ŠKODA AUTO a.s. Vysoká škola ŘÍZENÍ TOKU MATERIÁLU POMOCÍ RFID ELEMENTŮ

ŠKODA AUTO a.s. Vysoká škola

Studijní program: N6208 Ekonomika a management Studijní obor: 6208T088 Podniková ekonomika a management provozu

ŘÍZENÍ TOKU MATERIÁLU POMOCÍ RFID ELEMENTŮ

Bc. Olga KORCOVÁ

Vedoucí práce: doc. Ing. Josef Sixta, CSc.

0

ANOTAČNÍ ZÁZNAM

AUTOR

Bc. Olga Korcová

STUDIJNÍ OBOR

Podniková ekonomika a management provozu Řízení toku materiálu pomocí RFID elementů

NÁZEV PRÁCE

VEDOUCÍ PRÁCE

doc. Ing. Josef Sixta, CSc.

INSTITUT

IPT ŠAVŠ

POČET STRAN

77

POČET OBRÁZKŮ

27

POČET TABULEK

14

POČET PŘÍLOH

3

STRUČNÝ POPIS

Cílem této diplomové práce bylo navrhnout nový systém řízení toku interních palet ve společnosti Škoda Auto a.s. pomocí radiofrekvenčních elementů.

ROK ODEVZDÁNÍ

2011

Práce je zaměřena na identifikaci pasivních prvků materiálového toku, konkrétně interních kovových vratných obalů, rotujících mezi lisovnami, svařovnami a skladovými plochami závodů v Mladé Boleslavi a v Kvasinách. Po provedení analýzy současného stavu, nalezení kritických míst a prostudování teoretických moţností byl navrţen nový systém radiofrekvenční identifikace interních palet, umoţňující hromadné bezdotykové čtení dat. Bylo vybráno a poté vyzkoušeno vhodné vybavení. Po propočtech počátečních investic a následných úspor bylo zjištěno, ţe návratnost pilotního projektu (zahrnujícího 5 500 vratných obalů rotujících mezi závody v MB a v KV) by byla kratší neţ 1 rok. KLÍČOVÁ SLOVA

Paleta, vratný obal, RFID, tag, čtecí zařízení, materiálový tok

1

ANNOTATION

AUTHOR

Bc. Olga Korcová

FIELD

Business Economics and Management of Operation Material flow management through RFID elements

THESIS TITLE

SUPERVISOR

doc. Ing. Josef Sixta, CSc

INSTITUTE

IPT ŠAVŠ

NUMBER OF PAGES

77

NUMBER OF PICTURES

27

NUMBER OF TABLES

14

NUMBER OF APPENDICES

3

SUMMARY

YEAR

2011

The mission of this master thesis is to design new system for flow management of internal pallets within the company Škoda Auto a.s. through radio-frequency elements. The thesis is focused on the identification of passive elements of material flow, in the concrete internal metal RTI (Returnable Transport Items), moving among press shops, welding shops and storage areas in Mladá Boleslav and Kvasiny. After the analysis of current situation, finding the critical spots and studying teoretical possibilities it was found new system of radio-frequency identification of internal pallets enabling multiple contactless reading of data. It had been selected and afterwards also checked out proper facility. After the calculation of initial investition and resulting savings it was found out, that return on investment into the pilot-project (including 5.500 RTI moving among plants in MB and in KV) would be shorter than 1 year.

KEY WORDS

Pallet, RTI, RFID, reading device, tag, material flow

2

Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci vypracovala samostatně s pouţitím uvedené literatury pod odborným vedením vedoucího práce. Prohlašuji, ţe citace pouţitých pramenů je úplná a v práci jsem neporušila autorská práva (ve smyslu zákona č. 121/2000 Sb., o právu autorském a o právech souvisejících s právem autorským).

V Mladé Boleslavi, dne 7.1.2011

3

Děkuji doc. Ing. Josefu Sixtovi, CSc. za odborné vedení diplomové práce a poskytování rad. Dále děkuji pracovníkům ve společnosti Škoda Auto, a. s. a panu Šmidlíkovi ze společnosti Monohakobi Technology Institute za poskytování informačních materiálů. Celé rodině děkuji za podporu během doby studia.

4

OBSAH 1 ÚVOD

10

2 ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU

12

2.1 IDENTIFIKACE INTERNÍCH KOVOVÝCH PALET

12

2.2 IDENTIFIKACE MATERIÁLU ULOŢENÉHO V PALETĚ

14

2.3 IDENTIFIKACE TOKU MATERIÁLU A VRATNÝCH OBALŮ

16

2.4 ŘÍZENÍ MATERIÁLOVÉHO TOKU

18

3 KRITICKÁ MÍSTA V ŘÍZENÍ TOKU MATERIÁLU 3.1 ZTRÁTY PALET

22 23

3.1.1 Mezizávodový oběh

23

3.1.2 Meziobjektový oběh

24

3.1.3 Systémy pro řízení toku materiálu a vratných obalů

25

3.2 SHRNUTÍ PROBLÉMŮ A NÁVRH PROTIOPATŘENÍ

26

4 AIDC – AUTOMATICKÁ IDENTIFIKACE A ZÍSKÁNÍ DAT

27

4.1 DRUHY AIDC

27

4.1.1 Čárové kódy

28

4.1.2 RFID

29

4.1.3 Magnetické prouţky

30

4.1.4 Biometrie

30

4.1.5 OCR

30

4.1.6 Čipové karty

31

4.1.7 Rozpoznání hlasu

31

4.2 POROVNÁNÍ VLASTNOSTÍ AIDC

31

4.3 IDENTIFIKACE V PRŮMYSLU

32

5 RFID – RADIOFREKVENČNÍ IDENTIFIKACE

33

5.1 HISTORIE RFID

33

5.2 CHARAKTERISTIKA RFID

34

5.3 NEZBYTNÉ KOMPONENTY

35 5

5.3.1 Tag

36

5.3.2 Čtecí zařízení

37

5.3.3 Řídící systém

38

5.4 POPIS PRINCIPU ČINNOSTI TECHNOLOGIE RFID

38

5.5 TYPY TECHNOLOGIE

39

5.5.1 Dělení RFID tagů dle způsobu komunikace

39

5.5.2 Dělení tagů dle druhu paměti

41

5.5.3 Pouţívané frekvence

41

5.6 POROVNÁNÍ RFID A ČÁROVÝCH KÓDŮ

42

5.6.1 Klady technologie RFID

44

5.6.2 Zápory technologie RFID

44

6 NÁVRH SYSTÉMU ŘÍZENÍ VRATNÝCH OBALŮ

45

6.1 VÝBĚR VHODNÝCH RFID KOMPONENTŮ

47

6.1.1 Fixní RFID čtečka

47

6.1.2 Ruční RFID čtečka

48

6.1.3 RFID tagy

48

6.2 PROVEDENÉ ZKOUŠKY RFID KOMPONENTŮ

50

6.2.1 Pozice upevnění RFID tagu

50

6.2.2 Konstrukce stacionární brány (fixní čtečky RFID)

50

6.2.3 Čtecí oblast s pouţitím ruční čtečky

51

6.3 NÁVRH LOGISTICKÝCH A SKLADOVACÍCH PROCESŮ S VYUŢITÍM TECHNOLOGIE RFID 6.4 PŘEHLED FUNKCÍ AUTOMATICKÉHO ZADÁVÁNÍ DAT 7 EKONOMICKÉ ZHODNOCENÍ

51 54 57

7.1 INVESTICE

57

7.1.1 Hardware

59

7.1.2 Software

59

7.1.3 Sluţby a servis

60

6

7.1.4 Ostatní náklady

60

7.2 ÚSPORY

61

7.2.1 Zhodnocení úspor

62

7.2.2 Celkové roční úspory po zavedení systému RFID

66

7.3 POSOUZENÍ NÁVRATNOSTI INVESTIC – ROI

67

8 ZÁVĚR

68

SEZNAM LITERATURY

71

SEZNAM OBRÁZKŮ

74

SEZNAM TABULEK

76

SEZNAM PŘÍLOH

77

7

SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ AIDC

Automatic Identification and Data Capture - automatická identifikace a sběr dat

č.

číslo

ČR

Česká Republika

DP

diplomová práce

EAN

European Article Numbering – evropské číslování zboţí

EPC

Electronic Product Code – elektonický kód produktu

FIFO

First In First Out – první dovnitř první ven

GHz

gigaherz

HW

hardware

info

informace

Kč

korun českých

kHz

kiloherz

Ks

kus

KV

Kvasiny

LKW

Lastkraftwagen - nákladní automobil

M1

označení svařovny v Kvasinách

M4

označení lisovny v Mladé Boleslavi

M5

označení lisovny v Mladé Boleslavi

M12A

označení lisovny v Mladé Boleslavi

M14

označení svařovny v Mladé Boleslavi

M15

označení lisovny v Mladé Boleslavi

MB

Mladá Boleslav

MHz

megaherz

MP

metodický pokyn

MTI

společnost Monohakobi Technology Institute

ND

náhradní díly

OCR

Optical Character Recognition – optické rozpoznávání znaků 8

obr.

obrázek

PC

počítač

PL

projekt logistiky

RFID

Radio Frequency Identification - radiofrekvenční identifikace

ROI

Return On Investment - návratnost investic

SK 250

označení typu modelu vozidla – Fabia II. Generace

SK 252

označení typu modelu vozidla – Fabia Combi II. generace

SK 258

označení typu modelu vozidla – Roomster

SK 316

označení typu modelu vozidla – Yeti

SK 341

označení typu modelu vozidla – Octavia

SK 342

označení typu modelu vozidla – Octavia Combi

SK 351

označení typu modelu vozidla – Octavia II. generace

SK 352

označení typu modelu vozidla – Octavia Combi II. generace

SK 461

označení typu modelu vozidla – Superb II. generace

SK 462

označení typu modelu vozidla – Superb Combi II. generace

tab.

tabulka

UNI

typ palety - univerzální paleta

VV

vysokozdviţný vozík

VLL

útvar Plánování logistiky

VR

Vrchlabí

WORM

Write Once Read Many – piš jednou, přečti mnohokrát

9

1

ÚVOD

Ţijeme v době, která je charakteristická rychle se měnícími poţadavky zákazníků a tvrdým konkurenčním bojem firem, snaţících se všemoţně reagovat na tyto poţadavky a plnit přání spotřebitelů. To je důsledkem liberalizace trhu a stále rostoucí globalizace. Firmy se předhánějí, kdo nabídne lepší, modernější, kvalitnější

a

samozřejmě

také

levnější

výrobky

nebo

sluţby.

V tomto

konkurenčním prostředí je zřejmý obrovský tlak na minimalizaci nákladů. To platí i v automobilovém průmyslu. Hlavní podmínky pro úspěšnost výrobních podniků jsou procesní chápání, zajištění plynulosti materiálových i informačních toků, správné řízení, inovace produktů a technologií. Souhrnně lze tedy říci, ţe je potřeba, stále zdokonalovat všechny podnikové činnosti, aby bylo moţné drţet krok s poţadavky trhu a ještě lépe - být vţdy o krok před konkurencí. Logistika je nezbytná součást kaţdého podniku a je na ní v současné době kladen stále větší důraz, neboť nepochybně podporuje rychlost a hlavně plynulost všech podnikových procesů. Nese také velký potenciál ke sniţování nákladů a zdokonalování jiţ zmíněných podnikových procesů. Toho lze dosáhnout různými způsoby – někdy stačí jen přeorganizování výroby nebo nahrazení lidí stroji - tzv. robotizace. Ke sloţitějším případům patří zavádění nových logistických systémů a technologií, jako je např. automatická identifikace. Správná identifikace je součástí celého dění v podniku a tudíţ všech podnikových procesů. Automatická identifikace je navíc i rychlejší, bezchybnější a tím pádem i efektivnější. Logistika je jedna z prvních oblastí, ve které vůbec začala být automatická identifikace vyuţívána. S nástupem nových moderních technologií automatické identifikace, mezi které patří např. i RFID, začíná mít její vyuţití nový rozměr. RFID je technologie bezkontaktní identifikace objektů pomocí radiových vln, kterou lze pouţít v oblastech, kde je třeba sledovat pohyb nějakých objektů a kde je kladen důraz na rychlost a přesnost zpracování a předání získaných informací. RFID představuje celou řadu nových moţností, ale nese s sebou také celou řadu moţných diskutabilních problémů, týkajících se ochrany soukromí. V oblasti logistiky lze tedy, mimo jiné, tuto technologii zavést pro optimalizaci řízení materiálového toku a toku vratných obalů. Cílem této práce je navrhnout 10

nový systém řízení toku interních palet ve společnosti Škoda Auto a.s. (dále jen Škoda Auto) právě pomocí radiofrekvenčních elementů, za účelem zlepšení identifikace a evidence pohybu těchto vratných obalů, coţ by mělo přinést i sníţení nákladů.1

1

Kapitola 1 byla napsána na základě podkladů ze zdrojů [11], [12], [15], [19].

11

2

ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU

V současné době se ve společnosti Škoda Auto - v závodech v MB i v KV vyrábí 6 modelů vozů, coţ představuje obrovské mnoţství různých dílů a součástek. Z hlediska logistiky je tedy nezbytně nutné efektivní řízení materiálového toku. „Řízení oblasti materiálů je pro celkový logistický proces ţivotně důleţité. Pokud podnik nezabezpečí efektivní a účinné řízení toku vstupního materiálů, výrobní proces nebude schopen vyrábět produkty za poţadovanou cenu, a to v době, kdy jsou tyto produkty poţadovány pro distribuci zákazníkům. Ve výrobním prostředí můţe nedostatek správných materiálů v době, kdy je zapotřebí, vést ke zpomalení výroby, anebo dokonce k výpadku výroby, jejichţ důsledkem pak můţe dojít k vyčerpání zásob.“2 Pro správné řízení materiálového toku, hraje důleţitou roli i spolehlivá identifikace manipulačních a přepravních jednotek, tzn. jednotlivých dílů a součástek umístěných v různých typech obalů, kterými mohou být palety, bedny, přepravky aj., dále pak také znalost o pohybu těchto jednotek. Tato práce se zaměří na identifikaci pasivních prvků materiálového toku, konkrétně interních kovových palet, kolujících mezi lisovnami, svařovnami a skladovými plochami v závodech v Mladé Boleslavi a v Kvasinách. 2.1 IDENTIFIKACE INTERNÍCH KOVOVÝCH PALET Interní paletou se rozumí paleta, pouţívaná pro balení „doma“ tzn. ve Škoda Auto vyrobených dílů. Identifikovat kaţdou jednotku můţeme díky označení, které můţe být ve formě štítku, visačky nebo třeba i samotného popisu palety. Ve Škoda Auto se rozlišují 2 druhy palet - univerzální a speciální. Speciální paleta je vţdy vyvinuta pro jeden konkrétní díl, proto má specifickou konstrukci. Oproti tomu - univerzální palety - jsou v podstatě plechové bedny, vyhovující pro balení různých druhů dílů. Vyrábějí se v několika základních rozměrech. Pro identifikaci, neboli zjištění totoţnosti, musí mít povinně kaţdá paleta svůj výrobní typový štítek (viz obr. 2-1). Výrobní štítek je nositelem základních

2

SIXTA, J. a MAČÁT, V. 2005. S. 54-55.

