Automatizace interní logistiky: technologie

Rostislav Schwob Aimtec
5. 2. 2020 | 13 minut čtení

Na začátku mnoha automatizačních projektů bývá úvaha nahradit ručně řízené vozíky automatickými. Ne vždy ale toto řešení přinese kýžené výsledky, a zpravidla ještě před obměnou flotily se přijde na to, že je třeba hlubší analýza toho, jaký druh a úroveň automatizace zvolit. Pokaždé totiž není možné a přínosné vybrat plně automatizovaný sklad nebo autonomní manipulační techniku. Často se ukáže, že je lepší postupný proces, který vám umožní nejen se připravit na změny, ale také je vstřebat. Ani velký třesk ale nemusí být od věci. Jaké jsou tedy možnosti automatizace a technologií, které lze využít? A na co před jejich zavedením myslet?

První krok automatizace: standardizace procesů

Ať už se chystáte na jakkoli pokročilou automatizaci, vždy je nutné nejdříve identifikovat a standardizovat procesy a návaznosti na integrované technologie. To zabrání nedorozuměním s dodavateli jednotlivých řešení, ale také vám pomůže upřesnit, co vše je vlastně zapotřebí. Vize vyššího stupně automatizace totiž nemusí nutně přinést požadovanou efektivitu, protože v případě velkého množství nestandardních (tj. neopakujících se) procesů bude třeba větší míry úprav řídicího systému na míru. Oproti tomu opakující se úkony lze automatizovat snadno.

Zaměřte se proto na výběr systémového integrátora. Zkušený poskytovatel řídicího systému vám dokáže poradit, jaké procesy a v jakém rozsahu automatizovat, pomůže vám zvolit správnou cestu přímo na míru vaší společnosti a propojí jednotlivé technologie, software, procesy a lidi ve funkční celek.

Vždy je nutné nejdříve identifikovat a standardizovat procesy a návaznosti na integrované technologie.

Softwarová automatizace: WMS (Warehouse Management System)

Už pouhé zavedení WMS jako řídicího systému skladu přináší časové a finanční úspory. Zatímco při vychystávání bez systému velmi záleží na znalosti operátorů o místě uložení zboží, a zaměstnanci tak „houbaří“, s pomocí WMS je možné sestavit každému operátorovi frontu práce a zároveň optimalizovat jeho cestu skladem. Na dotykovém displeji umístěném na VZV nebo ručním skeneru se postupně ukazují položky k vyskladnění a jejich umístění tak, aby cesta byla co nejefektivnější. Při naložení zboží a potvrzení jeho vyskladnění (skenováním nebo odsouhlasením na displeji) se jednotlivé položky automaticky odepíšou i v systému a není třeba další přepisování. To minimalizuje chyby a také urychluje inventuru, protože data o svých zásobách máte neustále aktuální. Jde vlastně o automatizaci zadávání dat, distribuci příkazů a požadavků na logistiku.

Skener

Na co myslet před zavedením WMS:

  • Jaké jsou procesy ve skladu.
  • Kdo bude se systémem pracovat a na jakých úrovních.
  • Na jaké další podnikové systémy se musí WMS integrovat.
  • Jaká je identifikace zboží ve skladu (čárové kódy, RFID atd.).

Přínosy zavedení WMS:

  • Optimalizace skladových zásob
  • Ucelený přehled o zásobách v reálném čase
  • Zrychlení skladových operací
  • Minimalizace chyb při expedici

Princip „zboží k člověku“

Systém hardwarových technologií, tedy dopravníků a/nebo vertikálních skladových systémů umožňuje materiál, komponenty a zboží přesunout na vychystávací místo ke kompletaci, balení a dalším operacím. Toto řešení přináší velkou časovou úsporu a minimalizuje chyby. Vzhledem k tomu, že se výrazně redukuje počet míst, odkud se zboží vychystává, nabízí se navigace Pick-by-Light, kdy nad konkrétní pozicí přichystaného zboží svítí kontrolka. Vychystání se tím zrychluje a také zpřesňuje. Hodí se především pro standardizované a rychloobrátkové zboží.

soucastky

 Na co myslet před zavedením principu „zboží k člověku“

  • Kolik položek zboží projde denně skladem.
  • Jak jsou položky standardizované z hlediska balení.
  • Jak je třeba se zbožím dále pracovat (kompletace, balení a další).

 Přínosy principu „zboží k člověku“:

  • Zrychlení vyskladňování
  • Minimalizace chyb
  • Zvýšení skladové kapacity

Skladová navigace dokáže zrychlit manipulaci u VNA vozíků až o 20 %.

