UNICORN COLLEGE Katedra informačních technologií
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Realizační projekt nahrazení technologie BarCode technologií RFID při řízení logistických toků ve výrobní společnosti
Autor BP: Václav Stuchl Vedoucí BP: Ing. Marek Beránek, Ph.D.
2015
Praha
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem svou bakalářskou práci na téma „Realizační projekt nahrazení technologie BarCode technologií RFID při řízení logistických toků ve výrobní společnosti“ vypracoval samostatně pod vedením vedoucího bakalářské práce a s použitím výhradně odborné literatury a dalších informačních zdrojů, které jsou v práci citovány a jsou také uvedeny v seznamu literatury a použitých zdrojů. Jako autor této bakalářské práce dále prohlašuji, že v souvislosti s jejím vytvořením jsem neporušil autorská práva třetích osob a jsem si plně vědom následků porušení ustanovení § 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb. V Praze dne 21. 4. 2015
…………………………… (Václav Stuchl)
Poděkování Děkuji vedoucímu bakalářské práce Ing. Markovi Beránkovi, Ph.D. za účinnou metodickou, pedagogickou a odbornou pomoc a další cenné rady při zpracování mé bakalářské práce.
Realizační projekt nahrazení technologie BarCode technologií RFID při řízení logistických toků ve výrobní společnosti The project of replacement BarCode technology by RFID technology for management of logistics flows in manufacturing company
6
Abstrakt Cílem bakalářské práce je posouzení možnosti nahrazení technologie čárových kódů technologií RFID pro automatickou identifikaci materiálů, polotovarů a finálních výrobků v logistických tocích uvnitř výrobní společnosti. Teoretická část je věnována představení technologie automatické identifikace, blíže je popsána technologie čárových kódů a technologie RFID. Je rovněž provedeno jejich vzájemnému porovnání. Praktická část je věnována samotnému realizačnímu projektu. Obsahuje informace o společnosti International Automotive Components Group s.r.o., kde má být technologie RFID implementována. Dále je věnována popisu testování funkčnosti tří různých systémů RFID technologie v prostředí společnosti, vyhodnocení nejlepšího nabízeného systému RFID, popis současného stavu logistických toků ve firmě a návrh fungování logistických toků v souvislosti s implementací vítězné RFID technologie. V závěru je uvedena cenová kalkulace a časový harmonogram implementace. Hlavním přínosem bakalářské práce je ověření vhodnosti implementace RFID technologie pro řízení logistických toků ve výrobní společnosti a ověření možnosti dosažení plánovaných cílů. Bakalářská práce rovněž může pomoci dalším firmám při rozhodování o implementaci RFID technologie. Klíčová slova: automatická identifikace, čárový kód, RFID, tag, logistický tok, MFG/Pro
7
Abstract The aim of this bachelor’s work is to evaluate the options of replacing the bar-code technology with the RFID technology for the automatic identification of materials and semi-finished and final products in the logistic flows within a production company. The theoretical part addresses to introduce the technology of automatic identification. This part also features the bar-code technology together with the RFID technology and a mutual evaluation is carried out in the summary. The practical part deals with the actual project implementation. It features the information about the International Automotive Components Group s.r.o. where the RFID technology is to be implemented. It then features the description of testing the functionality of three different RFID technology systems within the company environment, evaluation of the best market RFID system, description of the current state of logistic flows in the company and a working plan for the functionality of these logistic flows in connection with the winning RFID technology implementation. The conclusion features a price calculation and a timetable of the implementation. The main contribution of this bachelor’s work is the verification of the suitability of RFID technology implementation for the logistic flow control in a production company and the calculation of different ways of attaining the planned targets. This bachelor’s work can also help other firms in decision-making processes when it comes to RFID technology implementations. Keywords: automatic identification, bar-code, RFID, tag, logistic flow, MFG/Pro
8
Obsah Úvod
12
1
13
Teoretická část 1.1
13
1.1.1
Hlavní cíle a přínosy automatické identifikace
13
1.1.2
Historie automatické identifikace
13
1.1.3
Oblasti využití automatické identifikace
14
1.2
Současné metody automatické identifikace
15
1.2.1
Čárové kódy (BarCode)
15
1.2.2
Radiofrekvenční identifikace (RFID)
18
1.2.3
Vzájemné posouzení metod automatické identifikace
20
1.3 2
Představení automatické identifikace
Logistické toky
21
Praktická část 2.1
23
Společnost International Automotive Components Group s.r.o.
23
2.1.1
O společnosti
23
2.1.2
IT služby ve společnosti
24
2.1.3
Používaný ERP systém
25
2.2
Analýza současného stavu
27
2.2.1
Sklad materiálu – příjem materiálu
28
2.2.2
Sklad materiálu – vyskladnění do výroby
28
2.2.3
Lisovací hala – výroba polotovarů a naskladnění
do skladu polotovarů 2.2.4
29
Výdej ze skladu polotovarů do kašírovací haly – výroba
finálních výrobků 2.2.5
30
Kašírovací hala – výroba finálních výrobků a naskladnění
do skladu hotových výrobků
30
2.2.6
31
Sklad hotových výrobků - expedice
2.3
Definování potřeb
32
2.4
Testování možných RFID technických řešení
34
2.4.1
Sklad materiálu
34 9
2.4.2
Sklad polotovarů
35
2.4.3
Sklad hotových výrobků
35
2.4.4
Identifikace řidiče pomocí RFID tagu
36
2.4.5
Závěrečné shrnutí
37
2.4.6
Porovnání testovaných technických řešení
38
2.4.7
Výběr nejvhodnějšího technického řešení
39
2.5
Návrh řešení automatické identifikace
41
2.5.1
Sklad materiálu – příjem materiálu
42
2.5.2
Sklad materiálu – vyskladnění do výroby
42
2.5.3
Lisovací hala – výroba polotovarů a naskladnění
do skladu polotovarů 2.5.4
43
Výdej ze skladu polotovarů do kašírovací haly – výroba
finálních výrobků 2.5.5
44
Kašírovací hala – výroba finálních výrobků a naskladnění
do skladu hotových výrobků
45
2.5.6
46
2.6
Sklad hotových výrobků - expedice
Příprava nasazení systému
47
2.6.1
Příprava prostředí
47
2.6.2
Topologie RFID brány a napojení na nadřazený ERP systém
48
2.6.3
Cenová kalkulace
49
2.6.4
Technická specifikace cenové kalkulace
52
2.6.5
Harmonogram
53
Závěr
55
Conclusion
56
Seznam použitých zdrojů
57
Seznam použitých zkratek a pojmů
60
Seznam obrázků
61
Seznam tabulek
62
Seznam příloh
63
Příloha A: Používaná balení
64
Příloha B: Používané vysokozdvižné vozíky
86
Příloha C: Brány mezi jednotlivými sklady a výrobními halami
87
10
Příloha D: Test RFID číslo 1 (EUROSOFT-Control s.r.o. a Siemens, s.r.o.)
88
Příloha E: Test RFID číslo 2 (Minerva Česká republika, a.s. a ZETES Solutions CZ s.r.o.)
95
Příloha F: Test RFID číslo 3 (EPRIN spol. s r.o.)
