Najnowsze artykuły
Technologie RFID i EPC | Zastosowanie RFID w procesach magazynowych: studium przypadku produkcji produktów konsumpcyjnych w Tajlandii
5630
post-template-default,single,single-post,postid-5630,single-format-standard,ajax_fade,page_not_loaded,smooth_scroll,,qode-theme-ver-1.4.1,wpb-js-composer js-comp-ver-4.3.4,vc_responsive

Zastosowanie RFID w procesach magazynowych: studium przypadku produkcji produktów konsumpcyjnych w Tajlandii

Zastosowanie RFID w procesach magazynowych: studium przypadku produkcji produktów konsumpcyjnych w Tajlandii

09:25 04 Styczeń w Logistyka

Streszczenie. Tło: Omawiany magazyn ma trzy podstawowe problemy: słaba dokładność lokalizacji towarów, długi czas cyklu procesu odbiorczego, a puste lokacje magazynowe nie są znane w czasie rzeczywistym. Dlatego, celem tego badania jest poprawa procesów magazynowych poprzez wdrożenie technologii identyfikacja za pomocą fal radiowych (RFID).
Metody: Przedstawiono cztery kroki tego badania. Przede wszystkim obecne procesy odbierania i pobierania zostały przestudiowane. Po drugie przestawiono wytyczne do zastosowania technologii RFID. Po trzecie wdrożono system RFID w magazynie. Ostatnim krokiem jest porównanie rezultatów w obecnego i proponowanego procesu.
Rezultaty i konkluzje: do użycia w magazynie wybrano fale decymetrowe (VKF, ang. UHF). Czytniki kodów RFID zostały przymocowane do wózków widłowych, wjazdu do magazynu, a także obszaru załadunku. System używa tagów RFID w dwóch formach: jedna z nich jest używana do identyfikacji palet, a druga do ustalenia lokalizacji palet na regałach. Po wdrożeniu systemu opartego na RFID w omawianym magazynie dokładność lokalizowania zapasów wzrosła z 78,2% do 100%. Czas cyklu został zredukowany z 66 minut do 47, co oznacza jego skrócenie o 28,79%. Ponadto puste lokacje magazynowe są znane w czasie rzeczywistym.

Słowa kluczowe: RFID, magazyn, proces odbioru, proces pobierania.


 
Wstęp


     Zarządzanie magazynem jest jednym z ważniejszych działań w zarządzaniu łańcuchem dostaw. Wymienia się cztery główne działania w procesie magazynowym [Rouwenhorst i inni, 2000]. Proces odbioru jest pierwszym procesem napotkanym po przybyciu produktu. Produkty mogą być sprawdzone i czekają na przetransportowanie do kolejnego procesu. Drugim działaniem jest proces składowania tych produktów, gdzie są one umieszczone w lokalizacjach służących do ich przechowywania. Trzecim jest pobieranie towarów z odpowiednich lokacji magazynowych celem zapewnienia satysfakcji klienta. Ostatnim jest proces wysyłki, gdzie zamówienia są sprawdzane, pakowane i ewentualnie załadowane przewoźnikowi. Efektywność magazynu zależy od tego jak sprawne jest wykonanie tych czynności.

     Magazyn produkcji dóbr konsumenckich jest bardzo trudny do zarządzania. Złożoność kierowania procesem magazynowym zależy od ilości składowanych jednostek magazynowych (SKU, ang. stock keeping unit), ilości w każdej z jednostek, a także od ilości zamówień otrzymanych i wysłanych. Niniejszy magazyn ma trzy podstawowe problemy: mała dokładność lokalizacji towarów, długi czas cyklu procesu odbioru, a puste lokacje magazynowe nie są znane w czasie rzeczywistym. Konieczna jest poprawa efektywności zarządzania magazynem i zmniejszenie wskaźników błędów.

