IT Systems 6/2024 Logistika, řízení skladů, WMS 1. 8. 2024 8:40

Optimalizace řízeného rozvozu v intralogistice

V každé výrobě má intra­lo­gi­s­ti­ka zásadní význam pro zajištění efek­tiv­ní­ho provozu. V dnešní době musí vše probíhat rychleji, protože doby cyklů – neboli čas, který je alo­ko­va­ný na dokončení každé části výrobního procesu – se zkracují. Pro zlepšení toku materiálu ze skladu na montážní linky mají zásadní význam řízený rozvoz (tzv. milk runy) a logistické vláčky. Klíčové je pak plánování jejich využití a stanovení konkrétních tras, po kterých budou dopravovat materiál. Sebelepší plán však rychle zastará s každou změnou v prostředí nebo tempu výroby a efektivita řízeného rozvozu klesá. S příchodem technologie RTLS schopné v reálném čase a s přesností na centimetry lokalizovat získávají manažeři intralogistiky nástroj, jak plánovat využití a trasy rozvozu a rychle reagovat na změny.

Co to je řízený rozvoz a proč se mu říká milk run?

V minulosti se mléko rozváželo tak, že mlékařský vůz vyzvedával lahve s mlékem z mlékárny a rozvážel je od domu k domu, přičemž sbíral prázdné lahve. Hlavním důvodem byla krátká trvanlivost mléka, která znemožňovala jeho skladování v dobách před rozšířením chlazení a pasterizace. Proto se často rozváželo i jiné zboží podléhající zkáze, například máslo, sýry a vejce. S tím, jak si stále více lidí pořizovalo domů ledničky a zároveň měli lidé čím dál snadnější přístup k místním obchodům s potravinami, se tradiční rozvoz mléka přestal využívat.

Obr. 1: Tradiční rozvoz mléka pomocí povozu. Zdroj: winteringham.info

V podmínkách efektivní výroby fungují tzv. milk runy podobným způsobem. V tomto prostředí jedno vozidlo (obvykle logistický vláček) několikrát zastaví, aby vyzvedlo a doručilo materiál v rámci závodu nebo skladu, případně i mezi budovami. Cílem je konsolidovat přepravu do jediné, efektivnější trasy, která snižuje lead time (tj. čas, za který projde výrobek celým výrobním procesem, včetně času na přípravu výroby a času expedice) a doby dodání na minimum.

Ve výrobě se tzv. milk runy nejlépe uplatní u hromadně vyráběného zboží, jako jsou identické díly a komponenty, a to i v případě, že se používají pro různé varianty konečných výrobků nebo výrobních linek. Tento způsob přepravy není vhodný pro montážní linky, které potřebují velké množství různých položek. Používán je tzv. kitting, tedy technika správy skladových zásob, která může zvýšit efektivitu milk runů tak, že zabalí a odešle související díly a materiály v jedné dodávce.

Základní vlastnosti řízeného rozvozu (milk runu):

1. Řízený rozvoz doplňuje spotřebovávané materiály v pra­vi­del­ných intervalech, a proto se používá pouze u výrobků, kde je potřeba neustále a opakovaně dodávat stejný typ zásob.
2. Mají přesně stanovenou trasu s pevným počtem zastávek, kde dochází k odebírání prázdných přepravek a dodávání nových přepravek naplněných materiálem.
3. Jezdí podle pevně stanoveného harmonogramu, aby doplňovaly pouze již spotřebovaný materiál, přičemž typická doba jízdy po trase se pohybuje od 10 do 25 minut.

Obr. 2: Příklad milk runu se sedmi zastávkami, které obsluhují tři montážní linky.

Jakou roli hrají v milk runech logistické vláčky?

Logistické vláčky jsou vozidla, která se při milk runech používají nejčastěji. Obzvláště důležité jsou v intralogistice, kde je třeba výrobní linky průběžně zásobovat novými zásobami. Více než 60 % všech logistických vláčků je nasazeno v oblasti zakázkové výroby v automobilovém průmyslu, dále v elektrotechnickém a mechanickém průmyslu (11 %) a ve strojírenství a strojírenském průmyslu (11 %). Zdroj: Studie Technické univerzity v Mnichově, 2017

Obr. 3: Logistický vláček. Zdroj: www.still.de

Jaké jsou hlavní výhody řízeného rozvozu?