12

informací o paletě. Je na něm uveden výrobce té konkrétní palety, číslo výkresu nebo typ palety, hmotnost a nosnost palety, rok výroby a stohovatelnost – coţ je maximálně moţný počet vrstev ve stohu. Na obr. 2-1 jsou znázorněny 3 štítky – kaţdý z jiné palety. První štítek na sobě moc identifikačních prvků nenese. Nepoznáme z něho, jakou paletu označuje, natoţ jaký díl je v paletě uloţen. Kdybychom chtěli zjistit tyto informace, museli bychom dohledávat výkresovou dokumentaci. Na druhém štítku (novějším) je jiţ napsáno číslo a typ palety, tedy - pro který díl a kterého vozu tato paleta byla vyrobena. Na třetí štítek (nejnovější) se jiţ nechala napsat také objednávka a číslo konkrétní palety. Třetí štítek patří univerzální paletě, proto u typu palety je pouze nápis VP 7104 – coţ je označení pro UNI paletu.

Zdroj: vlastní zpracování Obr. 2-1 Porovnání tří typů výrobních štítků

13

Jako další zdroj identifikace palet slouţí jejich barevné rozlišení. Pro univerzální palety se pouţívají jen 2 barvy – zelená, která označuje interní paletu nebo modrá, označující zapůjčenou koncernovou paletu. Na interních univerzálních paletách je pro bliţší identicikaci ještě nastříkáno číslo palety a vlastník (lisovna nebo svařovna). Speciální palety se barevně rozlišují podle typu vozu, např. pro díly na vůz Roomster, je určena tmavě modrá barva palet (RAL 5022). Na kaţdé paletě je pak ještě nastříkán název – pro který díl a jakého typu vozu je paleta určena, dále číslo palety a stohovatelnost. Problém v identifikaci ale nastává tehdy, potřebujeme-li najít

jednu konkrétní

paletu ze všech palet jednoho typu – např. pokud se rozbije pořadač na jedné paletě, která se hned nevyčlení z oběhu – je pak sloţité ji dohledávat mezi ostatními. Jednotlivé palety totiţ nemají svá konkrétní čísla ani jiné značky, aby od sebe byly navzájem rozeznatelné. U novějších palet se jiţ tento problém začal řešit tím, ţe na kaţdou paletu je nastříkáno její pořadové číslo, které se zadá i na výrobní štítek (viz třetí štítek na obr. 2-1). Převáţná většina interních palet ale svým pořadovým číslem označena není. 2.2 IDENTIFIKACE MATERIÁLU ULOŢENÉHO V PALETĚ Na kaţdou paletu, do které se uloţí materiál, se také připevní materiálová průvodka (viz příloha 1), která poskytuje veškeré informace o uloţeném dílu a umoţňuje nám tedy jeho identifikaci. Problém však nastává v případě, ţe tato průvodka spadne nebo ji někdo, ať uţ chtěně nebo nechtěně, odtrhne. Na obr. 2-2 je tedy pro příklad znázorněna komplexní vizuální identifikace interní palety pro horní díl 5. dveří na SK 258.

14

Není u všech palet!!!

Zdroj: vlastní zpracování Obr. 2-2 Speciální paleta pro 5. dveře horní díl, SK 258

15

2.3 IDENTIFIKACE TOKU MATERIÁLU A VRATNÝCH OBALŮ Identifikace a celý průběh toku materiálu a vratných obalů ve Škoda Auto probíhá na základě sepsaného logistického projektu, který musí být zpracován vţdy před náběhem výroby nového modelu vozu. Na jeho vypracování se podílejí oddělení plánování interní i externí logistiky. Logistický projekt řeší materiálový tok (zahrnující také tok vratných obalů) a řízení materiálového toku nakupovaných dílů a dílů (výlisky, svařence) vyráběných ve Škoda Auto buď mezi jednotlivými závody v MB, KV a VR nebo uvnitř jednotlivých závodů. Dílčí pracovní úkony související s činnostmi obsaţenými v konceptech se jiţ dále řídí pracovními návodkami jednotlivých konkrétních pracovišť.

Kaţdý projekt musí být sepsán písemně

a musí projít schvalovacím řízením útvarů společnosti popř. externí firmy, kterých se daný PL týká. Logistický projekt Tvorba logistických projektů ve Škoda Auto musí odpovídat a být v souladu s vydaným

metodickým

pokynem

č.

MP.3.503,

který

stanovuje

postup

a odpovědnost při projektování a udrţování logistických projektů ve společnosti Škoda Auto. Co musí obsahovat kaţdý logistický projekt? [27] 0. Titulní strana – vzhled titulní stany je pevně stanoven (viz příloha 2) a obsahuje následující body: Archivační číslo - jedná se o označení projektu, pod kterým ho lze zpětně bez problémů dohledat. Toto číslo přiděluje útvar VLL (dle knihy projektů), který poté provádí archivaci všech vypracovaných logistických projektů. Ty si dále ostatní uţivatelé mohou vyhledat na intranetových stránkách VLL. Název logistického projektu. Počet listů a číslo listu – to je důleţité proto, aby v případě ztráty nějakého listu nedocházelo k nedorozuměním. Tvůrce a schvalovatelé. Místo a den vytvoření projektu. 16

Další členění 1. Úvod – je zde uvedeno, čím se daný logistický projekt zabývá a co řeší. 2. Výchozí údaje – jedná se o zkratky a pojmy, kompetence jednotlivých oddělení za jednotlivé činnosti týkající se konkrétního projektu apod. 3. Popis logistického řešení - tato část zahrnuje podrobnější popis jednotlivých logistických řešení a je rozdělana na část týkající se nakupovaných dílů a část týkající se domácích dílů, dále se můţe zabývat také zaměstnanci, vozíkovou technikou, náhradními díly aj. a. Nakupované díly - řeší se zde odvolávky nakupovaných dílů u dodavatele, vstup materiálu do závodu, sklady nakupovaných dílů, příjem a uskladnění dílů, odvolávky dílů ze skladu, přepravy a skladování prázdných palet. b. Domácí díly – zde se řeší výroba dílů, přepravy dílů a vazby na

jednotlivé

objekty,

meziobjektová

přeprava,

popřípadě

mezizávodová přeprava a manipulace. 4. Informační toky – je důleţité znát také toky informací z hlediska správné identifikace celého materiálového toku. Děje se tak většinou pomocí znázorňujícího schématu. 5. Organizační a realizační zabezpečení projektu – zde se pojednává o

moţných

stavebních

úpravavách,

pouţité

manipulační

technice

a potřebách personálního zabezpečení pro plynulou logistickou činnost. 6. Paletizace a balení – zde se uvádějí informace o paletizaci a hospodaření s paletami. Nesmí se také zapomenout na popis postupu při vyřazování poškozených palet z oběhu. 7. Kvalita – popis zacházení s díly a paletami při manipulaci a přepravě tak, aby nedocházelo ke sníţení kvality. 8. Bezpečnost, poţární ochrana, hygiena práce, předpisy a normy. 9. Závěr – v závěru je uvedeno, ţe daný projekt platí od podepsání všech zainteresovaných vedoucích, uvedených v rozdělovníku na titulní straně. 10. Přílohy. 17

2.4 ŘÍZENÍ MATERIÁLOVÉHO TOKU „Integrální součástí procesu logistického řízení je řízení oblasti materiálu.“3 „Řízení materiálového toku zahrnuje správu surovin, součástek, vyrobených dílů, balících materiálů a zásob ve výrobě, coţ je velice důleţité pro celkový logistický proces.“4 „Pro příjem zboţí, skladování a přepravu k pracovišti musí být optimální tok materiálu zajištěn tak, aby se manipulace s paletami a přepravní cesty minimalizovaly. Všechny díly, kaţdý pohyb s díly (uskladnění, vyskladnění) a stav kvality je systematicky evidován.“5 Průběh a identifikace toku materiálu ve Škoda Auto Začátek toku materiálu je odlišný pro nakupované a domácí díly. Tato práce je zaměřena na interní díly a palety, tudíţ se nakupovanými díly zabývat nebude. Škoda Auto je veliká společnost, vyrábějící cca 2500 automobilů (různých modelů) denně, coţ představuje obrovský tok materiálu. Materiál je manipulován a převáţen v paletách. Velké mnoţství potřebného materiálu tedy znamená i velké mnoţství těchto obalů. Pro potřeby této práce bude třeba tento tok ještě zúţit- tzn., práce se zaměří na tok materiálu mezi lisovnami a svařovnami. Z obr. 2-3 a obr. 2-4 je vidět, ţe v Mladoboleslavském závodě se nacházejí 3 lisovny (M15, M12A, M4+M5), 2 svařovny (M14, M12) a 4 logistické plochy. V Kvasinském závodě je poté ještě k dispozici svařovna (M1) a 2 logistické plochy. Není zde tedy ţádná lisovna, coţ znamená, ţe nalisované díly musí být převáţeny z MB. Jiţ z výše uvedených obrázků lze také vyčíst, ţe tok materiálu zde není u všech modelů a samozřejmě ani dílů stejný.

3

LAMBERT, D. M., STOCK, J. R. a ELLRAM, L. M. 2000. S. 182.

4

JEŘÁBEK, K. 2000. S. 182.

5

HADAČOVÁ, O. 2008. S. 40.

18

Zdroj: vlastní zpracování Obr. 2-3 Layout závodu v MB

Zdroj: vlastní zpracování Obr. 2-4 Layout závodu v KV

19

„Proces výroby začíná v lisovně. Výroba jednotlivých dílů probíhá po různých lisovacích dávkách. Lisovací raznice pro daný díl se nasadí na lis 1x za 2-5 dní, z toho vyplývá velikost výrobní dávky, kterou je třeba nalisovat na pokrytí výroby. Velikost lisovací dávky závisí na: době výměny lisovacího nástroje, velikosti skladových ploch, které jsou k dispozici, počtu lisovacích nástrojů, které se střídají na daném lisu a rychlosti lisování daného dílu, počtu palet. Doba výměny lisovacího nástroje je neproduktivní čas a proto není moţné měnit nástroje zbytečně často. Musíme mít však na mysli, ţe stejný počet velkých dílů např. postranice zabere podstatně větší prostor neţ menší díly jako např. dveře, a proto je potřeba velké díly lisovat po niţších dávkách, ale zato častěji neţ menší díly. V kaţdé lisovně je umístěno několik lisovacích linek. Kaţdý lis lisovací linky lisuje určité díly a má svoji kapacitu, to znamená, kolik můţe udělat maximálně zdvihů za den. Ke kaţdé lisovací lince jsou naváţeny prázdné palety, do kterých jsou nalisované díly ukládány. Na kaţdou paletu je umístěna materiálová průvodka - průvodní závěska lisovny viz příloha č. 1. Materiál je v paletách VV přepravován od jednotlivých linek na skladovací místa v logistických plochách a zaloţen buď do blokového úloţiště skladu, nebo do regálového zakladače (uskladněna celá lisovací dávka). Odtud je pak podle odvolávek svařovny vyskladňován metodou FIFO - tedy materiál, který byl zaskladněn nejdříve, je při odvolávce vyskladněn jako první. Při výdeji materiálu na výrobní linku provede operátor odtrţení spodní části závěsky, která se předá skladníkovi skladu na proúčtování. Vrchní část závěsky zůstává na paletě pro další identifikaci na výrobní lince. VV převáţejí palety na místo 1. svařovací operace a odtud odvezou prázdné palety. Tyto palety jsou převezeny na úloţiště prázdných palet a jsou připraveny k převozu zpět do lisovny.“6 Při meziobjektovém toku materiálu se pro převoz vyuţívají LKW.

6

HADAČOVÁ, O. 2008. S. 40-41

20

Z předchozích obrázků (obr. 2-3 a obr. 2-4) je dále patrný také mezizávodový tok materiálu - některé výlisky jsou z Mladé Boleslavi převáţeny LKW do Kvasin ke svaření. Zpět jsou poté voţeny prázdné palety. K tomu, aby celý tento systém mohl bez problému fungovat, je potřeba splnění několika věcí: správně vypracovaný logistický projekt pro tok dílů a vratných obalů kaţdého modelu, znalost a dodrţování tohoto projektu všemi zainteresovanými pracovníky, informační tok mezi všemi pracovišti, dodrţování lisovacího plánu, dostatek vratných obalů, dostatek skladových ploch, správná identifikace palet.

21

3

KRITICKÁ MÍSTA V ŘÍZENÍ TOKU MATERIÁLU

Cílem diplomové práce je navrhnutí nového systému řízení toku interních vratných palet neboli obalů. Tato kapitola se tedy zaměří na vytipování kritických míst v průběhu toku vratných obalů, který je nezbytnou součástí celého toku materiálu. Během rotace vratných obalů dochází často k výskytu různých problémů na různých místech, coţ způsobuje neočekávané výdaje a investice. Mezi největší problémy při řízení oběhu vratných obalů ve Škoda Auto patří: 1. Ztráty palet v rámci oběhu. 2. Dodatečně vynaloţený čas strávený hledáním ztracených palet. 3. Speciální přepravy palet z důvodu nedostatku prázdných palet v MB. 4. Změny ve výrobních plánech z důvodu nedostatku palet. 5. Stále chybějící skladové prostory. Následující obrázek (obr. 3-1) zobrazuje aktuální konkrétní situaci materiálového toku a fyzického toku vratných obalů, tedy palet, mezi lisovnami, jimi náleţícími logistickými plochami a svařovnami v MB a závodem v KV.

