Применение технологий радиочастотной идентификации в автоматизации склада хранения готовой продукции на полиграфическом предприятии

В работе описывается процесс создания структуры склада хранения готовой продукции полиграфического предприятия при помощи внедрения в автоматизированные системы управления полиграфическим производством RFID-технологий для идентификации складских потоков на различных полиграфических предприятиях.

Ключевые слова: мониторинг технологического процесса, структура склада, системы управления, планирование и проектирование, оптимизация, автоматическая идентификация, радиочастотная идентификация (RFID), автоматическое управление технологическими процессами в полиграфии, автоматический ввод информации, мобильные считыватели, терминалы сбора данных, инвентаризация готовой продукции, WMS-системы.

Explanatory note describes the process of creating a warehouse structure of the printing enterprise with the help of implementation of RFID technologies in auto-automated control systems of printing production for the identification of warehouse flows in various printing enterprises.

Keywords: process monitoring, warehouse structure, control systems, planning and design, optimization, automatic identification, radio frequency identification (RFID), automatic process control in printing, automatic information input, mobile readers, data collection terminals, finished goods inventory, WMS systems.

Введение

Полиграфические предприятия принято разделять на три основных типа: мелкие предприятия, средние и крупные. На разных типах предприятия существует разное количество и разные типы складов, требующих автоматизации и логистической проработки. Логистика складского хозяйства является важной частью на любом из этих типов предприятий, но на сегодняшний день данное понятие от части представлено только на типографиях крупного типа, в то время как на средних и мелких предприятиях она практически отсутствует. Во многих случаях логистические операции не автоматизированы, не проработаны, выполняются в основном в ручном режиме работником склада.

Применение систем WMS в работе полиграфических предприятий

Для автоматизации работы склада используется WMS-система управления складом (Warehouse Management System) — это программное обеспечение, предназначенное для автоматизации управления процессами склада и работы складского комплекса в целом. Функционал WMS позволяет пользователям централизованно, под управлением программного обеспечения, с применением рабочих станций и радиотерминалов выполнять складские операции.Эксплуатация склада с внедренной WMS-системой осуществляется просто и эффективно, позволяя свести к минимуму потери при выполнении складских операций. Функционал WMS-системы управления складом: приемка товара, учет товара, оптимизация процесса хранения, комплектация и отгрузка, управление складом и контроль. WMS система управления складом — алгоритм выбора: функциональность, размер склада, потребности клиента, цена.

Внедрение RFID -технологий в системы автоматизации склада хранения готовой продукции полиграфического предприятия

На полиграфических предприятиях, как и в любой другой отрасли, склады хранения готовой продукции могут сталкиваться с различными проблемами, которые влияют на эффективность работы и общую производительность предприятия. Вот некоторые из основных проблем, с которыми могут сталкиваться склады хранения готовой продукции на полиграфическом предприятии:

— Плохая организация пространства: Недостаточное или неэффективное использование пространства на складе может привести к переполненности или неправильному размещению товаров. Недостаточное управление запасами: Неправильное управление запасами может привести к избыточным или недостаточным запасам продукции.

— Повреждение продукции: Полиграфическая продукция, такая как упаковка, этикетки и другие материалы, может быть чувствительной к повреждениям.

— Неправильное маркирование и идентификация: Отсутствие ясной маркировки и идентификации товаров на складе может затруднить их отслеживание и выдачу.

— Недостаточная безопасность: Недостаточные меры безопасности на складе могут привести к кражам, вандализму или несанкционированному доступу к продукции.

— Устаревшее оборудование и технологии: Использование устаревшего оборудования и технологий на складе может замедлить процессы и снизить эффективность операций.

— Недостаточные условия хранения: Некоторые полиграфические продукты могут требовать определенных условий хранения, таких как определенная температура и влажность.

Для решения этих проблем рекомендуется внедрить современные системы автоматической идентификации и системы управления складом.

Внедрение RFID-технологий и WMS-системы требует соответствующего оборудования, такого как считыватели, метки, а также настройки и интеграции существующих систем на предприятии. Рекомендуется провести анализ и планирование перед внедрением, чтобы определить наиболее эффективные и подходящие решения для конкретного полиграфического предприятия.