     Identyfikacja za pomocą fal radiowych RFID jest technologią, która używa fal radiowych do identyfikacji obiektów i transferu danych poprzez połączenie bezprzewodowe i pozwala na automatyczne śledzenie każdego produktu lub jednostki paletowej wyposażonej w tag RFID. Technologia RFID składa się z anteny, czytnika RFID i tagu RFID. Kiedy tag RFID mija pole anteny skanującej, wykrywa sygnał aktywacyjny z anteny i transmituje informację przez swój mikroczip, która może być odebrana przez antenę skanującą. Tag RFID może zostać odczytany w różnego rodzaju okolicznościach, gdzie kody kreskowe, czy inne optyczne czytniki są bezużyteczne, a rozwój tagowania i zbierania danych może pomóc w efektywnym zarządzaniu magazynem.

     Dlatego, celem badania jest ulepszenie procesów magazynowych poprzez zastosowanie technologii RFID.

     Pozostała część niniejszej pracy jest następująca. Przegląd powiązanej literatury został dokonany w sekcji 2. W sekcji 3 została wyjaśniona metodologia tego badania. W sekcji 4 zaproponowano metodologię, a w ostatniej sekcji przedstawiono konkluzje i rekomendacje.

Przegląd literatury


     W ubiegłych dekadach technologiom RFID poświęcono znaczną uwagę [Sarac i inni, 2008]. Obecnie RFID jest ważną technologią dla zrewolucjonowania szerokiego zakresu zastosowań w zarządzaniu łańcuchem dostaw [James i inni, 2003]. RFID może być użyte w różnych częściach łańcucha dostaw, takich jak zarządzanie łańcuchem dostaw, zarządzanie transportem, planowanie produkcji, zarządzanie zamówieniami, zarządzanie zapasami i systemem zarządzania zasobami [Banks i inni, 2007].

     System RFID składa się z trzech komponentów: czytnika, tagu i komputera typu host [Sulaiman i inni, 2012]. Tag jest elementem, który zbiera dane w czasie rzeczywistym, a następnie przesyła je za pomocą fal radiowych. Tag ma zazwyczaj dwie części: mały chip i antenę. Informacje są zbierane i procesowane przez chip podczas, gdy antena jest używana do odbierania i przesyłania informacji. Tagi RFID mogą być zarówno aktywne jak i pasywne. Aktywny tag RFID ma w sobie małą baterię, która jest aktywowana na życzenie czytnika. Tag pasywny jest tańszy i mniejszy ze względu na brak baterii. Informacja jest czytana przez czytnik RFID w czasie, kiedy tag go mija. Czytnik może śledzić ruch tagu w czasie rzeczywistym przesyłać jego identyfikator cyfrowy i inne istotne informacje do systemu komputerowego.

     Przeprowadza się wiele badań w zakresie RFID. Na przykład, Spekman i Sweenry [2006] zaprezentowali wszechstronny przegląd technologii RFID. Celem jest dostarczenie spostrzeżeń dotyczących wdrożeń i użycia RFID poprzez skupienie się na ich zaletach i problemach. Schultae i inni [2006] zaprezentował, że nawigacja bazująca na RFID i systemie pozycyjnym może wspierać przewoźników drewna, żeby skrócić bezproduktywny czas w lesie bazując na lokalizacji stosów drewna wyznaczając najbardziej efektywną drogę. Janke i inni [2007] zaproponowali niemieckiej firmie logistycznej zakończone powodzeniem wdrożenie i przetestowanie systemu śledzącego przesyłki w łańcuchu dostaw w oparciu o łańcuch transportowy dwóch dużych dostawców żywności. Wang i inni [2010] zaproponowali cyfrowe zarządzanie systemem magazynowym w przemyśle tytoniowym bazując na technologii RFID. Cyplik i Patecki [2011] zestawili możliwości zastosowania identyfikacji metodami bazującymi na RFID i RTLS (System Lokalizacji w Czasie Rzeczywistym, ang. Real Time Location Systems) w pewnych warunkach ekonomicznych. Zhu i inni [2012] dostarczyli przegląd obecnego etapu zastosowania RFID w różnych branżach i jego wpływ na operacje biznesowe. Dwivedi i inni [2013] przestudiowali czynniki wpływające na użycie systemów RFID i satysfakcji użytkowników z użyciem testów empirycznych modelu sukcesu DeLone’a i McLeana. Liu i inni [2013] dokonali przeglądu technologii RFID jako strategii operacyjnej do zapewnienia bezpieczeństwa jedzenia i zaproponowali modele cenowe w zależności od strategii operacyjnej i sytuacji rynkowej. Fan i inni [2014] rozważyli temat nieścisłości w zapasach detalistów. Zastosowali nowy dokonywania inwentaryzacji oparty na wdrożeniu RFID.