Chytrá manipulační technika: systémové vozíky

Dalším „vývojovým stadiem“ manipulační techniky a její obsluhy jsou poloautomatické vozíky. Jsou řízeny pomocí Warehouse Management System, operátor tak vozík fakticky neřídí. Jde zpravidla o tzv. systémové vozíky, označované také VNA (Very Narrow Aisle), které umožňují umístit regály blíž k sobě a jednoduše a bezpečně zakládat zboží i ve vysokých skladech (např. do výšky 14 m).

Chytrá manipulační technika nabízí možnost řízení systémem s dvěma režimy – polouatomatickým, kdy ve vozíku stále zůstává člověk, a plně automatickým. Při polouatomatickém řízení se vozík pohybuje mezi jednotlivými skladovými pozicemi sám, obsluha je nemusí hledat. Na člověku však zůstávají specializované úlohy nebo řešení nestandardních stavů.

Skladová navigace dokáže zrychlit manipulaci u VNA vozíků až o 20 %. Další „feature“ řízení vozíků z WMS je schopnost optimalizovat frontu práce s umístěním v regálech v různé výšce a minimalizovat počet zdvihů a pojezdů. Kromě elektrické energie a času zvyšuje řešení komfort obsluhy stroje.

VNA

Na co myslet před pořízením VNA vozíků:

  • Jak vysoké budou regály.
  • Jak úzké budou uličky.
  • Jaký typ kabiny vozíku zvolit (kabina zůstává dole, man-down, nebo kabina jede i s vidlemi nahoru, man-up).
  • Jak je propojit s řídicím systémem.
  • Spotřeba elektrické energie, resp. příkon – při rozjezdu mají VNA vysokou spotřebu a může se stát, že nebude možné rozjet více vozíků najednou.

 Přínosy systémových vozíků:

  • Zvýšení skladové kapacity (při současné obměně regálového systému)
  • Zrychlení manipulace až o 20 %
  • Obsloužení více uliček jedním vozíkem

Pravděpodobně největším argumentem proti indukční navigaci je požadavek na rovinatost podlahy a zabudování navigačních kolejnic, po kterých se technika pohybuje. I tak ale mají AGV své výhody.

Chytrá manipulační technika: automatické a autonomní vozíky

Automatické (autonomní) vozíky se dostávají stále více do popředí. Důvod je jasný – eliminovat lidskou práci u opakujících se manuálních úkolů a přesunout pracovníky na činnosti s vyšší přidanou hodnotou. Inteligentní nemusí být pouze vysokozdvižné vozíky, ale také další manipulační technika – logistický vláček (tahač + přípojné vozíky), takzvané milkrun nebo tažné soupravy (tahače s rámy). Všechny lze shrnout pod pojem automaticky naváděné vozíky (Automated Guided Vehicles, AGVs), případně AGC (Automated Guided Carts). Jak název napovídá, vozíky jsou naváděny pomocí senzorů, kolejnic nebo magnetických pásek v podlaze, a to jim ubírá na flexibilitě. Pro standardizované cesty ale mohou být užitečné. Dalším stupněm jsou AIV, tedy Autonomous Intelligent Vehicles, které se umějí pohybovat naprosto samostatně všemi směry.

V případě pořízení jednotlivého kusu této techniky je výhodnější využít aplikaci výrobce, v případě komplexního projektu však převažují pozitiva využití WMS pro celkové řízení procesů i technologií ve skladě.

AGV: důležitý je způsob navigace

Pro uplatnění automatických vozíků je velmi důležitý způsob, jak se pohybují po skladě. Vybírat lze z nabídky indukční nebo laserové navigace a k dispozici jsou už i nové technologie pro lokalizaci v reálném čase. Pravděpodobně největším argumentem proti indukční navigaci je požadavek na rovinatost podlahy a zabudování navigačních kolejnic, po kterých se technika pohybuje. Už z toho je patrné, že vozík v takovém případě jezdí jen po pevně daných trasách. I to ale může znamenat výhodu, pokud nepotřebujete trasy často měnit. Například u regálových zakladačů může být systém plně dostačující. Pokud by však mělo jít o vozíky zásobující výrobu, byla by změna layoutu haly velmi nákladná, časově i finančně.

Oproti tomu laserová navigace většinou úpravy podlahy nevyžaduje. Do prostor jsou instalovány reflektory, nebo se používají přirozené orientační body, a trasy lze poměrně jednoduše upravovat. Navigace v reálném čase (Real Time Location System, RTLS) umožňuje sledovat a navigovat objekty pomocí speciálních kotev a čipů prakticky bez jakýchkoli omezení, vozíky jezdí skutečně autonomně.