11
102
Úvod Současným trendem v řízení logistických toků ve výrobních společnostech jsou požadavky na zvýšení jejich přesnosti, efektivity, kvality a vynakládání přiměřených finančních nákladů. Správné řízení logistických toků je jednou z nejdůležitějších komponent posílení konkurenceschopnosti společnosti a často i rozhodující podmínkou možnosti realizace nových požadavků zákazníků. Cílem bakalářské práce je provést v teoretické části rozbor dvou metod řízení logistických toků. Nejdříve posouzení řízení logistických toků prostřednictvím čárových kódů (BarCode), tento systém je v současné době standardem a je obvykle používán. A dále posouzení nové technologie pro řízení logistických toků a to pomocí radiofrekvenční identifikace (RFID). Východiskem pro zpracování práce jsou vědomosti a znalosti získané v praxi a také v průběhu studia, dále poznatky získané z odborné literatury. Zdrojem informací pro zpracování praktické části práce jsou praktické zkušenosti s technologií čárových kódů a pro RFID reálné nabídky doplněné o informační a popisné materiály, referenční návštěva společnosti, kde je tato technologie již používána a provedené testy technologie RFID v reálném prostředí. Vlastním výsledkem práce je návrh možného nahrazení současného systému čárových kódů novou technologií RFID ve společnosti International Automotive Components Group s.r.o. – provozovna Přeštice. Práce by měla ověřit, zda je možné pomocí technologie RFID dosáhnout těchto plánovaných cílů: •
větší efektivita logistických toků;
•
dosažení vyšší kvality dat;
•
zvýšení schopnosti reagovat na nové požadavky zákazníků;
•
zvýšení bezpečnosti práce. Přínos práce spočívá v získání realizačního projektu, který bude obsahovat in-
formace o celkové náročnosti změny současného systému řízení logistických toků z technologie čárových kódů na technologii RFID. Práce bude poskytnuta společnosti k vlastnímu využití a v případě realizace ji bude možno použít jako implementační manuál. 12
1 Teoretická část 1.1 Představení automatické identifikace Automatická identifikace výrobků a zboží pomáhá organizovat a řešit obchodní tok mezi jednotlivými výrobci, obchodními společnostmi a koncovými zákazníky. Každý z nás se v roli zákazníka s automatickou identifikací běžně setkává, například při nákupu zboží v obchodech, ať už se jedná o potraviny, či spotřební elektroniku. Často se také můžeme setkávat s automatickou identifikací při realizaci používaných služeb, například identifikace dokumentů - smluv, či různých certifikátů a poukázek. Automatická identifikace je vlastně schopnost načtení identifikačního kódu umístěného na výrobku do informačního systému bez nutnosti jeho ručního opisování. V současné době se význam automatické identifikace stále zvyšuje, protože s její pomocí lze uspokojovat stále náročnější zákaznické požadavky a větší počet zákazníků. V konkurenci mezi výrobci a dodavateli již nestačí pouze vyrobit kvalitní zboží, či poskytovat správnou službu, ale je třeba tyto věci dodat zákazníkovi co nejrychleji, ve správném množství, druhu, na správné místo a ve správný čas [1, s. 7].
1.1.1 Hlavní cíle a přínosy automatické identifikace Automatická identifikace umožňuje ve spolupráci s informačními systémy automatizovat a urychlovat některé rutinní operace, zejména ty operace, kterých je velmi mnoho a mají stále stejný charakter a význam v logistickém toku. Využíváním automatické identifikace v informačních systémech dochází k vysokým nárokům na její rychlost a bezchybnost a to z důvodu schopnosti informačních systémů data snadno a rychle zpracovat. Nutnou podmínkou je samozřejmě správnost dat [1, s. 8].
1.1.2 Historie automatické identifikace První pokusy o automatickou identifikaci se objevily již ve 30. letech 20. století, ale v té době ještě neměla moc velký význam. V roce 1949 byl přihlášen první patent pro automatickou identifikaci pomocí čárových kódů. V 60. a 70. letech začaly vnikat různé normy, jako Code 2/5, Code 39 a další. Teprve po v roce 1974 se automatická identifikace začala používat ve Spojených státech amerických a to v maloobchodě. Pro 13
značení byl použit standard Code UPC (Universal Product Code), který vznikl v roce 1973. Od této chvíle se technologie automatické identifikace začíná mohutně rozvíjet, vzniká mnoho dalších standardů v technickém řešení označování a rovněž mnoho standardů v klasifikování značených produktů. V roce 1976 vzniká například kód EAN (European Article Number), který je stále používán v maloobchodě a přidělování kódů EAN řídí registrační autorita, čímž je dosaženo jedinečnosti označení zboží, tj. že žádný jiný druh zboží na světě nemůže být označen stejně. V USA je toto zajištěno výše zmíněným standardem Code UPC. V současné době existuje přibližně 200 různých standardů značení pomocí čárových kódů. V bývalém Československu byl systém čárových kódů poprvé použit v roce 1985 v pražském Domě elegance, ale dále se prakticky v tuzemském obchodě až do 90. let 20. století nevyužíval [2, s. 15], [3], [4], [5].
1.1.3 Oblasti využití automatické identifikace Potřebu automatické identifikace můžeme nalézt prakticky v každém odvětví. Ať už se jedná o průmyslovou výrobu, zemědělství, dopravu, dodavatelsko-obchodní řetězce, velkoobchod, maloobchod, zdravotnictví, inženýrské sítě, telekomunikace, státní správu, služby a rovněž i v odvětví sportu, umění a kultury. V každém z uvedených odvětví lze nalézt potřebu automatické identifikace pro optimalizaci procesů. Například v průmyslové výrobě se jedná o značení materiálů, ze kterých jsou vyráběny výrobky a ty jsou opět značeny. Ve velkoobchodě se jedná o značení zboží a řízení skladových zásob. V maloobchodě je systém automatické identifikace primárně využíván při prodeji zboží, protože umožňuje rychlé vyúčtování ceny. Ve zdravotnictví je primárně důraz kladen na správnost dat, například při expedici léků konkrétním pacientům, kdy automatická identifikace eliminuje možnost jakékoliv chyby. Ve sportu, umění a kultuře lze systém automatické identifikace využít pro vstupenky, které lze snadno pořídit on-line a lze jejich platnost snadno a rychle kontrolovat na místě konání akce [1, s. 17]. Ve výše uvedeném výčtu je představen jen zlomek odvětví a možností užití. Automatickou identifikaci lze aplikovat na mnoho dalších činností, které pak zefektivňují existující procesy a postupy.
14
1.2 Současné metody automatické identifikace 1.2.1 Čárové kódy (BarCode) Čárové kódy jsou nejstarším a v současné době zcela jistě nejrozšířenějším prostředkem automatické identifikace. Odhaduje se, že každý den je provedeno 6 miliard přečtení čárového kódu [6]. Vlastní čárový kód je tvořen sekvencí různě širokých čar a mezer, kde nositelem informace jsou jak čáry, tak mezery. Informace uložená v čárovém kódu je vlastně shluk různých kombinací čar a mezer, kde jednotlivé shluky představují samostatné znaky. Pro každý znak tedy existuje konkrétní kombinace čar a mezer. Bývá zvykem pod čárový kód uvádět i jeho reprezentaci v alfanumerické podobě a to například pro potřeby ručního zadání. Některé z typů čárových kódů používají i ochranné prvky, které podporují jistotu v bezchybnosti snímaného kódu. Je to například speciální znak pro začátek čárového kódu a jiný znak pro označení ukončení, jsou to tzv. znaky Start a Stop. Existují i další speciální znaky, například znak dělící, který je využíván u kódů typu EAN a odděluje od sebe jeho jednotlivé významové části [2, s. 20]. Výhody čárových kódů při automatické identifikaci jsou především v jejich celosvětovém rozšíření. Prakticky každá společnost dokáže čárové kódy snímat a rovněž je vytvářet. Náklady spojené se čtením jsou v současné dobé minimální, cena ručního laserového snímače se pohybuje v tisících korunách. Náklady na pořízení speciální tiskárny pro tisk čárových kódů začínají přibližně na deseti tisících korun, nebo je možné tisknout čárové kódy i pomocí běžných laserových tiskáren a příslušného softwarového vybavení, kdy je čárový kód tištěn jako obrázek. Cena nosiče, tj. papírového labelu je poměrně zanedbatelná. Používání čárových kódů zvyšuje přesnost zadávání dat do informačních systémů a několikanásobně zrychluje vlastní zadávání. Toto přináší obrovské zvýšení produktivity procesů, ve kterých se začnou čárové kódy používat. Například studie zpracovaná pro americké Ministerstvo obrany ukázala, že v některých oblastech se zvýšila efektivita práce až o 400% [7]. Automatická identifikace, tj. přečtení čárového kódu se provádí pomocí tzv. snímačů. Existují různé technické varianty dle použité technologie vlastního snímání. V obchodě a v průmyslu se běžně používají laserové snímače, kde je vyzařováno známé červené světlo ve formě paprsku a toto světlo se odráží od čárového kódu zpět do 15
