Depozite inteligente

În lumea de astăzi, unde livrarea în ziua următoare a devenit aproape o normalitate, uităm că lucrurile nu au stat întotdeauna astfel. Logistica națională și globală a trecut printr-o transformare remarcabilă. Depozitele moderne sunt inima comerțului; nu mai sunt simple spații de depozitare pentru volume mari de mărfuri, dimensionate pe baza prognozelor privind cererea. Pe măsură ce societatea devine tot mai dependentă de date, depozitul se transformă într-o componentă-cheie a infrastructurii inteligente utilizate pentru gestionarea lanțurilor globale de aprovizionare, monitorizând și răspunzând variațiilor cererii și datelor nou disponibile. Planificatorii logistici și cei care gestionează cererea pot reacționa acum în timp real la schimbările privind stocurile, comenzile, gradul de onorare a acestora și termenele de livrare. Am intrat, astfel, în era depozitului inteligent.

De la depozite de dimensiunea unui stadion la hub-uri inteligente

Pentru cei care au intrat pe piața muncii în a doua jumătate a secolului XX, depozitul reprezenta un concept relativ simplu: mărfurile intrau pe o ușă și ieșeau pe alta, iar evidența stocurilor era ținută într-un sistem computerizat. Datele privind intrările și ieșirile erau disponibile pentru responsabilii de achiziții și pentru planificatori, care le puteau analiza și utiliza pentru a lua decizii.

Astăzi, depozitul modern a devenit un sistem inteligent și dinamic, capabil să colecteze și să interpreteze date în timp real, să anticipeze nevoile și să declanșeze automat acțiuni. Acesta contribuie la gestionarea stocurilor și la planificarea necesarului în funcție de cerere și, în tot mai multe cazuri, devine o componentă esențială a operațiunilor unei companii.

Depozitul este, totodată, unul dintre spațiile în care inteligența artificială și automatizarea converg. Roboții autonomi se deplasează cu precizie printre rafturi, comunică cu senzorii și sistemele de control, preiau produsele de pe rafturi și contribuie la ambalarea acestora pentru expediere.

În paralel, tehnologiile IoT bazate pe senzori permit monitorizarea permanentă a proceselor și a condițiilor din depozit. Aceste sisteme pot identifica schimbările condițiilor de mediu și pot reacționa automat la acestea. De exemplu, temperatura poate fi monitorizată și ajustată pentru a asigura condiții adecvate de depozitare pentru produsele sensibile, inclusiv cele din industria alimentară și a băuturilor, precum și din sectorul farmaceutic.

Tehnologiile-cheie din culise

Logistica modernă se bazează pe o serie de tehnologii esențiale care permit depozitelor să devină mai inteligente, mai eficiente și mai flexibile.

Senzori și roboți pentru operațiuni în timp real

Senzorii și IoT: Tehnologiile bazate pe senzori, integrate cu Internetul Lucrurilor (IoT), funcționează ca un adevărat sistem de monitorizare și asistență pentru depozit. Acestea monitorizează în timp real condițiile de mediu, starea echipamentelor și a infrastructurii, precum și nivelul stocurilor și mișcarea acestora. Practic, senzorii reprezintă “ochii și urechile” depozitului, colectând date esențiale care, prin intermediul tehnologiilor Edge Computing și Cloud Computing, pot fi procesate și transformate în informații utile pentru analiză și fundamentarea deciziilor.

Roboții și AGV-urile: Roboții și vehiculele ghidate automat (AGV – Automated Guided Vehicles) sunt utilizați tot mai mult în operațiunile de depozitare. AGV-urile contribuie la creșterea vitezei și eficienței proceselor, reducând în același timp erorile asociate intervenției manuale. Precizia operațională contribuie la diminuarea riscului de accidente și de deteriorare a mărfurilor, în timp ce senzorii și sistemele de navigație permit deplasarea autonomă în spațiul de lucru.

Capacitatea acestora de a funcționa continuu contribuie la creșterea productivității și la optimizarea costurilor operaționale. În plus, AGV-urile sunt soluții scalabile, oferind flexibilitatea necesară pentru a răspunde caracterului dinamic al depozitelor moderne, în care rutele, volumele și fluxurile de lucru se pot modifica permanent.

Conectivitate și energie pentru sisteme autonome

Un exemplu relevant este TE Connectivity, companie care dezvoltă soluții de conectivitate pentru automatizarea industrială și pentru infrastructura depozitelor moderne. TE Connectivity integrează componente robuste și fiabile în sisteme automatizate precum vehiculele ghidate automat (AGV), roboții mobili autonomi (AMR – Autonomous Mobile Robots) și sistemele automatizate de depozitare și recuperare (ASRS – Automated Storage and Retrieval Systems).

