Kluczowym etapem projektowania przestrzeni magazynowej stają się symulacje procesów. Dotyczą zarówno wyposażenia samych obiektów, jak i funkcjonowania w nich środków transportu wewnętrznego. Specjaliści są zgodni, bez symulacji procesów, zagwarantowanie odpowiedniej efektywności obiektu stoi pod dużym znakiem zapytania.
Tekst: Michał Jurczak
Zdjęcie: Freepik.com
Co do tego, że obecne zmiany w globalnych łańcuchach dostaw wymuszają na magazynach głęboką transformację operacyjną, a aby zarządzanie nimi było skuteczne, informacje muszą płynąć sprawnie i szybko między działami i członkami zespołów – nie ma wątpliwości m.in. Ireneusz Borowski, Managing Director Poland, Dassault Systèmes. – Operacje magazynowe, które można płynnie połączyć w czasie rzeczywistym, poprawiają wyniki biznesowe i pozwalają elastycznie dostosowywać się do dynamicznych warunków gospodarczych – dodaje.
Element konieczny
Łukasz Wilk, Kierownik zespołu Doradztwa Logistycznego, DataConsult jest zdania, że symulacje procesów logistycznych stały się już standardem w projektowaniu nowoczesnych obiektów, zastępując nieprecyzyjne, intuicyjne metody planowania. Pozwalają one na wirtualne odwzorowanie układu magazynu (layoutu) oraz przetestowanie różnych scenariuszy operacyjnych – od strategii składowania po procesy kompletacji, jeszcze przed etapem realizacji inwestycji. – Dzięki nim możliwe jest dokładne prognozowanie wydajności, kosztów operacyjnych oraz poziomów zapasów. Zaletą takiego podejścia jest niższy koszt oraz krótszy czas analizy w porównaniu do testów rzeczywistych. Główną przewagą tego podejścia jest jednak znacząca redukcja ryzyka inwestycyjnego, co jest kluczowe zwłaszcza przy wdrażaniu kosztownych systemów automatyki magazynowej – dodaje Ł. Wilk.
Zdaniem Andrzeja Bobińskiego (Prezes Zarządu, Logifact- Systems) symulacja staje się przydatna w przypadku projektów dotyczących procesów magazynowych o dużym stopniu złożoności i znacznym wolumenie przepływu, szczególnie przy zastosowaniu rozwiązań z zakresu automatyki magazynowej. – W takiej sytuacji projektowanie oparte na metodach deterministycznych często jest niewystarczające. Symulacja pozwala na sprawne testowanie oraz ocenę przebiegu zaprojektowanych procesów magazynowych, co umożliwia wykrycie trudnych do przewidzenia błędów planistycznych – mówi A. Bobiński, zaznaczając przy tym, że w modelu symulacyjnym badana jest zarówno wydajność, jak i obciążenie urządzeń (w tym automatyki) i pracowników w odniesieniu do czasu. Ważną przewagą stosowania symulacji, w stosunku do tradycyjnego projektowania, jest możliwość testowania dużej ilości scenariuszy rozwiązań, zarówno jeśli chodzi o wielkość i strukturę strumieni materiałowych, jak i warianty samego rozwiązania.
Anna Kłudkowska, Dyrektor sprzedaży, ISS RFID potwierdza, że nowoczesne magazyny to złożone środowiska operacyjne, w których jednocześnie funkcjonują ludzie, systemy automatyczne, urządzenia transportowe i systemy informatyczne. – Projektowanie ich wyłącznie na podstawie layoutu lub doświadczenia projektowego często nie pozwala przewidzieć rzeczywistych zachowań procesów – mówi A. Kłudkowska podkreślając, że to właśnie symulacje umożliwiają przetestowanie różnych scenariuszy operacyjnych jeszcze przed rozpoczęciem inwestycji, np. zmian wolumenów, reorganizacji stref czy wprowadzenia automatyzacji. Dzięki temu można ocenić wpływ tych zmian na wydajność i przepustowość magazynu. – W praktyce coraz częściej wykorzystuje się także dane pochodzące z systemów automatycznej identyfikacji, takich jak RFID UHF, które pozwalają dokładniej odwzorować rzeczywiste przepływy towarów i zasobów w modelach symulacyjnych – podsumowuje A. Kłudkowska.
