Организация склада на производстве

Российская промышленность уже сегодня предлагает отечественную разработку – складскую автоматическую систему «Интеллектуальный склад» (ИС), которая представляет собой полностью роботизированную, с минимальным участием человека, технологию высокоплотного адресного хранения палетизированных грузов, как для небольших складов (до 500 палетомест), так и средних складов от 500 до 5000 палетомест и более. Наличие законченных программных решений «Складкой учет ИС», «Диспетчерский пульт ИС» позволяет полностью автоматизировать процесс управления складом и работать в автономном режиме. А возможность подключения к внешним финансовым системам сторонних разработчиков обеспечивает работу склада в едином информационном пространстве и обеспечивает интеграцию в существующие системы управления предприятием.

«В Европе становится все больше складов, полностью роботизированных, с минимальным участием человека. У нас это пока мечта – слишком дешевы трудовые ресурсы. Сейчас приходят западные компании, которые будут задавать новые стандарты качества услуг и критерии выбора партнеров». «Деловой квартал», № 19, май 2005 г.

Введение

Автоматизированные складские технологии на базе кранов-штабелеров отечественного производства технически не позволяют использовать преимущества продольной загрузки склада (drive-in) – максимально эффективного способа использования площади складирования (Рис.1), что актуально для малых и средних складов.

Краны-штабелеры импортного производства с боковой или продольной загрузкой склада (drive-in), ориентированные в основном на склады от 5-ти тысяч палето-мест, нецелесообразны для малых и средних складов по причинам высокой стоимости, высоких требований к качеству полов склада и квалификации персонала.

Существующие средства автоматизации: конвейерные линии, вертикальные карусельные места хранения, линии предпродажной обработки товара и комплектации заказов, как правило, автоматизируют отдельные участки грузопереработки и не решают задачу управления складом.

В настоящее время распространенным решением автоматизации небольших и средних складов являются системы управления складом WMS (Warehouse Management System).

WMS предназначены для управления персоналом и всеми процессами обработки товара на складе в режиме реального времени. Первый сегмент рынка WMS составляют системы нижнего уровня со стоимостью до $ 30 тыс. Фактически они представляют собой программы-локаторы, которые показывают сотрудникам, где что лежит.

На втором уровне (до $100 тыс.) к локации добавляются определенные аналитические модули – они предоставляют менеджеру информацию для принятия решения по оптимизации. Еще выше уровнем системы, анализирующие любые движения на складе. При размещении товара в определенном месте могут учитываться многие десятки факторов – срок и условия хранения, оборачиваемость, свободное место, размер, вес, срок годности и т.д.

WMS-системы обеспечивают качественной информационной и технической поддержкой складские процессы, но не устраняют влияние человеческого фактора при выполнении грузовых операций на складе, таких как транспортировка груза, загрузка на стеллажи и перемещение товара с одного места в другое.

Работа WMS-систем базируется на технологии автоматической идентификации, принципе адресного хранения и технологии удаленного управления персоналом. Но при этом персонал склада все также с использованием вилочных погрузчиков, самоходных штабеллеров и гидравлических тележек типа «рокла» выполняет погрузо-разгрузочные работы.

Вместе с тем известно, что проведение погрузочно-разгрузочной операции, ручная отборка и подготовка товара к отправке, внутрискладкие перемещения товара являются наиболее ресурсоемкими и затратными операциями на складе. Кроме того, роль человеческого фактора может свести на нет все усилия от внедрения WMS-систем. Да и неблагодарная роль отведена человеку в системе WMS – «грубой» физической силы, хоть и с использованием средств автоматизации грузовых операций.

Актуальность использования складских роботизированных технологий

Вершиной WMS-систем являются роботизированные автоматические складские системы, представителем которых является система «Интеллектуальный склад» (ИС). В системе «Интеллектуальный склад» специализированное оборудование и информационная среда складского учета представляет собой единое целое.

В этом случае максимально увеличивается эффективность работы всей логистической цепочки: получение товара, идентификация и отслеживание отдельных грузовых единиц, управление размещением запасов и оптимизация использования складской территории, определение наилучшей стратегии обработки грузов, организация обработки заказов и их подтверждение, простая и быстрая инвентаризация и статистический анализ.

Ориентированность системы на использование продольной загрузки (drive-in) склада позволяет максимально эффективно использовать площадь складирования (Рис.1), особенно при многоярусном хранении товара. А использование интеллектуальных алгоритмов оптимального размещения артикулов товара и обработки заказов повышают функциональную емкость склада до 90 % без существенного снижения производительности грузовых операций.

Складская система «Интеллектуальный склад» осуществляет полностью автоматический процесс выполнения грузовой операции с производительностью 60-250 паллет/час (в зависимости от комплектации системы). Максимальная производительность достигается при одновременном использовании двух параллельно работающих функциональных единиц складской системы (одна функциональная единица: подъемник, транспортные тележки «носитель» и «захватчик»), как показано на рис.2.

 «Интеллект» системы постоянно поддерживает склад в оптимальном состоянии c точки зрения скорости выполнения грузовой операции, учитывает грузооборот отдельных артикулов товара, однородность хранения, сроки годности, равномерной загруженности складских площадей, весогабаритные характеристики товара.

Использование автоматической складской системы «Интеллектуальный склад» становится актуальным в случае необходимости максимально эффективного использования складских помещений, резкого повышения производительности труда, исключения хищений и при неблагоприятных условиях работы для персонала.