snímače s tím, že světlo je pohlcováno tmavými čárami kódu a odráženo bílými. Snímač zpracuje rozdíly v odražené světle a ty převede na elektrické signály a ty pak převádí na jednotlivé alfanumerické znaky obsažené v čárovém kódu. Snímače většinou automaticky rozpoznávají konkrétní typ čárového kódu a provádí případně odpovídající kontrolní operace během čtení. Většina laserových snímačů podporuje pouze 1D čárové kódy a pokud je potřeba číst i 2D kód, je nutné vybrat snímač s touto schopností. Rozdíl ve snímání je zřejmý, 1D snímač vysílá při čtení červené světlo pouze jako úzký paprsek a tento paprsek musí být roztažen nad celým kódem. 2D snímače vysílají červené světlo jako blikající obdélník s určitou výškou a šířkou, ve kterém je hledán příslušný čtený kód [7]. V současné době s rozvojem mobilních služeb a chytrých telefonů je možné provádět snímání čárových kódů i digitálně, tj. opticky. Čárový kód je ofocen do zařízení a je na něm použita technologie rozpoznávání obsahu pomocí softwarového nástroje. Tyto nástroje většinou podporují 1D i 2D kódy a je možné snímat kód z jakéhokoliv úhlu, ale pouze za dobrých světelných podmínek. Velmi populární je snímání QR kódů, které jsou součástí reklamní ploch a informačních letáků. Tyto QR kódy většinou obsahují webový odkaz na další informace umístěné na internetu [8]. V různých oborech podnikání se používají různé typy čárových kódů, například v maloobchodě se běžně používá čárový kód EAN 13. Tento typ čárového kódu může užívat každý stát zapojený do systému EAN UCC. Čárový kód EAN může obsahovat číslice 0 až 9, přičemž pro zvýšení kvality čtení je každá číslice kódována dvěma čárami a dvěma mezerami. EAN kód je rozdělen pomocí dělících znaků na několik částí. První jedna až tři číslice vždy určují stát původu (např. Česká republika má číslo 859), dalších několik číslic, obvykle čtyři až šest určují výrobce a zbývající číslice kromě poslední určují konkrétní zboží. Poslední číslice je kontrolní - ověřuje správnost dekódování [9]. Obrázek 1: Ukázka čárového kódu EAN 13
Zdroj: [9]
16
Ve výrobních a průmyslových společnostech se používá několik typů čárových kódů dle účelu jejich užití. Pro interní označování materiálů a výrobků se převážně používají čárové kódy typu CODE 39. CODE 39 může obsahovat číslice 0 až 9, písmena A až Z a dalších sedm speciálních znaků. Každý znak je tvořen pěti čárami a čtyřmi mezerami. CODE 39 obsahuje startovací a ukončovací znak hvězdička a výpočet kontrolního znaku se provádí pomocí systému Modulo 43. Nevýhodou tohoto čárového kódu je poměrně malá informační hustota vzhledem k jeho velikosti [2, s. 41]. Obrázek 2: Ukázka čárového kódu CODE 39
Zdroj: [10] Na základě potřeb při řízení dodavatelsko-odběratelských vztahů je zákazníky často požadováno poskytování více informací než jen jednoznačná identifikace výrobku. Zákazníci například požadují dostávat informace o dodaném množství, váze, datu výroby, výrobní šarži, skladbě použitých materiálů a další. Tyto všechny informace není možné vložit do jednoho čárového kódu a není ani možné umisťovat na jeden výrobek neúměrné množství různých labelů. Proto byly definovány nové standardy 2D čárových kódů. Typickým zástupcem je PDF 417 (Portable Data File), který má velmi vysokou informační kapacitu a má i schopnost samoopravy při svém částečném poškození. Úroveň samoopravy je nastavitelná při generování vlastního čárového kódu. Každé kódové slovo se skládá ze čtyř čar a čtyř mezer o šířce minimálně jednoho a maximálně šesti modulů, celkem je ve slově vždy 17 modulů. Kapacita čárového kódu PDF 417 může být až 1,1 KB. Tím se stává přenos potřebných dat nezávislým na informačním systému, protože všechna potřebná data putují společně s vlastním výrobkem [11]. Obrázek 3: Ukázka čárového kódu PDF 417
Zdroj: [11] 17
1.2.2 Radiofrekvenční identifikace (RFID) Radiofrekvenční identifikace je nová moderní technologie pro automatickou identifikaci výrobků, zboží a dalších objektů pomocí rádiových vln. Informace jsou v elektronické podobě ukládány do malých čipů, tzv. RFID tagů, které jsou dále vybaveny pamětí a anténou. Paměť tagu lze pomocí rádiových vln načítat a opakovaně i přepisovat. Pomocí vyzářených vln z čtecího zařízení dojde k nabití vlastního napájecího kondenzátoru a následně se informace uložená v paměti RFID tagu bezdrátově přenese zpět do čtecího zařízení. Každý RFID tag dále obsahuje výrobcem definovaný kód EPC (Electronic Product Code), jež je pro každý RFID tag celosvětově jedinečný. V některých aplikacích je možné využívat tento jedinečný EPC kód pro spojení RFID tagu s daty v informačním systému a není pak nutné provádět zápis do paměti RFID tagu [12]. Jedním z iniciátorů vzniku této nové technologie byla největší americká maloobchodní společnost WalMart. Hlavním jejím cílem bylo vyvinout takovou technologii, která dokáže objekt identifikovat na větší vzdálenost a bez přímé viditelnosti, hromadně přečíst a zpracovat desítky RFID tagů a to vše v reálném čase [13]. Systém radiofrekvenční identifikace je také vhodný na nasazení v procesech, kde je potřeba provádět zcela automatickou identifikaci, tj. bez přítomnosti člověka, který by jinak musel například pomocí čtečky čárových kódů provádět postupné a opakované čtení identifikátorů. Toto umožňuje výrazně zrychlit celý proces, protože data všech RFID tagů jsou velmi rychle načtena a přenesena do nadřazeného informačního systému. Čtení probíhá hromadně, kdy jsou v jeden okamžik čteny desítky až stovky různých RFID tagů umístěných na výrobcích, které se mají identifikovat [14]. Výhody radiofrekvenční identifikace spočívají hlavně v rychlosti čtení bez nutnosti přímé viditelnosti mezi čtecím zařízením a RFID tagem. Tato vlastnost dále umožňuje rychlejší manipulaci s výrobky a se zbožím. Radiofrekvenční čtení rovněž přispívá i ke snížení chyb, protože jsou přečteny vždy všechny RFID tagy a obsluha nemůže negativně ovlivnit jejich přečtení. Pomocí radiofrekvenční identifikace lze i výrazně automatizovat výrobní procesy, což vede k velkým finančním úsporám [15]. Nevýhodou této technologie jsou v současné době poměrně vysoké náklady na její pořízení a provoz. Ceny čtecích zařízení se pohybují v desítkách tisíc korun. Rovněž i tiskárny s integrovanými zapisovači do paměti RFID tagů se pohybují ve stej18
ných cenových relacích. Tyto tiskárny rovněž umožňují i tisk textových informací na label RFID tagu a v případě jeho závady jej označí a deaktivují. Poměrně vysoké ceny pořízení těchto zařízení zatím omezují jejich běžné používání a prakticky se v současné
době
radiofrekvenční
identifikace
nepoužívá
v dodavatelsko-
odběratelských řetězcích, ale jen pro identifikaci uvnitř společností. Někteří zákazníci se z důvodu existence elektronického zařízení v RFID tagu dále obávají možné průmyslové, či osobní špionáže. RFID tag může vypadat jako běžná papírová etiketa, na kterou lze běžně tisknou textové údaje a ze spodní strany je integrován čip. Tento typ RFID tagu se nazývá Smart label. Dalším typem jsou RFID tagy, které jsou umístěny v pevném pouzdře. Pouzdra mají různé velikosti, barvy, tvarové provedení a dle potřeby mohou být i odolné vůči vysokým teplotám, tlakům a dalším náročným výrobním podmínkám. Tento typ RFID tagu se nazývá Hard tag. RFID tagy mohou být také v různých variantách v souvislosti s možností zápisu do jejich paměti, existují RFID tagy jen pro čtení, dále pro jednorázový zápis a neomezené čtení, nebo pro vícenásobný zápis a neomezené čtení. Počet možných opakovaných zápisů do paměti RFID tagu je většinou v tisících [15]. Obrázek 4: RFID tagy (Hard tag a Smart label)
Zdroj: [15] Technologie radiofrekvenční identifikace je považována za velmi perspektivní technologii automatické identifikace, ale v současné dobé se nepředpokládá úplné nahrazení čárových kódů. Pro vhodnost užití radiofrekvenční technologie bude vždy záležet na konkrétním procesu. Předpokládá se, že komplexnější procesy budou využívat společně jak technologii radiofrekvenční, tak technologii čárových kódů. V sou19
časné době probíhá poměrně velký rozvoj technologie radiofrekvenční identifikace a je nasazována v mnoha oblastech, např. při řízení logistický toků ve výrobních společnostech, nebo při identifikaci a autorizaci osob [15].