Řízený rozvoz (milk run) se do značné míry řídí filozofií úsporné výroby, která vychází z principu tahu (pull principle). Ten určuje, že práce by se měla vždy vykonávat pouze tehdy, když je po ní poptávka, čímž se předchází nadměrné výrobě a snižuje se plýtvání.

Klíčové výhody tohoto přístupu jsou:

• Zlepšené řízení: Nadměrné zásoby vážou provozní kapitál, což vede ke zvýšení nákladů na skladování a zastarávání. Díky standardizaci manipulace se zásobami je možné díky milk runům přejít od náhodných požadavků („Hele, potřebujeme víc zásob.“) k cyklickému, opakovatelnému procesu řízeného rozvozu.
• Maximalizace využití vozidel: Nedostatečné využití vozidel vede k vyšším nákladům na palivo a údržbu. Díky konsolidaci více zásilek na jedné trase, včetně svozu a rozvozu, nezůstávají logistické vláčky prázdné.
• Zvýšení produktivity pracovníků: Když pracovníci nemají dostatek materiálu, který potřebují k pokračování výroby, ztrácejí čas. Díky podpoře přístupu „just-in-time“ (přesně na čas) mají díky milk runům zajištěno, že mají vše, co potřebují, když to potřebují, a ne dříve.
• Zamezení nadměrné výroby: Pokud se vyrábí a dodává více materiálů, než je nutné, dochází ke zvyšování nákladů a k nárůstu odpadu. Správně nakonfigurované milk runy využívající kanban pull systémy tomu zabrání, a zároveň podpoří řízení kvality.
• Budování pružného dodavatelského řetězce: Moderní dodavatelské řetězce se musí být schopny přizpůsobit neustálým změnám v poptávce. V kombinaci s lokalizačními údaji a moderními systémy řízení projektů lze milk runy snadno přizpůsobit míře spotřeby.
• Snížení skladových zásob a využití prostoru: Svévolné převážení zásob vede zpravidla k jejich nedostatku nebo nadprodukci, v důsledku čehož dochází k nadměrnému využívání skladovacích prostor. Díky systémům založeným na tahu (pull) namísto systémů založených na tlaku (push) tomu lze při použití tzv. smart milk runs předejít.

Navzdory zjevným výhodám se zavádění milk runů neobejde bez problémů. Vyžaduje přísné dodržování všech příslušných výrobních fází, protože jediné zpoždění může celý výrobní proces zastavit. Naštěstí lze toto riziko zmírnit pomocí lokalizačních systémů, které usnadňují monitorování, analýzu a zlepšování intralogistických operací.

Co jsou to lokalizační systémy v reálném čase?

Logistické vláčky se spoléhají na statické trasy a rozvrhy určené k plnění požadavků daného časového cyklu. Nicméně výkyvy v pop­táv­ce mohou vést k nedostatku nebo přebytku materiálu. Výsledkem jsou zpoždění nebo může být zapotřebí dalších přepravních jednotek. Aby manažeři tato rizika zmírnili, mohou někdy navýšit dodatečnou kapacitu, což vede ke snížení efektivity nákladů. To s sebou bohužel přináší neefektivitu v obdobích snížené poptávky, nemluvě o vyšších provozních a skladovacích nákladech. Předvídání a přizpůsobování se dlouhodobým změnám v požadavcích intralogistiky je z hlediska prevence těchto problémů důležité, i když to vyžaduje průběžné vyhodnocování a aktualizace tras a jízdních řádů logistických vláčků – podobně jako u pevných tras ve veřejné dopravě.

Lokalizační systémy v reálném čase (RTLS) se snaží tyto problémy zvládat pomocí lokalizačních dat a přehledů potřebných k průběžné optimalizaci logistiky milk runů. Jedná se o sledování a plánování tras logistických vláčků na základě informací o jejich poloze. Bez údajů získaných v reálném čase, potřebných pro taková rozhodnutí, však může dojít např. ke vzniku dopravních přetížení, vzájemného ovlivňování tras a narušení přesných časů nakládky/vykládky. To vede k častým zpožděním intralogistiky, prostojům výrobních linek a zvýšeným provozním nákladům.