Внедрение RFID (Radio Frequency Identification) систем в складское хозяйство полиграфических предприятий может предоставить ряд преимуществ и улучшить эффективность операций на складе. Проведение анализа внедрения RFID-системы включает следующие этапы:

— Определение потребностей и целей;

— Выбор RFID технологии и оборудования;

— Оценка технических требований;

— Оценка экономической целесообразности;

— Планирование и реализация.

После рассмотрения и изучения применения данных технологий на всех возможных участках производства, предлагаю углубленно изучить применение технологий автоматической идентификации на конкретном участке производства, а именно на заключительном этапе, который включает в себя следующие цеха и службы (рис. 1).

Рис. 1. Участок полиграфического предприятия, требующий внедрения технологий автоматической идентификации

Данную схемы необходимо дополнить службой логистики и идентификации. Данная служба занимается нанесением RFID меток на продукцию и распределением ее по складу (рис. 2).

Рис. 2. Модернизированные участки полиграфического предприятия

Рис. 3. Схема внедрения RFID-технологий

На средней и крупной типографии склад бумаги, заготовок и склад хранения готовой продукции может быть объединен с допечатным и брошюровочным цехом соответственно. Оттуда же происходит движение материалов по типографии и передача заказчику готовой продукции.

Для данных типов предприятий необходим более обширный мониторинг всех операций. В современных типографиях уже используются системы автоматической идентификации на складах бумаги и заготовок.

Также на больших предприятиях используются системы идентификации персонала и оборудования. Выполняется это чаще всего на базе штрихового кодирования. Но на склад хранения готовой продукции можно внести модернизированную технологию RFID-идентификации.

В данном разделе представлена схема модернизации заключительного этапа полиграфического производства, а именно склада хранения продукции на крупной и средней типографии. На схеме показаны все устройства, образующие систему автоматической идентификации. Продукция, поступившая на склад после упаковки, должна содержать нанесенные ранее RFID метки на специальных устройствах, запрограммированных в соответствии с заказом. Сам склад необходимо так же разбить на конкретные зоны для занесения их в программу и для дальнейшего поиска в этих зонах необходимой продукции.

Склады хранения готовой продукции на таких предприятиях трудно полностью охватить действием считывателей и антенн, точнее это очень дорого, поэтому можно разбить склад на зоны, и тогда можно будет легко и быстро определить местоположение конкретного заказа с помощью приложений, установленных на компьютеры операторов склада.

То есть, мы можем отсортировать конкретную продукцию в разные участки склада для их дальнейшего хранения и передачи, что очень сокращает временные затраты на поиск нужных позиций продукции, особенно на больших складах.

Оператору останется лишь ввести номер заказа/наименование товара и программа покажет точное местонахождение продукции и всю необходимую информацию о товаре.

Но в то же время в конкретный промежуток времени на склад за готовой продукцией может приехать не один заказчик, а несколько, и в данном случае предлагаемая мною модель внедрения системы автоматической идентификации справится с корректным формированием готовых заказов и передачи их заказчикам быстро и без ошибок (рис. 3).

Описание схемы внедрения технологий автоматической идентификации на базе RFID -систем на склад хранения готовой продукции

— Продукция с нанесенными метками попадает на склад после службы логистики и автоматической идентификации, и службы склада на погрузчиках продвигают ее до считывающего устройства.

— Далее продукция попадает в портальные RFID ворота, где считывается и записывается вся необходимая информация о самой продукции. Все заносится в базу данных предприятия и в любой момент может быть отображена у оператора склада.

— Далее продукция, содержащая метки, направляется в определённую область склада, заранее заданной оператором склада. Распределение возможно по типу продукции, по компоновке заказа, по габаритам и по другим признакам. Продукцию перевозят на погрузчиках в область временного хранения.

— Склад продукции постоянно обновляется из-за большого числа заказов и специфики выполнения некоторых из них, поэтому информация о продукции должна быть точной, чтобы в любой момент времени заказчик без помех получил свой заказ. По приезде заказчика оператор вводит информацию в приложение для работы с RFID системами, получает всю необходимую информацию для дальнейшей передачи заказа клиенту. Работник склада на погрузчике с установленным считывателем выдвигается в заданную область склада, ему на терминал поступает сигнал о том, что продукция находится в данной зоне. Он поочередно проезжает все необходимые зоны, собирая заказ и перевозит его на отгрузку.