1.2.3 Vzájemné posouzení metod automatické identifikace Je velmi obtížné jednoznačně posoudit, která metoda je lepší a která horší, zda technologie čárových kódů, či radiofrekvenční technologie. Takto skutečně ke srovnání obou metod nelze přistoupit, ale je nutné vždy posuzovat účel užití příslušné technologie pro příslušné firemní a obchodní prostředí, či pro účel a cíl realizovaného projektu. V níže uvedené srovnávací tabulce je seznam hlavních vlastností jednotlivých technologií. U každé vlastnosti je uvedeno, zda je příslušná vlastnost možnou výhodou, či možnou nevýhodou příslušné technologie. Srovnávací tabulka nemá za cíl určit jednoho vítěze, ale jen objektivně informovat o vlastnostech každé z nich. Tabulka 1: Vzájemné posouzení technologií Médium Čárový kód RFID tag
Vlastnost Cena pořízení technologie (čtečky, tiskárny) Cena média (spotřebního materiálu) Standardem v dodavatelsko-odběratelských řetězcích Nutnost přímé viditelnost při čtení média Jednoznačnost čtení určitého média (viditelný laserový paprsek) Současné čtení více médií Rychlost přečtení média Možnost automatizace čtení médií Vyšší kvalita čtení médií z důvodu odstranění tzv. lidského faktoru
+ + + +
+ -
-
+ + + +
Negativní ovlivnění schopnosti čtení metalickými díly Energetická náročnost bezdrátových čteček Odolnost média vůči prostředí (teplotě, vlhkosti, atd.) Jedinečné ID média Přepisovatelná paměť média pro data Opakovatelnost užití média Datová kapacita média (1D čárový kód vs. RFID tag)
+ + -
+ + + + +
20
Možnost deaktivace média pomocí čtecího zařízení pro další čtení
-
+
Možný problém s přítomností metalické antény a čipu ve výrobku (například v potravinách) Možný problém s přítomností média ve výrobku z důvodu obav z průmyslové špionáže Zvýšení bezpečnosti při práci (není nutnost pohybu obsluhy v prostoru pro čtení médií) Zdroje: Vlastní zpracování, [15]
+
-
+
-
-
+
„RFID vs. čárové kódy RFID technologie nevznikla se záměrem nahradit čárové kódy, ale rozšířit již zavedený systém o nové příležitosti a možnosti. V celé řadě aplikací je proto nejvýhodnější využit kombinace obou těchto technologií – tedy SmartLabel“ [15].
1.3 Logistické toky Současným trendem v řízení logistických toků ve výrobních společnostech jsou požadavky na zvýšení jejich efektivity, kvality a vynakládání přiměřených finančních nákladů. Zvýšení efektivity logistických toků je většinou řešeno mezi jednotlivými firmami a je opomíjena nutnost řešit i efektivitu logistických toků uvnitř společnosti, kde může dojít k velkým úsporám a zrychlení procesů spojených s těmito toky. Protože logistické toky jsou v současné době prakticky rovny informačním tokům, je možné jejich efektivitu řešit i implementací nových technických prostředků, například pomocí RFID technologie pro automatickou identifikaci. Tyto nové technické prostředky automatizují, zjednodušují, nebo dokonce zcela odbourávají některé spojené manuální činnosti [16]. Logistika plní v každém podniku několik základních rolí, jedná se například o logistiku nákupu, skladování, plánování a řízení výroby, řízení zakázek a dopravy. Byly proto zavedeny pojmy, které rozdělují logistiku do několika logických fází. Do první fáze spadá logistika nákupu, která zahrnuje tok základních výrobních surovin, provozních látek, spotřebního materiálu, zboží apod. od dodavatele ke skladovacímu zařízení podniku. Tato první fáze se nazývá pořizovací (zásobovací) logistika. Ve druhé fázi je realizován tok surovin pro výrobu a veškerého dalšího materiálu z prvního toku z příjímacího skladu do výroby a na další místa spotřeby. Tato fáze obsahuje i 21
tok hotových výrobků, nebo polotovarů z výroby do skladů výrobků, do tzv. odbytových skladů. Tento typ logistiky se označuje jako výrobní logistika. Třetí fáze popisuje tok hotových výrobků ze skladů hotových výrobků na odbytový trh a k zákazníkům, jedná se o tzv. distribuční logistiku. V každém podniku existuje ještě čtvrtá fáze. Jedná se o tok v opačném směru, kdy z odbytových trhů nebo od zákazníků přicházejí poškozené, vadné nebo špatně vyexpedované výrobky a zboží. Sem patří i vratné obaly a odpady určené k likvidaci, či k recyklaci. Všechny výše popsané fáze se jako celek nazývají podniková logistika. V některých typech podniků nemusí existovat všechny logistické fáze, například obchodní firma nemá výrobní logistiku [17]. Kvalita sledování a řízení všech výše uvedených logistických toků má přímý dopad na ekonomiku společnosti, protože data z probíhajících transakcí jsou přímo zapisována do firemních informačních systémů. To v případě nesprávných, nebo chybějících údajů může vést k chybným závěrům o ekonomickém stavu společnosti a k chybným rozhodnutím vedení společnosti, které se nejčastěji projeví zbytečně vázanými finanční prostředky v neúměrně vysokém stavu zásob. Vadná data v informačním systému mohou rovněž způsobit neschopnost správného dodání objednaných výrobků, zboží a služeb. Správné řízení všech logistických toků je zcela jistě jednou z nejdůležitějších komponent posílení konkurenceschopnosti a stability společnosti a často i rozhodující podmínkou pro realizaci nových požadavků zákazníků.
22
2 Praktická část 2.1 Společnost International Automotive Components Group s.r.o. 2.1.1 O společnosti Společnost International Automotive Components Group s.r.o. byla založena v roce 1993 pod názvem EMPETEK autodíly společnost s ručením omezeným jako dceřiná společnost německé firmy EMPE GmbH. V roce 1994 byla zahájena výroba nosného programu firmy – panelů stropu pro interiéry automobilů. V roce 1997 došlo k prodeji společnosti americké nadnárodní firmě Lear Corporation, která je jedním z největších výrobců interiérových prvků pro osobní automobily. Z důvodu vysoké poptávky po výrobcích společnosti bylo rozhodnuto o výstavbě nového závodu v Přešticích a jeho výstavba byla dokončena v roce 2004. V roce 2006 došlo k prodeji závodu v Přešticích americké společnosti International Automotive Components Group, která vlastní v České republice ještě další dva závody, jeden v Zákupech a druhý v Hodoníně. Celosvětově společnost International Automotive Components Group zaměstnává 22 tisíc pracovníků a má silné zázemí se 73 výrobními závody v 15 zemích světa [18]. Na jaře roku 2015 byla v Přešticích zahájena výstavba nového závodu, který se tak stane čtvrtým závodem skupiny IAC Group v České republice. Hlavním výrobním programem závodu v Přešticích jsou panely stropu a od roku 2012 probíhá i výroba dveřních výplní. Základním technologickým postupem při výrobě panelů stropu je lisování, konečné povrchové úpravy dílů, montáž a ořez dle požadovaného tvaru. Dveřní výplně se vyrábí na vstřikovacích lisech, dalšími výrobními operacemi je zpracování povrchové úpravy dílů, ořez a svařování plastů [18]. Obrázek 5: Panel stropu
Zdroj: [19] 23
V závodě v Přešticích pracuje více než 700 zaměstnanců. K dispozici jsou vlastní výrobní a skladové plochy v rozsahu téměř 30 tisíc m2. V souvislosti s výstavbou nového závodu budou výrobní a skladové plochy rozšířeny o 17 tisíc m2 a počítá se s nárůstem počtu zaměstnanců o 500. České závody dosahují přibližně obratu 6 miliard Kč, v tom provozovna Přeštice činí asi polovinu. Finálními odběrateli výrobků závodu v Přešticích jsou automobilky Audi, Volkswagen, Daimler, Škoda, BMW, LandRover, General Motors, MAN, Porsche a Opel. Část výrobků je dodávána k finálnímu odběrateli prostřednictvím dalších partnerů – Grupo Antolin, Johnson Controls a SAS. Průměrně je každý den vyprodukováno a expedováno více než 10 tisíc výrobků [18].
