Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
The article discusses the improvement of the sorting process, an alternative technology for product identification. One of the options for a technical solution using advanced developments in the field of robotics, and an industrial product packaging line are proposed. The stages of creating a software model at the stage of analysis and synthesis of the main activity are also described.
robot, RFID, QR code, 3PL, IDF0, fulfillment, warehouse logistics operations, software development, information system
В процессе исследования деятельности сортировочного центра (далее СЦ) Wildberries г. Воронеж были выявлены наиболее трудоёмкие процессы. Предприятие является подразделением масштабной сети логистических центров маркетплейса Wildberries. Сама организация предоставляет своим партнёрам не только услуги доставки грузов, упаковки, хранения, но и доступ к трафику покупателей на сайте, а также рекламу и продвижение продукта в рыночных условиях образования цены. Так же без затрат дает доступ к личному кабинету, с полным функционалом необходимым для интернет торговли и анализу данных деятельности, заменяя тем самым необходимость разработки собственного сайта. Wildberries относится к категории 3PL – поставщиков. 3PL логистикой называют процесс, при котором нанятая продавцом компания берет на себя большую часть логистических процессов – от складирования до доставки товара покупателю.
Рассмотрим, какие выделяют преимущества 3PL логистики, почему выгодно стать партнёром Wildberries и передать все логистические процессы на полный аутсорс:
- Экономия времени.
- Экономия денег.
- Доступ к передовым технологиям 3PL-логистики.
- Расширение географии работы.
Остановимся на вопросе передовых технологий. На изученном, на личном опыте сортировочном центре из прогрессивного только использования нового метода идентификации товара QR code придуманного изобретателем Масахиро Хара сотрудник Denso Wave. Он представил плод своих трудов в 1994 году и сначала тип кодирования информации использовался в автомобильной промышленности. Которые имеют рядом преимуществ перед штрих – кодом и ключевым в нашем случаи является быстрый отклик, QR (от английского Quick Response, «быстрый отклик») благодаря усовершенствованному дизайну и шаблону QR-коды можно прочитать и обработать за доли секунды. QR-код же можно прочитать под любым углом. QR-коды считываются даже при повреждении.
Есть более молодая альтернативная технология QR – code это RFID метки. Широкое применение получила в зарубежных странах США, Великобритания, Швеции. Основополагающей работой в области технологий радиочастотной идентификации (Radio Frequency Identification, RFID) следует признать статью Гарри Стокмана «Коммуникация посредством отраженной энергии», опубликованную в октябре 1948 года. Но развития технология получила только в 70-е годы, когда в нескольких ведущих исследовательских центрах Соединенных Штатах, Великобритании и Швеции, в том числе лаборатории в Лос-Аламосе, были выполнены работы в области электромагнитной теории, позволившие заметно продвинуться к действующим системам RFID. У нее есть ряд преимуществ по сравнению QR code:
- возможно не прямое считывание радиометок;
- дистанция у промышленных считывателей до 100 м;
- одновременная идентификация нескольких товаров;
- перезапись данных и многократное использование микрочипа;
Но есть и минусы. Первый при повреждении только утилизация.
И главный, почему не так активно используется эта себестоимостью по сравнению с QR code.
При декомпозиции основанного процесса сортировки на отдельные функциональные блоки (рис. 1, 2):
- приёмка товара
- предварительная сортировка
- сортировка в коробки
- сортировка КГТ (крупногабаритный товар)
Рисунок 1 - IDF0 диаграмма СЦ Wildberries
Рисунок 2 - IDF0 диаграмма основной деятельности СЦ Wildberries
К более трудоёмким следует отнести сортировку по адресам (в короб) и сортировку КГТ. Процесс сортировки в коробы включает в себя не только распределение единиц товар по направлениям, которых около 50, но и формирование тары, в ручном режиме склеивая клейкой полиэтиленовой лентой гофрированный картон, придавая нужную форму и укрепляя стыки. После заполнения короба необходимо запаковать и наклеить этикетку соответствующего направления. Для данной технологии необходимо рассмотреть внедрении автоматизированного технического решения позволяющего ускорить производственную выработку и уменьшить нагрузку на персонал. Требуется применение новых технических решений и в процессе сортировки КГТ, сКГТ (сверкрупногабаритный), где груз может достигать до 100 кг. Проблемы обработки в ручном режиме:
- требуют высокой физической подготовки от персонала
- могут негативно сказаться на здоровье рабочего персонала.
- медленно перемещаются.
Тут на помощь может прийти такое актуальное в наше время техническое решение как механические промышленные роботы.
Разработка и внедрения роботов активно ведется передовыми странами мира. А чём свидетельствует статистка (рис. 3, 4).
В мировой практике по данным International Federation of Robotics отчёт World Robotics:
Рисунок 3. Отчёт World Robotics установлено роботов по годам
Как видно из отчёта, тренд на увеличение установки промышленных робот сохраняется и можно ожидать продолжения этого роста в 2024 без учёта 2023 из-за экономического спада. В 2022 году 553 052 промышленных роботов на предприятиях по всему миру – и рост на 5% в 2022 г. по сравнению с предыдущим годом. По регионам: 73% всех новых роботов были установлены в Азии, 15% в Европе и 10% в Америке.
Рисунок 4. - отчёт World Robotics лидирующие страны 2012-2022
На этом графике отраженно более детальная аналитика с 2012 по 2022 в лидирующих странах.
Вернёмся к первому процессу тут предлагаю применить автоматизированный комплекс, промышленную линию. Технологическое оборудование, по формированию коробов разработанное с учётом специфики процесса. Для комплектования ТМЦ (товарно-материальных ценностей) в коробы при перемещении их конвейерным методом. Необходимо индефицировать направление, сканируя QR code распределять товар по соответствующей таре. В этом случае поможет использование механизированных устройств перемещающих продукцию эскиз на рис. 5.
