Sterowanie automatyką nie jest jeszcze standardem w oferowanych systemach WMS, natomiast powoli staje się bardzo pożądaną funkcjonalnością, która w przyszłości może stać się normą, jeśli chodzi o system magazynowy. Wdrażanie automatyki magazynowej odpowiada wprowadzeniu nowoczesnych rozwiązań technologicznych, których zadaniem jest optymalizacja całego procesu przepływu towarów. System WMS natomiast może sterować niektórymi maszynami, urządzeniami lub całą infrastrukturą magazynową, w zależności od wyposażenia magazynu.

W jakie funkcjonalności IT może i powinien wyposażyć instalację automatyki magazynowej jej dostawca? „Jest to zależne od poziomu złożoności automatyki. W przypadku dostaw pojedynczych komponentów (wagi, przenośniki itd.), zwykle urządzenie jest dostarczane ze sterownikiem sprzętowym, pozwalającym na skomunikowanie się z urządzeniem i wywołanie na nim odpowiednich funkcji. W takim przypadku za interpretację logiki biznesowej jest odpowiedzialny WMS” – mówi Piotr Modzelewski, Architekt oprogramowania w Instytucie Studiów Programistycznych S.A. „Inaczej wygląda sytuacja w przypadku dostarczania całościowych rozwiązań zautomatyzowanego magazynu. W takiej sytuacji dostawca automatyki dostarcza sterowniki integrujące urządzenia, a rolą WMS-a jest dostarczanie na bieżąco informacji pozwalających wykonać prawidłową operację (np. wybrać odpowiednią ścieżkę na przenośniku)” – dodaje nasz rozmówca.

 

                                              Fotolia

Każdy element automatyki magazynowej powinien posiadać pewne oprogramowanie, które nim steruje, na określonym poziomie. Poziom sterowania może być bardzo różny: od niskiego, gdzie dołączone oprogramowanie wysyła proste sygnały do urządzenia, typu „włącz/wyłącz”, do wysokiego, gdzie oprogramowanie zawiera w sobie narzędzia optymalizacji dla transportu, a nawet część logiki biznesowej. „Niski poziom sterowania spotykamy często w przypadku prostych urządzeń typu przenośniki. Wyższy poziom występuje na przykład w przypadku urządzeń typu szafy automatyczne, gdzie wewnętrzne oprogramowanie steruje również takimi parametrami, jak: szybkość przesuwania półki, maksymalne obciążenie itd.” wyjaśnia Justyna Ganiec, Application Consultant w firmie Consafe Logistics. „Wysoki poziom sterowania przez oprogramowanie wbudowane w urządzenie można spotkać w przypadku urządzeń typu: magazyny wysokiego składowania z układnicami regałowymi, systemy typu auto-store, czy też roboty kompletacyjne” – dodaje. Takie instalacje niejednokrotnie pozwalają na zawarcie w nich części logiki optymalizacyjnej, chociaż w wielu przypadkach logika optymalizacyjna i biznesowa należą do rozwiązania WMS, zintegrowanego z automatyką.

Dr inż. Andrzej Bobiński, Prezes Zarządu Logifact-Systems, zwraca uwagę, iż funkcjonalności IT, w jakie powinny być wyposażone instalacje automatyki magazynowej, należy rozpatrywać z uwzględnieniem dwóch poziomów zarządzania/sterowania tymi instalacjami. Najniższa warstwa, odpowiadająca za sterowanie, to poziom sterowników. Każdy dostawca musi wyposażyć swoje rozwiązanie w warstwę sterowania automatyką magazynową przy pomocy programowalnych sterowników PLC (programmable logic controller). „Ta warstwa odpowiada za sterowanie poszczególnymi komponentami urządzeń automatyki magazynowej (np. w przypadku przenośników włącza/wyłącza zwrotnice przenośnika, powoduje obrót stołów obrotowych, włącza/wyłącza silniki poszczególnych sekcji przenośnika itp.). Warstwa ta ma duże znaczenie dla wydajności pracy przenośnika ze względu na jej szybkość reakcji czy ustawienia czasów okien” - tłumaczy Andrzej Bobiński.