Systémy RTLS využívající technologii založenou na ultraširokopásmové technologii (UWB) umožňují velmi spolehlivý monitoring uvnitř budov s přesností na 10 centimetrů. Tímto způsobem lze sledovat pohyb všech součástí milk runů a logistických souprav a shromažďovat údaje o jejich provozu a získávat tak přehled o dopravě v reálném čase. Když k tomu přidáte analýzu dat a vizualizované přehledy, mohou operátoři činit informovaná rozhodnutí, identifikovat oblasti, které je třeba zlepšit, a také důvody, které stojí za vznikem problémů.

Proč je vhodné používat v rámci milk runů lokalizační data?

Lokalizační technologie změnily statický způsob využití milk runů na dynamický, řízený pomocí aktuálních dat. Díky integraci pokročilých sledovacích systémů získávají výrobci vhled do všech složek své vnitropodnikové logistiky. Je tak možné přesně provádět úpravy v reálném čase, aby bylo možné udržet plynulé zásobování výrobních linek komponenty, a to za všech podmínek.

Mezi hlavní výhody monitorování milk runů patří:

• Snížení počtu odstávek a prostojů na linkách: Technologie sledování polohy poskytuje vedoucím výroby a logistiky přehled o různých skutečnostech, které ovlivňují tok materiálů, jako jsou dopravní přetížení, překážky a zpoždění. Tímto způsobem mohou přijmout proaktivní opatření pro zlepšení efektivity tras.
• Maximalizace využití dopravy: Díky údajům o poloze získaným v reálném čase a automatizaci běžného rozhodování mohou vedoucí výroby zajistit, že využívají přesně ten správný počet logistických souprav a tras, aby uspokojili poptávku. Tím lze maximálně využít celý vozový park logistických vláčků.
• Snížení objemu manuální práce: Optimální plánování tras může být časově náročné, zejména ve velkých továrnách, jako jsou automobilky. Automatizované sledování a vykazování však může výrazně zkrátit čas potřebný k identifikaci a návrhu nejefektivnějších tras.

Kvantitativní přínosy

• Snížení počtu zastávek na trase: Zamezení zpoždění logistických vláčků, která snižují výrobní kapacitu.
• Zvýšení produktivity řidičů: Řidiči absolvují více tras během jedné směny.
• Snížení množství manuální práce: Ušetříte čas strávený manuálním dodržováním předpisů a sledováním trasy.
• Rychlejší zaškolení nových pracovníků: Zjednodušená školení zrychlují procesy zapracování.

Kvalitativní přínosy

• Optimalizace tras: Dosáhněte kratších přepravních vzdáleností logistických vláčků, snižte spotřebu energie a správu nabíjení.
• Zpětná vazba v reálném čase: Poskytování okamžitých informací spolupracovníkům a vedoucím týmů prostřednictvím Andon obrazovek o tom, zda doprava funguje nebo dochází ke zpožděním.
• Zvýšení efektivity vedoucích týmů: Snížení času stráveného ručním zpracováním časového rozvrhu nebo hodnocením dodržování procesů pro zlepšení zkušeností pracovníků a zvýšení produktivity.
• Porovnávání výkonnosti: Porovnávejte výkonnostní ukazatele mezi nejnižšími a nejvyššími výkony v rámci vašeho vozovém parku a identifikujte oblasti, které je třeba zlepšit.
• Zvýšená bezpečnost a dodržování procesů: Zlepšete bezpečnost a dodržování protokolů pomocí důsledného uplatňování opatření pro dodržování předpisů.

Čtyři způsoby, jak využít lokalizační data pro milk runy

Díky lokalizačním systémům mají výrobci kompletní přehled o všech intralogistických operacích, protože mohou identifikovat jakékoli odchylky od plánu a proaktivně přijímat nápravná opatření. V následujícím textu jsou uvedeny doporučované ukazatele pro sledování milk runů za pomoci lokalizačního smart softwaru:

Obr. 4: Podrobný přehled o trasách, který ukazuje požadovaný a skutečný počet tras absolvovaných za hodinu, spolu s přehledem důvodů hlášených zpoždění.