Soluțiile companiei sunt concepute pentru cerințele mediilor Industrie 4.0 și pentru dezvoltarea accelerată a comerțului electronic, contribuind la automatizarea și eficientizarea operațiunilor din depozite. Portofoliul include conectori de mare putere, relee, soluții pentru conectarea motoarelor, sisteme de management al bateriilor (BMS) și soluții pentru stații de încărcare.

O aplicație importantă o reprezintă AGV-urile, utilizate pentru transportul autonom al mărfurilor în interiorul depozitelor. Prin reducerea intervenției manuale și optimizarea fluxurilor de transport, acestea pot contribui semnificativ la eficiența operațională. Prin intermediul catalogului RS, COMPEC pune la dispoziție soluții de conectivitate și management al energiei, create pentru a asigura funcționarea fiabilă a acestor sisteme chiar și în medii industriale solicitante.

Sistemele de management al bateriilor (BMS) joacă un rol esențial în monitorizarea unor parametri precum gradul de utilizare a bateriei, temperatura și nivelul de încărcare. Acestea permit o gestionare mai eficientă a energiei și contribuie la menținerea performanței și duratei de viață a bateriilor.

În plus, soluțiile de încărcare TE Connectivity includ conectori și contactoare de înaltă tensiune, creați pentru conectarea și deconectarea sigură și eficientă a surselor de alimentare. Unele dintre soluțiile de încărcare utilizează conectori flotanți proiectați pentru până la 30.000 de cicluri de conectare, susținând astfel cerințele de fiabilitate ale aplicațiilor industriale cu utilizare intensivă.

WMS și inteligența artificială: de la date la decizii

Sisteme de management al depozitului (WMS – Warehouse Management Systems): La acest nivel se realizează coordonarea generală și controlul operațiunilor. Prin integrarea datelor colectate de dispozitivele IoT, sistemele WMS devin practic “creierul și sistemul nervos” al depozitului. Prin conectarea și procesarea datelor în timp real, acestea oferă vizibilitate asupra stocurilor, stării echipamentelor și condițiilor de mediu. Depozitul nu mai este astfel un simplu spațiu de depozitare, ci o sursă activă de date, care susține gestionarea stocurilor, monitorizarea operațiunilor și îmbunătățirea continuă a proceselor.

Inteligența artificială și învățarea automată: Aceste tehnologii duc conceptul de “îmbunătățire continuă” la un nou nivel. Un sistem inteligent nu doar reacționează la ceea ce se întâmplă, ci poate identifica tipare și anticipa nevoile viitoare. Din punct de vedere strategic, acestea permit optimizarea rutelor de preluare a comenzilor, corelarea stocurilor cu cererea în timp real și analiza datelor istorice pentru o gestionare mai eficientă și mai predictibilă a stocurilor.

Depozitare inteligentă: viteză și scalabilitate

Când vine vorba despre comerțul electronic, fiecare secundă contează. Creșterea volumului comenzilor impune depozitelor să proceseze mai multe produse, mai rapid și cu cât mai puține erori.

Roboți ghidați de inteligența artificială: Automatizarea proceselor de depozitare, preluare și pregătire a comenzilor reduce timpul și efortul necesare manipulării fizice a mărfurilor. Roboții pot prelua sarcini repetitive, contribuind la accelerarea procesării comenzilor și la eficientizarea operațiunilor. Rezultatul este un flux de lucru mai rapid și mai eficient, capabil să răspundă cerințelor tot mai mari ale comerțului electronic.

Analiză predictivă: Prin utilizarea învățării automate, datele istorice pot oferi o perspectivă asupra cererii viitoare. Atunci când sunt corelate cu factori externi și tendințe de consum, aceste informații permit o gestionare mai adaptivă a stocurilor, contribuind la echilibrarea cererii și ofertei și la reducerea riscului de lipsă sau de acumulare excesivă a produselor.

Poziționarea dinamică a stocurilor: Produsele pot fi reorganizate în permanență în funcție de cerere și de frecvența comenzilor. Cele cu o rotație ridicată pot fi amplasate în zone mai accesibile, reducând distanțele și timpul necesar pentru preluare. Rezultatul? Livrări mai rapide, mai puține erori și clienți mai mulțumiți.

Comerț cu amănuntul: precizie la nivelul raftului

Comercianții cu amănuntul reduc decalajul dintre experiența de cumpărare online și cea din magazin prin utilizarea unor tehnologii care oferă vizibilitate și control în timp real asupra stocurilor și operațiunilor.

Monitorizarea stocurilor prin IoT: Monitorizarea permanentă a stocurilor permite identificarea rapidă a produselor care se apropie de nivelul minim și poate declanșa reaprovizionarea înainte ca rafturile să se golească.