Metodologia


Metodologię niniejszego badania przedstawiono na rysunku 1.

Rys.1.Metodologia_badan

     Przede wszystkim, generalne informacje o istniejącym magazynie, takie jak proces przyjęcia i pobierania są analizowane przy użyciu zasady 3G. Pierwsze G to Genba lub rzeczywiste miejsce. Drugie G to Genbutsu lub rzeczywista myśl. Ostatnie to Genjitsu lub Genshou, albo też rzeczywista sytuacja. Ponadto zbierane są czas cyklu procesu przyjęcia i dokładność lokalizacji zapasów. Po drugie podstawowym poziomem RFID jest analiza. Na przykład, czym jest RFID? Jakie elementy do niego pasują? Po tym system RFID dla danego magazynu jest projektowany. Po trzecie system RFID jest wdrażany w tym magazynie, a następnie testowany. Ostatnim krokiem po rozpoczęciu użycia systemu jest zebranie danych na temat czasu cyklu przyjęcia i dokładności lokalizacji towarów. Następnie dane są porównywane pomiędzy stanem sprzed i po implementacji.

Rezultaty


Ogólna informacja o istniejącym magazynie

     Omawiana fabryka produkuje dobra konsumpcyjne takie jak pasta do zębów, proszek do prania i mydło do rąk. Po wyprodukowaniu, towary są transportowane do magazynu. Niniejsza fabryka ma dwa magazyny. Jeden znajduje się obok linii produkcyjnej i nie jest wzięty pod uwagę w tym badaniu. Ten drugi znajduje się daleko od fabryki i składowane są w nim produkty eksportowe. Dystans pomiędzy tym magazynem, a fabryką to w przybliżeniu 4km. Produkty finalne są transportowane z fabryki do magazynu samochodem mieszczącym 10 palet na kurs. Rysunek 2 przedstawia przebieg procesu odbioru w tym magazynie.

Rys.2.Przebieg_procesu_odbioru

     Informacje na temat procesu odbioru sporządzane są w formie papierowej; dlatego nie dzieje się to w czasie rzeczywistym. W procesie składowania, omawiany magazyn używa przypadkowej polityki składowania, która pozwala na zmianę lokalizacji poszczególnych produktów. Ponadto proces pobierania został przedstawiony na rysunku 3.

Rys.3.Proces_pobrania

     Jednakże, omawiany magazyn ma trzy główne problemy. Pierwszy to długość czasu cyklu procesu odbioru (10 palet na kurs) – 66 minut na kurs. Drugi to mała dokładność lokalizacji zapasów z dokładnością wynoszącą 72,87%. Ostatni problem to brak informacji w czasie rzeczywistym na temat wolnych miejsc składowania co skutkuje czasem na znalezienie pustych miejsc na towary gotowe. Dlatego, system RFID został wybrany do ulepszenia zarządzania efektywnością magazynu i redukcji wskaźników błędów.

Wytyczne dla zastosowania RFID.
 

     System RFID składa się z trzech komponentów. Pierwszy to antena. W niniejszym badaniu, dla omawianego magazynu wybrano fale decymetrowe (UHF) RFID bazujące na EPC klasy 1, generacji 1 z powodu niewysokiej ceny i braku wymagań dotyczących źródła zasilania do działania. Drugi komponent to Tag RFID. Zostały wybrane dwie formy tagów RFID w magazynie. Pierwszy z nich – zwany tagiem paletowym – służy do identyfikacji palet (rysunek 4).