Рисунок 5. Схема процесса комплектации (1- сканер;2-вещи;3-конвейер;4 - устройство перемещения;5- коробы)
Для реализации предложенных решений необходима разработка программного обеспечения информационной системы и техническая инфраструктура.
Что мы понимаем под Информационной системой -объединение совокупности элементов дающих новые функциональные возможности по обработки информации для достижения цели.
Техническая инфраструктура это комплекс технических средств, обеспечивающий функционирование заданных алгоритмов.
Разработку начинают с документа по описанию требований к системе.
Для разработки необходимо определится с целями:
1. рациональное использование ресурсов.
2. повышение эффективности (продуктивности).
3. Снижение нагрузки на персонал (перераспределение, переориентация трудовых ресурсов)
Экономическое обоснование
Достижение поставленных целей:
- уменьшит издержки на заработную плату персонала.
- уменьшит издержки на расходные материалы, исключая ошибки человеческого фактора.
- уменьшит время доставки, увеличит лояльность покупателей, потенциально прибыль компании.
- уменьшит издержки связанных с производственными травмами.
Описать какие сервисы будут использованы.
Рамки системы (рис. 6):
Рисунок 6. Образец контекстная диаграммы ИС «Складской учёт»
Перечень Функциональных требований.
ИС должна обеспечивать следующие функциональные возможности:
Учёт остатков.
Учёт движения ТМЦ.
Распределение задач между персоналом.
Мониторинг поставок и отгрузок.
Кодирование информации в QR code, штрих код.
Импорт данных из Сканеров и ТСД.
Экспорт данных на принтеры штрих- кодов и ТСД.
Импорт данных из «1С. Комплексная автоматизация 1.1».
Поиск по базе данных.
Фильтры и быстрый поиск по базе данных.
Экспорт данных в Excel, 1С, XML, текстовый файл.
Перенос данных.
Резервное копирование.
Печать данных.
Построение отчетов и диаграмм.
Настройка пользовательского интерфейса.
В дальнейшем делают выбор парадигмы, модели жизненного цикла разработки.
Наиболее известные:
- Каскадная (водопад, водоворот, V-образная. )
- Гибкая (итеративная) (Scrum, Kanban, Extreme Programming.)
После чего приступают к моделированию и здесь есть тоже два подхода.
1.Функциональное моделирование - это построение структуры путём декомпозиции процесса на отдельные функциональные блоки и выявление связей между ними.
2.ООП (объектно-ориентированное программирование) - в этом случаи строятся диаграммы прецедентов диаграммы классов, диаграмм состояний, диаграмм деятельности диаграмм последовательностей, для определение связей, последовательности выполнения задач, определения нужных сервисов, интерфейсов взаимодействия с системой.
Выводы
В целом грамотно организованное и компилированное программное обеспечение позволит управлять техническими средствами, оборудованием, датчиками, сканерами в процессе сортировки товара.
Установив необходимые параметры. Устройства, могут выполнять свои функции: мобильные роботы перемещать паллеты по созданным маршрутным картам и разметке; роботизированные приспособления укладывать товар в коробы и коробы на паллет; специализированые манипуляторы размещать КГТ на паллете, как по инструкции, соблюдая алгоритм действий. Заменяя человека и в управлении всё ближе от систем автоматизации к автоматическим системам.
Но пока ещё к не полностью автономным. Обученному человеку только остаётся следить за исправностью технического оснащения и вносить коррективы в случаи непредвиденных ошибок системы или поломки оборудования, также в случаи изменений в размещении и т.д. принимаемых руководством компании.
1. GOST 34.601-90 Informacionnaya tehnologiya. Kompleks standartov na AS. Stadii sozdaniya.
2. GOST R ISO/MEK 12207-2010 Informacionnaya tehnologiya. Sistemnaya i programmnaya inzheneriya. Processy zhiznennogo cikla programmnyh sredstv.
3. Bondarevskiy A.S., Zolotov R.V. Istoriografiya radiochastotnoy identifikacii (RFID) - rossiyskie korni // Sovremennye naukoemkie tehnologii. – 2009. – № 8. – S. 11-15; URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25531 (data obrascheniya: 25.03.2024).
4. Zahozhaya I.O. QR-kod i ego ispol'zovanie v sovremennom mire // Sibirskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Materialy XIII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Pod redakciey N.V. Emel'yanova. 2021 str. 30-33.
5. https://ifr.org/ifr-press-releases/news/world-robotics-2023-report-asia-ahead-of-europe-and-the-americas otchet Mezhdunarodnoy federacii robototehniki.
6. https://hi-tech.mail.ru/ Novosti vysokih tehnologiy
7. Hi-News.ru — eto sayt, kotoryy rasskazyvaet o slozhnyh nauchnyh terminah i yavleniyah prostym i ponyatnym yazykom.
8. https://vc.ru/ Startapy, biznes, tehnologii.
9. https://bigenc.ru/ Nauchno-obrazovatel'nyy portal «Bol'shaya rossiyskaya enciklopediya».
10. https://www.osp.ru/ © «Otkrytye sistemy», 1992-2024.
11. https://seller.wildberries.ru/training/instructions/dictionary/main WB partneram instrukcii.
12. Poluektov A.V., Makarenko F.V., Yagodkin A.S. Ispol'zovanie storonnih bibliotek pri napisanii programm dlya obrabotki statisticheskih dannyh // Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 2. – S. 33-41.