Reaprovizionare autonomă: Roboții pot prelua o parte dintre activitățile repetitive de reaprovizionare, permițând personalului să se concentreze pe sarcini cu valoare adăugată, precum interacțiunea cu clienții și serviciile oferite acestora.

Optimizarea serviciului Click-and-Collect: Sistemele inteligente simplifică procesul de ridicare a comenzilor din magazin. Notificările transmise în timp real îi informează pe clienți atunci când comenzile sunt pregătite, reducând timpii de așteptare și aglomerația la punctele de ridicare.

Aprovizionarea în domeniul farmaceutic și medical

În industria farmaceutică și medicală, precizia, trasabilitatea și respectarea condițiilor de depozitare sunt esențiale. În acest context, tehnologiile de depozitare inteligentă pot contribui la siguranța și eficiența întregului lanț de aprovizionare.

Depozitare și transport: Monitorizarea condițiilor de mediu prin senzori IoT permite urmărirea parametrilor critici, precum temperatura și umiditatea, contribuind la respectarea cerințelor stricte privind depozitarea și transportul medicamentelor și produselor medicale.

Trasabilitate: Fiecare etapă din parcursul unui medicament poate fi înregistrată și verificată. Tehnologiile blockchain pot contribui la creșterea transparenței și a conformității, oferind trasabilitate de la producție până la utilizarea finală și facilitând monitorizarea loturilor. Caracterul distribuit și dificil de modificat al registrului blockchain permite urmărirea tranzacțiilor și a evenimentelor de-a lungul lanțului de aprovizionare.

Blockchain și date în timp real: Combinarea tehnologiei blockchain cu fluxurile de date în timp real poate automatiza o parte dintre procesele de conformitate și poate genera rapoarte pregătite pentru audit, reducând riscul de eroare umană. În același timp, aceste sisteme pot facilita identificarea și retragerea rapidă a loturilor cu probleme. Partajarea securizată a informațiilor între producători, distribuitori, farmacii și instituții medicale poate îmbunătăți vizibilitatea asupra întregului lanț de aprovizionare.

Implementarea depozitului inteligent – provocări și oportunități

Implementarea tehnologiilor pentru depozitul inteligent nu este o soluție “plug-and-play”. În cazul infrastructurilor existente, aceasta presupune modernizarea și integrarea sistemelor actuale, precum și adaptarea proceselor și dezvoltarea competențelor angajaților. Transformarea nu trebuie realizată într-o singură etapă, însă un plan strategic este esențial pentru gestionarea investițiilor și a riscurilor.

Implementarea presupune:

• Investiții inițiale, evaluate în raport cu beneficiile și eficiența operațională așteptate;
• Personal pregătit, familiarizat cu tehnologiile și noile procese de lucru;
• O strategie robustă de securitate cibernetică, adaptată sistemelor conectate și infrastructurii IoT;
• Integrarea sistemelor IT și OT, pentru o gestionare eficientă a echipamentelor și activelor.

Pentru ingineri, această transformare oferă oportunități pe întregul spectru tehnologic: de la proiectarea aplicațiilor bazate pe senzori și dezvoltarea infrastructurii de conectivitate până la programare, inteligență artificială și integrarea sistemelor. Obiectivul final este crearea unui ecosistem inteligent, conectat și capabil să se adapteze permanent.

Ce urmează?

Dacă Industrie 4.0 s-a concentrat pe automatizare, schimbul de date și tehnologiile inteligente, Industrie 5.0 pune un accent mai mare pe colaborarea dintre oameni și mașini. Abordarea este centrată pe factorul uman și urmărește să amplifice capacitățile oamenilor, acordând în același timp o importanță mai mare sustenabilității și rezilienței în fața unor perturbări precum întreruperile lanțurilor de aprovizionare.

În următorii ani, putem anticipa o evoluție în direcția:

• roboticii susținute de conectivitatea 5G, pentru operațiuni mai rapide și mai flexibile;
• inteligenței artificiale care învață din feedback-ul uman, pentru sisteme mai precise și mai adaptabile;
• tehnologiilor sustenabile, care contribuie la reducerea consumului de energie și a emisiilor.

