Automazione magazzino nell’era di Internet delle Cose

Nell’era della rivoluzione digitale, un numero crescente di sistemi di magazzino, soprattutto quelli che prevedono la completa o parziale automazione, si stanno equipaggiando sia di sensori che di intelligenza.

Dal punto di vista software due sono i tipi di soluzioni presenti quando si parla di automazione di magazzino: il WMS (Warehouse Management System) e il WCS (Warehouse Control System).

Un sistema di controllo del magazzino (WCS) governa le attività “in tempo reale” all’interno dei magazzini e dei centri di distribuzione.

Funge da regolatore del traffico per le attività di magazzino, con la missione di gestire i sistemi di movimentazione dei materiali (e in alcuni casi, le attività dei lavoratori).

Un buon sistema WCS fornisce un’interfaccia ampia e coerente per sistemi di movimentazione materiali come trasportatori, caroselli, elevatori verticali, smistatori, ecc.

Sull’altro versante, un sistema di gestione del magazzino WMS è più focalizzato su attività, persone e processi più ampi, come la gestione degli ordini e delle spedizioni.

Il WMS di solito non interagisce direttamente con l’apparecchiatura automatica a valle, piuttosto cura di più il controllo delle interazioni umane per soddisfare o ricevere il prodotto.

Le funzioni chiave di un sistema WMS

  • WMS è un sistema di pianificazione operativa del magazzino; si concentra sul coordinamento e sullo sfruttamento ottimale delle risorse
  • La gestione del WMS comprende ordini in entrata e uscita, le posizioni di stoccaggio e la manodopera
  • WMS tende ad elaborare dati statici al fine di pianificare i carichi di lavoro giornalieri
  • WMS può gestire più magazzini

Essenzialmente, WMS è l’ideale quando è necessario pianificare le persone. Mentre ti dà una visione di quando il prodotto può arrivare o partire ti permette anche di memorizzare e organizzare ordini di lavoro, siano essi di versamento, inventario o prelievo.

Ma in genere non lo fa in tempo reale e di solito non controlla direttamente le apparecchiature automatizzate. Questo ruolo appartiene a WCS.

I ruoli complementari tra WCS e WMS

WMS WCS
Business PlanningBusiness Execution
Direct Manual OperationsDirect Automated Operations
Process data (Non-Real-Time)Utilize Real Time Data
Multiple FacilitiesSingle Facility
Manage Expected SituationsManage Exceptions
Standardized, Rigid FunctionalityModular Flexibility; Customizable

I WMS più evoluti hanno la capacità di compiere alcune funzioni “esecutive” dei WCS. Diciamo che per ottenere il massimo risultato l’ideale scenario prevede l’utilizzo integrato di entrambi.

La visione tradizionale del WMS e del WCS

Il seguente diagramma mostra come WMS e WCS sono stati tradizionalmente considerati.

warehouse control system and wahouse management system

In questo esempio, il WMS prevede la gestione dell’ordine, delle scorte e la logica di posizionamento dei prodotti, mentre il WCS agisce da attuatore meccanico che provvede al movimento della merce.

Questo sistema però è valido quando si tratta di interagire con dispositivi di “trasporto” dei prodotti (convogliatori, smistatori).

Con l’introduzione dei nuovi sistemi AS/RS, ovvero di sistemi che automatizzano gran parte del processo di movimentazione, il discorso si complica in quanto il sistema WCS deve avere la base della logica di posizionamento dei prodotti in quanto deve essere in grado di gestire le informazioni provenienti dal WMS e conseguentemente spostare lo stock indicato dal punto A al punto B.

Da qui la necessità di dotare i WCS di un minimo di “intelligenza” impensabile solo pochi anni fa.

Una nuova concettualizzazione dell’integrazione tra WMS e WCS

Il controllo del magazzino nell’era dell’Internet of Things e dell’automazione richiede una nuova concettualizzazione di WCS in quanto questi non sono stati progettati per questa nuova situazione.

Il nuovo schema suddivide il controllo del magazzino in tre segmenti.

Il magazzino altamente automatizzato è progettato da zero in base ai flussi end-to-end basati su sistemi “avanzati” di movimentazione di materiali.

Poiché i sistemi di movimentazione di materiali diversi operano a velocità diverse e hanno diverse capacità di carico, un compito chiave per il WCS è quello di ottenere l’ottimizzazione del throughput globale mediante buffering e sincronizzazione dei vari sottosistemi.

Parlando di magazzino semi-automatizzato, un aspetto chiave del WCS è risolvere il problema delle “isole di automazione” (es. i magazzini verticali, i caroselli, gli assemblatori automatici di pallet, ..).
Ciascuno di questi distinti sistemi di gestione dei materiali ha il proprio sistema di controllo WCS che deve essere integrato con il WMS.

Questo processo ad hoc di integrazione con il WMS aumenta i costi e rende gli upgrade WMS praticamente impossibili. Pertanto, un lavoro chiave di un WCS in un magazzino semiautomatico deve essere il punto di integrazione centrale tra il WMS e i vari sistemi di gestione dei materiali che sono stati aggiunti nel tempo.

Conclusioni

In questi magazzini, le esigenze del processo o dell’area locale devono essere bilanciate con l’ottimizzazione globale di tutte le attività di spostamento che si verificano nel magazzino.

Guardando in avanti, suppongo che le architetture di Warehouse Management System (WMS) e Warehouse Control Systems dovranno essere ripensati per consentire prestazioni di magazzino ottimali.

Nell’attesa di vedere un software WCS “omnicomprensivo”, di difficile realizzazione a causa della varietà e la variabilità dei dispositivi da considerare, bisogna fare delle scelte di compromesso, considerando che alcuni vendors di WMS best-of-breed hanno incluso l’interfacciamento nativo nella propria soluzione.

Fonte: liberamente adattoto da diversi posts presenti su http://www.cisco-eagle.com e http://www.supplychain247.com



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