Logistika pametne tovarne, WMS in načrtovanje dobavne verige: kje se konča vsak od njih

Večina tovarn je optimizirala svoje stroje, prostor med njimi pa pustila nedotaknjen. Časi ciklov so izmerjeni na sekundo natančno, menjave so merjene in izboljševane, OEE je na zaslonu na hodniku. Medtem material, ki se premika med temi stroji, usklajuje človek z radijsko postajo, podložno mapo in dvajsetimi leti izkušenj. Ko je ta človek na dopustu, tovarna to opazi.

Kaj je logistika pametne tovarne — in kaj ni

Logistika pametne tovarne je digitalizacija te plasti: notranjega premikanja surovin, nedokončane proizvodnje in končnih izdelkov med prevzemom, skladiščem, linijo in odpremo. Loči se od upravljanja skladišča, ki ureja dogajanje znotraj skladiščnega prostora, in od načrtovanja dobavne verige, ki ureja, kaj prispe do vrat. Notranja logistika je vezivno tkivo in običajno najmanj opremljen del celotne operacije.

Najčistejši način, kako začrtati mejo, je po vprašanju, na katero odgovarja posamezni sistem. Upravljanje skladišča (WMS) odgovarja, kje je in v kakšni količini znotraj skladiščnega prostora — skladiščna mesta, FIFO/FEFO, komisioniranje, ciklične inventure. Načrtovanje dobavne verige (SCP) odgovarja, kaj naj prispe do vrat in kdaj — dobavni roki dobaviteljev, predlogi nabave, obljubljeni roki dobave. MES odgovarja, kaj linija počne prav zdaj — nalog, operacija, poraba. Logistika pametne tovarne odgovarja na vprašanje, ki ga nobeden od njih ne obvladuje: kako material pride z rampe na skladiščno mesto, na linijo in v odpremo, kdo ga premakne in do kdaj. V izrazju ISA-95 sedi na ravni Level 3 ob MES, med dejavnostmi ravnanja z materialom in sledenja, ki jih standard našteva in ki jih večina izdelkov MES izvaja le napol.

Pomanjkanje materiala ob liniji: številka, ki je večina tovarn nima

Napaka, ki jo odpravlja, je izpad materiala ob liniji — stroj, ki je zmožen, zaseden z ljudmi in razporejen, a stoji, ker je material nekje drugje. Vsaka tovarna ima za to svojo številko in večina je ne pozna, ker se zastoj knjiži kot "čakanje na material" in nato zlije v kategorijo, v katero se nihče ne poglobi. Ko to začnete beležiti po konkretnih premikih in konkretnih zahtevkih, se vzorec običajno izkaže za skoncentriranega na peščici poti in ob prehodih med izmenami.

Transportni zahtevki nadomestijo radijsko zvezo

Digitalni transportni zahtevki nadomestijo radijsko zvezo. Ko linija potrebuje material, se zahtevek ustvari v sistemu — samodejno iz proizvodnega načrta in stopnje porabe, kjer je to mogoče, ročno tam, kjer ni — in vstopi v vrsto s prioriteto, izvorom, ciljem in rokom. Nič od tega ni tehnično zahtevno. Spremeni pa se to, da delo postane vidno, merljivo in dodeljivo, namesto da je odvisno od tega, kdo je najglasneje zavpil.

Dispečiranje kot optimizacijski problem

Dispečiranje tako postane optimizacijski problem in ne vaja iz spomina. Sistem vsako transportno nalogo dodeli vozilu, ki jo lahko opravi najbolj učinkovito, ob upoštevanju trenutnega položaja, trenutnega tovora in drugih odprtih nalog v bližini. Viličar, ki je pravkar odložil paleto na liniji tri, dobi prevzem na liniji štiri, namesto da se prazen vrača na pripravljalno mesto. Izkoriščenost voznega parka se izboljša, ne da bi dodali eno samo vozilo.