Na to, że współczesne magazyny funkcjonują w środowisku dużej zmienności zarówno pod względem wolumenów, jak i struktury zamówień czy liczby produktów, a w takich warunkach projektowanie „na statycznych założeniach” przestaje być wystarczające zwraca uwagę Mateusz Wilkosz, Marketing Manager, ISL Innowacyjne Systemy Logistyczne i wyjaśnia, że symulacje procesów logistycznych pozwalają odwzorować rzeczywiste warunki operacyjne jeszcze przed rozpoczęciem inwestycji i sprawdzić, jak system zachowa się w różnych scenariuszach. – W ISL traktujemy symulację jako narzędzie ograniczania ryzyka inwestycyjnego. Pozwala ona zweryfikować przyjęte założenia, a także przewidzieć konsekwencje wzrostu wolumenów, zmian w strukturze zamówień czy sezonowości. Dzięki temu klient podejmuje decyzje w oparciu o dane i scenariusze, a nie wyłącznie doświadczenie czy intuicję – wyjaśnia nasz rozmówca.
To, że wartość symulacji jest bezpośrednio powiązana z jakością procesów, na których się opiera akcentuje Christiaan de Graf, Deployment Director Central Europe, Exotec. Jego zdaniem automatyzowanie nieefektywnych przepływów pracy nie rozwiązuje problemów strukturalnych, jedynie przyspiesza ich realizację. Dlatego rzetelna symulacja wymaga jasno zdefiniowanego, zoptymalizowanego modelu procesów jako punktu wyjścia. – Zautomatyzowane systemy magazynowe składają się z wielu powiązanych elementów, takich jak struktury składowania, robotyka, systemy transportowe oraz różne warstwy oprogramowania. Symulacja pozwala zrozumieć, jak te komponenty ze sobą współdziałają oraz umożliwia wcześniejszą ocenę różnych scenariuszy operacyjnych. Obejmuje to m.in. wpływ zmian w układzie magazynu, strategiach kompletacji czy zmienności wolumenów zamówień na ogólną wydajność systemu. Poza weryfikacją pojedynczej koncepcji, symulacja umożliwia również bezpośrednie porównanie alternatywnych projektów procesów. Modelując równolegle różne scenariusze, można ocenić ich wpływ na przepustowość, wykorzystanie zasobów oraz ogólną efektywność systemu. Celem nie jest wyłącznie automatyzacja procesów, lecz automatyzacja właściwych procesów – podkreśla Ch. de Graf.
Przepływy pod obserwacją
Ł. Wilk (DataConsult) nie wątpi, że to analiza przepływu towarów oraz danych stanowi fundament projektowania efektywnej przestrzeni magazynowej, gdyż pozwala na przejście od założeń teoretycznych do planowania opartego na dowodach. Proces optymalizacji układu funkcjonalnego powinien być zawsze poprzedzony szczegółowym mapowaniem strumieni procesowych, co umożliwia precyzyjną identyfikację obszarów o największym obciążeniu oraz wykrycie potencjalnych, tzw. wąskich gardeł. Główną korzyścią płynącą z tak pogłębionej analityki jest skuteczna eliminacja marnotrawstwa poprzez redukcję zbędnych ruchów towarów oraz ograniczenie nadmiernych buforów. – Praktyka projektowa dowodzi, że skoncentrowanie się na optymalizacji ścieżek kompletacyjnych pozwala znacząco obniżyć koszty operacyjne przy jednoczesnym skróceniu czasu obsługi zamówień – tłumaczy Ł. Wilk.