2.1.2 IT služby ve společnosti V rámci celé skupiny firem International Automotive Components Group je část IT služeb řešena centrálně. Jedná se o organizaci WAN sítě, která celosvětově spojuje jednotlivé závody, dále je to správa a administrace počítačové domény, centrální emailový systém a intranet. Centrální IT definuje standardy, které mají být v jednotlivých závodech uplatňovány. Jedná se například o bezpečnostní politiku, používaný ERP systém, používaný hardware pro servery, používaný software pro antivirovou ochranu. Centrální IT dále vytváří doporučení pro používaný hardware pro pracovní stanice, pro používaný operační systém a kancelářské aplikace. IT služby spojené s řešením lokálních požadavků jsou realizovány vlastním IT oddělením. Lokální IT oddělení pečuje o lokální ERP systém a stará se o implementaci všech zákaznických a vnitrofiremních požadavků včetně EDI komunikace. Dále spravuje lokálně instalované aplikace, jako je docházkový a přístupový systém, monitoring výroby, dokumentační systém a systém oběhu dokumentů. Lokální IT rovněž zodpovídá za nákup hardware a funkčnost software na pracovních stanicích. Projekt nahrazení technologie BarCode technologií RFID při řízení logistických toků ve výrobní společnosti International Automotive Components Group s.r.o. se přímo týká existujícího ERP systému, proto tento projekt jednoznačně spadá do kompetence IT oddělení. Jedná se o významný projekt, který má dopad na celofiremní procesní fungování, proto jsem se rozhodl se mu věnovat osobně. Ve společnosti pracuji jako IT Manager již 20 let a stál jsem u zrodu a implementace většiny současných 24
IT řešení. Proto věřím, že i tento projekt jsem schopen dobře navrhnout a následně úspěšně implementovat. Nejdříve jsem provedl rozbor možností a trendů automatické identifikace, které jsou v současné době pro řízení logistických toků ve společnostech používány. Následně jsem analyzoval současný stav automatické identifikace pomocí čárových kódů přímo ve společnosti. Dále jsem ve spolupráci s dodavateli jednotlivých RFID řešení a s interními pracovníky skladového hospodářství otestoval jednotlivé technologie v reálném prostředí firmy. Na základě porovnání zjištěných výsledků jednotlivých testů jsem pro tento projekt vybral nejspolehlivěji fungující technologii. Dle získaných poznatků z testování jsem vyhodnotil možnost dosažení všech definovaných potřeb. Rovněž jsem na základě konzultací s dodavatelem ERP systému připravil celkový návrh řešení automatické identifikace pomocí radiofrekvenční technologie v používaném informačním systému. Aby bylo možné celý projekt realizovat, provedl jsem také zhodnocení okolního prostředí a identifikoval jsem nutné aktivity, jež je nutné provést před zahájením projektu. S využitím cenových nabídek jednotlivých dodavatelů jsem sestavil i celkovou cenovou kalkulaci a možný časový harmonogram realizace projektu ve společnosti International Automotive Components Group s.r.o.
2.1.3 Používaný ERP systém Od roku 2002 je ve společnosti International Automotive Components Group s.r.o. používán ERP systém QAD MFG/Pro. Tento ERP systém v současné době nepodporuje automatický sběr dat pomocí technologie RFID a bude muset být rozšířen o potřebné funkcionality. Návrh nutných programových změn pro řešení automatické identifikace pomocí RFID je popsán v kapitole 2.5. ERP systém QAD MFG/Pro je produkován americkou společností QAD Inc. pod značkou QAD Enterprise Applications. V České republice je tento systém nasazován a podporován společností Minerva Česká republika, a.s. Tento ERP systém používá celosvětově více než 1100 podniků v automobilovém průmyslu ve více než 50 zemích světa. Tento seznam zahrnuje jak nadnárodní koncerny, tak i středně velké firmy. Sedm z deseti největších automobilových dodavatelů používá QAD Enterprise Applications [20].
25
ERP systém QAD MFG/Pro poskytuje řešení pro různé typy společností, např. pro zdravotnictví, potravinářství, obchod, tak i pro strojírenské společnosti a automobilový průmysl. Pro každý výše uvedený typ podnikání má QAD připraveno řešení, které v dané oblasti splňuje veškeré požadavky. QAD se rovněž snaží nabízet řešení pro rozsáhlé podniky, kde řeší vztahy mezi jednotlivými subjekty a podporuje řízení dodavatelsko-odběratelských řetězců [21]. ERP systém QAD MFG/Pro je tvořen moduly, které jsou vzájemně plné integrovány. Jedná se o moduly finance, jakost, prodej a marketing, pohledávky a závazky, plánování, řízení dodavatelských vztahů, technická příprava výroby, výroba, zákaznický servis, zásoby a EDI. Moduly jsou dále děleny na jednotlivé specifické funkčnosti, které pokrývají celou škálu potřeb [22]. QAD MFG/Pro lze ve společnosti implementovat také v souladu s jejími IT standardy. V níže uvedeném obrázku je znázorněna základní architektura, kde na každé její úrovni jsou uvedeny možné způsoby realizace [23]. Obrázek 6: Architektura ERP systému
Zdroj: [23]
26
2.2 Analýza současného stavu V současné době je ve firmě International Automotive Components Group s.r.o. pro evidenci logistických toků standardně používána technologie BarCode, která je implementována od naskladňování výrobního materiálu až po finální expedici výrobků. V následujících kapitolách je popsán současný systém logistických toků. Výroba panelů stropů je ve firmě realizována ve dvou krocích, tzv. 2-steps technologie výroby. Nejdříve je v první kroku v lisovací hale vyroben polotovar výrobku, tzv. nosič. Jednotlivé polotovary jsou odlišné pro různé finální výrobky, tzn., že polotovar je základním nosným prvkem finálního výrobku. Finální výrobek je z polotovaru dokončován asi po dvou dnech, kdy dojde k tzv. dozrání příslušného polotovaru v meziskladu polotovarů. Finální výrobek se vyrábí v kašírovací hale, kdy se na polotovar kašíruje látka, provádí se další tvarové úpravy, případně se doplňují bezpečnostní prvky, nebo se instalují elektrické vodiče. Žádný materiál ze skladu materiálu není spotřebováván v obou výrobních krocích zároveň. Proto při expedici materiálu ze skladu je dle artiklu jasné, pro jakou výrobní halu je příslušný materiál určen. To přináší výhodu, že vydávaný materiál svým číslem artiklu přímo určuje místo spotřeby a ERP systém provádí automaticky skladový přesun na příslušnou výrobní halu, tj. buď na lisovací halu, nebo na kašírovací halu. Obrázek 7: Základní tok materiálu a směr výroby (současný stav)
Zdroj: Vlastní zpracování Na výše uvedeném obrázku je znázorněn základní tok materiálu a směr výroby, který začíná příjmem materiálu na sklad, pokračuje výdejem materiálu na jednot27
livé výrobní haly, kde se vyrábí výrobky a končí expedicí hotových výrobků. Bližší informace o branách pro logistické přesuny jsou uvedeny v Příloze C - Brány mezi jednotlivými sklady a výrobními halami. V následujících kapitolách je uveden podrobný popis logistických toků, které odpovídají uvedenému schématu.
2.2.1 Sklad materiálu – příjem materiálu V současné době se na příjmu materiálu provádí označování všech přijímaných materiálů pomocí interních papírových skladových labelů. Toto je nutné z důvodu sjednocování identifikace každého materiálu ve skladu. Skladový label obsahuje číslo artiklu a interní číslo šarže pro dodržování systému FIFO. Část materiálů, které mají zásadní vliv na kvalitu vyráběných dílů, se přijímají do tzv. vstupní zóny. Materiál se zde nejprve označí jako „Neuvolněn“ pro použití. Na tomto materiálu se provádí fyzická kontrola kvality a ověření skutečně dodaného množství. V případě, že je materiál bez vady, označí se jako „Uvolněn“ a přesune se do skladových pozic. Pro tisk BarCode labelů se používá běžná tiskárna čárových kódů a tisk je řízen ERP systémem. ERP systém na základě celkového přijímaného množství materiálu a standardního množství v jednom balení, vytiskne příslušný počet potřebných skladových labelů. Tyto skladové labely nejsou v ERP systému nijak evidovány. Jak bylo popsáno výše, u části materiálu je ověřována jeho kvalita a skutečně dodané množství oproti deklarovanému. Z tohoto důvodu je u některých materiálů následně prováděna korekce množství evidovaného v ERP systému. Korekce je prováděna pracovníky skladu pomocí standardního počítače, kde pracovník zadá číslo artiklu a číslo šarže a provede opravu množství dle skutečnosti.