Система «Интеллектуальный склад» обеспечивает высокий уровень автоматизации складской логистики. Она может использоваться на:

• дистрибьюторских складах;
• складах ответственного хранения;
• складах готовой продукции и полуфабрикатов;
• складах пищевых продуктов (в том числе и складах-холодильниках).

Сравнительный анализ

В таблице представлены сравнительные характеристики изменения основных показателей после внедрения WMS-системы и предполагаемый эффект после внедрения автоматической складской системы «Интеллектуальный склад».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенности конструктивной и программной реализации ИС

 

1. Конструктивные решения грузозахватного элемента, используемые датчики и программное сопровождение в режиме реального времени бортовыми системами позволяют:

·         осуществлять «мягкий» захват и установку паллеты с товаром без нанесений повреждений паллете и товару;

·         выравнивать паллеты с товаром при их загрузке на транспортную тележку («захватчик»);

·         осуществлять контроль наличия паллеты с товаром;

·         непрерывный мониторинг и предупреждение срыва паллет с грузом при перемещении тележек.

 

 

 

 

 

2. Решение об использовании мобильных транспортных тележек («носитель» и «захватчик») для доставки груза позволило сделать неподвижным подъемник, что значительно снижает требования к качеству пола складского помещения. Отпадает необходимость прокладки подкрановых путей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Оригинальная конструкция кабельного барабана позволяет осуществлять надежную смотку и размотку силового кабеля, бесперебойную подачу электроэнергии движущимся транспортным тележкам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Конструктивные решения подъемника позволяют поднимать груз с малой высоты, что избавляет от необходимости делать приямок в полу. Кроме того, расположение привода в нижней части подъемника удобно при эксплуатации. Скрытая система противовесов позволяет рационально использовать мощность двигателя подъемника и экономить энергоресурсы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Использование оригинального колесного привода позволяет осуществлять плавное перемещение тележек через стыки рельсовых путей и при съезде с каретки подъемника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 6. Использование датчиков типа «лазерных линеек» позволяет бортовым системам в режиме реального времени:

• автоматически управлять скоростными режимами тележек и кареткой подъемника и обеспечивать требуемую плавность хода;
• обеспечивать высокую точность позиционирования и установки палеты с товаром на стеллажную конструкцию;
• контролировать пробуксовку колес и нештатные ситуации, связанные с выездами тележек на границы стеллажной конструкции;
• контролировать попадания посторонних предметов под колеса тележек.

  

 

 

7. Использование автономных бортовых систем подъемника и транспортных тележек позволяет в реальном режиме времени:

• осуществлять надежное управление грузовой операцией;
• контролировать состояния двигателей;
• проводить мониторинг состояния датчиков груза и контролировать его расположение;
• опрашивать датчики безопасности на наличие препятствия слева или справа по ходу движения тележек;
• контролировать устойчивость цифровой связи с диспетчерским пультом;
• осуществлять передачу информации о ходе выполнения грузовой операции в программу «Диспетчерский пульт ИС».

 

 

 

8. Использование средств оптической цифровой связи обеспечивает разделение силовых и сигнальных линий, надежное и контролируемое взаимодействие бортовых систем управления подъемника и тележек с «Диспетчерским пультом ИС».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Использование методов конечных автоматов при разработке программы «Диспетчерский пульт ИС» позволило осуществлять надежное автоматическое управление бортовыми системами подъемника и транспортных тележек и синхронизацию их работы при выполнении сложных грузовых операций с внутрискладскими перестановками. В случае возникновения нештатной ситуации оператор получает наглядную графически иллюстрированную информацию о причинах сбоя и месте его локализации, а также рекомендаций для устранения сбоя и возможности продолжения выполнения грузовой операции.

 

 

 

 

 

10. Использование алгоритмов теории графов, оптимизации и комбинаторики в программе «Диспетчерский пульт ИС» позволяют решать «шахматную» задачу последовательности выполнения грузовых операций для товаров разных артикулов. При этом учитывается грузооборот тех или иных артикулов, однородность артикулов и их срок годности, равномерность загруженности стеллажной конструкции и распределенность заказанных артикулов по пространству склада, наличие параллельно решаемых задач загрузки и отгрузки.

 

 

 

 

 

 

11. Интуитивно-понятный и эргономичный интерфейс программ «Складской учет ИС» и «Диспетчерский пульт ИС», использование штрихкодирования товаров и палет позволяет оператору в условиях дефицита времени осуществить четкое и своевременное проведение количественной и качественной приемки или отгрузки товарной продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Программа «Складской учет ИС» позволяет:

• создавать, редактировать и удобно использовать справочники товаров и контрагентов;
• создавать, просматривать, архивировать и печатать акты загрузки и отгрузки;
• получать наглядную информацию о текущем состоянии склада и о каждой ячейке адресного хранения;
• осуществлять быстрый топографический поиск товара;
• получать информацию о хранимом артикуле и его адресе на складе;
• осуществлять автоматическое документирование выполняемых грузовых операций и статистический анализ работы склада;
• позволяет интегрироваться с системами сторонних разработчиков (*).

*по договору – программа «Складской учет ИС» может быть подключена к внешним финансовым системам сторонних разработчиков или интегрирована в существующие системы управления предприятием.

Автор: материал подготовили А.С.Медведев и В.Г.Зубенко