Drugą, wyższą, warstwą zarządzania, jest warstwa MFC (material flow control). Jest to warstwa, która komunikuje się z jednej strony z systemem WMS, a z drugiej – bezpośrednio z warstwą sterowników PLC i zajmuje się sterowaniem ruchem w obrębie instalacji automatycznej. „Wszyscy więksi dostawcy posiadają swoją wyspecjalizowaną klasę systemów MFC. W przypadku dużych firm, oferowane przez nie systemy MFC, posiadają na ogół szeroki zakres funkcjonalny, umożliwiający zarówno niezawodne zarządzanie złożonymi instalacjami automatyki magazynowej, jak też sprawne budowanie interfejsów z systemami WMS lub ERP” – dodaje Andrzej Bobiński. Oznacza to, że olbrzymia większość funkcjonalności niezbędnych do sterowania urządzeniami automatyki, oferowanymi przez danego dostawcę, jest ustandaryzowana, gotowa i wymaga co najwyżej parametryzacji. Większość zaawansowanych systemów MFC wyposażona jest dodatkowo w funkcję wizualizacji pozwalającą na śledzenie ruchu, identyfikację awarii itd. Są to narzędzia dostarczane wraz z urządzeniami automatycznymi.

Firma informatyczna odpowiedzialna za dostarczenie oprogramowania do magazynu automatycznego to bardzo istotny podmiot, który ma do odegrania krytyczną rolę w projekcie. W którym momencie do akcji powinien wkroczyć dostawca systemu WMS i jakie funkcjonalności musi on dostarczyć, aby magazyn automatyczny pracował efektywnie?

„Wskazane jest zaangażowanie firmy dostarczającej system WMS na możliwie wczesnym etapie, a przynajmniej od momentu, w którym zaprojektowana została obsługa procesów magazynowych przez urządzenia automatyczne” – twierdzi Andrzej Bobiński z Logifactu. Głównym zadaniem dla obu zaangażowanych stron, zdaniem eksperta, powinno być w pierwszej kolejności wyznaczenie jednoznacznego podziału zadań w zakresie obsługi procesów magazynowych, tzn. określenie, za jakie obszary zarządzania odpowiada WMS, a za jakie warstwa MFC. Jest to kwestia o tyle istotna, że ma decydujący wpływ zarówno na funkcjonalność systemu WMS w zakresie zarządzania procesami magazynowymi na styku WMS – MFC, jak również na późniejsze interfejsy wymiany danych, jakie muszą powstać w celu zapewnienia poprawnej komunikacji pomiędzy obiema warstwami.

W idealnej sytuacji rozwiązania automatyzacyjne i system zarządzania magazynem powinny tworzyć spójną całość. Warto więc, by od podstaw były one tworzone z uwzględnieniem swoich funkcjonalności. Kluczowa dla sprawnej współpracy pomiędzy nimi jest niezawodna identyfikacja poszczególnych produktów i ich lokalizacji w zakładzie oraz ewidencjonowanie i komunikowanie przez pojazdy wszelkich realizowanych przemieszczeń.

Podział ról między rozwiązaniem WMS a systemem IT, będącym częścią automatyki, może być bardzo różny. W niektórych przypadkach WMS bardzo głęboko wnika w sposób sterowania automatyką, pełniąc niejednokrotnie rolę rodzaju integratora pomiędzy różnymi elementami automatyki (często od różnych dostawców) znajdującymi się w magazynie. „W innych przypadkach WMS zarządza jedynie warstwą biznesową, tzn. nie wnika w sposób realizacji przemieszczeń przez układ automatyki. Elementy automatyki widziane są wówczas przez WMS jako tzw. „black box”. W takim układzie WMS zleca realizację danego procesu systemowi automatyki, a ten raportuje do WMS stan jego wykonania” – mówi Justyna Ganiec z Consafe Logistics.

