Automatyzacja procesów logistycznych w produkcji cieszy się ogromnym zainteresowaniem, co wynika z dążenia do stałego obniżania kosztów produkcji przy jednoczesnym podnoszeniu jej wydajności i jakości.
Automatyzacja w logistyce produkcji, jak w każdym innym obszarze przemysłu, przynosi wiele korzyści, takich jak:
-> poprawa wydajności procesów i jakości dostaw,
-> skrócenie czasu realizacji zamówień,
-> zwiększenie bezpieczeństwa,
-> łatwiejsza identyfikacja stanów magazynowych i położenia surowców, półproduktów i wyrobów gotowych,
-> obniżenie kosztów produkcji,
-> redukcja błędów kompletacji i pozostałych błędów ludzkich,
-> dokładne śledzenie partii dostaw, numerów seryjnych itp.,
-> zastąpienie papierowego obiegu dokumentów dokumentami elektronicznymi.
Oszczędności płynące z automatyzowania logistyki wynikają z:
-> redukcji kosztownej pracy człowieka i uniezależnienia od urlopów i zwolnień lekarskich,
-> obniżenia kosztów eksploatacji budynku (np. ogrzewania, zużycia energii elektrycznej),
-> redukcji strat, np. spowodowanych nieumyślnym uszkodzeniem produktów lub infrastruktury,
-> wzrostu wydajności.
Wózki AGV
Automatyzacja pojawiła się także w transporcie wewnętrznym, np. w postaci wózków AGV (Automated Guided Vehicles) – pojazdów sterowanych automatycznie. Wózki te są wyposażone w elektroniczne układy do kontroli oraz zarządzania ruchem. Sterują nimi czujniki położenia oparte na różnych technologiach:
-> pętle indukcyjne – przewód umieszczony w podłodze, emitujący pole elektromagnetyczne wychwytywane przez antenę wózka,
-> pętle magnetyczne – źródłem pola magnetycznego jest taśma z materiału ferromagnetycznego,
-> nawigacja laserowa – kierowanie światłem lasera za pomocą odbłyśników,
-> metoda namalowanej linii na podłodze – śledzenie przez kamerę układu nawigacji,
-> w oparciu o punkty odniesienia współrzędnych umieszczone w podłodze obiektu,
-> ultradźwiękowa – w oparciu o odbicia do pionowych powierzchni,
-> GPS – nawigacja satelitarna,
-> etykiety RFID – pasywne transpondery radiowe umieszczone w regularnych odstępach w podłodze.
Czujniki i układy bezpieczeństwa wykrywają potencjalne kolizje i zapobiegają im. Sprzyja to poprawie bezpieczeństwa pracy – pracownicy mogą się swobodniej poruszać i w mniejszym stopniu są narażeni na wypadki.
Wózki AVG mogą być wyposażone także w czytniki kodów kreskowych lub RFID nadzorujące pracę magazynową, do identyfikacji produktów, lokalizacji, inwentaryzacji. Dzięki temu wszystkie operacje logistyczne i magazynowe są elektronicznie rejestrowane w centralnej bazie danych. Nadzór nad linią produkcyjną ma zapewnione bieżące i dokładne informacje o stanie produkcji, zapasów i wyrobów.
Wózki AVG mają bardzo dobre właściwości jezdne i manewrowe. Doskonale sprawdzają się podczas poruszania się w zatłoczonych halach fabrycznych i magazynowych.
Automatyczne magazyny i regały magazynowe
Wszystkie dynamicznie rozwijające się firmy cierpią na brak wolnych przestrzeni magazynowych, w związku z tym wykorzystują każdy metr kwadratowy swojej powierzchni. W walce o przestrzeń niezastąpione są automatyczne urządzenia magazynowe. Pozwalają one na zagospodarowanie niewykorzystywanej zazwyczaj przestrzeni pionowej hali magazynowej lub fabrycznej, a jednocześnie zajmują niewielką powierzchnię.
Główne zalety magazynów automatycznych to:
-> bardzo duża pojemność w stosunku do zajmowanej powierzchni,
-> dobre zabezpieczenie towarów, części zamiennych, materiałów i narzędzi przed nieautoryzowanym dostępem,
-> szybkie i dokładne dostarczanie pracownikowi wymaganego przedmiotu,
-> połączenie z oprogramowaniem magazynowym, aktualizujące na bieżąco stany magazynowe dzięki zastosowaniu czytników kodów kreskowych i RFID.
Do tego typu rozwiązań należą automatyczne magazyny wysokiego składowania, regały windowe, szafy magazynowe i szafy samowydawcze (vendingowe). Działające bez ingerencji z zewnątrz automaty sprawnie odkładają towar w przeznaczonej im lokalizacji i szybko dostarczają na żądanie. Odgrodzone od człowieka, gwarantują bezpieczeństwo pracującego w pobliżu personelu.