Robert Gozdek, Prezes Zarządu, Asiston potwierdza, że analiza przepływu towarów odpowiada na kluczowe pytanie: którędy, jak często i w jakiej ilości każda jednostka przechodzi przez magazyn? Bez tej wiedzy magazyn projektuje się „na oko”, co prowadzi do zbędnych ruchów, dłuższych operacji i przestrzeni, która nigdy nie będzie pracować pełną mocą. – Jej znaczenie jest widoczne na trzech poziomach. W wymiarze fizycznym umożliwia logiczne rozmieszczenie towarów – szybkorotujące bliżej stref kompletacji, a wolno rotujące dalej. W wymiarze czasowym pozwala projektować magazyn pod rzeczywiste wahania wolumenów, a nie pod średnią. Natomiast w wymiarze danych zapewnia synchronizację systemów np. WMS z rzeczywistym ruchem towarów – mówi R. Gozdek i dodaje, że wynikiem tego jest krótszy czas operacji, lepsze wykorzystanie przestrzeni i niższe koszty.
A.Bobiński (Logifact-Systems) podkreśla, że analiza przepływów i powiązanych z nimi danych logistycznych jest przy projektowaniu magazynu absolutnie niezbędna zarówno dla stanu obecnego jak przy uwzględnieniu prognozowanych zmian w określonym horyzoncie czasowym. – Wszystkie zaprojektowane procesy magazynowe (z dokładnością do poszczególnych operacji) muszą zostać prawidłowo zwymiarowane zarówno co do wielkości przepływu jak i struktury. Dopiero na podstawie ustalonych i prawidłowo zwymiarowanych procesów magazynowych można opracować layout magazynu oraz zaprojektować jego wyposażenie w niezbędne urządzenia i infrastrukturę techniczną (w tym automatykę magazynową) – tłumaczy szef Logifact-Systems.
Z kolei M. Wilkosz (ISL Innowacyjne Systemy Logistyczne) dodaje, że analizie poddawane są takie elementy jak rotacja produktów, częstotliwość kompletacji, kierunki przepływu czy zależności między procesami. – Coraz częściej obejmuje ona także przepływy między magazynem a liniami produkcyjnymi, co pozwala lepiej zrozumieć, jak organizacja przestrzeni wpływa na ciągłość i efektywność procesów produkcyjnych. Równie istotny jest przepływ danych, czyli sposób, w jaki systemy informatyczne sterują ruchem towarów – wyjaśnia A . Wilkosz.
Ryzyko błędu
– Projektowanie magazynu bez symulacji procesów wiąże się z bardzo wysokim ryzykiem błędów kosztowych i operacyjnych. W praktyce warunki działania zmieniają się na tyle dynamicznie, że opieranie się wyłącznie na doświadczeniu eksperta często okazuje się niewystarczające. Symulacja pozwala przetestować projekt jeszcze przed poniesieniem kosztów infrastruktury, sprawdzić przepustowość, zidentyfikować wąskie gardła i ocenić obciążenie zasobów. To również ważne narzędzie komunikacji z zarządem: zamiast założeń i przypuszczeń można przedstawić konkretne scenariusze oraz dane wspierające decyzje inwestycyjne.
Robert Gozdek,
Prezes Zarządu,
Asiston
Niezbędne wyposażenie
Ł. Wilk (DataConsult) zaznacza, że symulacje logistyczne stanowią kluczowe narzędzie pozwalające na obiektywne porównanie wariantów wyposażenia i systemów transportu wewnętrznego jeszcze przed etapem inwestycji. Jest to szczególnie istotne w przypadku systemów automatycznych, gdzie modelowanie pozwala precyzyjnie ocenić wydajność różnych scenariuszy, takich jak liczba przetworzonych zleceń czy czasy kompletacji. Dzięki symulacji możliwe jest optymalne konfigurowanie floty robotów AGV/AMR oraz pracy przenośników, co ma gwarantować płynność przepływu towarów i eliminować ryzyko powstawania zatorów. – Zastosowanie tej metody pozwala zestawić planowane nakłady inwestycyjne (CAPEX) z realnymi przyrostami efektywności, co jest niezbędne przy dążeniu do maksymalizacji przepustowości na ograniczonej powierzchni. W efekcie projektant zyskuje pewność, że dobrane rozwiązania, od regałów po zaawansowaną automatykę, są optymalnie dopasowane do potrzeb operacyjnych – wyjaśnia Ł. Wilk.
