vidět na obrázku 1. V pravém dolním rohu vidíme obrazovku možné standalone verze aplikace (viz dále) následně pak obrazovky přímo z praxe od zákazníka. Vlevo dole tu pro příjem zboží, nahoře pro výdej zboží, konkrétně je ukázána obrazovka kompletace zásilky a její odeslání včetně výzvy autorizace pomocí NFC.
V naší konkrétně řešené zakázce je nad každou částí skladu velkoformátová obrazovka přehledně ukazující zaplněnost skladu. Snímek této obrazovky je na obrázku 2, na něm je hezky viditelné, kterých polotovarů je ve skladu dostatek (označeny zeleně), které již začínají docházek (oranžově), a kterých je již nedostatek a je potřeba je doplnit (červeně). Přesné zaplnění je znázorněno počtem oranžových čtverečků. Na základě zaplněnosti navazující systém (viz dále) automaticky generuje požadavky na PLC úroveň a výrobní stroje tak, aby byl dostatek všech potřebných prvků/polotovarů.
Pokud by bylo potřeba pracovat ve standalone režimu, je možné tuto obrazovku zobrazit i přímo na skenovacím zařízení. Případně je toto řešení vhodné i pro menší skladovací prostory, které mohou být odděleně a řízené primárně pouze operátorem s mobilním zařízením. Větší distribuce a sklady pak také mohou benefitovat z toho, že každý skladník má skener a může tak být zcela nezávislý na informacích dostupných přímo ve skladu. Vzhledem k tomu, že vývoj je pod Android Enterprise, je možné danou aplikace spustit také na mobilním telefonu. V rámci zakázky jsme však preferovali odolnější řešení skeneru včetně madla pro úchop a snadnější manipulaci.
1
Napojení na řídicí systém WMS
Samozřejmostí je i to, že aplikace online komunikuje se skladovým systémem WMS (warehouse management system = systém řízení skladu) v reálném čase. Ten obsahuje záznam příchozího zboží i objednávek, rozhodnutí o umístění naskladněných kusů, správu a optimalizaci umístění, sledování zásob v reálném čase, generování vychystávacích úkolů, a to vše plně ve spolupráci s nadřazenými i podřazenými systémy.
Jedním z důležitých bodů je tisk samotných štítků, ty jsou samozřejmě plně kompatibilní s čárovými kódy používanými pro skenování zařízením výše. Tisk samotný probíhá na průmyslových tiskárnách Zebra. Velmi důležitým bodem je tracebilita (dohledatelnost). Ta umožňuje sledování šarží, řízení expirací a samozřejmě i kompletní auditní stopu (audit trail). Posledním důležitým bodem je centralizovaná správa zařízení (je možné provádět hromadnou aktualizaci, konfiguraci i nastavení zabezpečení všech zařízení s Taurid mobilní aplikací).
Celé řešení WMS včetně skenerů je velmi úzce provázáno s MES (manufacturing execution systém = výrobní informační systém) – konkrétně s Taurid řešením #FLEXIT. Jeho cílem je oddělit pokročilé funkce z PLC/SCADA vrstvy a umožnit tak použití efektivnějších a modernějších algoritmů prediktivního řízení (často nutnost v moderní flexibilní výrobě) včetně podrobné dosledovatelnosti (tracebilitě) a logování produktů. Samozřejmostí jsou pak notifikace a uživatelské webové rozhraní dostupné téměř všude. V tomto případě se právě jedná o systém, kdy požadavek do výroby automaticky vygeneruje i požadavek pro tisk štítku pro daný výrobek. Ihned po vyrobení je štítek nalepen na výrobek a takto jsou dále dohledatelné a sledovatelné jak ve skladu, tak při přípravě zakázky k vyskladnění.
Zmíněné systémy je následně možné virtuálně zprovoznit a ověřit funkčnost daných algoritmů na virtuálním modelu. Ten může být již v předchozí fázi využit na ověření výkonnosti celého systému pomocí počítačové simulace. Při maximálním detailu využití virtuálního zprovoznění je dokonce možné proškolit obsluhu a otestovat výraznou část systému z klidu kanceláře, aniž by proběhl jakýkoliv zásah v místě očekávané realizace projektu. To je velmi užitečné zejména pro systémy obsahující velké množství kombinace výroby, receptur či postupů pro něž málokdy bývá dostatek času ale i předpřipravených polotovarů na otestování. Zakázka, která byla podkladem tohoto článku byla pro zákazníka na jiném kontinentu a byla i virtuálně nasazena.
Závěr
V textu výše byl popsán systém řízení skladu využívající mobilní skenery pro řízení skladových zásob. Toto řešení je podpořeno na míru vytvořenou aplikací pro příjem, výdej zakázek, pro sledování stavu skladu a samozřejmě plně kooperující s nasazeným WMS. Takové řešení má vysokou odolnost hardwaru vhodnou právě pro skladové a logistické prostředí. Modulární architektura umožňuje snadné rozšiřování o další procesy a technologie včetně možnosti napojení na MES od firmy Taurid (#FLEXIT). Pro daný systém je možné vytvořit počítačový model a na něm provéstsimulaci výkonnosti. Také je možné daný systém virtuálně zprovoznit i nasadit. Jedná se tak o kompletní řešení automatizace skladových procesů s důrazem na rychlost, přesnost a spolehlivost.
Taurid Ostrava s.r.o.
Starobělská 3040/56, 700 30 Ostrava
Tel.: +420 599 507 800
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.taurid.cz