Aurocon COMPEC vă oferă, prin intermediul RS, acces la o gamă variată de produse și soluții dedicate aplicațiilor industriale, automatizării și digitalizării. Dintre acestea, vă recomandăm următoarele produse:

IXXAT CANbridge NT 200 – bridge/router CAN industrial

Nr. stoc RS: 226-2749 | Producător: Ixxat | Cod de producător: 1.01.0331.20000

IXXAT CANbridge NT 200 – conectivitate pentru sisteme industriale: IXXAT CANbridge NT 200 este un bridge/router CAN-to-CAN destinat conectării și gestionării diferitelor sisteme CAN. Cu două canale CAN, acesta permite filtrarea și conversia mesajelor, precum și configurarea flexibilă a fluxurilor de date între rețele. Funcțiile de segmentare și izolare galvanică contribuie la protejarea echipamentelor și la creșterea fiabilității comunicațiilor. Prin aceste caracteristici, CANbridge NT 200 poate fi utilizat pentru extinderea și integrarea rețelelor industriale în infrastructuri automatizate.

Computer industrial Brainboxes Neuron, Broadcom BCM2837, 1,2 GHz, 4 nuclee, 4 GB, Linux

Nr. stoc RS: 181-7467 | Producător: Brainboxes | Cod de producător: BB-400 | Nr. articol Distrelec: 302-20-117

Caracteristici tehnice

Senzor de viziune SICK, 2.500 mm, monocrom – 5,1 MP

Nr. stoc RS: 781-286 | Producător: SICK | Cod de producător: 1143349

SICK Inspector83x – viziune industrială pentru inspecții automatizate: Senzorul de viziune SICK Inspector83x oferă o soluție performantă pentru aplicații de inspecție și identificare în medii industriale. Cu o rezoluție de 5,1 MP, un senzor CMOS monocrom și tehnologie global shutter, acesta poate realiza inspecții rapide și precise, inclusiv detectarea obiectelor, măsurarea dimensiunilor, citirea codurilor 2D, OCR și recunoașterea modelelor. Distanța de lucru de până la 2.500 mm, iluminarea LED integrată și conectivitatea prin Ethernet, PROFINET și EtherNet/IP permit integrarea acestuia în sisteme moderne de automatizare și în aplicații de control al calității.

Caracteristici tehnice

Depozitul inteligent al viitorului

În timp, depozitele inteligente vor deveni un element fundamental pentru companiile care doresc să rămână competitive. Prin combinarea automatizării, conectivității și inteligenței artificiale, depozitul va evolua de la un simplu spațiu de stocare la o componentă activă și inteligentă a întregii operațiuni.

Depozitul inteligent va deveni un centru interactiv de coordonare, esențial pentru lanțuri de aprovizionare robuste și pentru managementul activelor. În același timp, va funcționa ca un sistem capabil să-și monitorizeze permanent starea și să solicite intervenția inginerilor atunci când apar probleme de mentenanță sau de funcționare a echipamentelor. Datele colectate vor furniza, de asemenea, informațiile necesare pentru îmbunătățirea continuă a proceselor, transformând depozitul într-un sistem dinamic, conectat și capabil să evolueze odată cu nevoile afacerii.

Pentru implementarea unor astfel de soluții, COMPEC vă oferă acces, prin catalogul RS, la o gamă variată de produse și tehnologii pentru automatizare, conectivitate și digitalizare industrială.

Autor: Bogdan Grămescu
Aurocon Compec

Sursă: https://www.rs-online.com/designspark/smart-warehouse-putting-intelligence-into-the-supply-chain

Glosar de termeni

AGV (Automated Guided Vehicle) – Vehicul ghidat automat utilizat pentru transportul autonom al mărfurilor în depozite și alte medii industriale.

AMR (Autonomous Mobile Robot) – Robot mobil autonom capabil să navigheze și să se adapteze dinamic la mediul de lucru.

ASRS (Automated Storage and Retrieval System) – Sistem automatizat pentru depozitarea și recuperarea mărfurilor.

BMS (Battery Management System) – Sistem de management al bateriei care monitorizează parametri precum nivelul de încărcare, temperatura și starea de funcționare.

Blockchain – Tehnologie de registru distribuit care permite înregistrarea și verificarea securizată a tranzacțiilor și evenimentelor dintr-un lanț de aprovizionare.

Cloud Computing – Procesarea și stocarea datelor prin resurse informatice accesibile prin rețea.

Edge Computing – Procesarea datelor cât mai aproape de sursa acestora, pentru reducerea latenței și îmbunătățirea timpului de răspuns.

IoT (Internet of Things) – Rețea de dispozitive și senzori conectați care colectează și schimbă date în timp real.

Învățare automată (Machine Learning – ML) – Ramură a inteligenței artificiale care permite sistemelor să identifice tipare în date și să realizeze predicții.

WMS (Warehouse Management System) – Sistem software pentru coordonarea și optimizarea operațiunilor dintr-un depozit.

IT/OT – Integrarea tehnologiilor informaționale (IT) cu tehnologiile operaționale (OT) utilizate pentru monitorizarea și controlul echipamentelor și proceselor industriale.