Weryfikacja
– Dobrze zaprojektowany model symulacyjny pozwala zweryfikować czy przyjęty układ transportowy jest w stanie realizować poszczególne jednostkowe zadania transportowe generowane przez procesy magazynowe z jego otoczenia. Np. czy jest w stanie odpowiednio szybko odbierać jednostki magazynowe formowane w strefie wejścia i wprowadzać je do stref składowania lub czy ilość wózków AMR zasilająca produkcję jest odpowiednia.
Andrzej Bobiński
Prezes Zarządu
Logifact-Systems
To, że wybór wyposażenia magazynowego, czyli regałów, systemów składowania czy rozwiązań automatycznych nie powinien zaczynać się od analizy ofert dostawców, lecz od zrozumienia rzeczywistych procesów operacyjnych potwierdza R. Gozdek (Asiston) i dodaje, że symulacja pozwala odpowiedzieć np. na takie pytania jak: czy wysokie regały są w ogóle uzasadnione, skoro większość zleceń dotyczy towarów w strefie niskiej, czy system shuttle odpowiada liczbie indeksów i rotacji, czy inwestycja w automatykę przyniesie realny zwrot?
A. Kłudkowska (ISS RFID) zwraca uwagę na to, że w modelach symulacyjnych coraz częściej uwzględnia się dane operacyjne zbierane w magazynach, np. za pomocą systemów RFID, które pozwalają precyzyjnie odwzorować rzeczywiste czasy operacji, trasy transportowe czy lokalizację jednostek logistycznych. – Dzięki temu decyzje dotyczące wyposażenia magazynu mogą być podejmowane na podstawie danych, a nie jedynie założeń projektowych – zaznacza A. Kłudkowska.
Ch. de Graf (Exotec) tłumaczy z kolei, że w ramach modelu symulacyjnego projektanci mogą analizować, ile robotów lub jednostek transportowych jest potrzebnych, ile stanowisk kompletacyjnych należy zainstalować oraz jaki poziom buforowania jest wymagany. Możliwe jest również porównanie różnych wariantów układu magazynu, aby zrozumieć ich wpływ na przepustowość, czasy oczekiwania oraz wykorzystanie zasobów. – Takie podejście umożliwia bardziej precyzyjne projektowanie systemu i ogranicza ryzyko przewymiarowania lub niedoszacowania kluczowych komponentów. W efekcie firmy mogą podejmować lepiej uzasadnione decyzje inwestycyjne oraz mieć pewność, że planowany system spełni wymagania operacyjne w długim okresie – dodaje.
Transport zoptymalizowany
Jeszcze kilkanaście lat temu mówiąc o transporcie wewnętrznym w magazynach myśleliśmy niemal wyłącznie o wózkach widłowych. Dziś to także systemy oparte na liniach przenośnikach, robotach AGV/AMR lub rozwiązaniach hybrydowych. Zwraca uwagę na to m.in. Ł. Wilk (DataConsult) zaznaczając, iż kluczem do sukcesu jest uwzględnienie w symulacji realnych parametrów, takich jak prędkości urządzeń, ich przepustowości oraz specyficznej logiki ruchu. – Dzięki testowaniu różnych konfiguracji liczby przenośników, rozmieszczenia stacji buforowych czy przebiegu tras robotów mobilnych, możliwe jest wcześniejsze zidentyfikowanie i wyeliminowanie wąskich gardeł – wyjaśnia Ł. Wilk.
Na kosztochłonność transportu wewnętrznego w magazynie zwraca uwagę m.in. R. Gozdek (Asiston) zaznaczając przy tym, że jest on ściśle powiązany z układem i organizacją magazynu, dlatego błędy w projekcie często widać dopiero później. – Symulacja pozwala nam określić optymalną liczbę urządzeń transportowych przy danym profilu zleceń. Zbyt duża liczba wózków widłowych powoduje kolizje i blokowanie się pracowników, a zbyt mała tworzy kolejki przy przyjęciach i wydaniach. Analiza pozwala zobaczyć, które trasy są najbardziej obciążone i gdzie przecinają się drogi ruchu. W przypadku rozwiązań automatycznych, takich jak AMR czy AGV, symulacja jest kluczowa dla właściwego zaprojektowania tras i stref buforowych. Pozwala również porównać rzeczywiste koszty różnych wariantów transportu – tłumaczy R. Gozdek zaznaczając, że najważniejszym czynnikiem nie jest koszt zakupu urządzeń, lecz koszt przemieszczenia jednostki ładunkowej w danym modelu operacyjnym. Modelowanie procesów pokazuje nam gdzie i kiedy będą powstawać zatory np. przy przyjęciach pakowaniu czy dokach.
