Мы живем в век активного развития интернет-торговли. Все больше и больше товаров люди заказывают в сети с доставкой на дом или в пункт выдачи. И все больше крупных складов, необходимых для обслуживания интернет-магазинов можно видеть в Подмосковье и других регионах России. Особенно это заметно на ЦКАД.
Для эффективной работы, для достижения максимальной производительности склад должен быть автоматизирован. Под автоматизацией склада понимается, в первую очередь, использование специализированного программного обеспечения для автоматизации складских процессов – WMS. Работа WMS базируется на адресном хранении и идентификации товаров с помощью штрих-кодирования или других способов.
После внедрения WMS встает уже вопрос использования автоматизированного оборудования для перемещения ТМЦ – различного конвейерного оборудования, роботов, шаттлов, подъемников. Мы в этой статье подробно остановимся на конвейерном оборудовании и его автоматизации, так как объем такого оборудования на складах существенный.
Функционально склад можно разделить на три части: зона приемки, зона хранения, зона отгрузки. Для перемещения товаров между этими зонами обычно используются конвейеры. И, так как хранение на складе адресное, то и транспортировать товары нужно не все в одно место, а в нужную зону, определенную системой WMS. Соответственно, конвейерная линия состоит из множества ветвей, с участками слияния и разделения потоков.
Автоматизация конвейера может показаться простой задачей, но все зависит от производительности. При малой производительности задача, и правда, довольно проста. Но с ростом производительности она становится все сложнее. В случае с роликовыми конвейерами (а они используются очень часто при транспортировке пластиковых контейнеров) работать на скоростях выше 1 м/с довольно проблематично, т.к. сильно вырастает тормозной путь ТЕ при остановке. Более того, тормозной путь разный и зависит от веса транспортного контейнера. Соответственно, задача состоит в том, чтобы при небольшой скорости линий достичь весьма приличной производительности. Это означает, что товары по конвейеру должны идти с минимальными промежутками между собой, но при этом не сталкиваться при торможении и в местах объединения двух потоков.
Особое место среди конвейерного оборудования занимают сортеры. Сортеры обычно используются в зоне отгрузки и представляют собой конвейер с множеством ответвлений. Ответвление, т.н. «шут», обычно привязан к какому-либо направлению отгрузки – в определенный город, район, точку выдачи заказов. Иногда сортировочные конвейеры используются в других зонах, не только в зоне отгрузки. Например, если заказ собирается в несколько этапов и товары идут из разных зон склада, сортер может использоваться в зоне формирования одного заказа из нескольких товарных единиц, т.н. зоне консолидации. Все маршруты строятся в соответствии с заданиями WMS.
Кстати, сортироваться могут совершенно разные транспортные единицы – стандартные пластиковые контейнеры, гофроящики, пакеты. Конкретное техническое решение по сортировщику сильно зависит от типа, размеров и веса ТЕ. Также на решение влияет требуемая производительность. Некоторые типы сортировщиков могу обрабатывать до 18 000 единиц в час.
Для выполнения маршрутизации, в т.ч. сортировки, сначала нужно произвести идентификацию транспортной единицы. Чаще всего это происходит при помощи штрих-кода (но сейчас некоторые Заказчики начинают использовать 2D код типа Data Matrix), нанесенного на ТЕ. Для этого мы используем техническое зрение компании Omron, модели FQ-CR1 или Microscan, подключенное к ПЛК по шине Ethernet. Лазерные сканеры не имеют преимуществ по цене, а функционал у них уже. Хотя некоторые компании используют и лазерные.
WMS обозначает промежуточные и конечную точку маршрута, а полностью маршрут движение ТЕ определяется программируемым логическим контроллером, который и управляет всем конвейерами. Между WMS и ПЛК есть промежуточное звено – WCS. WCS получает команды от WMS, обрабатывает их, и передает задание на уровень ПЛК. Основная задача – предоставление данных о распределении ТЕ по зонам склада. Таким образом, перед WCS стоит задача обмена данными с сервером WMS и с ПЛК. Аппаратной платформой WCS служит, как правило, сервер на базе Linux или MS Windows Server. Подключение к ПЛК организовывается по сети Ethernet. С WMS обмен данными осуществляется с помощью http-запросов.
Т.к. наша основная компетенция – системы управления, то проекты по автоматизации транспортных складских систем мы осуществляем совместно с нашим постоянным партнером. «Железо», т.е. сами конвейера, используются европейского и, чаще, китайского производства. Совместно, в 2017-2022 мы выполнили автоматизацию порядка 30 км конвейерного оборудования на складах крупных интернет-магазинов.