— При отгрузке заказа работник с помощью мобильного считывателя проверяет компоновку заказа, программа автоматически делает отчет о выполненной работе и в случае ошибки исправляет ее.

Пример разработанной автоматизированной структуры склада на полиграфическом предприятии

1. Определяется тип организации предприятия и бюджет предприятия (малое либо среднее, крупное).
2. Определяется наличие АСУТП. Если системы нет, то предлагается внедрение системы, исходя из формата предприятия и его специфики. Если система имеется, то определяется ее структура и возможность внедрения в нее системы управления службами автоматической идентификации.
3. Оценивается размер цехов, складов и помещений предприятия требующих внедрения технологий автоматической идентификации, создается их план и 3D — модель, вся информация заносится в специальное ПО, в котором далее можно будет распланировать установку контрактного оборудования, разбить предприятие и его части на зоны мониторинга и контроля.
4. Определяется наличие уже существующих систем автоматической идентификации на предприятии, наличие оборудования и ПО. Определяется возможность усовершенствования и интеграции их в другие системы мониторинга и автоматизации.
5. На управляющие компьютеры устанавливается ПО для работы с штриховыми / RFID системами, производится закупка, настройка необходимого оборудования. Производится обучение персонала по использованию новых технологий. Т. е. создается служба автоматической идентификации.
6. По созданному ранее плану и 3D — моделям выполняется разбиение на зоны. Каждое помещение, внесенное в систему, разбивается на зоны, в зависимости от особенностей и специфики, находящихся в нем предметов, которые контролируются считывателями и антеннами, или же людьми с мобильными считывателями.
7. Выполняются проверки работы системы в целом и каждой единицы оборудования. Далее производится запуск самой системы и оценивается ее работоспособность. Делаются выводы о проделанной работе.

Внедрение RFID-технологий в типографическом производстве может повысить эффективность и точность управления материалами, улучшить контроль запасов и инвентаризации, а также обеспечить безопасность и эффективное использование оборудования.

В рамках данной работы был проведен анализ работы полиграфических предприятий разного типа и регионального расположения, который позволил с уверенностью сказать, что на современном предприятии необходима гибкая система управления складским хозяйством, позволяющая сэкономить время за счёт автоматизации тех учётно-контрольных операций, которые выполняются вручную. Это может повысить скорость изготовления заказов, а значит конкурентоспособность предприятия.

Были рассмотрены типы складов и методы их организации, программное обеспечение для автоматизации работы складского хозяйства. Рассмотрены варианты внедрения технологий автоматической идентификации на полиграфическом производстве, учитывая его специфику, структуру и разнообразие выпускаемой продукции, и разработан алгоритм выбора системы для конкретного типа предприятия.

Проанализировано оборудование, позволяющее оперативно и своевременно предоставлять всю информацию о находящихся на складах единицах, вести их постоянный учет, вести контроль за их перемещениями по предприятию.

Литература:

1. Власов, М. RFID. 1 технология — 1000 решений. Практические примеры использования RFID в различных областях [Текст] / М. Власов. — М.: Альпина Паблишер, 2019. — 218 c
2. Автоматизация логистики склада [Электронный ресурс] https://www.solvo.ru/industry-expertise/avtomatizatsiya-logistiki-sklada/ (дата обращения: 23.06.2023).
3. Системы управления полиграфическим предприятием [Электронный ресурс] https://www.nrap.ru/pub20_50_1_1390.html (дата обращения: 22.06.2023)
4. Доронина И. Н., Мурашко О. Ю. RFID-технологии 2020;(5):69–84. https://doi.org/10.33186/1027–3689–2020–5–69–84 (дата обращения: 28.06.2023).
5. Орлов, А. А. Разработка методики автоматической идентификации промышленных изделий на основе анализа методов маркировки / А. А. Орлов, А. В. Провоторов, А. В. Астафьев. — Текст: непосредственный // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы I Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, март 2011 г.). — Санкт-Петербург: Реноме, 2011. — С. 132–134. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/2/240/ (дата обращения: 06.07.2023).