Rys.4.Tag_na_palecie

Inny, zwany jest tagiem lokalizacji używany jest do oznaczania regałów ze składowanymi paletami (rysunek 5).

Rys.5.Tag_lokalizacji

     Ostatni komponent RFID to czytnik. Są trzy formy czytników RFID. Pierwszy to czytnik biurkowy (rysunek 6), który jest używany na linii produkcyjnej do generowany danych do tagów RFID zanim zostaną one przymocowane do palet z wyrobami gotowymi.

Rys.6.Czytnik

     Druga forma (rysunek 7) to to czytnik RFID i antena zamontowane na wejściu do magazynu i doku ładunkowym. Dzięki temu możliwe jest śledzenie każdej palety mijającej bramkę. Ostatni (rysunek 8) jest czytnikiem zamontowanym na wózku widłowym z anteną i komputerem z ekranem dotykowym. Czytnik ten może czytać obydwa tagi – paletowy i lokacyjny dla weryfikacji poprawności lokalizacji regału.

Rys.7.Czytnik_na_bramce

Rys.8.Czytnik_na_wozku

Wdrożenie RFID w magazynie
 

     Proces odbioru po użyciu RFID przedstawiono na rysunku 9. Na tymże rysunku widać, że po wyprodukowaniu finalnego produktu, jego dane są łączone z tagiem RFID, który jest umiejscawiany na każdej z palet. Personel magazynowy będzie znał ilość palet, które będą transportowane do magazynu. Dlatego też będzie miał możliwość przygotowania odpowiedniej ilości miejsc składowania. Pierwszy czytnik bramowy jest zainstalowany pomiędzy końcem linii produkcyjnej, a magazynem. Dzięki temu każda paleta może być automatycznie śledzona i mieć sprecyzowane przeznaczenie do magazynu docelowego. Drugi czytnik bramowy zainstalowany w obszarze wysyłkowym może śledzić każdą przemieszczającą się paletę i precyzować jej przeznaczenie w magazynie, a kierować do umieszczenia na samochodzie dostawczym. Kiedy transportowane palety są w magazynie docelowym, tag RFID przyczepiony do każdej palety sczytywany jest przez czytnik wózka widłowego, a ich miejsce składowania wyświetlane jest na ekranie dotykowym komputera w nim zamontowanego. Wózek widłowy przemieszcza paletę do odpowiedniej lokalizacji i odkłada na miejsce składowania podczas, gdy tag lokalizacyjny jest weryfikowany przez jego czytnik.

Rys.9.Proces_odbioru_po_RFID

Ponadto, proces pobierania zmienił się po użyciu RFID, co zostało pokazane na rysunku 10.
Jak widać na rysunku 10, lista odbioru wyświetla się na panelu dotykowym. Po tym, personel będzie pobierał palety zarówno sczytując tag palety jak i tag lokacji. Dlatego, stan magazynowy i puste miejsca składowania są aktualizowane w czasie rzeczywistym. Następnie paleta jest przenoszona do doku załadunkowego. Wszystkie palety są sprawdzane i ładowane na samochód. Ten proces może ulepszyć zarządzanie lokacjami składowania, ponieważ puste już lokacje mogą zostać od razu zajmowane przez przywiezione z produkcji towary gotowe.

Rys.10.Proces_podjecia_po_RFID

Porównanie sprzed i po wdrożeniu RFID
 

Po wdrożeniu systemu RFID dane są gromadzone, a rezultaty widać w tabeli 1.

Tabela1.Porownanie_przed_i_po_RFID

     Z tabeli 1 można wywnioskować, że wdrożenie RFID w procesie odbioru rozwiązało problemy. Średni całkowity czas cyklu w procesie odbioru został zredukowany o 28,79%. Dokładność lokalizacji składowania wzrosła do 100%. Ponadto, puste miejsca znane są w czasie rzeczywistym, więc pomaga to rozwiązać problem znalezienia pustego miejsca do składowania.