Zdroj: vlastní zpracování Obr. 3-1 Materiálový tok a tok vratných obalů 22

Při tomto sloţitém toku materiálu a vratných obalů často dochází ke ztrátám palet – ať uţ se jedná o zaloţení palet na jiné místo, převezení palet bez záznamu evidence nebo nekompetentní osobou na jiné místo, jejich „zašantročení“ nebo ztrát z jiného těţko vysvětlitelného důvodu. Prostě se někdy stane, ţe jsou potřeba určité palety a nikdo je zrovna nemůţe najít. Takovouto situaci výstiţně komentoval pan Miloš Vodička ve svém článku pro Businessworld: „Je to sociálně velmi choulostivá záleţitost. Přiznat, ţe se nám ztrácí 5 % výrobků neznámo kam, znamená najít viníka. Coţ ovšem nebývá snadné a navíc: příleţitost dělá zloděje.“7 Tento „jev“ je moţné odůvodnit špatným systémem identifikace, evidence a tudíţ následnou nedohledatelností palet. Za další kritické místo můţeme povaţovat hodně manuální práce při řízení toku vratných obalů, při které hrozí riziko chyby lidského faktoru. Tato práce se pokusí nalézt řešení, aby k těmto nechtěným ztrátám jiţ v budoucnu nedocházelo a celý tok vratných obalů byl řízen s lepší evidencí. 3.1 ZTRÁTY PALET Z hlediska problému časté ztráty a nenalezitelnosti palet se jako největší kritické místo v praxi ukazuje: 3.1.1 Mezizávodový oběh Mezizávodový oběh představuje tok materiálu z Mladé Boleslavi do Kvasin a tok vratných obalů z Kvasin zpět do Mladé Boleslavi

Zdroj: vlastní zpracování Obr. 3-2 Mezizávodový tok materiálu 7

VODIČKA, M. Businessworld [online]. 9.10.07 [2.12.2010].

23

„Tento typ materiálového toku je logisticky nejnáročnější, protoţe zde dochází k velkému mnoţství logistických operací. Díly nalisované v lisovnách v MB a uloţené ve správných paletách se musí nejprve převozit do skladů, odkud jsou později nakládány na LKW a převáţeny do skladu v Kvasinách. Z tohoto skladu jsou poté podle odvolávek převáţeny VV do svařovny. Ze svařovny jsou vyváţeny prázdné palety do skladu prázdných palet a odtud poté nakládány na LKW a převáţeny zpět do skladu prázdných palet v MB. Při lisování daného dílu jsou prázdné palety naváţeny do lisovny. Z celkového počtu palet je třeba uskladnit přibliţně 80 % na logistických skladových plochách a pro zbylých přibliţně 20 % se uvaţuje, ţe palety jsou „na cestě“ a není třeba pro ně uvaţovat logistické plochy. Z tohoto modelu vyplývají vysoké logistické náklady na skladování a přepravu a z toho pramenící potřeba vyššího počtu personálu.“8 Při expedici palet s materiálem do KV se ve skladu provede odpis dílů a palet v systému CICSO, na jehoţ základě se vytiskne odesílací list INEAS ZWV. Příjem materiálu a palet je v Kvasinách evidován v systému LOGIS, který spolupracuje s programem LISON, do kterého se promítají info o zaevidovaných paletách (typ a počet). Touto evidencí vlastně dojde k navýšení obalového konta v KV. Při odesílání prázdných palet zpět do MB je vystaven expediční list obalů – tzv. Frachtbrief, na jehoţ základě dojde k odepsání palet z obalového konta Kvasin a následnému připsání na obalové konto v MB. Příjem prázdných obalů v MB z Kvasin jiţ ale nikde zaznamenáván není. 3.1.2 Meziobjektový oběh Meziobjektový oběh představuje tok materiálu a vratných obalů mezi jednotlivými halami v jednom závodě. Důleţitou součástí řízení toku materiálu je informační tok, který zahrnuje mimo jiné také právě správnou identifikaci a evidenci vratných obalů. Ve Škoda Auto není ţádný speciální systém pro evidenci pohybu interních palet mezi

halami,

ze kterého by se dalo kdykoliv zjistit, kde se daná paleta právě nachází nebo kolik palet bylo z které haly a na kterou převezeno.

8

HADAČOVÁ, O. 2008. S. 47-48

24

3.1.3 Systémy pro řízení toku materiálu a vratných obalů Pro úplnost je zde uveden stručný popis systémů pouţívaných při řízení toku materiálu a vratných obalů ve Škoda Auto. Systém CICSO „VW systém CICSO umoţňuje uţivateli získat informace o skladové zásobě vybraného dílu, o mateřském skladu ve Škoda Auto, o disponentovi dílu za Škoda Auto, o pohybu materiálu (příjem, výdej, přeskladnění) dále poskytuje informace o dodavateli, balení a o plánovaných dodávkách dílu. Celý systém je rozdělen do jednotlivých uţivatelských obrazovek, protoţe kaţdý uţivatel potřebuje rozdílné informace ze systému.“ 9 Systém LISON (LadungsträgerManagement- und Informations-System Online) Zjednodušeně se dá říct, ţe se jedná o on-line katalog palet. Tento systém umoţňuje kompletní zpracování informací spojených s paletami. Mezi funkce systému patří:  Info o kmenových datech palet.  Vedení záznamu o stavu palet a jejich inventura.  Evidence cen palet.  Balící předpisy atd. [26] Systém INEAS ZWV Tento systém zaznamenává přeskladňování mezi závody a účtování materiálu mezi závody. [26] Systém LOGIS (Local Govermment Information System) Jedná se o logistický systém pro evidenci, příjem, výdej a přeskladnění výrobního materiálu. [26]

9

NAIMAN, L. 2007. S. 30

25

3.2 SHRNUTÍ PROBLÉMŮ A NÁVRH PROTIOPATŘENÍ Pro proces takový, aby vratné obaly obíhaly definovaně a aby byl správně pochopitelný a tudíţ říditelný oběh, je nutné uspořádání nebo vybudování celé struktury a zavedení automatického systému identifikace a evidence. Tab. 3-1 Protiopatření proti zjištěným problémům toku materiálu a vratných obalů

Problémy

Protiopatření

Potřebné funkce

Ztráty palet

Vizualizace kaţdé operace a Shromáţdění velmi znalost správného mnoţství na přesných dat při Čas hledání ztracených skladě menším zatíţení. palet Vybudování struktury Speciální přepravy palet Optimalizace skladových pro trasování, zásob a pohybu vratných obalů inventuru, aby bylo Skladové prostory moţné správně Synchronizace s provozem porozumět podmínkám lisovny. Rozpoznání jaké a zákonitostem oběhu Změny ve výrobě mnoţství obalů je k dispozici v vratných obalů. MB Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI

„U systémů, kde většinu informací zpracovávají počítače, jsou kladeny velké nároky na ty části systémů, kde dochází ke sběru, tvorbě a přenosu dat. Aby se účinnost těchto systémů mohla dále zvyšovat, musí být efektivním způsobem vyřešen právě tento problém. Okruhem otázek, které s tím souvisejí, se zabývá automatická identifikace (dále jen AI). Jednoduše řečeno, prvky AI musejí umoţňovat jednoduché kódování, stejně tak jednoduché čtení a následné zpracování v počítači bez toho, aby vznikala rizika lidských chyb. Je zřejmé, ţe systémy AI budou projektovány právě tam, kde vzniká potřeba zaznamenat velké mnoţství různých dat. Výhodou těchto systémů je, ţe pracují s vysokou spolehlivostí i v nejnáročnějších podmínkách. Jsou efektivnější neţ metody manuální.“ 10

10

BENADIKOVÁ, A. 1994. S.15.

26

4

AIDC - AUTOMATICKÁ IDENTIFIKACE A ZÍSKÁNÍ DAT

Mnoho let trvalo najít příznačný název a zkratku pro průmysl identifikační technologie, který by shrnoval, o co se jedná a co všechno dělá, s ohledem na rychlý vývoj a široké spektrum vyuţití. Do tohoto průmyslu spadá spousta rozdílných technologií, slouţících pro identifikaci prakticky čehokoliv v mnoha různorodých oblastech. Nebylo proto jednoduché nalézt uspokojivý shrnující název nebo dobře zapamatovatelné označení. Označení AIDC bylo vybráno, protoţe nejlépe vystihuje základní činnost většiny technologií, coţ je automatická identifikace a automatický sběr dat. 11 Automatická identifikace a získávání dat se zabývá metodami automatické identifikace objektů, shromáţďováním dat o těchto objektech a zadáváním získaných dat do počítačových systémů bez lidského zapojení. AIDC je často označován jako automatická identifikace, Auto-ID nebo automatický sběr dat. 4.1 DRUHY AIDC Mezi technologie spadající do AIDC řadíme: čárové kódy, RFID radiofrekvenční identifikaci, magnetické prouţky, biometrii, OCR optické rozpoznávání znaku, čipové karty, rozpoznání hlasu AIDC je tedy proces nebo prostředek, slouţící pro získávání externích dat, především pomocí analýzy obrazů, zvuků nebo videa. Zisk dat umoţňuje snímač, který provádí převod skutečného obrazu nebo zvuku do digitální podoby. Digitální soubor je ukládán v počítačově pouţitelné formě a slouţí k další analýze. Získávání dat můţe být prováděno různými způsoby. Výběr nejlepší metody závisí na typu dat.

11

Kapitola 4 byla zpracována na základě podkladů ze zdrojů [1], [23], [30].

27

4.1.1 Čárové kódy Jedná se o nejznámější a nejvyuţívanější technologii z okruhu automatické identifikace a sběru dat. Pomáhá ke zrychlení sběru dat a také ke zmenšení počtu chyb při jejich získávání. Čárové kódy jsou tvořeny černotiskem, který lze přečíst pomocí snímačů - čteček nebo scannerů, v závislosti na typu kódu. Tato nasnímaná data se přenáší přímo do počítače. Rozlišujeme více druhů čárových kódů, které se liší především schopností kódovat buď jen číslice, nebo také písmena a některé dovedou kódovat i speciální znaky. Jednotlivé druhy kódu se od sebe také liší informační kapacitou a rozměrem. Výběr správného čárového kódu závisí na oblasti pouţití. [7] Jednorozměrné čárové kódy Mezi 1D čárové kódy patří např. nám dobře známý kód EAN 8 nebo EAN 13, se kterým se můţeme běţně setkat např. na kaţdém výrobku v supermarketu. Mohou být vytištěné buď jako součást balení nebo na etiketě. Kaţdý tento čárový kód se skládá z černých a bílých pruhů (mezer), kódujících číslice od 0 do 9, EAN 8 dokáţe kódovat 8 číslic a EAN 13 můţe obsahovat 13 číslic. Dvě černé čáry a dvě mezery vţdy představují jednu číslici. [5]

Zdroj: Combitrading [online]. [12.4.2010]. . Obr. 4-1 Jednorozměrný čárový kód

Dvourozměrné čárové kódy Dalším druhem jsou 2D kódy, skládající se z černých a bílých buněk, mnohdy vypadající jako „skládačka puzzle“ nebo šachovnice. Tyto buňky představují binární kód. Ke čtení se nepouţívají laserové snímače, ale videokamera. Jako nejznámější z této podskupiny je moţné zmínit Data Matrix čárový kód, 28

vyznačující se pruţností fyzických rozměru (od 1 mm 2 do 35 cm2) i informační kapacity (umoţňuje kódování aţ více jak 2 300 alfanumerických znaků nebo více jak 3 000 číslic). [14]

Zdroj: Datascan [online]. [12.4.2010]. . Obr. 4-2 Dvourozměrný čárový kód

Důleţité aspekty při výběru správného druhu čárového kódu: velikost sady zakódovatelných znaků, moţnost tisku za minimální náklady, levné a spolehlivé snímání, vysoká bezpečnost a efektivita kódování dat, počet zakódovatelných znaků v případě pouţití lineárních kódů v praxi nepřesáhne dvě desítky znaků - podmiňuje-li daný identifikační systém kódování vysokého objemu dat na malé ploše, musí se přistoupit k pouţití některého z dvourozměrných kódů. Nejčastěji pouţívané a nejefektivnější 2D kódy současnosti jsou kódy Datametrix a PDF417. Poskytují moţnost bezpečného kódování neobyčejně velikého mnoţství znaků s minimálními nároky na velikost plochy. [5] 4.1.2 RFID Jedná

se

o

zkratku

anglického

názvu

Radio

Frequency

Identifikation,

tzn. technologii fungující na principu radiofrekvenční identifikace. RFID je ve

skutečnosti

řada

technologií,

vyuţívajících

speciální

tagy,

obsahující

zakódovaná data a informace, které jsou zpětně čteny pomocí rádiového spojení. Přístup k datům je tedy realizován bezdrátově. Výhodou je, ţe tagy dokáţou být přečteny, aniţ by musely být umístěny na viditelném místě. Více o radiofrekvenční identifikaci je uvedeno v samostatné kapitole 5. 29

4.1.3 Magnetické prouţky Jedná se o technologii magnetických nosičů dat, které mají podobu pruhu, pokrytého magnetickou vrstvou, na kterou se pomocí magnetického záznamu kódují různé údaje. Tento záznam všech potřebných údajů umoţňují 3 vrstvy magnetického prouţku. Na tomto principu pracují např. platební karty.

Zdroj: Pandatron.cz [online]. [12.4.2010]. Obr. 4-3 Platební karta

4.1.4 Biometrie Biometrická identifikace zajišťuje jednoznačnou identifikaci fyzické osoby, pomocí jejích biologických charakteristik – nejčastěji se vyuţívá k rozpoznávání tváře, ruky, očí, či otisků prstů. Metoda vychází z toho, ţe kaţdý člověk má své jedinečné biologické znaky.

