WCS i MFC – systemy do zarządzania automatyką magazynową

Autorzy: Jakub Płaza | wtorek, 27 grudzień 2016. | w kategorii: Magazynowanie

WCS (Warehouse Control System), czyli jak działa system kontroli magazynu

WCS i MFC – systemy do zarządzania automatyką magazynową
WCS (Warehouse Control System), system kontroli magazynu, pozwala wydajnie zarządzać magazynem automatycznym. Jest to sformułowanie prawdziwe, ale niekompletne, ponieważ sam WCS zdziała niewiele, jeśli nie ma wsparcia w postaci systemu klasy WMS oraz bezpośredniego wykonawcy gruntowanie przekalkulowanych poleceń kierowanych do automatyki – sterownika PLC

Nadchodzi moment, kiedy inwestycja w oprogramowanie klasy WMS staje się koniecznością. Chodzi oczywiście o dynamicznie rozwijające się i dysponujące (zarządzające) magazynami firmy, których metraż, ilość asortymentu oraz skomplikowanych operacji logistycznych zaczynają wykraczać poza możliwości organizacyjne oparte na ludzkiej pamięci lub poza możliwości arkusza kalkulacyjnego czy prostego systemu informatycznego. Zbyt duża złożoność skutkuje częstymi pomyłkami, zwrotami, coraz dłuższym czasem realizacji zamówień i w końcu utratą zaufania klientów. WMS rozwiązuje te problemy, ponieważ wspiera wszystkie procesy magazynowe, zna dokładną lokalizację i szczegółowe dane dotyczące każdego towaru, wspiera nowe technologie (np. RFID) i współpracuje z innymi systemami (np. ERP, MES, TMS). Z WMS-a nie można zrezygnować – niezależnie od typu magazynu. Warto jednak wiedzieć, że w niektórych magazynach, na przykład automatycznych, WMS nie będzie w stanie samodzielnie zapewnić odpowiednio wysokiego poziomu wydajności pracy bez wsparcia systemu klasy WCS, który może pojawić się w szerszym ujęciu pod skrótem MFC, czyli systemu do sterowania przepływem materiałów (Material Flow Control).

Magazyn automatyczny różni się od magazynu pozbawionego automatyki w dość istotny sposób. Owszem, są w nim regały, ale zazwyczaj bardzo wysokie – nawet kilkudziesięciometrowe. Rzadziej znajdziemy w nich palety, a częściej pojemniki/kuwety o ściśle określonych wymiarach, wypełnione drobnicą, która w procesie kompletacji pobierana jest np. w sztukach. Zasadniczą różnicą jest jednak obecność skomplikowanej automatyki, na którą składają się układnice, transportery czy przenośniki. Rola człowieka w tak zautomatyzowanym magazynie jest dość mocno zmarginalizowana i często sprowadza się do kontrolowania i serwisowania wymienionych urządzeń. Traci ona znaczenie również w przypadku większości procesów magazynowych. Weźmy za przykład kompletację, która przy braku automatyki jest od początku do końca wykonywana przez operatorów. W magazynie zautomatyzowanym kompletacja ma zupełnie inny przebieg, ponieważ rola człowieka może sprowadzać się zaledwie do przekładania towarów z nośnika do opakowań (mamy tu klasyczny przykład metody „towar do człowieka”). Wszystkie pozostałe czynności wykonuje skomplikowany system urządzeń. Podobnie jest z dostawą do magazynu, kiedy rola operatora polega wyłącznie na przekładaniu towarów – połączonym rzecz jasna ze skanowaniem etykiet - z palet do właściwych pojemników. Każdy kolejny krok, czyli przekazanie ich w mechaniczne „ręce” układnicy i umieszczenie we właściwych miejscach na regałach, będzie wykonany przez sterowaną oprogramowaniem automatykę. W tak zorganizowanym magazynie człowiek odgrywa niewielką rolę, dlatego nad sprawną i wydajną pracą automatyki czuwa specjalistyczne oprogramowanie WCS. Gdzie jest więc WMS oraz w jaki sposób odbywa się współpraca obu systemów?

Można zaryzykować stwierdzenie, że WMS pełni w magazynie automatycznym tę samą funkcję co w magazynie pozbawionym automatyki. Jest jednak pewna istotna różnica. Wykonawcą poleceń dla niego nie jest człowiek, a WCS/MFC oraz PLC. Pierwszy analizuje i optymalizuje polecenia z WMS-a i tłumaczy je na język drugiego, czyli wykonawcy inicjującego działanie magazynowej automatyki.

