Internet rzeczy w magazynie – czy takie rozwiązania mają szansę znacząco usprawnić zarządzanie łańcuchem dostaw? Choć koncepcja IoT sięga 1999 roku, jej praktyczne wdrożenia w obszarze magazynowania zyskują na popularności dopiero w ostatnich latach, na fali rosnącego zainteresowania Przemysłem 4.0. Zaawansowane czujniki, systemy CCTV czy technologie ubieralne dla pracowników (wearables), otwierają nowe możliwości dla menedżerów magazynów. Przyjrzyjmy się im bliżej.
Czym jest internet rzeczy (IoT)?
Internet rzeczy (Internet of Things, IoT) to nie tyle konkretna technologia, co koncepcja dotycząca wykorzystania technologii. Idea IoT opiera się na założeniu, że określone przedmioty zbierają informacje, przetwarzają je i wymieniają się nimi z innymi przedmiotami. Zebrane w ten sposób dane mogą wywołać zaprogramowane akcje zintegrowanych w sieci IOT urządzeń lub zostać wykorzystane do analiz i w celach statystycznych.
Zbieraniu danych służą odpowiednie czujniki (czyli warstwa hardware’owa IoT), które przekazują te informacje do sieci komunikacyjnej. Taką siecią, wbrew nazwie, zazwyczaj nie jest Internet. Łączność między urządzeniami może być oparta m.in. o sieć komórkową, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, sieci LPWAN czy technologię RFID. Choć IoT kojarzy się z łącznością bezprzewodową, to w niektórych przypadkach zasadne jest skorzystanie z komunikacji przewodowej.
Internet rzeczy najczęściej jest kojarzony z rozwiązaniami przeznaczonymi dla klientów indywidualnych, zwłaszcza w obszarze inteligentnych budynków (smart home). Koncepcja stosowana jest także w obszarze polityki publicznej, w szczególności w kontekście tzw. inteligentnych miast (smart cities). Zalety IoT dostrzegł oczywiście również przemysł. Dlatego powstał węższy znaczeniowo termin: przemysłowy internet rzeczy (Industrial Internet of Things, IIoT). Obejmuje on przemysłowe zastosowanie koncepcji IoT, mające na celu m.in. zwiększenie wydajności produkcji oraz usprawnienie zintegrowanych łańcuchów dystrybucji. Rozwiązania z tego zakresu znajdują więc zastosowanie nie tylko w zakładach produkcyjnych, ale również w magazynach.
Internet rzeczy w magazynie – korzyści z wdrożenia
Zarządzanie magazynem to bardzo złożony proces. Wymaga precyzyjnego nadzorowania wszelkich operacji logistycznych, jakie mają miejsce w magazynie. W zarządzaniu procesami magazynowymi pomaga odpowiednie oprogramowanie, takie jak systemy WMS czy Dock Scheduling. Wdrożenie IIoT w magazynie to często kolejny krok, służący zbieraniu i analizie dużej ilości danych operacyjnych w czasie rzeczywistym.
Korzyści płynące z wdrożenia IoT w magazynie – w pewnym uogólnieniu – można sprowadzić do czterech obszarów:
- skrócenie czasu operacji – przyspieszenie rejestracji danych wpływa np. na usprawnienie inwentaryzacji, skrócenie czasu kompletacji czy operacji typu cross-docking,
- zaawansowane analizy – pozwalają na racjonalizację operacji, zużycia energii czy tras kompletacji, a także prognozowania popytu,
- zapewnienie bezpieczeństwa – poprzez nadzór nad przestrzeganiem zasad BHP oraz nadzór nad sposobem składowania towarów,
- zapewnienie płynności działania magazynu – dzięki bieżącej wiedzy o stanie urządzeń i procesów, możliwa jest redukcja ilości przestojów konserwacyjnych.
Wyzwania w obszarze IoT w magazynach
Wdrożenie koncepcji IoT w magazynach wiąże się z szeregiem wyzwań. Najpoważniejszym z nich mogą być wysokie koszty inwestycji – nie tylko wdrożenia, ale również utrzymania zastosowanych rozwiązań. IoT to jednak bardzo szeroki wachlarz rozwiązań, a zatem koszt wdrożenia internetu rzeczy w magazynie może się znacząco różnić. Różnice te mogą zależeć od:
- rodzaju i typów czujników,
- metody łączności,
- infrastruktury informatycznej.
Istotną kwestią, również wpływającą na koszty, jest poziom cyberbezpieczeństwa. Wzrost liczby połączonych urządzeń może zwiększyć ryzyko cyberataków i wycieków danych. Nieodłącznym elementem wdrożenia IoT w magazynie powinna zatem być minimalizacja tych ryzyk. Warto pamiętać o zapewnieniu bezpieczeństwie przesyłanych danych (zaawansowane metody szyfrowania), jak i zabezpieczeniu urządzeń przed nieautoryzowanym użyciem. IoT może stanowić również wyzwanie w obszarze zarządzania ludźmi. Zastosowanie rozwiązań służących nadzorowaniu pracowników może budzić wątpliwości dotyczące prywatności zatrudnionych osób.
Internet rzeczy w magazynie – praktyczne zastosowania
Zwrot z inwestycji w internet rzeczy w magazynie zależy od doboru konkretnych urządzeń i technologii IoT do potrzeb danej firmy. Zbieranie i analiza danych nie są celem samym w sobie – powinny służyć biznesowej racjonalizacji wybranych procesów. Przyjrzyjmy się zatem niektórym spośród zastosowań IoT w magazynach.