Zdroj: Wikipedia [online]. [12.4.2010]. . Obr. 4-4 Biometrická identifikace

4.1.5 OCR Technologie optického rozpoznávání znaků umoţňuje naskenováním převádět tištěný text do elektronické podoby editovatelného textu, který lze tedy dále upravovat, vyhledávat v něm, různé části z něho kopírovat atd. Jedná se v podstatě o proces digitalizace dat, coţ je vyuţíváno např. pro převody knih. 30

4.1.6 Čipové karty Čipová karta je karta, která má v sobě zabudovaný malý počítačový čip, na kterém můţe být uloţeno poměrně velké mnoţství informací, jako jsou např. osobní údaje, peněţní hodnoty, podpisy a fotografie. Tento čip umí nejen data přijímat a zpracovávat, ale také vracet poţadované informace. Nejznámější je jejich vyuţívání v bankovním sektoru.

Zdroj: ČSOB [online]. [12.4.2010]. . Obr. 4-5 Čipová karta

4.1.7 Rozpoznání hlasu Jedná se o technologii umoţňující převodu mluveného slova do psaného textu. Vyuţívá se např. také pro ovládání počítače nebo identifikaci osob. 4.2 POROVNÁNÍ VLASTNOSTÍ AIDC Porovnání vlastností různých způsobů identifikace ve vybraných základních hlediscích je uvedeno v následující tab. 4-1. Tab. 4-1 Porovnání vlastností různých způsobů identifikace

Zdroj: HÁJEK, J. Automatizace [online]. červenec - srpen 2005, [19.10.2010]. .

31

„Problematika magnetických

automatické záznamů,

identifikace

smart

karet,

prostřednictvím vizuálních

a

čárových

hlasových

kódů,

systémů,

radiofrekvenčních systémů a podobně, se nám dlouho úspěšně vyhýbala. Konkrétní aplikace si hledaly jen ztěţka své rozumné uplatnění. Tento stav se v posledních letech podstatně zlepšil. S potěšením lze konstatovat, ţe se problematika automatické identifikace dostává rychlým tempem do povědomí mnoha lidí. Prakticky denně vznikají nové aplikace, protoţe oblast pro uplatnění principů AI lze jen těţko ohraničit. Moţnost jejich aplikace je všude kolem nás a kaţdé řešení je vzhledem na jedinečnost podmínek, ve kterých vzniká, rovněţ jedinečné.“12 4.3 IDENTIFIKACE V PRŮMYSLU „Zatímco pro identifikaci osob lze pouţít některých biologických odlišností (otisk prstu, barevnost oka apod.), průmyslově vyráběné předměty, které jsou zpravidla identické, je třeba doplnit určitým technickým prvkem, který je od sebe odliší, např. nálepku s čárovým kódem, transpondér RFID (Radio Frequency Identification) apod. Pojem identifikace je podle normy DIN 6763 definována jako „Jednoznačné a nezaměnitelné určení předmětu na základě určitých znaků, a to s předem určenou přesností pro daný účel“. Cílem automatizované identifikace předmětů je okamţité zachycení informace přímo u zdroje a její převedení na příslušné místo, kde je dále zpracovávána.“13

12

BENADIKOVÁ, A. 1994. S.177.

13

Automatizace [online]. [19.10.2010].

32

5

RFID - RADIOFREKVENČNÍ IDENTIFIKACE

Pro zavedení efektivní identifikace interních palet se jako nejlepší varianta z okruhu AIDC jeví technologie RFID, která je pouţitelná všude, kde je potřeba identifikovat nějaké objekty nebo osoby, nebo sledovat jejich pohyb. S touto technologií nás podrobně seznámí tato kapitola.14 Definice RFID je bezdrátová bezdotyková technologie automatické identifikace, která slouţí k přenosu, ukládání a případně i přepisování dat v transpordéru, za pomoci elektromagnetických vln. 5.1 HISTORIE RFID Je velice těţké přesně specifikovat počátek historie RFID, jako nové technologie v oblasti automatické identifikace a sběru dat, protoţe úzce souvisí také s rozvojem jiných komunikačních technologií – jako např. počítačů nebo bezdrátové sítě LAN. Úplné počátky vývoje RFID sahají do období 2. světové války. První ranné formy implementace začaly být zkoušeny kde jinde neţ v armádě. Do povědomí veřejnosti se technologie RFID dostala aţ v 70. letech, např. díky primitivním 1 bitovým systémům, detekujícím přítomnost RFID štítků, zaváděným jako ochranné zaţízení proti krádeţím. V roce 1978 byl vyvinut 1. pasivní mikrovlnný transpordér. Masivní růst nastal asi o desetiletí později, ale všechny zavedené systémy byly pouze soukromého charakteru, tudíţ podíl fixních nákladů byl obrovský, coţ brzdilo další a rychlejší rozvoj RFID. Velký pokrok v materiálových technologiích (polovodičové čipy), který nastal začátkem 90. let, umoţnil značné sníţení výrobních nákladů na RFID štítky, coţ mělo za následek větší zájem o rozvoj a standardizaci této technologie. Tehdy byl uţ také rozvoj informačních technologií, PC a internetu na dostatečné úrovni a nic nebránilo tomu, aby se technologie RFID stala komerčním systémem schopným dalšího rozvoje. V 90. letech 20. století začalo tuto moderní technologii zavádět stále více známých společností. Mezi nimiţ mj. Phillips, Alcatel nebo Bosch. [23]

14

Kapitola 5 byla zpracována na základě podkladů ze zdroje [13].

33

„S myšlenkou na vznik bezdrátové technologie zpracování informací přišla před lety největší maloobchodní firma WalMart, která před několika desetiletími stála u zrodu čárového kódu. Základem byla myšlenka vyvinout takovou technologii, která dokáţe objekt identifikovat na větší vzdálenost, bez přímé viditelnosti tak, aby v reálném čase bylo moţno zpracovat více objektů současně.“15 5.2 CHARAKTERISTIKA RFID Jedná se o moderní generaci automatických identifikátorů, přenášejících identitu předmětu nebo osob do počítače. Tyto identifikátory pracují bezdrátově - pomocí rádiových vln. Jedná se vlastně o technologii navazující na čárové kódy. RFID začíná být stále rozšířenější metodou automatické identifikace všude kolem nás – lze ji nasadit v různých oborech a odvětvích, ve kterých je důleţitá rychlost a přesnost zpracování a přenosu informací. Tato stále se rozvíjející metoda je zaváděna nejčastěji v oblastech výroby a logistiky. Pouţívá se ke sledování objektů – ať jiţ materiálu, výrobků, různých věcí nebo také osob. Na tomto principu např. funguje i systém mýtného, čipování zvířat ID tagy, ochrana zboţí před zcizením, docházkové karty. Systém technologie spočívá v ukládání dat v digitální podobě do čipů – tzv. RFID tagů, ze kterých mohou být tato data kdykoliv čtena nebo znovu přepisována. Největšími klady technologie jsou Moţnost hromadného zpracování dat - tzn., ţe v jeden okamţik mohou být zpracována data aţ z několika set tagů. Identifikace na úrovni jednotlivých poloţek – tzn., identifikace jednotlivých kusů a moţnost zápisu dalších informací o těchto objektech. Čitelnost bez přímé viditelnosti – tedy bezkontaktně.

15

RFID portál [online]. [7.10.2010]. .

34

5.3 NEZBYTNÉ KOMPONENTY RFID Základní

RFID

systém,

umoţňující

automatickou

identifikaci,

se

skládá

ze 3 hlavních komponentů: transpondér - RF Tag, čtecí zařízení, řídící systém - PC a příslušný Software.

zdroj: AIM [online]. [25.10.2010]. . Obr. 5-1 Komponenty systému RFID

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 5-2 Komponenty RFID v provozu – pouţití v logistice

35

5.3.1 Tag Tag je identifikační zařízení, tvořící čip s pamětí a anténou, které v sobě uchovává danou informaci. Jedná se tedy o nositele informací. Anténa s čipem tvoří v podstatě rádiový vysílač, nazývaný transpondér, identifikátor nebo tag. Můţe mít různou formu - velikost, tvar, kapacitu, dosah a liší se také tím, ţe můţe být vyroben z různých materiálů. Tyto tagy se umísťují na poţadované sledované objekty. Jedná se tedy o základ pro systém přenosu, zpracování a uchování dat pomocí elektromagnetických vln.

Zdroj: DOLEŢAL, L. RFID-EPC [online]. [3.12.2010] Obr. 5-3 Tag

36

5.3.2 Čtecí zařízení Čtečka je zařízení, které není určeno jen ke čtení dat z tagů, ale také k jejich zapisování, popřípadě přepisování. Všechny tyto činnosti se mohou dít hromadně – tzn., několik tagů najednou. Čtecí zařízení se můţe vyskytovat taktéţ v různých podobách. Základní rozdělení je na 2 druhy – stacionární a mobilní – konkrétně se jedná o ruční čtečky, mobilní terminály, pevné brány atd.

Zdroj: STANEC, R.. Mendelu.org [online]. 16.12.2008, [7.10.2010]. . Obr. 5-4 Ruční čtečka

Zdroj: DOLEŢAL, L. RFID-EPC [online]. [3.12.2010] Obr. 5-5 Průjezd stacionárním čtecím zařízením 37

5.3.3 Řídící systém Řídící systém představuje třetí potřebnou sloţku pro kaţdou implementaci RFID technologie. Umoţňuje zpracování a filtraci dat všech načtených tagů, které se nacházejí v čtecím pásmu. Tato data jsou přenášena do příslušného informačního nebo řídícího systému a slouţí dalším uţivatelům. 5.4 POPIS PRINCIPU ČINNOSTI TECHNOLOGIE RFID Anténa umístěná ve čtečce vyzařuje rádiové signály, slouţící k aktivaci tagu, ze kterého je poté moţné číst data nebo na něj data zapisovat. Tyto rádiové vlny mohou dosahovat vzdálenosti od 1 palce do 100 stop a víc, v závislosti na výkonu a vyuţívané rádiové frekvenci. Kdyţ RFID štítek prochází elektromagnetickou zónou, odhalí to čtecí aktivační signál. „Pomocí vln vyzářených z čtecího zařízení tedy dojde k nabití čipu a následně se informace uloţená v čipu bezdrátově přenese zpět do čtecího zařízení (kaţdý tag obsahuje tzv. EPC kód - electronic product code, jedná se o jednoznačné sériové číslo tagu).“16 Čtecí zařízení dekóduje

data

zakódovaná

v integrovaném

obvodu

tagu

a

předá

je

do počítačového systému v digitální podobě k dalšímu zpracování. Účelem RFID systémů je předávání dat prostřednictvím přenosného zařízení, nazývaného tag, proto RFID rychle získala pozornost díky své schopnosti sledovat pohybující se objekty. Pro načítání dat z RFID štítků je potřeba jiţ zmíněná speciální čtečka, které má v sobě zabudovanou jednu nebo více antén, které vyzařují rádiové vlny a přijímají zpět signály z tagu. Typický RFID tag se skládá z mikročipu připojeného k anténě. Tento čip je namontován na podloţce a je na něj moţné uloţit aţ 2 KB dat. EPCglobal „Elektronický kód produktu (EPC) je standard pro technologii radiofrekvenční idenifikace. Jako jedna ze součástí systému GS1 poskytuje EPC uţivatelům moţnost rychlé a přesné identifikace produktů (zboţí, obalů, palet atd.) v globálním logistickém řetězci pomocí RFID. EPC je v zásadě „číslo“ vytvořené 16

RFID portál [online]. [7.10.2010]. .

38

za účelem jednoznačné identifikace produktů v logistickém řetězci a jeho datovým nosičem je RFID tag, který je připevněn přímo k produktu (logistické, obchodní, spotřebitelské jednotce) a pomocí technologie RFID „sděluje“ své identifikační číslo čtečce. Podobně jako v praxi běţně pouţívané čárové kódy lze i EPC rozdělit na část identifikující výrobce a typ produktu. Důleţitým rozdílem EPC oproti běţnému čárovému kódu je pouţití sériových čísel slouţících ke vzájemnému odlišení jednotlivých kusů daného druhu produktu. Díky EPC je tedy moţné jednoznačně identifikovat dva produkty, které na první pohled vypadají totoţně a mají například i stejný čárový kód.“17 5.5 TYPY TECHNOLOGIE RFID V současné době existuje jiţ celá řada různých technologií RFID, lišících se v pouţití různých typů tagů, frekvence, způsobů komunikace nebo stylu zapisování a uchování informací. 5.5.1 Dělení RFID tagů dle způsobu komunikace Dle různého způsobu komunikace tagů se čtecím zařízením se tagy dělí na aktivní a pasivní. Aktivní tagy Aktivní tagy mají zabudovanou vlastní mini baterii, která dělá z tagu právě aktivní tag. To znamená, ţe tag sám periodicky vysílá signál, který zachycuje čtecí zařízení a tím získává údaje, jichţ je tag nositelem. Děje se tak právě díky baterii. Ţivotnost baterie se udává cca v rozmezí 1-5 let, v závislosti na frekvenci vysílaných údajů. Výhoda aktivních tagů spočívá ve velké vzdálenosti čtení, velké kapacity paměti (aţ 100 Kb) a jejich „samostatnosti“. Vzdálenost čtení dosahuje aţ ke 100 m. Nevýhodou je menší odolnost vůči teplotám, za coţ můţe právě baterie. Další nevýhodou je nutnost výměny baterie, po uplynutí její ţivotnosti. Nejrozšířenější je jejich pouţití v oblasti sledování osob nebo vozů.

17

GS1 Czech Republic [online]. [28.10.2010]. .

39

Zdroj: POLÁČKOVÁ E., C. osobní materiály [15.9.2009] Obr. 5-6 Komunikace aktivních tagů

Pasivní tagy Pasivní tagy na rozdíl od aktivních nemají ţádnou vlastní baterii, a tudíţ nevysílají signál samy, ale reagují na vyslaný signál. Energii získávají ze čtecího zařízení. Pro získání údajů z těchto tagů je tedy nutná čtečka, která vysílá potřebný nízkoenergetický rádiový signál. Tag díky anténě tento signál přijímá a tím je napájen jeho čip, který posílá nazpátek odpověď – tedy svá data. Kapacita paměti je menší (64-256 bits), vzdálenost čtení je niţší - dosahuje cca 10 m, ale na druhou stranu jsou tyto tagy odolnější, nejsou náročné na obsluhu a mají niţší pořizovací cenu. Pro UHF tagy, coţ jsou tagy se vzdáleností čtení 3-10 m, jsou přidělena různá frekvenční pásma, ve kterých je lze pouţívat na různých kontinentech.

