WMS w mroźni - wykorzystanie kubatury i sprzęt do pracy w zimnie

W mroźni każdy metr sześcienny kosztuje, bo trzeba go schłodzić i utrzymać w niskiej temperaturze. Program magazynowy pracuje tu z innym ograniczeniem niż w magazynie suchym. Powierzchni nie brakuje na hali, brakuje jej w komorze, do której drzwi otwiera się jak najrzadziej. Ten tekst dotyczy przestrzeni i urządzeń: wykorzystania kubatury i układu regałów oraz etykiet i terminali w temperaturze do -30°C.

Mechanizmy stref temperaturowych oraz alarmów odchyleń i blokad partii opisano osobno w tekście o programie do magazynowania w chłodni i przy towarach ADR. Wymagania procesu spożywczego, takie jak rotacja FEFO i śledzenie partii, omawia artykuł o logistyce w branży spożywczej.

WMS w mroźni a koszt kubatury i energii

System WMS w mroźni koordynuje przyjęcia i składowanie towarów mrożonych oraz ich wydania, a także kontroluje dostępne zasoby. Największa różnica wobec zwykłego magazynu dotyczy kosztu miejsca. Paletomiejsce w komorze mroźniczej jest droższe od miejsca w magazynie suchym, więc wykorzystanie każdej lokalizacji ma bezpośrednie znaczenie finansowe.

• Współczynnik wykorzystania kubatury - odsetek objętości komory zajętej przez towar, a nie przez puste przestrzenie między nim.
• Koszt składowania jednostki paletowej - koszt komory oraz energii i obsługi podzielony przez liczbę składowanych palet.
• Koszty serwisowania - mniej awarii sprzętu pracującego w zimnie i krótsze przestoje.
• Koszt energii - mniej otwarć drzwi i krótszy pobyt wózków w komorze.

Zastosowanie systemu w chłodni i mroźni do -30°C pomaga zoptymalizować wykorzystanie kubatury, a to obniża koszty energii związane z utrzymaniem niskiej temperatury. Jest to rachunek prosty: im więcej palet mieści się w tej samej komorze, tym niższy koszt chłodzenia jednej z nich.

Wartości wykorzystania kubatury i kosztu na paletę wylicza się z danych o lokacjach i stanie, a nie z estymacji. Szerszy opis pracy programu z układem miejsc znajduje się w tekście o miejscach składowania i typach regałów, a podgląd zajętości lokacji ilustruje tekst o wizualizacji zajętości magazynu.

Jak mierzyć wypełnienie komory

Najprostszą miarą jest liczba zajętych paletomiejsc w stosunku do pojemności komory. Poniższe zapytanie w T-SQL zwraca wypełnienie każdej komory w procentach. Nazwy tabel są przykładowe, a nie opisem schematu konkretnego produktu.

SELECT  k.KomoraKod,
        k.PojemnoscPalet,
        COALESCE(z.Zajete, 0) AS Zajete,
        CAST(100.0 * COALESCE(z.Zajete, 0)
             / NULLIF(k.PojemnoscPalet, 0) AS decimal(5,1)) AS WypelnieniePct
FROM    dbo.Komora AS k
OUTER APPLY (SELECT COUNT(*) AS Zajete
             FROM   dbo.Paleta  AS p
             JOIN   dbo.Lokacja AS l ON l.LokacjaId = p.LokacjaId
             WHERE  l.KomoraId = k.KomoraId) AS z
ORDER BY WypelnieniePct DESC;

Miara liczy paletomiejsca, więc nie uwzględnia wysokości towaru. Przy palecie niższej niż wnęka regału kubatura pozostaje niewykorzystana mimo zajętego miejsca. Pełniejszy obraz daje ewidencja objętości palet, a wynik zestawia się z klasyfikacją asortymentu opisaną na stronie o metodach klasyfikacji ABC-XYZ.

Koszt jednostki paletowej w ujęciu miesięcznym

Wypełnienie chwilowe nie wystarcza do rozliczenia kosztu. Koszt jednostki paletowej liczy się dla okresu, więc potrzebne jest średnie wypełnienie z całego miesiąca. Zadanie okresowe zapisuje dzienną migawkę zajętości każdej komory, a zapytanie poniżej wylicza z niej średnie dla miesięcy.

SELECT  KomoraKod,
        CONVERT(char(7), Dzien, 126)                         AS Miesiac,
        AVG(ZajetePalety * 1.0)                              AS SrednieZajete,
        AVG(100.0 * ZajetePalety / NULLIF(PojemnoscPalet, 0)) AS SrednieWypelnieniePct
FROM    dbo.MigawkaKomory
GROUP BY KomoraKod, CONVERT(char(7), Dzien, 126)
ORDER BY KomoraKod, Miesiac;

Koszt jednostki paletowej to koszt komory z rozliczenia miesięcznego podzielony przez średnią liczbę zajętych palet. Kwotę kosztu podaje dział finansowy, a system dostarcza mianownik. Komora o niskim średnim wypełnieniu jest kandydatem do zagęszczenia składowania albo do czasowego wyłączenia z użytku.