W magazynie automatycznym zdecydowaną większość operacji wykonują układnice. To one zdejmują pojemniki z towarami z wysokich na kilkadziesiąt metrów regałów i z prędkością rzędu kilku metrów na sekundę odwożą na przenośniki (rolkowe, taśmowe), z których są następnie rozdysponowywane po stanowiskach. Każdy magazyn rządzi się swoimi prawami i w każdym organizacja pracy może być nieco inna, ale przyjmijmy, że te stanowiska są miejscem, w którym automatyka spotyka się z człowiekiem, ponieważ właśnie tam pracują osoby realizujący proces kompletacji, np. przekładające asortyment z pojemników do nośników wysyłkowych różnego typu. Po pobraniu towaru odkładają pojemniki z powrotem na przenośnik, skąd są one odbierane przez mechanizm i odkładane na regały w odpowiednie miejsca.

Teraz wyobraźmy sobie, że regałów jest kilka, a w każdym znajdują się tysiące lub dziesiątki tysięcy pojemników. Co więcej, taki magazyn realizuje najczęściej wiele tysięcy zamówień dziennie. Po układnicach i przenośnikach bez przerwy krążą pojemniki. Człowiek nie byłby w stanie nad tym wszystkim zapanować. Chodzi bowiem o to, aby wszystkie operacje przebiegały z możliwe największą wydajnością oraz w odpowiedniej kolejności. Aby mechanizm realizował kilka operacji jednocześnie. Co to znaczy? Jeśli jednorazowo może on dostarczyć operatorom dwa pojemniki, a powinien cztery, to będzie musiał wrócić po pozostałe dwa. W takiej sytuacji, w drodze powrotnej, powinien zabrać pojemniki pochodzące z innego zamówienia, aby odłożyć je na regał – oczywiście możliwie blisko miejsc, z których musi pobrać pozostałe dwa z początkowej puli. Ów przykład został wymyślony na potrzeby artykułu i nie oddaje skomplikowania oraz mnogości procesów zachodzących w magazynach automatycznych. Co więcej, każdy taki obiekt rządzi się swoimi prawami, ma własne metody realizacji i priorytety, ale zawsze – i to jest niezmienne – wszystko musi być realizowane możliwie szybko i bezbłędnie. Typowe oprogramowanie klasy MWS nie jest w stanie nad wszystkim zapanować, ponieważ obsługa automatyki nie leży w jego kompetencjach. Z drugiej strony osamotnione oprogramowanie WCS, stworzone właśnie do tego celu, także niewiele pomoże. Muszą one ze sobą ściśle współpracować. Jest wreszcie trzeci element, o którym nie można zapomnieć – PLC.

Prosty schemat działania może wyglądać następująco: WMS wydaje polecenie dotyczące ilości oraz lokalizacji towaru, który ma zostać dostarczony pracownikom zaangażowanym w przygotowanie wysyłki. Bezpośredni odbiorca tego polecenia – WCS – przetwarza i optymalizuje dane, aby przesłać je do PLC, który bezpośrednio steruje pracą automatyki. Ciekawe, że każdy z tych systemów nie wchodzi w żaden sposób w kompetencje drugiego, tj. WCS może nie wiedzieć, jaki towar automatyka ma zabrać z danego miejsca, a mimo to musi skrupulatnie zaplanować jej pracę. WMS z kolei „nie ma pojęcia”, jaką drogę pokonuje znajdujący się w magazynie asortyment, zanim zostanie umieszczony przez człowieka w pojemniku, w którym opuści magazyn. Sygnałem zakończenia procesu realizacji zlecenia jest dopiero zeskanowanie przez operatora znajdującej się na tym pojemniku etykiety. Innymi słowy - WMS pilnuje, aby właściwy towar został wysłany do właściwego odbiorcy.

Oprogramowanie WCS (MFC) jest kluczem do sprawnego i wydajnego zarządzania automatyką magazynu, ale samo jest mało użyteczne. Dopiero ze wsparciem w postaci nadrzędnego WMS-a oraz podrzędnego sterownika PLC może optymalizować pracę obiektu. To kolejny przykład ścisłej specjalizacji, z jaką coraz częściej mamy dzisiaj do czynienia.

O autorach

Skomentuj

Komentujesz jako Gość.