Może się jednak zdarzyć, że właściciel magazynu korzystający z danego narzędzia klasy WMS podejmuje decyzję o zainwestowaniu w automatykę magazynową. Jak wówczas należy podejść do kwestii integracji oprogramowania z nową instalacją i jakie dane będą kluczowe w celu zintegrowania na styku obydwu systemów? Jakie kroki należy podjąć, aby taką integrację sprawnie wykonać? „Wszystko zależy od skali instalacji automatyki: jeśli jest to prosty przenośnik, integracja jest z reguły prosta. W przypadku rozbudowanych systemów automatyki składających się z układnic (zwanych często miniloadami), sorterów, przenośników, wind, etykieciarek, urządzeń paletyzujących zdarza się, że firma dodatkowo decyduje się na wymianę systemu WMS na bardziej nowoczesny, który jest w stanie obsługiwać złożone procesy automatyczne” – mówi Jerzy Danisz, WMS Competence Manager w firmie PSI Polska. Jego zdaniem optymalne wykorzystanie automatyki często wymaga przebudowania procesów logistycznych np. wprowadzania przetwarzania batchowego lub optymalizacji składowania w automatycznych strefach, jeśli systemy automatyki nie oferują tego typu rozwiązań, to właśnie system WMS przejmuje te zadania. Ważne jest to, w jaki sposób WMS poprzez moduł MFC zarządza automatyką. „WMS powinien obsługiwać procesy związane z automatyką w sposób optymalny, tzn. zawsze wyszukiwać najlepsze rozwiązania ze wszystkich dostępnych. Sam system MFC pośredniczy pomiędzy automatyką a systemem WMS, który stanowi silnik optymalizujący cały mechanizm. To dzięki systemom WMS automatyka może zostać maksymalnie wykorzystana, a procesy z nią związane zostaną zoptymalizowane” – mówi Jerzy Danisz.

Wprowadzenie automatyki do magazynu bardzo często skutkuje reengineeringiem procesów magazynowych. W opinii Piotra Modzelewskiego (ISP SA) po pierwsze, należy sprawdzić, czy nowe procesy będą obsługiwane przez aktualnie eksploatowany system. Po drugie, czy ma on możliwość eleganckiej współpracy z automatyką. Jako że staje się ona elementem podstawowych procesów biznesowych, zapewnienie dobrej, zgodnej z standardami i zasadami sztuki, obsługi urządzeń staje się kluczowym elementem systemu. „Po trzecie, trzeba sprawdzić, czy aktualnie eksploatowany system spełnia wymagania odnośnie wydajności – zarówno pod względem czasów odpowiedzi wymaganych przez interfejsy magazynu automatycznego, jak również pod kątem planowanego wzrostu ilości transakcji magazynowych (zwykle to także wiąże się z wdrożeniem automatyki)” – mówi Piotr Modzelewski.

 

                               Fotolia

W przypadku, gdy w magazynie zarządzanym przy pomocy systemu WMS zostaje wdrożona instalacja automatyczna, zdaniem Andrzeja Bobińskiego z Logifact-Systems kluczowe stają się dwa główne zadania: stworzenie interfejsów wymiany danych pomiędzy systemem WMS i oprogramowaniem sterującym urządzeniami automatycznymi (warstwa MFC) oraz opracowanie i wdrożenie modyfikacji systemu WMS. „Pierwsze z powyższych zadań wynika z konieczności zapewnienia prawidłowej komunikacji pomiędzy obiema warstwami programowymi. Drugie natomiast dotyczy przypadków, w których wdrożenie instalacji automatycznej powoduje zmiany w przebiegu procesów magazynowych. W takiej sytuacji konieczne jest takie zmodyfikowanie systemu WMS, aby zarządzał on w sposób prawidłowy procesami magazynowymi obsługiwanymi przez instalacje automatyczne” – tłumaczy Andrzej Bobiński i dodaje, że stworzenie prawidłowych interfejsów wymiany danych wymaga ścisłej współpracy zespołów projektowych dostawców obu rozwiązań: systemu WMS i systemu sterowania automatyką. W pierwszej kolejności w toku prac analitycznych wspólnie dochodzi się do tego, jakie dane i komunikaty będą podlegały wymianie.

Eksperci przyznają, że trudno o zdefiniowane standardy postępowania w projektach integracji funkcjonującego już WMS-a z wdrażaną na nowo automatyką magazynową. „Konkretne określenie działań jest niemożliwe, ponieważ różne systemy WMS cechują się różnymi zakresami obowiązków i funkcjonalności. Jedną skrajnością jest zastosowanie specjalnie przygotowanego odchudzonego systemu WMS dokonującego interfejsowania z zewnętrznym systemem WMS. Z drugiej strony spektrum jest zewnętrzny system WMS, przejmujący częściowo obowiązki automatyki” – mówi Paweł Zakrzewski, Programista w firmie Logzact. W tym przypadku system automatyki zostaje dostosowany do współpracy z nim, ale niekoniecznie oznacza to pozbywanie się z niego funkcjonalności, a raczej jej duplikację.

 

Dostawcy WMS-ów, z którymi rozmawialiśmy, mają na swoim koncie interesujące projekty uwzględniające integrację software’u z urządzeniami automatyki magazynowej.