Układ komory i regały o dużej gęstości

W mroźniach chętnie stosuje się regały o dużej gęstości składowania, bo zmniejszają objętość do schładzania. Płacą za to ograniczeniem dostępu do poszczególnych palet. Regał przejazdowy (drive-in) wydaje palety w kolejności LIFO, a regał przepływowy w kolejności FIFO.

Z układu wynika konflikt, który system musi rozstrzygać. Rotacja według terminu ważności (FEFO) wymaga wyjęcia palety o najkrótszym terminie, a kanał LIFO wydaje tę, która stoi z przodu. Rozwiązaniem jest przypisanie kanału do jednej partii. System odkłada nową paletę do kanału o tej samej partii albo do pustego, co pokazuje poniższe zapytanie.

SELECT TOP (1) kn.KanalId
FROM   dbo.Kanal AS kn
WHERE  kn.KomoraId = @KomoraId
  AND  kn.WolneMiejsca > 0
  AND  (kn.PartiaKod = @PartiaKod OR kn.PartiaKod IS NULL)
ORDER BY CASE WHEN kn.PartiaKod = @PartiaKod THEN 0 ELSE 1 END,
         kn.WolneMiejsca;

Sortowanie preferuje kanał z tą samą partią i możliwie zapełniony, co skraca liczbę otwartych kanałów. Kanał pusty przydziela się dopiero wtedy, gdy nie ma kanału z tą samą partią. Bez takiej reguły towar o różnych terminach ważności rozprasza się po komorze i wymusza przeładunki w zimnie.

Reguła: w kanale LIFO składuje się jedną partię, a system odrzuca odłożenie palety z inną partią.

Przepływ palet przez śluzę i strefę przejściową

Paleta przechodzi zwykle z rampy przez strefę przejściową do komory. Im krótszy jest ten przejazd, tym mniejsze ryzyko ogrzania towaru i tym mniej ciepła wchodzi z powietrzem do komory. Zadaniem systemu jest zsynchronizowanie pracy tak, aby paleta nie czekała na rampie na wolny wózek ani na otwarcie drzwi.

W praktyce oznacza to planowanie przyjęć w oknach czasowych i rezerwację doków. Dostawa mrożonek przyjeżdża w oknie czasowym, w którym wolna jest komora oraz wózek. Zasady rezerwowania stanowisk rozładunku opisuje tekst o rezerwowaniu doków magazynowych, a kontrolę zgodności dostawy tekst o przyjęciu towaru do magazynu.

Strefa przejściowa ma skończoną pojemność, a system powinien ją znać. Parametry strefy zapisuje się w konfiguracji, dzięki czemu przyjęcie może być prowadzone falami dopasowanymi do wolnych miejsc, a nie do przyjazdu całego naczepy naraz.

• Pojemność strefy - liczba palet, które mogą jednocześnie oczekiwać przed komorą.
• Limit czasu przebywania - czas, po którego przekroczeniu paleta trafia do oceny jakości.
• Liczba wózków w obiegu - parametr wyznaczający tempo, w jakim strefa się opróżnia.
• Kolejność odkładania - reguła wskazująca, którą paletę odłożyć do komory jako następną.

Grupowanie pobrań w jednym obiegu

Kompletacja w komorze wymaga innego podejścia niż w hali. Lista pobrań grupuje pozycje tak, aby operator wszedł do komory raz na zlecenie lub raz na kilka zleceń, a nie raz na pozycję. Trasa prowadzi od najdalszego kanału do drzwi, żeby paleta zebrana jako pierwsza spędziła w zimnie jak najkrócej.

Umieszczenie szybkorotujących pozycji blisko drzwi komory skraca trasy jeszcze bardziej. Taki układ wynika z klasyfikacji asortymentu i jest przeliczany okresowo, bo rotacja zmienia się z sezonem sprzedaży.

Etykiety i skanowanie w niskiej temperaturze

Zimno działa na etykiety inaczej niż na urządzenia. Zwykły klej traci przyczepność. Szron i kondensacja utrudniają odczyt kodu. Przy przejściu ze strefy mrożenia do cieplejszej hali na optyce skanera i na etykiecie osadza się wilgoć, która pogarsza skuteczność odczytu przez kilka minut.

• Materiał i klej etykiety - wariant przeznaczony do niskich temperatur, sprawdzony w komorze w pilotażu.
• Wielkość i kontrast kodu - większy moduł kodu poprawia odczyt przy szronie i na wilgotnej powierzchni.