2.2.2 Sklad materiálu – vyskladnění do výroby Výdej ze skladu materiálu probíhá tak, že řidič vysokozdvižného vozíku na základě žádanky o materiál naloží na vozík požadovaný materiál (může se jednat o jedno balení nebo až 20 různých balení) a jede ze skladu přes jednu ze dvou odjezdových bran, které jsou procesně shodné. Bližší informace o používaných vysokozdvižných vozících jsou uvedeny v Příloze B - Používané vysokozdvižné vozíky. V bráně musí řidič zastavit a na počítači umístěném u brány, na tzv. počítačovém kiosku, provede skla28
dový přesun v ERP systému. Skladový přesun zadává řidič pomocí BarCode čtečky, s níž přečte číslo artiklu z příslušného balení a ručně zadá do počítače převáděné množství. Rovněž zadá číslo šarže a ERP systém provede kontrolu FIFO. Pokud balení nevyhovuje FIFO režimu, je řidič povinen se vrátit do skladu a vyhledat jiné balení, jehož šarže splňuje FIFO. Tato operace je poměrně časově náročná a stává se, že ne všechna balení jsou skutečně zadána do ERP systému. Pokud dojde ke správnému vyskladnění, tj. k přečtení všech BarCode balení a zadání všech množství, provede ERP systém skladovou transakci, která převážené položky přeúčtuje ze skladu materiálu do příslušné výrobní haly.
2.2.3 Lisovací hala – výroba polotovarů a naskladnění do skladu polotovarů V lisovací hale se vyrábí polotovary výrobků. Polotovar je vyráběn z několika vstupních materiálů, které se do lisovací haly dostávají ze skladu materiálu. Vyrobené polotovary jsou skládány do interních obalů, což mohou být klece nebo věšáky. Všechny tyto obaly jsou téměř univerzálně použitelné pro všechny polotovary, jen u některých je výjimka z důvodu neodpovídajících rozměrů polotovaru vůči rozměrům obalu. Do každé klece lze umísit až 20 ks polotovarů. Po naplnění klece příslušným počtem polotovarů převeze řidič vysokozdvižného vozíku klec do skladu polotovarů. Řidič klec uzavře a označí ji papírovou průvodkou, kterou má předtištěnou na základě plánu výroby pro lisovací halu dané směny. Klec naloží na vysokozdvižný vozík a převáží ji do skladu polotovarů jednou ze dvou bran vedoucí do skladu polotovarů. V bráně musí řidič vysokozdvižného vozíku zastavit a nahlásit do ERP systému dokončenou výrobu polotovarů. Řidič pomocí BarCode čtečky přečte z průvodky číslo artiklu a ručně zadá skutečně převážené množství v kusech. Na základě tohoto zadání vytiskne ERP systém label s číslem šarže, pod kterou budou polotovary ve skladu polotovarů evidovány. Tento label řidič nalepí na průvodku na určené místo. ERP systém provede automaticky retrográdní odpočet materiálu z lisovací haly podle předdefinovaného kusovníku (dojde k zaúčtování spotřeby materiálu) a naskladnění zadaného počtu kusů polotovarů na sklad polotovarů (zaúčtuje se aktivace polotovaru na sklad).
29
2.2.4 Výdej ze skladu polotovarů do kašírovací haly – výroba finálních výrobků Přibližně po dvou dnech dojde ve skladu polotovarů k technologickému dozrání polotovarů a je možné je použít jako vstup pro druhou výrobní fázi. Na základě plánu výroby pro kašírovací halu požádá vedoucí kašírovací haly o navážení polotovarů k jednotlivým dokončovacím linkám. Řidič vysokozdvižného vozíku ve skladu polotovarů naloží příslušnou klec a veze ji jednou ze dvou bran vedoucí do kašírovací haly. Zde opět musí řidič zastavit a provést skladový přesun v ERP systému. Přečte číslo artiklu z průvodky a zadá převážené množství. Rovněž přečte číslo šarže a ERP systém zkontroluje dodržování FIFO režimu tak, aby byl dodržen technologický čas zrání polotovarů. V případě porušení FIFO je řidič informován o této situaci na terminálu. Musí se vrátit zpět a dohledat polotovary splňující systém FIFO. Pokud je vše v pořádku, provede ERP systém přesun polotovarů ze skladu polotovarů do kašírovací haly.
2.2.5 Kašírovací hala – výroba finálních výrobků a naskladnění do skladu hotových výrobků Na polotovar je v průběhu výroby finálního výrobku kašírována látka a na výrobku jsou případně prováděny další dokončovací operace. Každý výrobek je na konci linky zkontrolován pracovníkem kvality a vložen do boxu určeného k přepravě k zákazníkovi. Každý zákazník má vlastní specifické boxy, které se mohou lišit i mezi jednotlivými produktovými řadami. Důvodem je hlavně velikost finálního výrobku, jeho tvar, způsob uchycení výrobků v obalu a snaha o optimální využití balení, tak aby přepravní náklady byly co nejnižší. Do zákaznického obalu je možné obvykle vložit 15 kusů finálních výrobků. Po naplnění boxu příslušným počtem finálních výrobků umístí pracovník kontroly na obal papírovou průvodku, kde je informace o artiklu, množství a šarži. Průvodka je automaticky tisknuta na výrobní lince. Řidič uzavře zákaznický box, naloží jej na vysokozdvižný vozík a přesouvá jej do skladu hotových výrobků jednou ze dvou bran vedoucích do skladu hotových výrobků. Číslo artiklu a šarže zadá řidič v bráně do ERP systému pomocí BarCode čtečky. Převážené množství doplní ručně. ERP systém provede automaticky retrográdní odpočet materiálu, tzn., že se na základě definovaného kusovníku provede skladový přesun jednotlivých materiálo30
vých komponent přesunovaného výrobku a také skladový přesun polotovarů spotřebovaných v druhém výrobním kroku na kašírovací hale (dojde k zaúčtování spotřeby materiálu a polotovarů). Zároveň se naskladní příslušné množství finálních výrobků na sklad hotových výrobků (zaúčtuje se aktivace výrobků na sklad). Mezi skladem hotových výrobků a kašírovací halou nastává i situace, kdy je box převážen zpět do kašírovací haly, aby na výrobcích byla provedena dodatečná oprava, případně opakovaná kontrola kvality. Vrácený box ze skladu hotových výrobků do kašírovací haly je rozdělen na jednotlivé kusy a již se nevrací zpět do skladu s původní průvodkou. Proto je nutné při převozu zpět do kašírovací haly provést záporné hlášení výroby, které odpovídá původnímu skladovému přesunu do skladu hotových výrobků. Toto má opět za úkol řidič vysokozdvižného vozíku a do počítače umístěného v bráně zadá informace z průvodky a množství se záporným znaménkem.
2.2.6 Sklad hotových výrobků - expedice Na základě odvolávek zákazníků se připravuji jednotlivé expediční dávky. Jedna expediční dávka je jeden nákladní kamión. Oddělení logistiky připraví nakládkový list a expediční zákaznické etikety pro každou expediční dávku. Pracovníci skladu sestavují jednotlivé expediční dávky a připravují je k naložení. Po dokončení přípravy expediční dávky provádí pracovníci skladu přeznačení zákaznických boxů expedičními zákaznickými etiketami a následně zkontrolují celou expediční dávku vůči nakládkovému listu. Kontrola probíhá pomocí WiFi BarCode terminálového snímače, kdy se postupně čtou interní průvodky a expediční zákaznické etikety, které musí obsahovat vzájemně shodné údaje. Pokud se údaje shodují, potvrdí pracovníci logistiky v ERP systému dodací list, čímž se zaúčtuje výdej výrobků ze skladu. Systém zároveň eviduje dodací list jako nevyfakturovaný a upozorňuje uživatele na nutnost vystavit k dodávce fakturu.