Konkluzje i rekomendacje


     Celem tego badania jest ulepszenie procesu magazynowania z użyciem technologii RFID. Omawiany magazyn ma trzy znaczące problemy, Pierwszy z nich polega na niedokładności lokalizacji zapasów wynoszącej 72,8%. Drugi to długi czas cyklu odbioru produktów, którego czas wynosi 66 minut na kurs, gdzie przewożone jest 10 palet. Ostatni problem to brak informacji o pustych miejscach składowania w czasie rzeczywistym. Po wdrożeniu systemu RFID dokładność lokalizacji zapasów wzrosła z 78,2% do 100%. Czas cyklu zmniejszył się o 28,79% lub o 19 minut. Ponadto, informacja o pustych miejscach składowania dostępna jest w czasie rzeczywistym.

     Jako, że to badanie skupia tylko jeden magazyn, który znajduje się daleko od fabryki, obecnie będzie więc występowała rozbieżność pomiędzy skutecznością działania omawianego i innego magazynu.


Artykuł w języku angielskim (wraz z rysunkami, zdjęciami i tabelą) pochodzi z magazynu „LogForum”, wydanie 2014, 10 (4), 423 – 431 dostępnego na stronie: http://rfid-lab.pl/wp-content/uploads/2013/11/The-application-of-RFID-in-warehouse-process.pdf

Autor:
Natanaree Sooksaksun, Sriyos Sudsertsin
King Mongkut’s University of Technology North Bangkok, Thailand
Tłumaczenie: Rafał Dercz

Źródła:


 

Banks J., Hanny D., Pachano M.A., Thompson L.G., 2007. RFID applied. John Wiley&Sons, Inc. Cyplik P., Patecki A., 2011. RTLS vs RFIDpartnership or competition, Log Forum 7, 3, 1.

Dwivedi Y.K., Kapoor K.K., Williams M.D., Williams J., 2013. RFID systems in libraries: An empirical examination of factors affecting system use and user satisfaction. Journal of Information Management, 33, 2, 367-377.

Fan T., Chang X., Gu C., Yi J. Deng S., 2014. Benefits of RFID Technology for Reducing Inventory Shrinkage, International Journal of Production Economics, 147, 659-665. James C.C., Chen-Huan C., PoTsang B.H., 2013. Supply chain management with lean production and RFID application: A case study. Expert Systems with Applications, 40, 3389-3397.

Janke M., Thorne K., Rimmele T., Lubbe T., 2007. ReiCo Spedition focuses RFID on the backtracking of food. Log Forum 3, 1, 3. Liu S, Zhang D, Zhang R., Liu B., 2013. Analysis on RFID operation strategies of organic food retailer, Food Control, 33, 461-466.

Rouwenhorst B., Reuter B., Stockrahm V., Houtum G.J., Mantel R.J., Zijm W.H.M., 2000. Warehouse design and control: Framework and literature review, European Journal of Operational Research, 122, 3, 515-533.
Sarac A., Absi N., Dauzere-Peres S., 2008, A simulation approach to evaluate the impact of introducing RFID technologies in a three-level supply chain” Proceedings of the 2008 winter simulation conference, 2741-2749.

Schultze M., Lange M., Sonntag H., 2006. Opera-optimization of the timber supply chain. Log Forum, 2, 1, 5.

Spekman R.E., Sweeney II P.J., 2006. RFID: from concept to implementation. International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, 36, 1, 736-753.

Sulaiman S., Umar U.A., Tang S.H., Fatchurrohman N., 2012. Application of Radio Frequency Identification (RFID) in Manufacturing in Malaysia. Procedia Engineering, 50, 697-706.

Wang H., Chen S., Xie Y., 2010. An RFIDbased digital warehouse management system in the tobacco industry: a case study. International Journal of Production Research, 48, 9, 2513-2548.

Zhu X., Mukhopadhyay S.K., Kurata H., 2012. A review of RFID technology and its managerial applications in different industries. Journal of Engineering and Technology Management, 29, 1, 152-167.

Oceń ten artykuł