Podobne kwestie akcentuje Ch. de Graf (Exotec) zwracając ponadto uwagę, na to, że symulacja nabiera szczególnego znaczenia w środowiskach, w których czasy procesów są zmienne, a decyzje operacyjne zależą od bieżącego stanu systemu. – Deterministyczne podejścia planistyczne osiągają w takich przypadkach swoje ograniczenia. Przykładami są zmienne wolumeny zamówień, dynamiczne przydzielanie zasobów transportowych czy zróżnicowane czasy obsługi na stanowiskach pracy – tłumaczy Ch. De Graf zaznaczając przy tym, iż modelując takie warunki, firmy mogą ocenić wydajność systemu w różnych scenariuszach obciążenia o charakterze stochastycznym. Zapewnia to bardziej solidną podstawę do planowania mocy operacyjnych oraz podejmowania decyzji inwestycyjnych.
Ł. Wilk (DataConsult) tłumaczy, że wiarygodność i użyteczność biznesowa symulacji procesów magazynowych zależą bezpośrednio od jakości oraz kompletności dostarczonych danych wejściowych. – Fundamentem modelu są precyzyjne dane wolumenowe, obejmujące profile zamówień w ujęciu dobowym i sezonowym, strukturę asortymentową (SKU), partię oraz częstotliwość operacji przyjęć i wydań. Równie istotne są parametry operacyjne, do których należą rzeczywiste czasy wykonywania poszczególnych czynności magazynowych, prędkości poruszania się jednostek transportowych oraz czasy cykli pracy systemów automatycznych – wylicza Ł. Wilk zaznaczając przy tym, że model musi również uwzględniać pełne spektrum dostępnych zasobów, w tym liczbę pracowników przypisanych do konkretnych stref, harmonogramy pracy co pozwala na wierne odwzorowanie dynamiki pracy. – Należy podkreślić, że bez rzetelnego uwzględnienia tych zmiennych symulacja pozostaje jedynie uproszczonym schematem, pozbawionym wartości analitycznej – tłumaczy Ł. Wilk.
Potwierdza to M. Wilkosz (ISL), a najbardziej istotne są informacje uznaje te dotyczące wolumenów zamówień, rotacji produktów, profilu zamówień (np. liczby pozycji na zamówienie), sezonowości oraz czasów operacyjnych poszczególnych procesów. Równie istotne są dane dotyczące zasobów, czyli liczby pracowników, parametrów urządzeń i dostępnej przestrzeni. Dopiero tak zbudowany model daje wyniki, które mogą być podstawą decyzji biznesowych i inwestycyjnych.
Na liście R. Gozdka (Asiston) znalazły się natomiast: wolumeny z rozkładem szczytowym, a nie średnie dzienne; struktura zleceń, (np.: liczba linii, złożoność, jednostki kompletacji); dane asortymentowe (rotacja, klasyfikacja ABC/XYZ, gabaryty); rzeczywiste parametry urządzeń (a nie dane katalogowe); zasoby ludzkie z uwzględnieniem przerw i zmienności indywidualnej, jak również pełna logika procesów, włącznie z wyjątkami. – Braki, reklamacje, towary uszkodzone zdarzają się rzadko, ale generują największe przeciążenia i często to właśnie one są źródłem wąskich gardeł – podsumowuje R. Gozdek.
A. Bobiński (Logifact-Systems) zaznacza, że informacje (np. o dostawach, zleceniach wydania, zaopatrzeniu produkcji, itp.) powinny być generowane na podstawie danych rzeczywistych (z uwzględnieniem prognoz zmian) i muszą uwzględniać różne scenariusze np. okresy szczytowe, sezonowe zmiany w strukturze i wielkości dostaw i wydań czy planowane wzrosty. – Opracowanie dobrych generatorów danych często jest zadaniem trudnym, szczególnie gdy nie dysponujemy odpowiednimi danymi dla stanu obecnego – zauważa nasz rozmówca.