Predykcyjne utrzymanie sprzętu
Magazyny stają się coraz bardziej zautomatyzowane – wystarczy wspomnieć o automatycznych magazynach wysokiego składowania, regałach karuzelowych czy samojezdnych wózkach (AGV). Choć towarzyszą temu liczne korzyści, pojawiają się też problemy. Awaria takiego sprzętu skutecznie opóźnia realizację procesów magazynowych. To sprawia, że utrzymanie płynności wymaga nieustannej dbałości o sprzęt. Skoro lepiej zapobiegać niż leczyć, popularność zdobywają rozwiązania oparte na predykcji, czyli takie, które pozwalają przewidzieć awarię zanim jeszcze do niej dojdzie.
W predykcyjnym utrzymaniu sprzętu świetnie sprawdzają się rozwiązania z zakresu internetu rzeczy. Łatwe w montażu czujniki mogą mierzyć i przesyłać do systemu zarządzającego dane dotyczące wilgotności, temperatury, przechyłu czy drgań maszyn. Przykładowo: czujnik drgań, montowany na wibrujących urządzeniach (jak silniki), przekazuje dane służące do analizy krzywych drgań. Dzięki temu, w ramach cyklu życia produktu, możliwe jest przewidywanie terminów przeglądów i napraw. To pozwala na wymianę zużytych elementów, zanim awaria zatrzyma pracę urządzenia.
Analiza danych i poprawa bezpieczeństwa
Kolejną często wskazywaną korzyścią, którą zapewnia internet rzeczy w magazynie, jest znaczące poszerzenie możliwości analiz opartych na Big Data. Zarządzanie w duchu data driven, jak sama nazwa wskazuje, wymaga nieustannego dopływu wartościowych danych. Właśnie to zapewniają inteligentne czujniki. Jakie dane mogą one zbierać i przekazywać? To m.in. dane dotyczące wydajności pracowników i realizacji przez nich wskaźników KPI, co pozwala na optymalizację prac.
Zebrane dane mogą dotyczyć również długości ścieżek kompletacji, co pozwala na ich racjonalizację. Kolejnym analizowanym obszarem mogą być zmiany stanów magazynowych, co może służyć prognozowaniu zapotrzebowania na podstawie danych historycznych. W obszarze zarządzania łańcuchem dostaw bardzo istotne są również dane dotyczące visability i traceability, czyli dotyczące śledzenia położenia i historii towarów. W tym zakresie szczególnie sprawdzają się tagi RFID oraz technologie geolokalizacyjne.
Internet rzeczy w magazynach obejmuje również technologie służące poprawie bezpieczeństwa. Rozwiązania IoT mogą wykrywać chociażby nieautoryzowane wejścia do określonych strefy, a nawet próby kradzieży. W tym zakresie sprawdza się system CCTV zintegrowany ze sztuczną inteligencją, ostrzegającą o niepożądanych zdarzeniach w czasie rzeczywistym. Nie zawsze musi jednak chodzić o ochronę towarów – IoT może również chronić pracowników. Inteligentne opaski i inne noszone urządzenia (tzw. wearables) mogą śledzić lokalizację pracowników, ostrzegać o potencjalnych zagrożeniach w ich otoczeniu, a nawet monitorować ich tętno. Celem tych rozwiązań jest redukcja wypadków związanych z nadmiernym obciążeniem pracowników czy błędami w obsłudze maszyn.
Zdalne monitorowanie towarów w czasie rzeczywistym
Zdalne monitorowanie może dotyczyć nie tylko urządzeń magazynowych, ale również i składowanych towarów. Monitoring wilgotności czy temperatury jest szczególnie zasadny w przypadku dóbr wrażliwych na warunki środowiskowe – takich jak żywność czy leki, a także towary niebezpieczne. Regularne odczyty z czujników zapewniają, że ich warunki przechowywania mogą być optymalne, a informacje o ewentualnych odchyleniach od normy są natychmiast korygowane przez system.
Dane pozyskiwane przez internet rzeczy mogą dotyczyć również lokalizacji towarów, a także służyć automatycznej rejestracji przyjęcia i wydania towarów. To minimalizuje ryzyko błędów oraz przyspiesza przepływ produktów w magazynie. Może również poprawić prognozowanie popytu..
Optymalizacja poboru energii i innych mediów
Rozwiązania internetu rzeczy pomagają w efektywnym, bardziej zrównoważonym środowiskowo wykorzystaniu zasobów energetycznych w magazynie. Mogą one pełnić funkcję systemu zarządzania budynkiem – w szczególności w zakresie mediów takich jak prąd czy energia cieplna. Czujniki IoT umożliwiają monitorowanie ich zużycia w czasie rzeczywistym. Pozwala to na identyfikację obszarów, w których możliwa jest racjonalizacja kosztów, a także na prognozowanie przyszłego zużycia.
Internet rzeczy w magazynie umożliwia jednak nie tylko zbieranie danych, ale i natychmiastową racjonalizację. Inteligentne termostaty i systemy sterowania oświetleniem, będące częścią ekosystemu IoT, mogą pozwolić na dynamiczne reagowanie na zmieniające się warunki lub obecność pracowników w magazynie. Takie reakcje mogą obejmować np. zmianę temperatury, dostosowywanie intensywności oświetlenia, a nawet nawilżanie powietrza. To zatem nie tylko sposób na oszczędzanie energii, ale również wsparcie ergonomii pracy w magazynie.
Podsumowanie
Wyzwania związane z kosztami wdrożenia IIOT w magazynie i zapewnieniem cyberbezpieczeństwa są wysokie. Jednak internet rzeczy otwiera nowe perspektywy w zarządzaniu i racjonalizacji procesów magazynowych. Dzięki monitorowaniu zapasów oraz rozwiązaniom z zakresu predykcyjnego utrzymania sprzętu, magazyny mogą zdecydowanie poprawić swoją efektywność. Punktem wyjścia w każdym przypadku powinna być jednak analiza rzeczywistych potrzeb firmy.