31
2.3 Definování potřeb Definice potřeb na vylepšení řízení logistických toků plyne z nedostatků současného stavu automatické identifikace pomocí čárových kódů v ERP systému. S růstem objemu a různorodosti výroby jsou stále kladeny větší nároky na vyskladňování materiálu do výroby. Není možné provést vyskladnění na několik směn dopředu, protože materiál by ve výrobní hale překážel a musel by být při změně výroby vracen zpět do skladu. Toto způsobuje požadavky na častější zavážení materiálu, ale při používání technologie čárových kódů to přináší časté zdržení z důvodu zadávání dat do ERP systému o vyskladňovaném materiálu. Rovněž poměrně často dojde k chybě při zadávání jednotlivých hodnot, protože jen číslo artiklu a šarže je na etiketě uvedeno ve formě čárového kódu. Hodnota množství je vždy zadávána ručně a velmi často se v ní chybuje. Občas se dokonce stává, že skladový přesun není zadán vůbec, a to proto, že řidiči vysokozdvižných vozíků zcela zapomenou převážený materiál na bráně zaevidovat do ERP systému. Zavedením systému radiofrekvenční identifikace dojde k automatizovanému evidování skladových transakcí, protože každé balení bude již při naskladnění opatřeno RFID tagem a v ERP systému specifikováno svým artiklem (druhem), množstvím a číslem šarže. Veškeré automatizované skladové transakce by měly být potvrzovány řidičem vysokozdvižného vozíku na terminálu umístěném v kabině, a pokud by tak neučinil, bude to zaznamenáno v databázi ERP systému společně s identifikací řidiče přes jeho přidělený RFID tag. Na základě kontroly těchto záznamů bude možné vyvodit příslušná opatření. Stejné zefektivnění řízení logistických toků je nutné zavést i v dalších fázích výroby, tj. pro vyskladňování polotovarů a finálních výrobků. Systém automatické radiofrekvenční identifikace by měl také pomoci při řešení nových požadavků zákazníků. Například požaduje-li zákazník, aby se přestal používat konkrétní materiál z důvodu technické změny finálního výrobku, budou jeho jednotlivá balení v ERP systému označena a při pokusu o jejich vyskladnění obdrží řidič informaci o chybě. Tato chyba bude rovněž zaznamenána v databázi ERP systému. Jednou z posledních, ale velmi významnou potřebou, je zvýšení bezpečnosti práce při řízení logistických toků. Z důvodu velké četnosti skladových přesunů je v jednotlivých branách zvýšené nebezpečí úrazu. Řidiči musí pro zadání skladové 32
transakce do ERP systému vystoupit z vysokozdvižného vozíku a pohybují se nechráněni na trase, kde projíždí další vozíky. Vozíky obvykle vozí poměrně velká balení, která jsou stohována na vidlích do velké výšky a omezují tak výhled řidiče. Pokud by řidič přes převážená balení neviděl, musí couvat, ale i v tomto případě nemá úplný přehled o situaci na vozovce. K nebezpečným situacím dochází i tak, že se řidič po zadání dat do ERP systému vrátí do vozíku, ale z důvodu potřeby častého vystupování se již nepřipoutá bezpečnostním pásem. V případě nehody by pak došlo ke zbytečnému úrazu. Pomocí radiofrekvenční identifikace se minimalizuje počet nutných výstupů z vozíku v nebezpečných zónách a řidiči tak nebudou mít důvod nepoužívat bezpečnostní pás. Na základě provedené analýzy současného stavu řízení logistických toků a na základě provedených testů RFID technologie je připraven návrh řešení automatické identifikace tak, aby všechny výše uvedené potřeby byly vyřešeny.
33
2.4 Testování možných RFID technických řešení Pro zjištění nejvhodnějšího technického řešení sběru dat pomocí RFID jsme provedli testy, při kterých jsme ověřovali funkčnost RFID technologie tak, že jsme do jedné z logistických bran nainstalovali testovaná zařízení. Vyzkoušeli jsme technické prostředky tří výrobců, kteří jsou lídry v technologiích RFID. Test číslo 1 byl prováděn s technologií Siemens, test číslo 2 s technologií Intermec a test číslo 3 s technologií Motorola. V následujících kapitolách je uvedena informace o výsledku testování příslušné RFID technologie v prostředí společnosti na konkrétních vybraných typech balení. Vlastní testy jsme prováděli na bráně vedoucí ze skladu materiálu do provozu lisovací haly. Pracovníci firmy vždy postavili mobilní bránu a nainstalovali potřebné zařízení, tj. čtečku a čtyři připojené antény. Čtečka byla dále připojena prostřednictvím UTP kabelu přímo do počítače, kde byl spuštěn software pro komunikaci se čtečkou. Každá firma použila dva základní typy tagů, jeden typu smart label a druhý typu hard tag. Postupně byly testovány jednotlivé typy balení dle Přílohy A Používaná balení. Testování probíhalo tak, že na vidle vysokozdvižného vozíku bylo naloženo příslušné balení a projíždělo se přes RFID bránu. Na připojeném počítači se prováděla kontrola skutečně načtených RFID tagů. Z důvodu ověření různých způsobů průjezdu přes RFID bránu byly průjezdy prováděny různou rychlostí jízdy vysokozdvižného vozíku a také různými směry.
2.4.1 Sklad materiálu Aby byly RFID tagy správně snímány, je důležité jejich umístění ve vztahu k jednotlivým anténám RFID brány a také vůči vysokozdvižnému vozíku. Vysokozdvižný vozík má železné vidle, které způsobují silné stínění a snižují schopnost čtení tagů umístěných v jejich blízkosti. Při testování technologie Siemens jsme vždy nalezli vhodné umístění smart tagu RF630L, ze kterého jej šlo bez problémů číst prostřednictvím RFID brány. Při testování technologie Intermec a použitého smart tagu Dogbone se pro většinu balení podařilo nalézt umístění tagu tak, že jej bylo také možné číst RFID bránou. U některých balení by bylo nutné nalézt lepší řešení umisťování 34
smart tagů s ohledem na jeho charakter. Při testování technologie Motorola jsme byli při všech testech schopni smart tagy AD-236u7 Inlay bezproblémově přečíst. Na smart tagu by měly být tištěny další textové informace pro pracovníky skladu. Tyto textové informace jsou pracovníci schopni bez problémů číst i z nových míst umístění labelů s RFID tagem. Při převážení více krabic na paletě může docházet ke snížení schopnosti čtení, a to například z důvodu vzájemného přiléhání tagů nebo z důvodu odstínění tagu v přílišné blízkosti železné konstrukce vozíku. Problém lze řešit vhodnou organizací převážených balení tak, aby tagy na baleních byly otočeny na levou, resp. na pravou stranu a docházelo tak k přímému čtení při průjezdu RFID branou.
2.4.2 Sklad polotovarů Obaly ve skladu polotovarů jsou interní, lze na ně tudíž fixně umístit hard tagy. Při testování hard tagů RF620T Siemens a hard tagů Superior, či Bilaterální Intermec, byly výsledky testování velmi podobné. Pro jejich umístění je vhodný pravý horní roh klece na krátké straně, kde byly hard tagy bezproblémově čteny. Protože je možné převážet i dvě klece současně umístěné na sobě, je nutné optimalizovat výšku umístění tagu vůči anténám instalovaným v příslušné RFID bráně. Při testování technologie Motorola nebyl žádný problém se čtením tagu Confidex umístěným v existující kapse pro označení klece průvodkami. Přesto stejně jako u předchozích dvou testů je vhodné najít optimální místo pro jeho permanentní instalaci. Nejvhodnější místem je zřejmě umístění přibližně 30cm pod pravý horní roh na čelní straně klece. Tímto se ještě dále může zvýšit schopnost kvality a rychlosti čtení tagů. Rovněž je důležité umístit tag takovým způsobem, aby nedocházelo k jeho poškození při manipulaci s klecí či věšákem.
2.4.3 Sklad hotových výrobků Obaly hotových výrobků jsou často majetkem zákazníka, proto na ně nelze fixně umisťovat tagy. Rovněž je nemožné, aby obal obsahoval jakákoliv elektronická zařízení, protože u zákazníků existují obavy z možné průmyslové špionáže.