 Na co myslet před pořízením automatické manipulační techniky:

  • Jaké procesy bude obsluhovat.
  • Bude se integrovat do stávajícího provozu, nebo do nového?
  • Jakou zvolit navigaci.
  • Bude řízena aplikací výrobce, nebo WMS?
  • Kde se budou zařízení pohybovat (prostor s lidmi, nebo bez nich) a jaké navazující senzory pro bezpečnost budou mít.

Výhody AGV:

  • Úspora lidské síly
  • Možnost zavedení do již existujících procesů
  • Optimalizace tras
  • Výběr z několika způsobů navigace


AIV: autonomní inteligentní vozítka

AIV dokážou zastat manipulaci se skladovými jednotkami bez zásahu člověka a bez nutnosti větších úprav samotné haly. Podle odhadů tím mohou ušetřit až 15 % nákladů na jejich zavedení. Oproti AGV totiž nepotřebují žádnou navigaci v podlaze ani speciální čidla, dokážou se po ní pohybovat pouze díky navigačnímu softwaru a digitální mapě haly. Zároveň jsou zařízení schopna se sama vyhýbat lidem nebo jiným nečekaným překážkám a dovézt náklad tam, kde je potřeba. Trasy si vozítka upravují sama tím, jak se neustále učí. S pokrokem Machine Learning můžeme očekávat ještě větší rozmach této technologie.

Na co myslet před pořízením automatické manipulační techniky:

  • Jaké procesy bude obsluhovat.
  • Jakou nosnost budou zařízení potřebovat.
  • Bude technika řízena aplikací výrobce nebo WMS?
  • Jaká je digitální mapa haly (zakázané zóny, křižovatky a další).

Výhody AIV:

  • Bez nutnosti úprav haly
  • Rychlé zavedení
  • Naprosto flexibilní pohyb po hale
  • Bezpečný provoz i v prostředí s lidmi


AIMagazine_Bannery_clanek_CZ


Král všech skladů – plně automatizovaný sklad

 Vše se v něm děje bez doteku lidské ruky a co se v něm doopravdy děje, ví jen řídicí systém. To je plně automatizovaný sklad (Automated Storage and Retrieval Systems, AS/RS). I v dnešní době je však stále ještě odkázán na lidské znalosti. Alespoň na začátku, kdy je třeba definovat všechny procesy, a to nejen ty obvyklé, ale také nestandardní a chybové. Co dříve vyřešil skladník, nyní musí zvládnout technika, a ta zatím stále není ve fázi samostatného rozhodování. A ještě dlouho nebude. Je proto vhodné už na začátku procesu zavádění automatizovaného skladu přizvat k diskuzím dodavatele WMS/MOM, který je zároveň integrátorem jednotlivých technologií. Často se tak ale neděje, a diskuze o tom, jak veškerou vybranou techniku integrovat a obsluhovat, přichází na řadu jako poslední.

Plně automatizovaný sklad není výsadou jen velkých automotive společností a e-commerce.

Plně automatizovaný sklad není výsadou jen velkých automotive společností a e-commerce. Stále častěji k němu přistupují firmy z dalších oborů, které chtějí zůstat konkurenceschopné a které chtějí využít všechny výhody, které automatizace přináší. Především je ale AS/RS řešením, které bude bez větších zásahů funkční i v následujících pěti až deseti letech. Důležitá je tak nejen příprava, ale také testování před spuštěním ostrého provozu, které odhalí eventuality, na které se při zadání projektu mohlo zapomenout.

Na co myslet před výstavbou plně automatizovaného skladu:

  • Do jakých prostor se bude zavádět.
  • Jaké technologie bude obsahovat.
  • Jaká je skladová logika.
  • Kde a jaká budou předávací místa.
  • Nezapomenout na vyčlenění času na testování.

 Výhody plně automatizovaného skladu:

  • Úspora lidské síly
  • Optimalizace skladových procesů
  • Maximální využití skladové plochy
  • Přehled o zásobách v reálném čase
  • Úspora manipulační techniky

Jak tedy k automatizaci přistoupit, jak probíhá realizace projektu? V čem se liší navigace vozíků? Co obnáší integrace na páteřní systémy společnosti a jak vypadá automatizace v praxi? To a mnohem víc vám přineseme v dalších dílech našeho seriálu o automatizaci. Buďte u toho.

Sdílejte článek

Top novinky
z oblasti logistiky, IT a výroby.

Přihlaste se k odběru AIMonitoru

Přihlášením k odběru novinek souhlasím se zpracováním osobních údajů.

Dostávejte souhrn novinek
ze světa logistiky, výroby a IT do mailu.

Přihlaste se k odběru AIMonitoru

Přihlášením k odběru novinek souhlasím se zpracováním osobních údajů.

Mohlo by Vás také zajímat

loading