Przykładowo wewnątrz automatycznego regału porusza się w górę i w dół specjalny mechanizm windowy. Zatrzymuje się obok wskazanej półki, pobiera ją i dostarcza do okna na wysokości dogodnej dla pracownika. Po wykonaniu potwierdzonego przez operatora zadania winda zwraca półkę na swoje miejsce.
W zależności od zapotrzebowania regał windowy może być zamontowany z optymalną dla danego zastosowania liczbą, wielkością, a także wytrzymałością półek. Duże instalacje mogą się składać nie z jednego, ale z wielu umieszczonych obok siebie regałów windowych – magazynów wysokiego składowania.
W magazynach wysokiego składowania może być przechowywany najróżniejszy asortyment:
-> surowce i materiały,
-> materiały eksploatacyjne,
-> części zamienne,
-> towary handlowe,
-> narzędzia i sprawdziany.
Magazyn automatyczny musi być wyposażany w specjalistyczny system zarządzający lokalizacjami magazynowymi i dostępem do nich.
Po zidentyfikowaniu pracownika, np. za pomocą karty zbliżeniowej, oprogramowanie oczekuje na wprowadzenie przez niego symboli lub nazw potrzebnych przedmiotów. Wprowadzane na klawiaturze lub pobrane z systemu pozycje są zapamiętywane. Po zoptymalizowaniu przez sterownik drogi i czasu poruszania się półek wewnątrz magazynu wysokiego składowania dostarczane są one pracownikowi. Ten potwierdza ich pobranie za pomocą np. skanera kodów kreskowych lub czytnika chipów RFID. Dzięki temu cały obrót magazynowy znajduje się pod kontrolą.
Automatyczne szafy magazynowe RFID
Urządzenia tego typu skutecznie chronią cenne przedmioty, takie jak narzędzia, przyrządy pomiarowe, dokumentacja czy sprzęt IT. Dostęp do ich zawartości mają jedynie osoby wyposażone w autoryzowaną kartę zbliżeniową RFID, podobną do tych, jakie są stosowane do rejestracji czasu pracy.
Taki automatyczny magazyn rozpoznaje pracownika, przydziela dostęp i rejestruje operacje pobierania wszelkich przedmiotów. Zapewnia całodobową możliwość dostępu do potrzebnych artykułów, bez konieczności korzystania z usług magazyniera i prowadzonej przez niego ewidencji.
Cały przechowywany asortyment jest oznakowany etykietami, tagami (chipami) RFID UHF. Dzięki temu może być automatycznie wykrywany w systemie.
Wszelkie pobrania i zwroty do szafy magazynowej są rejestrowane w postaci operacji magazynowych generujących na bieżąco odpowiednie dokumenty. Są one dostępne w rejestrze dokumentów i mogą być przesyłane do innych systemów: ERP, WMS, EAM, CMMS czy Excel.
Korzyści z zastosowania automatycznej szafy magazynowej RFID to:
-> dostęp 24 godz./dobę – wydawanie i zwracanie przedmiotów niezależnie od godzin pracy magazynu,
-> automatyczna inwentaryzacja – dokładny monitoring stanów, pobrań i zwrotów,
-> kontrola dostępu – tylko osoba upoważniona, przy użyciu właściwej karty RFID,
-> raportowanie – historia pobrań, osoby pobierające,
-> integracja z programem magazynowym, WMS, ERP.
Automatyczna szafa wydawcza RFID może pracować samodzielnie lub w sieci kilku szaf – w ścisłej współpracy z programem magazynowym.
Zastosowanie kodów RFID w logistyce produkcji
Obecnie gwałtownie wzrasta zainteresowanie zastosowaniem technologii RFID UHF dalekiego zasięgu do śledzenia przepływu towarów w łańcuchu dostaw, zarządzania pojemnikami zwrotnymi, narzędziami i oprzyrządowaniem. Tendencja ta będzie sprzyjać dalszej automatyzacji logistyki i operacji magazynowych.