RTLS: ko trenutni položaj premaga zadnje skeniranje

Sledenje lokaciji v realnem času to občutno izostri, čeprav za začetek ni pogoj. Ko sistem ve, kje posamezno vozilo dejansko je — prek UWB, BLE ali odčitkov RFID na prehodih — se dodeljevanje ne opira več na zadnje skeniranje, temveč na trenutni položaj. Proizvajalci z gosto notranjo logistiko in številnimi vozili do te stopnje pridejo hitro; manjši obrati pogosto večino koristi dobijo že z digitalnimi zahtevki in dispečiranjem.

Standardi, ki ohranjajo interoperabilnost

Trije standardi odločajo, ali se sistem notranje logistike pogovarja s preostalo tovarno ali postane še en otok. VDA 5050, vmesnik nemške avtomobilske industrije za brezvozniška transportna vozila, omogoča, da AGV in AMR različnih proizvajalcev prevzemajo naloge od enega krmilnika voznega parka — praktični pogoj za to, da pozneje dodate drugo znamko vozil, ne da bi zamenjali plast dispečiranja. ISA-95 opredeljuje modele serije, podserije in lokacije materiala, ki si jih MES in logistika delita, tako da se transportni nalog in proizvodni nalog nanašata na isto šaržo. Oznake GS1 (SSCC za palete, GTIN z aplikacijskimi identifikatorji za šaržo in serijo) naredijo vsako skeniranje berljivo tako za kupčevo skladišče kot za vaše. Nobeden od njih ni vznemirljiv; vse pa je ceneje prevzeti na začetku kot jih naknadno vgrajevati.

Štirje kazalniki, ki pokažejo, ali deluje

Kazalniki, ki štejejo, so neblesteči in takoj uporabni. Povprečni odzivni čas od zahtevka do dostave. Delež transportnih nalog, opravljenih v roku. Delež praznih voženj v voznem parku. Minute zastoja linije zaradi razpoložljivosti materiala. Za opredelitev nobenega ni potrebna nova strojna oprema in vsi so v operaciji, vodeni po radijski zvezi, nevidni.

Sledljivost pride zraven brezplačno

Sledljivost pride zraven brezplačno in v reguliranih panogah projekt upraviči že sama. Vsak premik nosi zapis: kaj je bilo premaknjeno, od kod, kam, kdo in kdaj. Ko se tri tedne pozneje pojavi vprašanje kakovosti in je treba vedeti, katera šarža je šla na katero linijo v kateri izmeni, je odgovor poizvedba in ne preiskava.

Od odzivne do napovedne: povezava s proizvodnim razporedom

Povezava z načrtovanjem proizvodnje je tisto, kar to naredi pametno in ne le digitalno. Ko lahko logistična plast bere proizvodni načrt, je material lahko pripravljen pred povpraševanjem, namesto da ga lovimo za njim. Linija materiala ne zahteva; material je že tam, ker je sistem vedel, da nalog prihaja. To je razlika med odzivno in napovedno notranjo logistiko in dosegljiva je brez enega samega avtonomnega vozila.

Vprašanje zaporedja, ki sledi, je enako kot pri vzdrževanju ali razporejanju proizvodnje: ne vsega naenkrat. Digitalni transportni zahtevki in dispečiranje pridejo prvi, ker ne potrebujejo nobene strojne opreme razen ročnih terminalov, ki jih WMS že uporablja, in ustvarjajo podatke, od katerih je odvisen vsak poznejši korak. RTLS je drugi, in to le tam, kjer gostota vozil ali zahteve glede sledljivosti upravičijo infrastrukturo. Brezvozniška vozila so zadnja: vozni park AGV, postavljen v tovarno, ki se še vedno usklajuje po radijski zvezi, podeduje vsako težavo, ki jo je imela radijska zveza, po precej višji ceni. Tovarna, ki avtomatizira v tem vrstnem redu, dobi svoj delež praznih voženj in zastoje linije zaradi materiala na zaslon — kot poročane številke namesto prepirov — še preden naroči prvo avtonomno vozilo.