Podobną opinię wyraża A.Kłudkowska (ISS RFID) podkreślając, że coraz większe znaczenie mają również dane zbierane automatycznie w procesach logistycznych (technologie RFID UHF umożliwiają monitorowanie ruchu towarów i zasobów w czasie rzeczywistym, co pozwala dokładniej odwzorować rzeczywiste procesy w modelach symulacyjnych).
Ch. de Graf (Exotec) zaznacza, że w większości przypadków punktem wyjścia są historyczne dane operacyjne z istniejących systemów. Do kluczowych źródeł informacji należą profile zamówień, dane podstawowe SKU oraz dane dotyczące ruchu zapasów. Zbiory te pozwalają zrozumieć typowe struktury zamówień, częstotliwość rotacji poszczególnych produktów oraz sezonowe wahania wolumenów zamówień. – Równie istotne są parametry procesowe. Czasy operacyjne, strategie kompletacji, prędkości transportu oraz modele pracy mają bezpośredni wpływ na wyniki symulacji. Im dokładniej parametry te odzwierciedlają rzeczywiste warunki operacyjne, tym bardziej precyzyjnie można prognozować wydajność systemu, zapotrzebowanie na moce operacyjne oraz potencjalne wąskie gardła – podsumowuje.
Rzeczywisty przepływ
– Efektywny magazyn powinien być projektowany na podstawie rzeczywistych przepływów materiałowych i informacyjnych. Analiza ruchu towarów pozwala określić m.in. częstotliwość rotacji produktów, intensywność operacji w poszczególnych strefach oraz miejsca, w których powstaje największe natężenie ruchu. Równie istotny jest przepływ danych. Systemy automatycznej identyfikacji – w tym technologie RFID UHF – umożliwiają automatyczne zbieranie informacji o lokalizacji i przemieszczaniu się towarów w czasie rzeczywistym. Dzięki temu możliwe jest dokładniejsze modelowanie procesów logistycznych i projektowanie układu magazynu w sposób minimalizujący krzyżowanie się strumieni transportowych czy niepotrzebne dystanse.
Anna Kłudkowska,
Dyrektor sprzedaży,
ISS RFID
Co z wąskimi gardłami?
Ł. Wilk (DataConsult) nie ma wątpliwości, że to model symulacyjny jest kluczowym narzędzie do identyfikacji wąskich gardeł, a dzięki wizualizacji procesów możliwe jest wykrycie zatorów, przestojów oraz nadmiernych buforów, które w warunkach rzeczywistych mogłyby zostać zauważone dopiero na etapie operacyjnym. – W praktyce symulacja pozwala na testowanie skalowalności poprzez sztuczne punktowe zwiększenie wolumenów, np. o 20-30 proc., co pozwala określić moment, w którym strefy kompletacji lub konsolidacji przestają efektywnie obsługiwać strumień zamówień. Po zidentyfikowaniu krytycznych punktów, takich jak niewystarczająca liczba stanowisk pakowania w szczytach sezonowych czy zbyt wąskie ciągi komunikacyjne, model umożliwia natychmiastowe przetestowanie scenariuszy naprawczych. Pozwala to na weryfikację skuteczności potencjalnych zmian, obejmujących zarówno modyfikacje infrastrukturalne, jak i optymalizację algorytmów zbiórki towarów, jeszcze przed podjęciem wiążących decyzji – mówi Ł. Wilk.
R. Gozdek (Asiston) zauważa, że najczęściej wąskie gardła pojawiają się w punktach styku wielu operacji np. w strefie pakowania przy jednoczesnej kompletacji wielu zamówień, przy bramie dokowej, gdy nakładają się okna odbiorów i wysyłek, albo w systemie WMS, gdy liczba transakcji na minutę przekracza jego możliwości przetwarzania. – To samo narzędzie pozwala sprawdzić skalowalność, czyli co się stanie, gdy skala wzrośnie o 30 proc. albo pojawi się nowy kanał sprzedaży. Symulacja pokazuje moment, w którym obecna architektura przestaje być wydolna, zanim problem stanie się odczuwalny dla klientów. Różnica między działaniem z wyprzedzeniem a reagowaniem na kryzys to zwykle kilka miesięcy i znacznie wyższe koszty – tłumaczy.