Zdroj: POLÁČKOVÁ E., C. osobní materiály [15.9.2009] Obr. 5-7 Komunikace pasivních tagů

40

5.5.2 Dělení RFID tagů dle druhu paměti Podle toho, jestli paměť tagu umoţňuje jenom čtení informací nebo také zapisování rozlišujeme 3 druhy tagů. Read only – jen ke čtení. V tagu je uloţeno pouze sériové číslo, které do něho bylo zakódováno při výrobě – slouţí jen k identifikaci, další zápis do nich není moţný. Read/Write – mnohokrát přepisovatelné tagy. Umoţňují dodatečné zapisování dat dle potřeb uţivatelů. Tato data mohou být dále měněna, mazána nebo aktualizována. Jsou tedy znovupouţitelné. WORM – Write Once Read Many – umoţňují pouze jeden zápis – většinou uţivatelem při prvním pouţití tagu, ale pro čtení jsou neomezené. 5.5.3 Pouţívané frekvence „V současnosti jsou pouţívaná čtyři frekvenční pásma, na jejichţ pouţití je závislý dosah signálu tagů: •

pásmo nízkých frekvencí – LF (125 kHz a 135 kHz),

•

pásmo vysokých frekvencí – HF (13,56 MHz),

•

pásmo ultravysokých frekvencí – UHF (860 MHz aţ 960 MHz),

•

pásmo mikrovlnných frekvencí – MW (2,45 GHz a 5,8 GHz).“18

„V pásmu LF existují aplikace na kontrolu přístupu nebo označování výrobků a zařízení. V tomto pásmu je niţší energetická náročnost a vlny lépe pronikají skrz nekovové materiály nebo vodu. Problém širšího rozšíření aplikací v tomto pásmu je dosah čtečky, který je přibliţně 30 cm. HF aplikace disponují čtecím dosahem asi jeden metr. UHF frekvence mají větší dosah (aţ 10 m) a přenášejí data rychleji neţ LF a HF rozsahy. Jsou však energeticky náročnější a vlny hůře pronikají přes materiály. Zpravidla je nutná přímá viditelnost mezi čtečkou a tagem. Čtecí dosah je přibliţně šest metrů.“19

18

DOKOUPIL, A. a KOCHANÍČKOVÁ, M. Odborné časopisy [online]. [3.12.2010]. . 19

Zdroj: STANEC, R. Mendelu.org [online]. 16.12.2008, [29.10.2010]. .

41

„Přidělená frekvenční pásma pro UHF tagy Region 1

865 - 869 MHz Evropa a Afrika

Region 2

902 - 928 MHz USA, Kanada a Mexiko

Region 3

950 - 956 MHz Japonsko a Asie“20

Konkrétní údaje, týkající se technických parametrů a vlastností tagů (stejně tak, jako u jiných médii či zařízení) se liší nejen v závislosti na určitém typu, ale také u jednotlivých výrobců. V praxi se můţeme setkat také s různými variantami systému RFID pro různé uţivatele. Moţné odchylky se vyskytují v jiném uspořádání a přenosu dat. Různorodost technických parametrů systému RFID znázorňuje tab. 5-1. Tab. 5-1 Technické parametry systému RFID

Technické parametry systému RFID Napájení transpondéru

aktivní vestavěnou baterií, pasivní induktivní vazbou s vysílašem čtečky

Kapacita datové paměti

32 kByte i (jednou- nebo vícebitový transpordér)

Programovatelnost transpondéru

pouze čtecí (read only), čtecí a zapisovací (read and write) nebo pro jedno zapsání a vícenásobné čtení (write once, read multiple)

Reţim práce systému RFID

Modulace pro přenos dat

plný duplex, poloduplex nebo sekvenční v oblasti kmitočtů dlouhých, krátkých a ulterakrátkých vln (kHZ, MHz, GHz) amplitudová, kmitočtová, impulzivní

Postupy pro kódování dat

NRZ (Non Return Zero), Manchester, Mileller

Provedení transpondéru

kartička, etiketa, disk, skleněná rourka, vestavěný transporfér

Přenosová pásma

Zdroj: HÁJEK, J. Automatizace [online]. červenec - srpen 2005, [19.10.2010]. .

5.6 Porovnání RFID a čárových kódů „Pro vyuţití systémů RFID jsou důleţité různé vlastnosti a funkce, kterými se odlišují od optických kódovacích postupů. Významnou předností je moţnost změny dat. Transpondéry typu Read and Write dovolují editovat zapsaná data a doplňovat je o další, například o informace o historii výroby, pohybu zboţí. Také 20

RFID portál [online]. [7.10.2010]. .

42

kapacita oproti optickým kódům je mnohem větší (dnes 32 kByte). Další výhodou RFID je moţnost současného čtení informací z většího mnoţství transpondérů (50 aţ 70) v dané oblasti (tzv. multitagging). Kombinovaným přístrojem lze jednotlivé transpondéry vyhledat a zaznamenat na ně potřebná data. Podstatně

větší

neţ

u

optických

postupů

je

u

RFID

rychlost

čtení

a zaznamenávání dat, která však závisí na rychlosti přenosu dat a s tím spojeným kmitočtovým rozsahem transpondéru. Velký význam má jednoznačná identifikace transpondéru. Transpondéry mají nezaměnitelné označení, které jednoznačně identifikuje pouţitý čip (důleţité pro multitagging a sledování transpondérů). Vzdálenost čtení se pohybuje v závislosti na pouţitých přenosových kmitočtech a zásobování energií (aktivní nebo pasivní) od 2 cm do několika metrů. Vzhledem k tomu, ţe mezi čtecím (resp. zaznamenávacím) přístrojem a transpondérem nemusí být přímá viditelnost ani kontankt, lze volit téměř libovolné umístění transpondéru na identifikovaném objektu (i uvnitř). Čitelnost transpondéru je závislá na orientaci jeho antény ke stávající elektrické sloţce elektromagnetického pole – odezva je úměrná úhlu mezi elektrickou sloţkou a anténou transpondéru. Významným kritériem pro volbu metody identifikace je vliv okolí. Kovy nacházející se v oblasti elektromagnetického pole systému RFID mají zpravidla utlumující účinek, a tedy záporný vliv na stávající elektromagnetické pole (indukce vířivých proudů). Na druhé straně však mohou být kovy pouţity jako reflektory pole, a mají tak kladný vliv. Jinak však není provoz systémů RFID téměř vůbec ovlivňován vnějšími podmínkami, jako jsou špína, vlhkost, teplota, nárazy nebo poškrábání povrchu. Oproti etiketám s optickými kódy mají transpondéry dlouhou ţivotnost – u

aktivních

transpondérů

aţ

deset

let

nebo

aţ

jeden

milion

čtecích

a zaznamenávacích cyklů. Cena transpondéru je oproti nosičům optických kódů mnohem vyšší, takţe nasazení musí být spojeno s optimálním vyuţitím jeho vlastností. Zlevnění se dá očekávat vlivem dalšího technologického vývoje a masovou výrobou. Cílem je, aby pasivní transpondér stál v přepočtu 6 Kč. Cena čtečky

(případně

kombinované

se

zaznamenávacím

zařízením)

závisí

na pouţitých anténách, potřebném výkonu, přenosových kmitočtech a pouţité

43

inteligence přístroje. Jednoduché příruční přístroje mají cenu srovnatelnou s dnešními čtečkami čárového kódu.“ 21 5.6.1 Klady RFID technologie Čitelnost při různém umístění i bez přímé viditelnosti. Vzdálenost čtení. Rychlost pořízení informací. Moţnost hromadného čtení tagů. Přepisovatelnost dat. Poměrně velká kapacita paměti datových nosičů. Opakovatelné pouţití. Ţivotnost - vysoká odolnost. Moţnost integrace čipu do pouzdra nebo přímo do výrobku. 5.6.2 Zápory RFID technologie Cena. Sloţitější zavádění. Nemusí dosahovat 100% úspěšnosti. V některých případech špatně spočítatelná návratnost investic. „Úspěšné zavedení RFID v podniku nebo v logistickém řetězci závisí nejen na výkonnosti transpondérů a na nákladech, nýbrţ i na technickém prostředí a na podmínkách nasazení. Technickým prostředím se rozumí především zpracování údajů od transpondérů. Musí být moţné integrovat snímače a jejich datové toky do existujícího softwaru, například do systému správy skladu. Protoţe roste mnoţství údajů, které se musí zpracovávat, mohou se existující systémy někdy dostat na hranici své výkonnosti. Také musí být rozhraní mezi komponentami standardizována a musí vyhovovat poţadavkům uţivatele.“22

21

HÁJEK, J. Automatizace [online]. červenec - srpen 2005, [19.10.2010]. . 22

SIXTA, J. a MAČÁT, V. 2005. S. 219.

44

6

NÁVRH SYSTÉMU ŘÍZENÍ VRATNÝCH OBALŮ

Jako nejlepší varianta z technologií automatické identifikace pro tok vratných obalů je, jak jiţ bylo zmíněno, technologie radiofrekvenční identifikace. Díky jejím vlastnostem umoţňuje jednoznačně, bezkontaktně a hromadně identifikovat pohybující se objekty.23 Aby bylo moţné, efektivně řídit tok vratných obalů, musí systém automatického sběru dat splňovat minimálně 2 následující funkce – a to porozumění všem vykonávaným činnostem a následnou analýzu všech získaných dat. Pro zkoušku zavedení nové technologie řízení vratných obalů bylo třeba vybrat nějaký omezený počet rotujících palet a vymezit jejich přesný tok. Jedno z kritických míst ve Škoda Auto představuje meziobjektový materiálový tok, tudíţ se tato diplomová práce zaměřuje na tok vratných obalů mezi závodem v Mladé Boleslavi a v Kvasinách. Jedná se o palety, ve kterých jsou uloţeny díly na 3 typy vozů - SK 316, SK 461/2 a SK 258. Tyto díly jsou lisovány ve všech třech lisovnách v Mladé Boleslavi, ukládány do příslušných palet a dále převáţeny ke svaření do Kvasin. Zpět do MB jsou posílány prázdné palety. Je tedy třeba navrhnout takový systém identifikace, který bude pokrývat všechny boleslavské lisovny a kvasinskou svařovnu. Bude se proto uvaţovat pilotní projekt pro zavedení RFID technologie vztahující se na cca 5 500 palet, ve kterých jsou ukládány vylisované díly pro výše uvedené vozy. Tyto palety neboli vratné obaly rotují mezi MB a KV. Z předchozí analýzy současného stavu identifikace toku materiálu a vratných obalů a tedy celého materiálového toku víme, která místa je třeba pokrýt v případě zavedení technologie RFID. V kaţdé hale to jsou místa, kterými proudí tok materiálu dovnitř a ven z haly – tedy místa, důleţitá pro evidenci, aby bylo moţné zjistit, kolik kterých vratných obalů se kde nachází. Všechny tyto vjezdy a výjezdy musí být zabezpečeny čtečkami – buď fixními, nebo ručními, aby bylo moţné identifikovat a zaznamenávat všechny vratné obaly, které se tudy pohybují. Všechna tato místa jsou vyznačena na obr. 6-1.

23

Kapitola 6 byla zpracována na základě podkladů ze zdrojů [3] a [28].

45

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 6-1 Rozmístění fixních a ručních čtecích zařízení

Expediční brány v halách M14 a M15 jsou vhodné pro umístění fixních bran – tedy stacionárních čteček. V ostatních halách tento typ čtecích zařízení pouţít nelze, z důvodu venkovního skladování nebo více vjezdů dovnitř a ven z haly. V těchto halách bude tedy efektivnější nasazení ručních čteček. Na kaţdém z těchto míst by měly být vţdy k dispozici 2 ruční čtečky. Existuje celá řada různých tagů a čtecích zařízení a kaţdé z nich je vhodné pro pouţití v jiném prostředí. Bylo zapotřebí prověřit a vybrat perspektivní RFID vybavení vzhledem ke kvalitě (výkonu) a ceně. Dalším krokem bylo vyzkoušet tyto různé tagy a čtecí zařízení v konkrétním prostředí ve Škoda Auto, vyhodnotit čitelnost a rozhodnout o konfiguraci RFID zařízení.

46

6.1 VÝBĚR VHODNÝCH RFID KOMPONENTŮ Při výběru veškerého RFID vybavení byla brána na zřetel dostatečná odolnost. To znamená, aby bylo vhodné pro pouţití v průmyslovém prostředí – s ohledem na teplotu, vlhkost, nárazuvzdornost, vibrace a otřes během provozu. V logistice je nejpouţívanější RFID vybavení, fungující na UHF frekvenci. Výběr konkrétních RFID komponentů provedla společnost Monohakobi Technology Institute, specializující se na technologii RFID a její implementací do různých oblastí a oborů. Dle jejich doporučení byly vybrány následující komponenty: 6.1.1 Fixní RFID čtečka „Při výběru čtečky je třeba nejprve zodpovědět tyto otázky: Kde se vyskytují tagy, které je třeba číst? Jaké mnoţství tagů současně je očekáváno? Budou se tagy při čtení pohybovat, a pokud ano, jakou rychlostí? Je třeba redundantní data odhalovat jiţ ve čtečce, nebo aţ v systému?“24 Vybraná fixní čtečka, skládající se z čtecího zařízení Motorola XR480 a antény AN480, vyhovuje po všech technických parametrech. Vykazuje velmi dobrou úroveň čitelnosti ve srovnání s ostatními čtečkami a zahrnuje dobrou servisní podporou v ČR, z důvodu umístění evropského servisního střediska v Brně.

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 6-2 Fixní čtečka – Motorola XR480 + AN480 24

DOKOUPIL, A. a KOCHANÍČKOVÁ, M. Odborné časopisy [online]. [3.12.2010]. Dostupné z: .

47

6.1.2 Ruční RFID čtečka Ruční čtečka značky Motorola MC9090-G vyhovuje po všech technických parametrech. Je odolná pro průmyslové vyuţití a disponuje dobrou výkonností pro čtení i na dlouhou vzdálenost.