 

PSIwms jest systemem zaprojektowanym do współpracy z automatyka magazynową. Integracja z automatyką magazynową jest prowadzona przez firmę już od wielu lat na rynku niemieckim. W Polsce przykładem projektu z wykorzystaniem rozbudowanych instalacji automatycznych jest wdrożenie systemu PSIwms dla firmy LPP. System obsługuje procesy logistyczne związane z zamówieniami towarów z salonów firmowych marek LPP: Reserved, MOHITO, Sinsay, Cropp i House. Jednym z wyzwań w tym projekcie była integracja starych systemów przenośników (przeniesionych z poprzednich magazynów), nowych przenośników oraz sorterów. Każdy z wymienionych komponentów dostarczony był przez innego dostawcę, co dodatkowo komplikowało np. przekazywanie komunikatów z WMS do automatyki. PSI zintegrowało system z zaawansowaną automatyką magazynową obejmującą m.in.: przenośniki, sorter typu cross-belt (400 zrzutów / 8 stanowisk indukcyjnych), układnicę (tzw. System miniload) na 370 000 miejsc składowania (kartonów). „W magazynie znajdują się także automatyczne zamykarki, etykieciarki i sorter wysyłkowy. System obsługuje do kilkuset tysięcy indeksów artykułowych. Maksymalna przepustowość centrum dystrybucyjnego LPP po rozbudowie osiągnęła wartość ponad 1 200 000 sztuk odzieży na dobę” – mówi Jerzy Danisz.

Duża część wdrożeń systemu Synaptic.WMS, oferowanego przez Instytut Studiów Programistycznych, obsługuje jakieś elementy automatyki – w różnej skali biznesowej i różnej skali skomplikowania – od prostych integracji z wagami, przez przenośniki rolkowe czy regały automatyczne, aż po zintegrowane magazyny automatyczne. – „Z tego względu od wersji Synaptic.WMS 5.0 wprowadziliśmy specjalny moduł – External Device Engine, który umożliwia integrację z dowolnymi urządzeniami zewnętrznymi bez ingerowania w strukturę wewnętrzną procesów systemu. Zapewnia to nie tylko łatwość i szybkość tego typu integracji, ale – co najważniejsze – pełną niezawodność i skalowalność rozwiązania” – mówi Piotr Modzelewski.

Również firma Mantis Polska posiada wieloletnie doświadczenie w integracji systemów automatyki magazynowej. W Polsce zrealizowane zostały wdrożenia WMS wspierające automatykę między innymi dla firm TIM i NoLimit. Obie firmy są liderami w swoich branżach, tj. elektrotechnicznej i fashion, działając na rynkach e-commerce jako podstawowych obszarach swojej działalności. – „W zakresie konkretnych rozwiązań Mantis integruje rozwiązania automatycznych magazynów paletowych, sorterów, rozwiązań Pick-to-Light oraz regałów automatycznych Lean-Lift typu vertical storage” – mówi Mariusz Puto, General Manager w Mantis Polska. W chwili obecnej firma Mantis realizuje dwa kolejne projekty.

Firma STILL chwali się z kolei realizacją semiautomatycznego magazynu w firmie Heuchemer. Dążąc do optymalizacji zagospodarowania przestrzeni, zdecydowano się tam na wykorzystanie platform transportowych STILLPalletShuttle, umożliwiających gęste składowanie, bez konieczności pozostawienia wolnej przestrzeni na alejki komunikacyjne. Szeroki na 46 m i długi na 42 m zespół regałów o wysokości sięgającej 16 m pozwolił na zwiększenie przepustowości magazynu o 10 650 miejsc paletowych. Całość obsługiwana jest przez 4 platformy transportowe, automatycznie przewożące ładunek w głąb regału – zawsze na pierwsze wolne miejsce w kanale wskazanym przez WMS. Za umieszczanie platform na początku odpowiedniego szeregu regałów odpowiadają dwa sterowane ręcznie pojazdy VNA typoszeregu STILL MX-X. Cechami charakterystycznymi tego półautomatycznego systemu są ponadprzeciętna gęstość składowania oraz duża elastyczność. Prócz opisanego wyżej rozwiązania, elektryczne wózki czołowe, za których pomocą realizowano zadania związane z usuwaniem odpadów produkcyjnych, postanowiono zastąpić urządzeniami techniki magazynowej kompatybilnymi z aplikacją STILL iGo Easy. System pozwala programować pracę pojazdów z poziomu prostego interfejsu zainstalowanego na tablecie.