Digitalizácia logistiky a riadenia zásobovacieho reťazca
04.06.2019
Digitálna transformácia podnikov a automatizácia výroby sa stávajú normou a nevyhnutnosťou nielen pre expanziu, ale aj pre dlhodobú udržateľnosť procesov. V prípade logistiky ide skutočne o naliehavú požiadavku. Dynamické prostredie v logistickom sektore generuje neustále nové nároky na kvalitu, flexibilitu a typ poskytovaných služieb. Spolu s neustálym tlakom na prevádzkové náklady sú spoločnosti nútené prehodnocovať nielen biznis model, ale aj výrazne modifikovať stávajúce procesy a postupy za účelom zabezpečenia plynulosti a spoľahlivosti zásobovacieho reťazca (supply chain).
Digitalizácia a inovatívne technológie sa stávajú nenahraditeľnými nástrojmi pre očakávanú a požadovanú transformáciu zásobovacieho reťazca (supply chain). Umožňujú optimalizovať kapacity, posilňovať výkon, zvyšovať kvalitu a pritom zabezpečiť flexibilnosť celého reťazca. Spoločnosti preto čoraz intenzívnejšie implementujú inovatívne riešenia schopné správne využiť potenciál, ktorý digitálne technológie ponúkajú.
Digitálna transformácia procesov a implementácia nových technológií súhrnne označovaných ako Industry 4.0 alebo Smart Industry riešenia sa nemusia výhradne nasadzovať systémom „všetko alebo nič“. Modulárnosť riešení inteligentnej logistiky navrhnutých podľa princípov kyberneticko-fyzikálnych systémov umožňuje postupnú (evolučnú) transformáciu zásobovacieho reťazca (supply chain).
Logistická, či prepravná spoločnosť alebo podnik inovujúci interné logistické procesy tak môže priamo reagovať na aktuálne potreby v konkrétnej časti zásobovacieho reťazca (supply chain). Spoločnosti často využívajú kustomizovateľné riešenia, ktorými anticipujú nadchádzajúce výzvy podniku alebo očakávané zmeny na trhu, či v reakcii na zvýšený dopyt po variabilite alebo väčšej personalizácii služieb zo strany klientov.
Stratégia digitálnej transformácie logistických procesov sa môže realizovať podobným spôsobom ako digitalizácia výrobných podnikov. Spoločnosti môžu začať s implementáciou riešení na zber dát, pokračovať horizontálnou integráciou podnikových procesov, potom pristúpiť k vertikálnej integrácii podnikových procesov a transformáciu zakončiť auto-optimalizáciou zariadení a systémov. Prax potvrdzuje, že digitalizácia logistiky najčastejšie prebieha v troch základných oblastiach: riadenie a správa skladu (WMS), vnútropodnikové zásobovanie a expedícia a distribučná logistika.
Automatizácia riadenia skladov
Najčastejšími dôvodmi modernizácie a automatizácie riadenia skladov sa stáva nadbytok skladových zásob, vysoké množstvo typov tovaru a komplikovaný prístup k informáciám (evidencia miery spotreby, reklamácie, vratky, doba trvanlivosti apod.). Digitalizácia a automatizácia skladových procesov má najčastejšie tri štádiá.
V prvom sa zabezpečuje identifikovateľnosť materiálov a pohybov v sklade ako aj mimo neho. Záznamy sa vyhotovujú v reálnom čase a sú kedykoľvek dohľadateľné (funkcia dohľadateľnosti - traceability). Okrem zberu a analýzy údajov dochádza aj k zadefinovaniu pravidiel zaskladňovania a vyskladňovania.
Vďaka tomu môžu riadiace Smart Industry systémy efektívne a optimálne spravovať obsadzovanie skladových pozícií ako aj prioritizáciu jednotlivých úkonov a operácií. Takýmto riešením dochádza k premene neriadeného skladu na sklad riadený a to aj vrátane príručných a mobilných zásobníkov nachádzajúcich sa na výrobných pracoviskách (mimo hlavného skladu). Operátori logistiky už v tomto štádiu komunikujú priamo s riadiacim Smart Industry systémom prostredníctvom rozšíreného rozhrania človek-stroj (terminály alebo mobilné zariadenia).