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 6-3 Ruční čtečka – Motorola MC9090-G

6.1.3 RFID tagy Nejprve je nutné zmínit, ţe čtečky a tagy musí pracovat na stejné frekvenci. Výběr konkrétního vhodného tagu byl podmíněn hlavně materiálem sledovaného objektu – tedy kovovou paletou. Tag Confidex Ironside poskytuje dobrou výkonnost při umístění na kovovém povrchu a je velmi odolný vůči otřesům a vibracím.

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 6-4 Tag pro kovové palety – Confidex Ironside

48

Nyní bylo nutné tyto doporučené komponenty vyzkoušet v reálném prostředí lisovny a svařovny a na konkrétních objektech – tedy kovových paletách, na nichţ by měly být pouţívány. Pro testování byly vybrány 4 typy běţně pouţívaných palet – palety malé velikosti, středně velké, velké a universální viz obr. 6-5.

Zdroj: vlastní zpracování Obr. 6-5 Příklady malé, střední, velké a universální palety zvolené pro testování

Nezbytně nutné bylo také prověření rádiových podmínek v jednotlivých halách. Nebyl zde nalezen ţádný rádiový signál, který by jakýmkoliv nevhodným způsobem ovlivnil UHF RFID zařízení. Nenachází se zde ţádné zařízení, které pouţívá UHF frekvenci jako RFID čtečka (ta funguje na frekvenci 865,7 – 865,5 MHz, coţ je frekvence určená pro Evropu). Mobilní operátoři pouţívají frekvenci okolo 895 MHz, ale neovlivňuje RFID zařízení. Po zjištění této důleţité skutečnosti byla provedena samotná zkouška všech zařízení. Byla vyhodnocena čitelnost, porovnáno upevnění tagů a funkcionalita v provozu.

49

6.2 PROVEDENÉ ZKOUŠKY RFID KOMPONENTŮ Po vybrání nejvhodnějších komponentů pro zavedení systému RFID bylo třeba provést následující zkoušky s těmito komponenty. 6.2.1 Pozice upevnění RFID tagu Na kaţdou paletu bylo upevněno 32 tagů na různých místech po celé paletě, aby se mohlo zjistit, která pozice je nejlepší. Nejlepší pozice musela splňovat 2 základní vlastnosti: a. Odolnost proti otřesům – takové umístění tagu, které zajistí dostatečné krytí proti poškození vysokozdviţným vozíkem nebo neopatrnou manipulací. b. Jednoduchá identifikovatelnost a čitelnost RFID čtečkou – takové umístění tagu, které zajistí polohu tagu proti RFID anténě, coţ umoţní lepší přenos signálu. Poloha umístění tagu je různá pro různé typy kovových palet. Doporučuje se ale, vţdy pouţít na kaţdou paletu 2 tagy – 1 na kaţdou stranu, aby bylo moţné jednoznačně identifikovat směr jízdy VV. Dva tagy také zjednoduší práci operátorovi s ruční čtečkou, který nebude muset hledat stranu s tagem- nezáleţí na tom, který ze dvou tagů načte. 6.2.2 Konstrukce stacionární brány (fixní RFID čtečky) Tato brána byla zkušebně postavena v lisovně v hale M15 – v průjezdu do a z haly. Tento průjezd je široký 7,5 metrů a dlouhý skoro 8 metrů. Pro vysokou spolehlivost čtení byla na kaţdou stranu průjezdu umístěna jedna čtečka se třemi anténami, tvořící dohromady stacionární bránu. Dle testů společnosti MTI se ukázalo nejlepší umístění antén následujícím způsobem – spodní anténa ve výšce 0,6 m, střední anténa ve výšce 1,6 m a horní anténa ve výšce 2,6 m. Takto se optimálně pokryje čtecí oblast i pro případ manipulace se dvěmi největšími paletami. Dále byly určeny 3 pozice (viz obr. 6-6) pro průjezd vysokozdviţných vozíků s paletami touto bránou. První pozice byla vlevo – 1,35 metrů od první čtečky. Druhá pozice byla uprostřed obou čteček. Třetí pozice byla vpravo – tedy 1,25 metrů od druhé čtečky.

50

Z testu vyplynulo, ţe se neprojevil ţádný vliv (na schopnost načtení tagu) velikosti palety nebo trasy VV. Čitelnost pro činnosti brány sloţené ze dvou čteček (kaţdá 3 antény) byla během provedení testu 100% (200/200).

Zdroj: Technická zpráva – RTI s vyuţitím technologie RFID, 11.12.2009, Monohakobi Technology Institute Obr. 6-6 Zkušební brána s fixní čtečkou v průjezdu haly M15

Aby nedocházelo k vzájemnému rušení signálu těchto dvou čteček, které jsou aktivovány současně, je třeba vyuţít různých kanálů - nejniţšího a nejvyššího. Tím se vyhne nechtěné interferenci. 6.2.3 Čtecí oblast s pouţitím ruční čtečky Dle provedených testů v provozním prostředí bylo zjištěno, ţe v případě maximálního výkonu (500 mW), je moţné očekávat čtecí oblast okolo 2 m. Čtecí oblast se zmenšuje v případě, ţe tag není směřován k anténě. Při převozu palet VV je rychlejší načtení tagů na spodní paletě. Přečtení horních pozic trvá delší dobu. 6.3

NÁVRH LOGISTICKÝCH A SKLADOVÝCH PROCESŮ S VYUŢITÍM RFID

TECHNOLOGIÍ Následující schéma (obr. 6-7) zobrazuje jednotlivé procesy toku vratných obalů s vyuţitím technologie RFID . Po příjezdu LKW s prázdnými paletami z Kvasin jsou tyto palety převáţeny vysokozdviţnými vozíky do lisovny. V momentě průjezdu vysokozdviţného vozíku 51

skrz stacionární čtecí bránu dojde k načtení tagů z převáţených palet. Systém tak získá info o průjezdu konkrétní palety touto bránou – dojde ke změně místa umístění palety a tedy k aktualizaci informace o počtu palet v této hale. Paleta je převezena a uloţena na definovanou pozici. Na základě lisovacího plánu jsou potřebné palety naváţeny k lisovací lince. Po nalisování příslušných dílu jsou prázdné palety naplněny a dojde ke změně informace v tagu – změna statusu palety z prázdné na plnou. Paleta s výlisky je poté opět převezena zpět na skladovací plochu, kde čeká na odvolání z Kvasin. Po přistavení LKW jsou palety s výlisky přiváţeny vysokozdviţným vozíkem, který projíţdí skrz stacionární čtecí bránu, kde dojde opět k načtení tagů všech projíţdějících palet, ke změně jejich místa umístění a tedy k aktualizaci informace o počtu palet opouštějících příslušnou halu a mířících do Kvasin.

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 6-7 Schéma toku vratných obalů

Obdobně by tento proces fungoval také v hale, kde by se místo fixní čtečky pouţívaly ruční čtečky. Prázdné palety, které přiveze LKW, načte expedient pomocí ruční čtečky, čímţ potvrdí příjem těchto palet. Dále je proces shodný jako při vyuţití fixní čtečky (stacionární čtecí brány). Při expedici nalisovaných dílů opět expedient načte palety pomocí ruční čtečky a potvrdí nakládku palet. Na obr. 6-8 (moţnost A) je znázorněn konkrétní příklad pro rotaci vratných obalů 505 499 pro rám dveří SK 258. Tento díl je lisován v Mladé Boleslavi v lisovně M15 a LKW převáţen ke svaření do Kvasin. Prázdné palety jsou LKW voţeny zpět 52

do MB. Při načtení tagu palety, ať uţ pomocí fixní nebo ruční čtečky, dojde ke zjištění sériového čísla palety - je tedy identifikovaná konkrétní paleta. Tak se děje u všech palet – systém takto eviduje celkový počet plných a prázdných palet v jednotlivých halách.

A

B

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 6-8 Průběh toku vratných obalů pomocí RFID

53

6.4 PŘEHLED FUNKCÍ AUTOMATICKÉHO ZÍSKÁVÁNÍ DAT Aby byl efekt vyuţívání technologie RFID co největší, je nutné hledat v rámci procesu implementace moţnosti propojení RFID údajů s podnikovými procesy a systémy. V této fázi implementace vstupuje middleware, coţ je SW, který spojuje nový RFID HW s podnikovými IT systémy. Samotný RFID HW by byl totiţ bez programových nástrojů, s kterými pracují uţivatele, v podstatě k ničemu. Middleware je zodpovědný za kvalitu a pouţitelnost informací dodaných z RFID systému. Kromě výběru nejvhodnějšího RFID hardwaru pro dané prostředí, je tedy důleţitý i výběr softwaru a správné naprogramování funkcí celého systému RFID. Aby byl systém automatické identifikace vratných obalů pomocí radiofrekvenční technologie efektivní, je třeba, aby plnil následující funkce: Záznam událostí Získání RFID dat palet při příjmu. Získání RFID dat palet při nakládce. Rozpoznání, zda-li je paleta nakládána (tedy jde-li ven z haly) nebo přijímána (tedy jde dovnitř do haly). Změna stavu - manuální změna stavu v systému – záznam info, jestli je paleta plná nebo prázdná, popř. záznam o opravě určité palety. Operativní kontrola Rozpoznání nesprávné nakládky – rozpoznat a upozornit na chybu při nakládce (při propojení s plánem nakládky). Soupis vratných obalů – výstupní počet kaţdého obalu při expedici do jiné lokality – automaticky tvořený nakládkový a odesílací list. Dotaz Počet IN/OUT – počet palet, které přijíţdějí a odjíţdějí do/z určité lokality, haly. Počet zásob – stav zásob v určité lokalitě nebo hale, status vratných obalů k určitému datu. Počet nevrácených – počet nevrácených palet z určité lokality, haly. Historie stavů – např. historie oprav konkrétní palety.

54

Analýza Počet nahromaděných palet za dlouhou dobu – počet palet, které byly odeslány z určité lokality a nevrátily se po určitou dobu. Průměrný čas obrátky – průměrný čas obrátky mezi Mladou Boleslaví a Kvasinami. Oproti současnému stavu tedy dojde k zautomatizování spousty činností. Zavedením systému RFID odpadne mnoho papírování, ale přibude mnoho nových moţností analýzy získaných dat. Budou se dát jednoduše zjistit pohyby konkrétních vratných obalů. Naskytne se moţnost, stále vidět poslední stav skladu vratných obalů – hned se tedy zjistí, jestli je dostatek palet pro lisování dle lisovacího

plánu,

čímţ

se

vyhneme

dosud

vykonávaným

kaţdodenním

inventurám, které musejí pracovníci kaţdé ráno provádět. Moţnost získání dat a inventurních soupisů kaţdé lokality s vyuţitím síťového prostředí budou mít k dispozici všichni zainteresovaní uţivatelé. Celý systém také poskytuje moţnost nastavení autorizace přístupu do systému podle skupiny uţivatelů v závislosti na jejich úlohách – jiné přístupy a povolení tedy získají pracovníci logistiky a jiné pracovníci z útvarů plánování nebo řízení. Další zásadní novinku v řízení toku vratných obalů pomocí RFID představuje funkce „Data Push“ – tedy moţnost varování o stavu vratných obalů v případě např. nedostatku palet nutných pro lisování – toto varování se můţe objevit na první obrazovce systému nebo se dá nastavit dokonce posílání varovných emailů. V případě potřeby lze systém řízení vratných obalů připojit na různé interní systémy.

55

Následující obrázek (obr. 6-9) znázorňuje celý systém RFID z pohledu práce s daty a jeho moţné propojení s ostatními interními systémy. Dalo by se ho rozdělit na část operativní a plánovací. Operativní úroveň představuje sběr dat z jednotlivých tagů umístěných na paletách – tedy zjištění počtu palet In/Out, poškozených palet, plných a prázných palet v jednotlivých halách v MB i v KV. Plánovací úroveň potom představuje analýzy získaných dat a podle nich např. tvorbu plánů lisování či nakládek LKW.

Zdroj: upraveno dle materiálů společnosti MTI Obr. 6-9 Plánovací a operativní úrověň systému RFID

56

7

EKONOMICKÉ ZHODNOCENÍ

Aby bylo moţné provést ekonomické zhodnocení pro zavedení nové technologie RFID, musí být provedena analýza investic, které budou muset být pro zavedení projektu vynaloţeny a dále pak úspory, které projekt přinese. Tato analýza bude provedena na předchozím navrhovaném pilotním projektu pro oběh interních kovových vratných obalů mezi závodem v Mladé Boleslavi a v Kvasinách. Projekt se týkal 5 500 kusů různých palet. 25 Ekonomické zhodnocení pilotního projektu pro zavedení systému RFID na tok interních vratných obalů mezi závody v MB a v KV bude provedeno pomocí posouzení návratnosti investic a určení hodnoty ROI. 7.1 INVESTICE Se zaváděním nového systému řízení toku vratných obalů pomocí radiofrekvenční identifikace souvisí mnoho nákladů a investic. Vynaloţené investice lze rozdělit do 4 skupin viz tab. 7-1. Tabulka zobrazuje celkové investice do pořízení systému RFID vyplývající z investic do hardwaru, softwaru, sluţeb a ostatních nákladů. Ceny jsou uváděny v eurech a přepočítány na české koruny (kurzem 1€ = 25 Kč). Tab. 7-1 Přehled celkových investic

Poloţka investic Hardware (tagy, čtečky) Software (server, brána, ruční čtečky) Sluţby a servis (instalace, integrace, školení) Ostatní náklady (cestovné, telefony, tisk) Investice do pořízení systému celkem

Celková Celková investice v € investice v Kč 99 990 2 499 750 62 700 1 567 500 20 880 522 000 7 500 187 500 191 070 4 776 750

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 30

Následuje tabulka tab. 7-2, která podrobně rozklíčuje jednotlivé sloţky všech skupin investic. V této tabulce je uvedena jednotková cena kaţdé poloţky i celková cena za příslušný počet jednotek. Všechny ceny jsou uváděny v eurech.

25

Kapitola 7 byla zpracována na základě podkladů ze zdroje [3].

57

58

7.1.1 Hardware První a

kapitálově

nejnáročnější skupinou

jsou

investice do hardwaru.