Etykietę drukuje się i przykleja w strefie o umiarkowanej temperaturze, a jej odczyt sprawdza w komorze w warunkach docelowych. Miarą jakości etykiet jest skuteczność pierwszego odczytu, czyli odsetek skanów udanych za pierwszym razem, liczony osobno dla komory i dla hali. Wybór symbologii i budowę etykiet porównuje artykuł o kodach kreskowych w magazynie.

Zebra MC9300 w pracy w mroźni

Kolektor danych z Androidem jest urządzeniem, które operator ma w ręku przez całą zmianę. Zebra MC9300 to komputer mobilny z Androidem, dostępny w wariancie przeznaczonym do chłodni i mroźni. Wariant ten ma podgrzewaną szybkę skanera i baterię do stosowania w niskiej temperaturze.

Producent podaje także odporność na szok termiczny w zakresie od -40°C do 70°C, czyli na szybkie przejście ze strefy mrożenia na zewnątrz. Urządzenie jest wodoszczelne i pyłoszczelne oraz odporne na upadki. Wyświetlacz i szybkę skanera chroni szkło Corning Gorilla Glass. Parametry i warianty opisuje strona producenta poświęcona komputerowi MC9300.

Zestaw narzędzi Mobility DNA, opisany w materiałach producenta, ułatwia zarządzanie flotą urządzeń oraz zabezpieczeniem systemu operacyjnego i stanem baterii. Ma to znaczenie, gdy kilkadziesiąt terminali pracuje w różnych komorach i każde trzeba aktualizować bez wchodzenia do zimna.

Praca z baterią i migracja ze starszych terminali

Ogniwa litowo-jonowe ładuje się w temperaturze pokojowej, więc stacje ładowania ustawia się poza komorą, a zapas ogniw utrzymuje się w cieple. W starszych instalacjach terminale pracują pod Windows Mobile. Przykładem jest opisany w artykule Motorola Symbol MC9090 w mroźni, a przejście na Androida omawia tekst o migracji terminali z Windows CE na Androida.

Producent podkreśla, że istniejące aplikacje z emulacją terminala (TE) działają na tym modelu od razu, co upraszcza migrację. Cechy aplikacji na kolektorze opisuje tekst o kolektorze danych z Androidem w systemie WMS.

Ewidencja urządzeń i koszty serwisowania

Sprzęt pracujący w komorze zużywa się szybciej niż na hali, więc jego historię warto prowadzić w systemie. Rekord urządzenia zawiera numer inwentarzowy i wariant oraz datę wprowadzenia i liczbę wymian ogniw. Z tych danych wynika, które urządzenia generują największy koszt serwisowania i kiedy planować ich wymianę.

Rejestr napraw pokazuje też, czy awarie dotyczą jednego modelu, czy jednej strefy. W pierwszym przypadku problemem jest dobór urządzenia, w drugim warunki pracy, na przykład przejście przez śluzę bez czasu na wyrównanie temperatury.

Integracje i model wdrożenia systemu w mroźni

System w mroźni nie działa w izolacji. Wymienia dokumenty z systemem sprzedaży oraz z systemem finansowo-księgowym. Jest dostarczany w formie licencji lub jako usługa w modelu SaaS, w którym oprogramowanie udostępnia dostawca przez Internet. Wybór modelu wpływa na koszty utrzymania serwera w zakładzie, co opisuje tekst o oprogramowaniu jako usłudze i integracji aplikacji.

Przy integracji z ERP ważne jest, które dane pozostają po stronie magazynu. Stany i lokalizacje prowadzi WMS. Ceny oraz dokumenty finansowe należą do ERP. Metody wymiany dokumentów oraz obsługę błędów omawia tekst o integracji systemów magazynowych z ERP.

Sprawdzenie środowiska przed uruchomieniem

Przed uruchomieniem w komorze sprawdza się elementy, które w temperaturze ujemnej zachowują się inaczej niż w hali. Poniższa lista kontrolna zestawia test i kryterium akceptacji.

Zasięg w komorze bywa słabszy niż w hali, bo metalowe regały i panele izolacyjne tłumią sygnał. Punkty dostępowe planuje się po pomiarze, a nie według rysunku. Wyniki testów zapisuje się przed przejściem do pełnej pracy.

Procesy mroźni 3PL - partie z datą mrożenia, waga zmienna z etykiet GS1, nośniki mieszane i panel depozytora - można obejrzeć w demo WMS dla mroźni i chłodni. Szersze omówienie: system WMS dla mroźni i chłodni, waga zmienna i kody GS1-128 oraz kontrola dat mrożenia i FEFO. Mroźnia to jedna z kilku wersji branżowych - pozostałe, w tym magazyn zasobów ochrony ludności i narzędziownię, zebraliśmy na stronie głównej SoftwarePedii.