1. Měření efektivity logistických vláčků

Jedním ze základních a důležitých měřítek, které je třeba sledovat, je doba jízdy a čas zastavení. Vykazováním toho, kolik času stráví daný logistický vláček v pohybu oproti stání, získáte ucelený přehled o jeho výkonnosti.

2. Plánování a analýza tras

Zpráva o analýze tras ukazuje, zda byly trasy dokončeny a logistické vláčky projely všemi určenými zastávkami. Ze zprávy by mělo být rovněž patrné, zda byly trasy dokončeny v očekávaném časovém horizontu a ve stanoveném pořadí. Přehledy o průběhu trasy milk runů zahrnují informace o poloze a mohou tak pomoci vedoucím týmů naplánovat a optimalizovat trasy, protože identifikují důvody zpoždění. Týdenní přehledy navíc poskytují komplexnější pohled na danou problematiku a umožňují snadno identifikovat určité trendy a opakující se problémy.

Obr. 5: Toto je příklad mapy trasy, která zahrnuje umístění zastávek. Logistické vláčky by měly zastavovat na přesně stanovených místech, zatímco trajektorie znázorňuje odchylky od očekávané trasy.

3. Optimalizace přepravy zásob

Díky začlenění dat o poloze v reálném čase a jejich historickému shromažďování mohou vedoucí pracovníci neustále zlepšovat přepravní trasy, včetně identifikace nejkratších možných přepravních vzdáleností a vyváženého použití vozového parku logistických vláčků díky parametrickému modelování. Je možné například sloučit určité trasy a snížit tak neefektivní přepravu na daných linkách, přesouvat různé díly mezi trasami nebo vyhodnotit možnosti zavedení jednosměrných či obousměrných tras milk runů.

Obr. 6: Každý sloupcový graf zobrazuje jeden logistický vláček a členění jeho vytížení. Cílem optimalizace parametrického modelování je najít ideální rovnováhu mezi logistickými operacemi jednotlivých vláčků, a pokud je to možné, snížit jejich počet.

4. Sledování trasy a navigace v reálném čase

Andon obrazovky jsou optické displeje a výstražné systémy, které ve výrobních halách zlepšují komunikaci a viditelnost. Operátoři se na nich mohou dozvědět, kudy mají jet a které úkoly (tj. nakládka, vykládka nebo obojí) je třeba na dané zastávce provést. Manažerům mohou Andon displeje poskytovat přehled a upozornění v reálném čase v rámci celého vozového parku.

Tím, že pomáhají při optimalizaci trasy, plní informace o poloze klíčovou roli při změně pracovních návyků obsluhy logistických vláčků. Díky asistenci dynamické navigace a aktualizacím prováděným v reálném čase se mohou operátoři rychle přizpůsobit novým a efektivnějším trasám, aniž by museli absolvovat přeškolení.

Obr. 7: Andon obrazovka hlásí aktuální situaci v reálném čase.

Jak začít s chytrými milk runy

Pevně věřím, že tipy a výhody začlenění lokalizačních systémů do milk runů, na které jsem v tomto textu upozornil, vám pomohou, abyste dosáhli efektivnější výroby. Na závěr nejdůležitější výhody chytrých milk runů:

• Minimalizace počtu odstávek a prostojů linky.
• Poskytnutí přehledu o dopravě v reálném čase.
• Efektivní využití zdrojů a vyvážení vozového parku na základě dostupných dat.
• Snížení provozních nákladů.

Naplánujte si ještě dnes DEMO ukázku a přesvědčte se, jak to funguje.

Lubomir Mraz Autor článku je spoluzakladatelem a CTO společnosti Sewio, která vyvíjí a imple­men­tu­je real-time lokalizační systém (RTLS) ur­če­ný pro digitalizaci pohybu uvnitř hal za­lo­že­ný na širokopásmové technologii UWB.