Nejnákladnější hardwarovou poloţkou je pořízení tagů pro oběh 5 500 palet rotujícími mezi závody v MB a v KV. Na základě provedených zkoušek (popsaných v kapitole 6) se došlo k závěru, ţe na kaţdou paletu je pro spolehlivou čitelnost a správné určení směru pohybu potřeba umístit 2 tagy. Pro 5 500 kusů palet je tedy potřeba 11 000 tagů, coţ při jednotkové ceně 3,95,- €, představuje investice ve výši 38 390,- €. Dále byla určena potřeba 4 stacionárních čteček – bran (M14 a M15), jejichţ cena činí 4 750,- €/ks, tzn. celkem 19 000,- €. Ke kaţdé této bráně je nutný jeden PC v ceně cca 3 200,- €/ks, celkem tedy 4 počítače s operačním systémem Windows XP a aplikací MS Office vyjdou na 12 800,- €. Další HW, který musíme obstarat, jsou ruční čtečky, kterých by dle návrhu, viz obr. 6-1 bylo potřeba 10 kusů (2 ks v M12, 2 ks v M4/M5, 6 ks v M1). Při jednotkové ceně 2 980,- €, vynaloţíme celkovou částku 29 800,- €. Celkové investice do hardwaru by činily 99 990,- €. (38 390 € + 19 000 € + 12 800 € + 29 800 €). 7.1.2 Software Druhou kapitálově náročnou skupinou jsou investice do softwaru. Nejnákladnější poloţku nejen skupiny softwaru, ale celého systému RFID představuje zavedení centrální softwarové aplikace pro správu dat ze dvou lokalit (z Mladé Boleslavi a z Kvasin) včetně pořízení databáze. Do serverové aplikace bude nutné investovat 44 500,- €. Dále je potřeba aplikace pro kaţdou stacionární čtecí bránu, která bude umoţňovat práci s daty a komunikaci s hlavním serverem. Tato aplikace je nutná jen pro jednu lokalitu - Mladou Boleslav. Za aplikaci pro stacionární brány vynaloţíme 10 400,- €. Další aplikace je taktéţ potřeba pro mobilní počítač ruční čtečky, zde jiţ ale pro 2 lokality, protoţe ruční čtečky budou pouţívány jak v Mladé Boleslavi, tak i v Kvasinách. Aplikace pro ruční čtečku bude stát 7 800,- €. Celkové investice do softwaru by činily 62 700,- € (44 500 € + 10 400 € + 7 800 €). 59

7.1.3 Sluţby a servis Do této skupiny se řadí následující sluţby a servis společnosti, která by měla na starosti zavádění systému RFID ve Škoda Auto. Mezi tyto sluţby patří projektové vedení a schůzky, příprava dokumentace, instalace a nastavení systému, integrační systémové testy a také školení budoucích klíčových uţivatelů. Jednotlivé poloţky byly naceněny oslovenou společností MTI, která provedla hrubý odhad dnů strávených zaváděním aplikace RFID a těmito jednotlivými sluţbami. Za kaţdý den práce si účtuje cenu

,- €.

Celkové náklady za sluţby by činily 20 880,- €. Konkrétní rozpad všech cen uvádí tab. 7-2. 7.1.4 Ostatní náklady Poslední skupinu tvoří ostatní náklady, které nebyly začleněny v ţádné z předchozích kategorií. Do této skupiny spadají náklady za cestování, ubytování a telefony pracovníků ze zavádějící společnosti (v tomto případě společnosti MTI). Ostatní celkové náklady představují cca 7 500,- €. Konkrétní rozpad všech cen uvádí tab. 7-2.

60

7.2 ÚSPORY Po zavedení systému RFID na vratné obaly se předpokládají následující očekávané úspory z důsledku: Omezení ztrát vratných obalů S ohledem na zpřehlednění pohybu vratných obalů je moţné nelézt místa, kde se vratné obaly obvykle ztrácí. Dalo by se i určit, která konkrétní paleta se ztratila (odkud kam putovala) a tedy i určit viníka. Díky lepší identifikaci a evidenci pohybu interních palet mezi jednotlivými závody a také zavedením systému evidence palet pohybujících se mezi jednotlivými halami dojde k omezení ztrát palet. Tím pádem se sníţí investice na nákup nových palet. Sníţení času hledání a kaţdodenních inventur V současné době pracovníci logistiky kaţdé ráno provádějí inventury, aby zjistili, jaké mnoţství prázdných palet se ve které lokalitě nachází. Dohledávají prázdné palety, aby je mohli dle lisovacího plánu připravit pro nalisované díly. Při zavedení RFID systému by celá tato práce odpadla. Stačilo by jen – podívat se do systému a pracovníci by okamţitě věděli, kolik kterých palet se kde nachází. Stejné by to bylo např. i s dohledáváním poškozených palet, zamíchaných zpět mezi ostatní. Zmenšení skladových prostor Díky novým moţnostem analýzy dat pomocí systému RFID a tedy i přesnějšímu plánování pohybu vratných obalů by došlo k optimalizaci mnoţství vratných obalů v oběhu, tedy rotaci palet. Omezení speciálních přeprav vratných obalů Tento bod se týká zejména přepravy palet mezi Mladou Boleslaví a Kvasinami. Při současném stavu řízení materiálového toku a rotace vratných obalů dochází díky špatné evidenci k speciálním přepravám potřebných palet. Při vyuţití systému RFID by se dalo optimalizovat plány nakládky a efektivněji vyuţívat návěsy, a tím by se zmenšil počet přeprav za den. Omezení změn ve výrobě Dalších úspor by se dosáhlo omezením neplánovaných změn ve výrobě, k nimţ dochází v důsledku nenalezení potřebného počtu prázdných palet. Tyto změny 61

se týkají změn lisovacích plánů. Se systémem RFID by se zpřesnilo plánování výrobní dávky a efektivněji by se tedy vyuţívaly lisovací linky, čímţ by se spořil strojní čas – zkrácení času údrţby a výměn lisovacího nářadí. Celkově by se mohla zlepšit i přesnost plánování lidských zdrojů a hlavně celý systém RFID by přispěl k modernizaci řízení toku materiálu pomocí lepšího řízení toku vratných obalů. 7.2.1 Zhodnocení úspor V následujících podkapitolách budou vyčísleny jednotlivé úspory ze zavedení RFID na interní vratné obaly. Omezení ztrát vratných obalů Dle výsledků ročních inventur se průměrně ve Škoda Auto ztratí 5 % palet. Při úvaze pilotního projektu, zahrnujícího 5 500 kusů palet, tato ztráta dělá průměrně 275 kusů ročně ztracených palet. Průměrná cena jedné palety je 20 000,- Kč. To znamená, ţe průměrná roční ztráta ze ztracených palet činí 5 500 000,- Kč (275 * 20 000). Dle

zkušeností

konzultující

společnosti

Monohakobi

Technology

Institute

se předpokládá 80% zlepšení ve ztrátách palet. Místo 275 ročně průměrně ztracených palet se předpokládá ztráta cca 55 kusů palet, coţ při průměrné ceně palety 20 000,- Kč představuje ztrátu 1 100 000,- Kč (55 * 20 000). Úspory z hlediska omezení ztrát vratných obalů díky zavedení RFID by tedy činily 4 400 000,- Kč (5 500 000 - 1 100 000). Tab. 7-3 Výpočet úspor důsledkem omezení ztrát vratných obalů mnoţství vratných obalů

ø náklady na paletu (v Kč)

ø roční ztráty palet

očekávané zlepšení s vyuţitím RFID

roční úspory (v Kč)

5 500

20 000

5%

80%

4 400 000

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 26

62

Sníţení času hledání Hledáním prázdných palet z důvodu nedostatku těchto palet pro nové výlisky se stráví průměrně 2 hodiny týdně, to znamená 100 hodin za rok. Při průměrném ročním platu technického pracovníka 400 000,- Kč a dělníka 330 000,- Kč a při 235 pracovních dnech po 8 hodinových směnách dělá hodinová sazba průměrného pracovníka cca 194,- Kč. 100 hodin vynaloţených ročně na hledání palet představuje 19 415,- Kč. Úspory z odstranění ztrátového času dohledávání palet by tedy činily 19 415,- Kč. Tab. 7-4 Výpočet úspor důsledkem sníţení času hledání ø roční počet hledání prázdných palet z důvodu nedostatku pro výlisky

ø čas hledání (hodin)

ø roční plat technického pracovníka (v Kč)

ø roční plat dělníka (v Kč)

počet pracovních dní v roce

pracovní směna - počet hodin za směnu

roční úspory (v Kč)

50

2

400 000

330 000

235

8

19 415

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 26

Zmenšení skladovacích ploch Dle zkušeností společnosti MTI se zavedením RFID očekává sníţení času oběhu vratných obalů o 10 %, díky čemuţ bude potřeba méně palet a tím pádem dojde k úspoře v podobě sníţení plochy skladu. Při úvaze 5 500 kusů palet a průměrné skladové ploše pro jednu paletu 3 m2, při stohu 4 palet, předpokládáme celkové sníţení plochy skladu pro MB i KV cca 412,5 m2. (5 500 * 10 % * 3) / 4 Roční úspora z ušetřeného metru čtverečního skladové plochy činí cca 2 000,- Kč, coţ při celkovém sníţení skladové plochy o 412,5 m2 činí 825 000,- Kč za rok. Tab. 7-5 Výpočet úspor důsledkem zmenšení skladovacích ploch mnoţství vratných obalů

5 500

očekávané sníţení času oběhu

10%

ø skladová plocha pro 2

paletu (v m )

3

ø počet palet ve stohu

4

celkové sníţení plochy skladu pro MB i KV (v m2)

413

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 26

63

očekávaná návratnost sníţením plochy

roční úspory (v Kč)

(Kč/m2/rok)

2 000

825 000

Omezení speciálních přeprav Nasazením systému RFID se dle zkušeností firmy MTI očekává sníţení přeprav o 2,5 %, coţ při současném stavu 20 přeprav denně mezi MB a KV, kdy 1 okruh vyjde na cca 6 000,- Kč a při počtu 235 pracovní dní, představuje roční úsporu v hodnotě 705 000,- Kč. (20 * 2,5 % * 6 000 * 235) Tab. 7-6 Výpočet úspor důsledkem omezení speciálních přeprav ø počet přeprav mezi MB a očekávané sníţení KV za den přeprav

20

2,5%

náklady na 1 přepravu mezi MB a KV

počet pracovních dní v roce

roční úspory (v Kč)

6 000

235

705 000

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 27

Omezení změn ve výrobě Díky systému RFID jiţ nebude docházet k dohledávání palet potřebných pro

lisování

a

tedy

ani

k případným

změnám

v lisovacím

plánu,

coţ

při 235 pracovních dnech v 8 hodinových směnách přinese při platu technického pracovníka 400 000,- Kč roční úspory ve výši 150 000,- Kč. Dosud se totiţ počítá, ţe změny lisovacího plánu zaberou denně 3 hodiny času. (3 * 235 * (400 000 / 235 / 8)) Tab. 7-7 Výpočet úspor důsledkem omezení změn ve výrobě ø celkový čas změny lisovacího plánu za den (v hod)

ø roční plat technického pracovníka (v Kč)

počet pracovních dní v roce

pracovní směna počet hodin za směnu

roční úspory (v Kč)

3

400 000

235

8

150 000

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 27

64

Sníţení pracovní náročnosti Vezmeme-li v úvahu průměrně strávený čas skladového dělníka s počítáním a zapisováním dat přepravovaných palet 1 minutu na 1 paletu, tak při denní přepravě 500 palet s materiálem z MB do Kvasin a 500 prázdných palet zpět z KV do MB a při ročním platu skladového dělníka 330 000,- Kč bude úspora činit 687 500,- Kč. ((500 + 500) * 1 * 235 * (330 000 / 235 / 8 / 60)) Tab. 7-8 Výpočet úspor důsledkem sníţení pracovní náročnosti (obecně) počet denně počet denně přepravovaných přepravovaných palet prázdných palet z KV z MB do KV do MB

500

500

čas pro počítání a vstup dat 1 palety (v min)

ø roční plat dělníka (v Kč)

počet pracovních dní v roce

1

330 000

235

pracovní směna roční úspory počet hodin (v Kč) za směnu

8

687 500

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 27

Pracovní náročnost se také sníţí dle zkušeností firmy MTI o cca 50 % při inventuře. V současné době stráví skladový dělník počítáním prázdných palet v MB cca 0,5 hodiny denně a celková roční inventura palet zabere přibliţně 10 hodin. Při úvaze platu skladového dělníka 330 000 Kč ročně,- a 235 pracovních dnech v 8 hodinových směnách vyjde roční úspora cca 11 190,- Kč. ((0,5 * 235 + 10) * 50 % * (330000 / 235 / 8)) Tab. 7-9 Výpočet úspor důsledkem sníţení pracovní náročnosti (při inventuře) počet hodin denního počítání prázdných palet v MB

počet hodin počítání palet v MB a KV za rok

ø roční plat dělníka (v Kč)

očekávané sníţení času inventury

0,5

10

330 000

50%

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 28

65

pracovní počet směna pracovních počet hodin dní v roce za směnu

235

8

roční úspory (v Kč)

11 190

7.2.2 Celkové roční úspory po zavedení systému RFID Dle současných údajů ze Škoda Auto a odhadů specialistů ze společnosti MTI byly vyčísleny odhadované roční úspory související se zavedením systému RFID na interní vratné obaly rotující mezi MB a KV v hodnotě 6 798 105,- Kč viz tab. 7-8. Tato hodnota byla přepočítána na 271 924,- € (kurzem 1€ = 25 Kč). Tato čísla je ale nutné brát s rezervou, protoţe jednotlivé poloţky úspor jsou velmi špatně vyčíslitelné, tudíţ výpočty jsou nepřesné. Dále zde není započítán např. prostoj lisu, ke kterému dochází při změnách lisovacího plánu z důvodu malého mnoţství potřebných palet pro výlisky. Další věcí, která se nedá vyčíslit je modernizace řízení materiálového toku díky zavedení systému radiofrekvenční identifikace vratných obalů. Tab. 7-10 Přehled celkových úspor

Poloţka úspor

Roční úspora v Kč

Omezení ztrát vratných obalů

Roční úspora v €

4 400 000

176 000

19 415

777

Zmenšení skladovacích ploch

825 000

33 000

Omezení speciálních přeprav

705 000

28 200

Omezení změn ve výrobě

150 000

6 000

Sníţení pracovní náročnosti

698 690

27 948

6 798 105

271 924

Sníţení času hledání

Roční úspory

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 28

66

7.3 POSOUZENÍ NÁVRATNOSTI INVESTIC ROI Ze získaných údajů od pracovníků Škoda Auto a údajů a zkušeností společnosti MTI byla provedena předešlá analýza investic a úspor, na jejímţ základě bude provedeno celkové zhodnocení návratnosti investic a určena hodnota ROI. Tab. 7-11 Porovnání investic a úspor

Celkové INVESTICE do pořízení systému RFID €

Kč

191 070

4 776 750

Roční ÚSPORY díky zavedení systému RFID €

Kč

271 924

6 798 105

Zdroj: upraveno dle Monohakobi Technology Institute. 2009. S. 30

Podle následujícího vzorce se vypočítá hodnota ROI, coţ je návratnost investic.