A. Bobiński (Logifact-Systems) zwraca natomiast uwagę na to, że systemy symulacyjne są dzisiaj wyposażone w bardzo dobre interfejsy graficzne obrazujące przebiegi poszczególnych procesów, np. odwzorowanie ruchu wózków czy jednostek ładunkowych na przenośnikach, ale także tabele i wykresy w jasny sposób obrazujące wydajność i obciążenie urządzeń. – Te narzędzia w dość łatwy sposób pozwalają stwierdzić w którym miejscu „korkuje” się system lub czy np. zaplanowano zbyt mało środków transportu lub też danemu urządzeniu „brakuje” wydajności – dodaje.
A. Kłudkowska (ISS RFID) zauważa, że dzięki symulacjom umożliwiającym analizę przepustowości procesów można wskazać miejsca, w których powstają wąskie gardła, np. w strefach kompletacji, przyjęć czy transportu wewnętrznego. Dzięki temu można wprowadzić zmiany w organizacji procesów lub infrastrukturze jeszcze przed rozpoczęciem inwestycji. – Modele symulacyjne pozwalają również testować scenariusze rozwoju biznesu, takie jak wzrost wolumenów, zmiany struktury asortymentu czy wprowadzenie nowych kanałów dystrybucji – dodaje.
Przewidywanie
– Oprócz optymalizacji operacyjnej symulacja magazynowa pomaga organizacjom przewidywać wąskie gardła, oceniać ryzyko i proaktywnie reagować na nieoczekiwane zakłócenia. Firmy mogą symulować sezonowe wzrosty popytu, wprowadzanie nowych produktów lub zmiany w sieciach dostawców, zapewniając odporność magazynu w każdych warunkach. Łącząc symulację z zaawansowaną analityką i sztuczną inteligencją, firmy mogą stale udoskonalać przepływy pracy, obniżać koszty i maksymalizować przepustowość.
Ireneusz Borowski,
Managing Director Poland,
Dassault Systèmes
To, że dzięki symulacji można identyfikować wąskie gardła jeszcze przed uruchomieniem magazynu zaznacza również M. Wilkosz (ISL). Model pozwala zobaczyć, w których punktach system osiąga granice swojej wydajności, czy jest to strefa kompletacji, transport wewnętrzny, czy może obszar pakowania, wysyłki i współpracy z produkcją. – Co więcej, symulacje umożliwiają testowanie scenariuszy przyszłościowych, np. wzrostu wolumenów o 20 proc., 50 proc. czy nawet 100 proc. Dzięki temu można ocenić, czy zaprojektowany magazyn wraz z procesami handlingu i integracją z produkcją będzie w stanie obsłużyć rozwój biznesu, czy też konieczne będą dodatkowe inwestycje lub korekty przepływu materiałów – opowiada M. Wilkosz.
Zdaniem Ch. de Grafa (Exotec) typowe ograniczenia mogą występować na stanowiskach kompletacyjnych, w przepływach transportowych lub w obszarach buforowych, gdzie zamówienia tymczasowo się kumulują. – Rosnące wolumeny zamówień, zmiany w asortymencie produktów czy sezonowe piki mogą być symulowane w celu oceny, na ile system jest skalowalny w czasie. Pomaga to firmom przewidywać momenty, w których konieczne będzie zwiększenie mocy operacyjnych lub wprowadzenie modyfikacji systemu – zaznacza.