Ďalšie štádium optimalizácie skladových proceov predstavuje využitie interkonektivity všetkých objektov v sklade prostredníctvom priemyselného Internetu vecí (IoT) a digitálneho dvojčaťa. Na tejto úrovni už dochádza k operatívnemu riadeniu procesov, buď na základe sady preddefinovaných pravidiel alebo prostredníctvom autonómnych algoritmov. Tovar sa už pri skladových operáciách nepohybuje podľa statického predpisu, ale algoritmy vyhodnocujú potreby v konkrétnom momente a na základe súboru kritérií (napríklad aktuálna vyťaženosť skladových pozícií, miera obrátkovosti alebo sezónnosť).
Všetky relevantné dáta sú vyhodnocované s ohľadom na aktuálne podmienky a predchádzajúci vývoj príslušných ukazovateľov, čo umožńuje dynamické riadenie zaskladňovacích a vyskladňovacích procesov. Takéto riešenie vzhľadom k operatívnemu riadeniu ponúka aj väčšiu mieru vizualizácie pre obslužný personál, ktorý je presne a detailne navigovaný pri plnení jednotlivých úloh Smart Industry systémom.
Eliminácia zásahu ľudského faktoru predstavuje najvyššiu formu automatizácie riadenia skladu, ku ktorej dochádza prostredníctvom uzavretých bezoblušných skladových systémov. Takáto forma plne autonómneho skladu si už vyžaduje zariadenia na mieru. Okrem automatických regálových zakladačov a robotov je nutné implementovať aj flotilu automaticky riadených prepravných zariadení (AGV) alebo dronov. Jednotlivé zariadenia sú samo-organizovateľné a ich činnosť je koordinovaná na princípe multi-agentového systému. Systémová platforma poskytuje infraštruktúru pre interakciu jednotlivých zariadení v takto distribuovanom systéme.
Prieskum miery robotizácie v skladovacích procesoch (zdroj: eyefortransport) 5,8% respondentov má nasadených robotov vo všetkých procesoch; 6,9% respondentov potvrdilo, že partnerské spoločnosti využívajú roboty v ich skladoch; 18,4% respondentov testuje robotizáciu v niekoľkých skladoch; 18,4% respondetov potvrdilo, že ich partnerské spoločnosti nepoužívajú žiadne roboty v procesoch; 26,4% respondentov potvrdilo, že partneské spoločnosti využívajú roboty v niekoľkých skladoch s ich výrobkami; 49,4% respondentov nepoužíva roboty v žiadnych skladovacích procesoch
Inteligentné riadenie vnútropodnikového zásobovania
Neskoré alebo nedostatočné obsluhovanie výrobných liniek alebo iných zariadení núti spoločnosti optimalizovať procesy v rámci vnútropodnikového zásobovania. Dôvodom pre optimalizáciu sa taktiež stáva aj neefektívna prevádzka prepravných zariadení.
Prvý krok k optimalizácii a zefektívneniu interných logistických tokov digitalizáciou sa najčastejšie aplikuje na podnikový Milk Run systém. Základ riešenia tvorí štandardizácia intralogistických procesov podľa vytvoreného zásobovacieho plánu. Operátori pracujú v súlade s predpísaným harmonogramom, zatiaľ čo informačný alebo Smart Industry systém plní primárne funkciu vizualizácie úkonov, zberu a vyhodnocovaniu údajov.
Ďalší vývojový stupeň inteligentnej intralogistiky zahŕňa zber dát z jednotlivých výrobných liniek a pracovísk za účelom generovania aktuálnych požiadaviek na prepravu materiálu vo výrobe. Takéto Smart Industry riešenie spracováva vstupné dáta. Na základe ich analýzy vytvára a priraďuje pracovné úlohy pre jednotlivých operátorov logistiky s ohľadom na ich aktuálnu či očakávanú mieru pracovnej záťaže, čím dochádza k redukcii prestojov a neproduktívnych úkonov. Systém následne monitoruje realizáciu zadaných úloh.
Alternatívne riešenie zahŕňa automatizáciu zásobovacích procesov prostredníctvom automaticky riadených prepravných zariadení (AGV) premávajúcich na uzavretých trasách. Smart Industry systém na základe aktuálnych požiadaviek a podmienok koordinuje vykonávanie úloh jednotlivými zariadeniami.
Kompletná automatizácia predstavuje posledný, najvyšší, stupeň. Flotila AGV plní úlohy vygenerované systémom na základe aktuálnych požiadaviek ako i výsledkov analýz veľkých dát a predikčných modelov. Smart Industry systém zaručuje infraštruktúru distribuovaného systému na základe ktorého môžu medzi sebou jednotlivé zariadenia komunikovať a vymieňať si dáta v reálnom čase (tzv. machine-to-machine komunikácia).