Po dosazení vypočtených investic a úspor (ať uţ v eurech nebo korunách) vyjde hodnota 0,7

Dle vypočtené hodnoty 0,7, můţeme tedy očekávat pozitivní efekt ze zavedení technologie RFID v období kratším neţ jeden rok.

67

8

ZÁVĚR

V dnešní vysoce konkurenční době, kdy je kladen důraz na zkracování termínů dodávek, zrychlování výrobního cyklu a v neposlední řadě na sniţování celkových nákladů jsou i jednotlivé oddělení ve Škoda Auto tlačeny k optimalizacím a inovacím. Tato diplomová práce byla napsána na základě čtyřletého působení na oddělení VPM/4 (dříve VCT/4) – Plánování materiálového toku, které se zabývá mj. projekty interních

materiálových

toků,

zpracováním

předpisů

pro

ukládání

dílů

a podkompletů do palet, plánováním logistických skladových ploch atd. Aktuálním tématem zde byla moţnost optimalizace řízení materiálového toku díky radiofrekvenční technologii. Cílem této diplomové práce bylo navrhnout nový systém řízení toku interních palet ve společnosti Škoda Auto a.s. pomocí radiofrekvenčních elementů. Práce je zaměřena na identifikaci pasivních prvků materiálového toku, konkrétně interních kovových vratných obalů, kolujících mezi lisovnami, svařovnami a skladovými plochami v závodech Mladá Boleslav a Kvasiny. První část práce se zabývá analýzou současného stavu identifikace interních kovových palet, materiálu uloţeného v těchto paletách a celého toku materiálu a vratných obalů. Ve druhé části jsou vytipována kritická místa toku vratných obalů, který je nezbytnou součástí celého toku materiálu. Mezi největší problémy patří ztráty palet v rámci oběhu, na coţ navazuje spousta dalších problémů a ztrátových činností. Tento jev je moţné vysvětlit špatným systémem identifikace a evidence. Řešením zjištěných problémů můţe být zavedení technologie automatické identifikace na palety. Třetí část DP je proto věnována teoretické stránce automatické identifikace a čtvrtá část jiţ konkrétně radiofrekvenční identifikaci, která díky svým vlastnostem umoţňuje jednoznačně, bezkontaktně a hromadně identifikovat pohybující se objekty a tím plně odpovídá řešení problému v rámci řízení toku vratných obalů. V této části jsou vysvětleny všechny důleţité pojmy, popsány základní

68

komponenty a fungování RFID technologie. Jsou zde vyzvednuty klady, ale i zápory této technologie a nechybí ani porovnání s čárovými kódy. Pátá část jiţ popisuje návrh nového systému řízení toku vratných obalů. Pro tento návrh bylo třeba vybrat nějaký omezený počet palet a vymezit jejich přesný tok. Jako pilotní projekt byl tedy vybrán tok vratných obalů mezi závodem v MB a v KV, zahrnující 5 500 palet, ve kterých jsou uloţeny různé díly na 3 typy vozů. Tyto díly jsou lisovány ve všech lisovnách v MB a převáţeny ke svaření do Kvasin. Bylo tedy nutné navrhnout takový systém identifikace, který by pokrýval všechny boleslavské lisovny a kvasinskou svařovnu a zabezpečoval místa, kterými proudí tok materiálu dovnitř a ven z haly – tedy místa, důleţitá pro evidenci. Dalším krokem bylo vybrání vhodného a hlavně odolného RFID vybavení a poté jeho vyzkoušení v konkrétním prostředí ve Škoda Auto. Dále vyhodnocení čitelnosti a rozhodnutí o umístění a konfiguraci RFID zařízení. Protoţe se jedná o dosti specifickou problematiku, ve které se většina lidí (pracujících mimo obor) neorientuje, je vše obohaceno řadou doplňujících obrázků a schémat pro lepší představivost daného problému. Poslední část se věnuje ekonomickému zhodnocení a posouzení návratnosti investic. Byla provedena podrobná analýza investic a úspor, plynoucích ze zavedení systému RFID na tok 5 500 interních vratných obalů mezi závody v MB a v KV. Dle nabídky společnosti MTI, specializující se na implementaci RFID do podnikových procesů, by celkové investice do pilotního projektu činily cca 191 070,- €, coţ je 4 776 750,- Kč. V této částce jsou započítány investice do HW – tedy jednotlivých komponentů technologie RFID. Hardware představuje nejnákladnější poloţku investic – podílí se na ní více jak polovinou. Druhou nejnákladnější sloţkou investic je softwarové vybavení. Dále jsou zde započítány i sluţby, servis a ostatní náklady implementující firmy. Po zavedení pilotního projektu systému RFID na vybrané vratné obaly se dle odhadů předpokládají úspory v celkové výši cca 6 798 105,- Kč. Největší úspory plynou z omezení ztrát vratných obalů. Lepší identifikace a evidence palet by měla přinést úsporu na ztracených paletách aţ 4 400 000,- Kč. Další úspory ze zavedení automatické radiofrekvenční identifikace plynnou ze sníţení času kaţdodenních inventur, omezení speciálních přeprav a změn ve výrobě, zmenšení skladových prostor a také sníţení pracovní náročnosti. 69

Návratnost celého projektu by tedy dle výpočtů byla kratší neţ jeden rok. Je nutné ale zmínit, ţe otázka úspor z praktického hlediska je dosti diskutabilní. Z některých výpočtů vyplývají např. úspory pracovního času, tyto vyčíslené úspory nejsou ale tak velké, aby bylo moţné odstranit 1 člověka a tím náklady skutečně sníţit. Místo toho by se sníţila pracnost a tedy i efektivita vyuţití pracovníka. Tento problém by se musel dále řešit přeskupením úkolů jednotlivým pracovníkům, aby v konečné fázi opravdu mohlo dojít ke „škrtům“ potřebné pracovní síly. To samé platí i pro vyuţití nákladních vozidel. Na druhou stranu je ale nutné zmínit, ţe tato diplomová práce řeší jen pilotní projekt pro zavedení RFID na 5 500 palet. V investicích do tohoto projektu je započítán i software a všechna čtecí zařízení, která by mohla být vyuţívána nejen pro tento pilotní projekt, ale i pro identifikaci ostatních palet, na které by bylo třeba uţ jen dokoupit tagy, coţ uţ by představovalo minimální investici. Dle mého názoru je zavedení RFID na vratné obaly dobré řešení pro zlepšení jejich

identifikace

a

evidence.

Nepochybně

a modernizaci celého materiálového toku.

70

by

přispělo

k automatizaci

SEZNAM LITERATURY 1

Aidc [online]. [12. 4. 2010]. Dostupné z: .

2

AIM [online]. [25.10.2010]. Dostupné z: .

3

Analysis Report – RTI by using RFID, 1.vyd. Říčany: MTI – Monohakobi Technology Institute, 2009.

4

BENADIKOVÁ, A. Čárové kódy – automatická identifikace. Praha:Grada, 1994. ISBN 80-85623-66-8.

5

Combitrading [online]. [12. 4. 2010]. Dostupné z: .

6

ČSOB [online]. [12.4.2010]. Dostupné z: .

7

Datascan [online]. [12. 4. 2010]. Dostupné z: .

8

Datascan [online]. [19.10.2010]. Dostupné z: .

9

DOKOUPIL, A. a KOCHANÍČKOVÁ, M. Odborné časopisy [online]. [3.12.2010]. Dostupné z: .

10

DOLEŢAL, L. RFID-EPC [online]. [3.12.2010]. Dostupné z: .

11

DSpace UTB [online]. [25. 10. 2010]. Dostupné z: . 71

12

Ewizard [online]. [25. 10. 2010]. Dostupné z: .

13

RFID portál [online]. [7.10.2010]. Dostupné z: .

14

Gaben [online]. [12. 4. 2010]. Dostupné z: .

15

Gradua [online]. [25. 10. 2010]. Dostupné z: .

16

HADAČOVÁ, O. Optimalizace logistických procesů ve Škoda Auto [Bakalářská práce.] Mladá Boleslav: ŠAVŠ, 2008.

17

HÁJEK, J. Automatizace [online]. červenec - srpen 2005, [19.10.2010]. Dostupné z: .

18

JEŘÁBEK, K. Logistika. Praha: ČVUT, 2000. ISBN 80-01-01823-7.

19

Kodys [online]. [25. 10. 2010]. Dostupné z: .

20

LAMBERT, D. M., STOCK, J. R. a ELLRAM, L. M. Logistika. 2. vyd. Praha: Computer Press, 2000. ISBN 80-7226-221-1.

21

NAIMAN, L. Systém sledování skladových zásob [Bakalářská práce]. Mladá Boleslav: ŠAVŠ, 2007.

22

Pandatron.cz [online]. [12.4.2010]. Dostupné z: .

23

POLÁČKOVÁ, E. C. [osobní konzultace] – 15.9.2009.

24

SIXTA, J. a MAČÁT, V. Logistika: Teorie a praxe. 1. vyd. Brno: CP Books, 2005. ISBN 80-251-0573-3.

25

STANEC, R.. Mendelu.org [online]. 16.12.2008, [7.10.2010]. Dostupné z: . 72

26

Systémy logistiky a odpovědných projektantů. Mladá Boleslav: Škoda Auto a.s. 20.5.2010.

27

ŠOLC, Z. Metodický pokyn č. MP.3.503 Mladá Boleslav: Škoda Auto a.s., 2007.

28

Technical Evaluation Report – RTI by using RFID, 1.vyd. Říčany: MTI – Monohakobi Technology Institute, 2009.

29

VODIČKA, M. Businessworld [online]. 9.10.2007 [2.12.2010]. Dostupné z: .

30

Wikipedia [online]. [12. 4. 2010]. Dostupné z: .

31

Wikipedia [online]. [12.4.2010]. Dostupné z: .

73

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 2-1

Porovnání tří typů výrobních štítků

str. 13

Obr. 2-2

Speciální paleta pro 5. dveře horní díl, SK 258

str. 15

Obr. 2-3

Layout závodu v MB

str. 19

Obr. 2-4

Layout závodu v KV

str. 19

Obr. 3-1

Materiálový tok a tok vratných obalů

str. 22

Obr. 3-2

Mezizávodový tok materiálu

str. 23

Obr. 4-1

Jednorozměrný čárový kód

str. 28

Obr. 4-2

Dvourozměrný čárový kód

str. 29

Obr. 4-3

Platební karta

str. 30

Obr. 4-4

Biometrická identifikace

str. 30

Obr. 4-5

Čipová karta

str. 31

Obr. 5-1

Komponenty systému RFID

str. 34

Obr. 5-2

Komponenty systému RFID – pouţití v logistice

str. 35

Obr. 5-3

Tag

str. 36

Obr. 5-4

Ruční čtečka

str. 37

Obr. 5-5

Průjezd stacionárním čtecím zařízením

str. 37

Obr. 5-6

Komunikace aktivních tagů

str. 40

Obr. 5-7

Komunikace pasivních tagů

str. 40

Obr. 6-1

Rozmístění fixních a ručních řtecích zařízení

str. 46

Obr. 6-2

Fixní čtečka – Motorola XR480 + AN480

str. 47

Obr. 6-3

Ruční čtečka – Motorola MC9090-G

str. 48

Obr. 6-4

Tag pro kovové palety – Confidex Ironside

str. 48

74

Obr. 6-5

Příklady malé, střední, velké a univerzální palety zvolené pro testování

str. 49

Obr. 6-6

Zkušební brána s fixní čtečkou v průjezdu haly M15

str. 51

Obr. 6-7

Schéma toku vratných obalů

str. 52

Obr. 6-8

Průběh toku vratných obalů pomocí RFID

str. 53

Obr. 6-9

Plánovací a operativní úrověň systému RFID

str. 56

75

SEZNAM TABULEK Tab. 3-1

Protiopatření proti zjištěným problémům toku materiálu a vratných obalů

str. 26

Tab. 4-1

Porovnání vlastností různých způsobů identifikace

str. 31

Tab. 5-1

Technické parametry systému RFID

str. 42

Tab. 7-1

Přehled celkových investic

str. 57

Tab. 7-2

Přehled všech sloţek investic do systému RFID

str. 58

Tab. 7-3

Výpočet úspor důsledkem omezení ztrát vratných obalů

str. 62

Tab. 7-4

Výpočet úspor důsledkem sníţení času hledání

str. 63

Tab. 7-5

Výpočet úspor důsledkem zmenšením skladových ploch

str. 63

Tab. 7-6

Výpočet úspor důsledkem omezení speciálních přeprav

str. 64

Tab. 7-7

Výpočet úspor důsledkem omezení změn ve výrobě

str. 64

Tab. 7-8

Výpočet úspor důsledkem omezení ztrát vratných obalů

str. 65

Tab. 7-9

Výpočet úspor důsledkem sníţení pracovní náročnosti (obecně)

Tab. 7-10

Tab. 7-11

str. 65

Výpočet úspor důsledkem sníţení pracovní náročnosti (při inventuře)

str. 66

Porovnání investic a úspor

str. 67

76

SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1

Materiálová průvodka

1 strana

Příloha č. 2

Titulní strana logistického projektu

1 strana

Příloha č. 3

Expediční list obalu – FRACHTBRIEF

1 strana

77

PŘÍLOHA Č. 1 – MATERIÁLOVÁ PRŮVODKA

78

PŘÍLOHA Č. 2 – LOGISTICKÝ PROJEKT

79

PŘÍLOHA Č. 3 – Expediční list obalu – FRACHTBRIEF

80