Technologie wspierające
O zróżnicowaniu rynku narzędzi symulacyjnych wspomina natomiast R. Gozdek (Asiston). – Najbardziej elastyczną klasą są systemy Discrete Event Simulation, AnyLogic, FlexSim czy Simio, które pozwalają budować dokładny model dowolnego procesu magazynowego i testować go w różnych scenariuszach. Systemy te wymagają kompetencji analitycznych, ale w zamian dają pełną kontrolę nad logiką i parametrami modelu. Coraz większą rolę odgrywa digital twin, czyli model cyfrowego bliźniaka magazynu zasilanego danymi z WMS i MES. To jakościowa zmiana w stosunku do klasycznej symulacji, bo zamiast jednorazowego projektu otrzymujemy narzędzie do ciągłej optymalizacji działającego magazynu – tłumaczy R. Gozdek. Jako uzupełnienie traktuje eksplorację procesów, która pozwala odtworzyć ich rzeczywiste przebiegi na podstawie danych z systemowych i często pokazuje, że wyglądają one inaczej niż w dokumentacji. Wyniki można wykorzystać jako dane do symulacji.
Listę czterech głównych narzędzi analitycznych i technologii cyfrowych podaje A. Kłudkowska (ISS RFID). Mówi o oprogramowaniu do symulacji procesów logistycznych, narzędziach analizy danych i systemy Business Intelligence, systemach WMS i ERP, jak również technologiach automatycznej identyfikacji, w tym RFID UHF. – W praktyce obserwujemy, że integracja danych z systemów identyfikacji – takich jak rozwiązania RFID stosowane do monitorowania przepływu towarów czy opakowań logistycznych znacząco zwiększa dokładność analiz i wspiera podejmowanie decyzji projektowych – dodaje A . Kłudkowska.
M. Wilkosz (ISL) wśród narzędzi wspierających symulacje procesów logistycznych wymienia zaawansowane narzędzia do modelowania 3D, symulacji zdarzeń dyskretnych oraz analityki danych. Coraz częściej wykorzystuje się także koncepcję cyfrowego bliźniaka (digital twin), który pozwala na bieżąco odwzorowywać działanie magazynu i testować zmiany w środowisku wirtualnym.
Również Ch. de Graf (Exotec) wśród powszechnie stosowanych metod wymienia symulację zdarzeń dyskretnych, która umożliwia odwzorowanie złożonych przepływów materiałów i zależności operacyjnych z dużą dokładnością. – Kluczowym warunkiem jest jednak to, aby symulacja była stosowana do dobrze zaprojektowanych procesów. Automatyzowanie nieefektywnych przepływów pracy nie rozwiązuje problemów strukturalnych, wręcz je potęguje. Jedną z głównych zalet symulacji jest więc możliwość przejrzystego pokazania wpływu różnych wariantów procesów. Projektanci mogą bezpośrednio porównywać alternatywy i oceniać ich wpływ na wydajność, wykorzystanie zasobów oraz koszty jeszcze przed wdrożeniem fizycznym – zastrzega Ch. de Graf i dodaje, iż w wielu projektach po etapie symulacji następuje faza emulacji (na tym etapie planowany magazyn jest odtwarzany w wirtualnym środowisku testowym, ze szczególnym naciskiem na współdziałanie systemów informatycznych). Obejmuje to zazwyczaj system zarządzania magazynem (WMS), system sterowania magazynem (WCS) oraz integracje z systemami nadrzędnymi, takimi jak ERP. – Takie testy end-to-end umożliwiają weryfikację logiki procesów oraz przepływów danych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych jeszcze przed uruchomieniem systemu. Potencjalne problemy mogą zostać zidentyfikowane i rozwiązane na wczesnym etapie, co ogranicza konieczność wprowadzania zmian już podczas operacji. W ten sposób symulacja i emulacja wspólnie tworzą fundament stabilnego i kontrolowanego osiągania pełnej wydajności systemu – wyjaśnia przedstawiciel firmy Exotec.
Borowski (Dassault Systèmes) jako przykład rozwiązania, które oferuje kompleksową symulację procesów logistycznych wymienia platformę 3DEXPERIENCE. Zaznacza, że środowisko to umożliwia firmom tworzenie wirtualnych bliźniaków ich sieci logistycznych, co pozwala to planować, symulować i optymalizować operacje – w tym magazynowanie, transport i przepływy w łańcuchu dostaw, jeszcze przed wdrożeniem ich w świecie rzeczywistym.