V takto nastavenej architektúre na princípe multi-agentového systému sa už zariadenia, respektíve ich algoritmy, rozhodujú samostatne podľa danej situácie, potrieb a vlastného súboru dát, čiže k výkonu dochádza formou decentralizovaného riadenia. Jednotlivé zariadenia, nielen AGV, už nemajú štandardizované úlohy, ale pridelené role v rámci interne nastavenej hierarchie.
Najväčšie prekážky pri robotizácii (zdroj: eyefortransport) 48% náklady, 40% výpočet návratnosti, 35% pochopiť kde a ako začať, 11% nájsť právneho dodávateľa robotizačnej technológie, 11% iné, 10% prerušenie súčasnej prevádzky
Digitalizácia expedície a distribučnej logistiky
Nízka efektivita vychystávacieho procesu, nekvalitná a nedostatočná kontrola úplnosti dodávok, či absentujúca flexibilita zásobovacieho procesu založeného na objednávkach patria medzi najčastejšie dôvody, prečo sa spoločnosti rozhodujú pre digitalizáciu expedície a distribučnej logistiky.
V prvej fáze digitalizácie sa zachováva princíp ťahu na základe odberateľskej objednávky („order-based delivery process“), pričom Smart Industry systém riadi a monitoruje vychystávací proces generovaním vychystávacích zoznamov. Systém zároveň aj koordinuje súbežné vychystávanie v prípade viacerých skladovacích lokalít. Následne verifikuje kompletizáciu jednotlivých objednávok.
Ďalšie štádium automatizácie už zahŕňa dynamické riadenie distribúcie tovaru. Smart Industry systém prerozdeľuje prácu pre jednotlivých operátorov, pripravuje vychystávacie zoznamy a prerozdeľuje úlohy tak, aby boli pracovníci rovnomerne vyťažení.
Systém zároveň vyhodnocuje a pripravuje zoznamy na základe aktuálneho stavu skladových zásob podľa čoho aj zároveň prioritizuje plán dodávok. V tomto momente spoločnosti zvyčajne pristupujú aj k integrácii automatizovaných a autonómnych vychystávacích technológií (roboty pre vychystávanie).
Prediktívne riadenie distribúcie tovaru už patrí pod najrozvinutejšie štádium implementácie Smart Industry riešenia expedície. Na základe analýzy veľkých dát systém vygeneruje predikčné vzorce a prognózy odberateľských zákaziek a podľa nich nastaví zásoby spolu s materiálnymi, strojovými a ľudskými zdrojmi.
Prieskum využitia umelej inteligencie (AI) v zásobovacom reťazci (zdroj: eyefortransport) 46,1% podnikov nevyužíva; 33,4% podnikov nasadilo AI pre experimentálne použitie; 16,7% obmedzené využitie umelej inteligencie pre špecifické obchodné procesy; 2,0% rozsiahle využitie AI pre špecifické obchodné procesy; 2,0% podnikov využíva AI naprieč zásobovacím reťazcom
Uvedená forma implementácie Smart Industry riešenia využíva umelú inteligenciu (AI) za účelom operatívneho riadenia automatizovaných zásobovacích procesov. Neurónové siete predstavujú kľúčový nástroj prediktívneho manažmentu, nakoľko na základe obrovského množstva dát dokážu detekovať a identifikovať vzorce pre prípravu zásob podľa rozličných kritérií. Efektívne uplatnenie nachádzajú aj pri prerozdeľovaní objednávok podľa obalov (priraďovanie vhodných obalov podľa typu, množstva, hmotnosti resp. iných kritérií tovaru) v rámci prediktívneho manažmentu vychystávania.
Modulárnosť a personalizovateľnosť Smart Industry riešení umožňuje ich postupné škálovanie, čo znamená, že spoločnosti si môžu plánovať digitálnu transformáciu procesov s ohľadom na rozpočet, výrobnú a obchodnú stratégiu.
Smart Industry riešenia zabezpečujú zvýšenie výrobného potenciálu a kapacity a tak umožňujú spoločnosti stabilne rásť. To sa zároveň prejavuje aj na skracujúcej sa dobe návratnosti investícií do digitalizácie a automatizácie, čo ďalej motivuje firmy pokračovať v transformačných procesoch podniku.