Zalety identyfikacji radiowej w stosunku do kodów kreskowych są następujące:
-> zwiększona wydajność i redukcja czasu pracy – RFID eliminuje konieczność precyzyjnego ustawienia kodu kreskowego w celu jego odczytu. Przyspiesza to i automatyzuje rejestrację produktów na każdym etapie produkcji i transportu. Daje możliwość odczytu etykiet towarowych umieszczonych w pojemnikach i w kartonach, których nie trzeba w tym celu rozpakowywać. Jest to rozwiązanie, które sprawdza się zwłaszcza tam, gdzie ważne jest precyzyjne odczytanie dużej ilości towarów;
-> skuteczność w każdych warunkach – działające na zasadzie radiowej znaczniki RFID ukryte bezpiecznie w szczelnych obudowach są odporne na niskie i wysokie temperatury, zabrudzenia i wszelkie płyny;
-> szybki zwrot z inwestycji (ROI) – etykiety logistyczne RFID GS1 i pozostałe chipy zbliżeniowe zgodne ze standardem EPCglobal® nie wymagają baterii zasilającej. Zapewniają wysoką skuteczność odczytu przez wiele lat. Są elementami wielokrotnego użytku. Raz ustawione anteny i czytniki RFID zapewniają ciągły automatyczny odczyt w całym łańcuchu dostaw;
-> zakodowane w etykiecie informacje są bezpieczne – kod kreskowy może być odczytany lub skopiowany przez każdego, a dostęp do znacznika RFID zabezpieczony jest hasłem.
Główna korzyść z wdrożenia RFID w logistyce to dostarczenie menedżerom, produkcji oraz do magazynu i transportu wartościowej i precyzyjnej informacji o aktualnym położeniu towaru w łańcuchu dostaw. Dzięki temu towar jest zawsze na czas. RFID jest sposobem na szybką inwentaryzację towarów, palet, kontenerów i innych jednostek logistycznych.
W wytwarzaniu wyrobów przechodzących wiele faz produkcji oznakowany półfabrykat wędruje po całej linii produkcyjnej wraz ze zleceniem lub przewodnikiem produkcyjnym. Rejestrowany jest każdy etap, stan i czas. Automatyka oparta na RFID jest w stanie na bieżąco przestawiać parametry wytwarzania w zależności od odczytanych danych o przetwarzanym materiale. Gotowy wyrób jest precyzyjnie lokalizowany w magazynie, kompletowany i wysyłany do klienta. Nie ma mowy o pomyłkach lub kłopotach z lokalizacją.
Znakowanie półfabrykatów, części i wyrobów gotowych na każdym z etapów produkcji zabezpiecza przed kosztownymi pomyłkami. Dostarcza wiedzę o liczbie i położeniu komponentów. Kontroluje przebieg i czas produkcji w przedsiębiorstwie i przekazuje informacje do systemu ERP.
Ewidencja i śledzenie palet technologią RFID
Palety i kontenery transportowe są podstawowymi elementami w logistyce. Dzięki nim możliwy jest transport towarów pomiędzy stanowiskami roboczymi, liniami wytwórczymi, fabrykami i magazynami. Zabezpieczają produkty przed uszkodzeniem podczas transportu i umożliwiają łatwe lokowanie w magazynie tradycyjnym lub w magazynie wysokiego składowania WMS.
Najnowsze systemy ewidencji palet opierają się na radiowej technice zbliżeniowej RFID. Pozwala ona na znakowanie palet i kontenerów, wprowadzając automatyzację procesów logistycznych na wyższy poziom.
Podstawowym elementem składowym systemu RFID do śledzenia palet są etykiety przytwierdzone w trwały sposób lub tagi RFID. Stanowią one nośnik zakodowanych danych logistycznych i są bardzo dobrym uzupełnieniem tradycyjnej etykiety logistycznej opartej na kodzie kreskowym.
Każda paleta zakodowana jest w systemie produkcyjnym, programie magazynowym WMS lub systemie logistycznym. Dzięki temu można ją łatwo zidentyfikować i odczytać całą powiązaną z nią historię operacji.
Odczytu dokonuje specjalny czytnik RFID wyposażony w antenę. Może być zamontowany przy stanowisku produkcyjnym, przeładunkowym lub np. na wózku widłowym.
Elementem odpowiedzialnym w automatyzacji operacji logistycznych są bramy lub bramki RFID potrafiące skanować przemieszczające się przez nie przedmioty, palety lub kontenery.
Bramka RFID to czytnik oraz specjalnie ustawione anteny RFID UHF, umieszczone w miejscu przemieszczania się produktów. Wykrywają pojawiające się znaczniki i rejestrują to zdarzenie np. w bazie danych SQL systemu komputerowego.
Dokładna, szybka i bezbłędna ewidencja palet i kontenerów pozwala na automatyzację procesów logistycznych, ułatwia lokalizowanie palet i unoszonych przez nie towarów.
Autor: Jacek Krywult prowadzi firmę PWSK, zajmującą się oprogramowaniem magazynowym do ewidencji majątku i systemami RFID.
Tekst pochodzi z nr 1/2017 magazynu „Inżynieria i Utrzymanie Ruchu”. Jeśli Cię zainteresował, ZAREJESTRUJ SIĘ w naszym serwisie, a uzyskasz dostęp do darmowej prenumeraty w formie drukowanej i/lub elektronicznej.