35
Na obaly hotových výrobků je možné bez problémů umisťovat magnetické hard tagy. Byly testovány magnetické hard tagy RF620T Siemens, což jsou běžné hard tagy dovybaveny magnetickými členy pro uchycení na kovový podklad. Čtení tagů při všech jednotlivých testech balení bylo bezproblémové. Testování hard tagů Superior, či Bilaterální technologie Intermec vybavených magnetickým členem nebylo možné provést, protože dodavatel neměl k dispozici magnetické členy. Po provizorním umístění hard tagu na balení bylo pro většinu balení dosaženo úspěšného přečtení tagu. Rovněž i při testování technologie Motorola a použitých hard tagů Confidex nebyl k dispozici magnetický člen, všechny testy po provizorním umístění tagu byly úspěšné. Protože u dvou testovaných technologií nebyl k dispozici magnetický člen, nemůžeme posoudit možné ovlivnění schopnosti čtení tagů. I zde je důležité zvolit správné místo pro dočasné umisťování magnetických hard tagů. Nejvhodnější umístění je pravý horní roh zákaznického boxu na krátké straně. Protože je možné převážet současně i dva boxy na sobě, je nutné optimalizovat výšku umístění tagu vůči horní hraně zákaznického boxu a vůči anténám. Rovněž je důležité umístit tag takovým způsobem, aby nedocházelo k jeho poškození, či stržení při manipulaci se zákaznickým boxem. Aby nemohlo dojít k odeslání zákaznického boxu se stále umístěným tagem, měl by být definován postup pro kontrolu expedované dávky. Takový postup v současné době existuje pro kontrolu správnosti expedované dávky. Mělo by dojít k jeho úpravě nebo k vytvoření nového kontrolního postupu, do něhož bude přidáno i ověřování odstraňování RFID tagů z jednotlivých zákaznických boxů.
2.4.4 Identifikace řidiče pomocí RFID tagu Ke každé skladové transakci má být zaznamenáváno identifikační číslo řidiče vysokozdvižného vozíku, aby bylo zřejmé, kdo příslušný materiál převážel. Pro rozpoznání konkrétního řidiče je vhodné přidělit každému pracovníkovi hard tag, který jej bude při průjezdu RFID bránou identifikovat. Při testování technologie Siemens a při použití magnetického hard tagu RF620T nebyl při jeho optimálním umístění problém s jeho čtením. Tento tag je ale poměrně velký, proto by bylo vhodné jej na začátku směny umístit do kabiny vozíku a to na pravou stranu předního okna. Při testování technologie Intermec a i přes optimální umisťování hard tagů, nebyly výsledky čtení 36
vždy zcela spolehlivé. Při testování technologie Motorola a hard tagů Confidex bylo dosahováno velmi kvalitních výsledků čtení v jakémkoliv místě kabiny vysokozdvižného vozíku. Protože hard tag Confidex může být vybaven karabinou, lze jej zavěsit na klíče startéru vysokozdvižného vozíku. Každý pracovník má přiděleny vlastní klíče, proto by tímto způsobem byla zajištěna jejich jednoznačná identifikace.
2.4.5 Závěrečné shrnutí Ve skladu materiálu je vhodné pro automatickou identifikaci jednotlivých balení používat smart tagy. Smart tag nebyl při testech ve všech případech přečten, hlavně pokud nebyl umístěn na vhodném místě vůči RFID bráně. Řešením je stanovit postup pro umisťování tagů a postup skládání různých balení na vysokozdvižný vozík při výdeji materiálu ze skladu. Pro ověřování, že byly přečteny všechny tagy převážených balení, by bylo vhodné instalovat počítačový terminál do kabiny vysokozdvižného vozíku, aby řidič měl zpětnou vazbu o vezeném materiálu a mohl snadno zkontrolovat, že všechna naložená balení jsou přečtena RFID bránou. Tento terminál bude rovněž sloužit pro kontrolu dodržování výdaje materiálu ze skladu systémem FIFO. Rovněž lze doporučit, aby bylo převáženo vždy liché množství jednotlivých balení; pokud by při čtení RFID snímače zaznamenaly sudý počet tagů, je zřejmé, že některý tag není přečten RFID bránou. Toto je jen jedna z pomůcek pro rychlou identifikaci možného problému čtení tagů převážených balení. Ve skladu polotovarů nebyl při použití fixně umístěných hard tagů na vhodném místě žádný problém se čtením. I zde doporučuji umístit počítačový terminál do kabiny vysokozdvižného vozíku pro kontrolu přečtení převážených balení. Na vysokozdvižných vozících, které vyvážejí polotovary ze skladu do druhé výrobní fáze, bude počítačový terminál dále sloužit pro ověřování dodržování systému FIFO. Ve skladu hotových výrobků nebyl většinou zaznamenán při použití magnetických hard tagů na vhodném místě žádný problém se čtením. I zde opět doporučuji umístit počítačový terminál do kabiny vysokozdvižného vozíku pro kontrolu přečtení převážených balení. Identifikace řidiče je při použití hard tagu možná, je ale nutné specifikovat umístění tagu na vhodném místě v kabině vysokozdvižného vozíku.
37
Během testování byly prováděny i úpravy umístění jednotlivých antén RFID čtečky, změna jejich výšky, úprava úhlu a orientace vůči testovaným obalům. Rovněž byly prováděny změny vyzařovacího výkonu. Takové optimální nastavení bude nutné provést na jednotlivých RFID branách při instalaci antén. Vždy bude záležet na tom, jaké typy obalů budou konkrétní bránou převáženy. Detailní informace o testování jednotlivých technologií jsou uvedeny v zápisech z provedených testů v Přílohách D až F.
2.4.6 Porovnání testovaných technických řešení Pro posouzení úspěšnosti jednotlivých testů tří různých technologií jsem vytvořil klasifikační stupnici, kde nižší hodnota odpovídá lepšímu výsledku. Klasifikační stupnice úspěšnosti: 1
Bezproblémové čtení RFID tagu v obvyklé pozici současného labelu
2
Nutná změna umístění RFID tagu na balení nebo úprava organizace a rozmístění převážených balení na vysokozdvižném vozíku
3
Jako hodnota 2 a dále nutná úprava nastavení výkonu, či pozice čtecích RFID antén
4
Nespolehlivé čtení RFID tagu i po provedených úpravách dle bodu 2 a 3 Postupně jsme testovali jednotlivé typy balení dle Přílohy A Používaná balení,
čísla balení uvedené v prvním sloupci odpovídají číslům balení z této přílohy. Každý jednotlivý test jsem ohodnotil dle klasifikační stupnice úspěšnosti a celkový součet jednotlivých hodnocení udává celkovou hodnotu úspěšnosti testu. Čím nižší hodnota, tím lepší výsledek. Tabulka 2: Porovnání jednotlivých testů Test číslo 1 Test číslo 2 Test číslo 3 Číslo balení Siemens Intermec Motorola 1
2
1
1
2
2
3
1
3
1
1
1
38
4
2
2
1
5
1
4
1
6
2
2
1
7
2
2
1
8
2
2
1
9
2
3
1
10
2
2
1
11
2
2
1
12
2
2
1
13
2
2
1
14
2
2
1
15
2
3
1
16
1
1
1
17
1
1
1
18
1
1
1
19
1
1
1
20
1
1
1
21
1
4
1
22
1
1
1
Identifikace řidiče
2
4
1
37
47
23
Součet
Zdroj: Vlastní zpracování
2.4.7 Výběr nejvhodnějšího technického řešení Z výše uvedené tabulky vyplývá, že nejúspěšnější byl RFID test číslo 3, při kterém byla použita technologie Motorola. Nad rámec plánovaných testů jednotlivých balení jsme provedli ještě další testy se zvláštními materiály, které nejsou předmětem tohoto projektu. Jednalo se o lepidla v tekuté a práškové formě. I pro tyto materiály bylo čtení RFID tagů bezproblémové. V průběhu RFID Testu číslo 3 nebylo oproti jiným testům nutné provádět žádnou úpravu umístění jednotlivých antén, jejich úhlu a směru vůči testovaným obalům 39
a jejich výkonu. Test jsme vykonali se čtyřmi anténami připojenými k RFID čtečce. RFID čtečka umožňuje připojit celkem až osm antén, a tím v případě potřeby zvýšit kvalitu a rychlost čtení. Ostatní testované technologie nabízejí pouze čtyři antény. V rámci RFID Testu číslo 3 předvedl dodavatel i praktickou komunikaci s externím zařízením pomocí digitálních vstupů RFID čtečky. Na tyto vstupy by měly být připojeny indukční smyčky instalované na každé straně RFID brány pro zjišťování směru jízdy vysokozdvižného vozíku. Společnost EPRIN spol. s r.o., která realizovala RFID test číslo 3, jako jediná používala během testování vlastní aplikaci pro zobrazování výsledků testování jednotlivých balení. Z tohoto vyplývá, že společnost EPRIN spol. s r.o. je schopna sama řešit požadavky na softwarové napojení RFID bran s nadřazeným ERP systémem. Celkový přístup společnosti EPRIN spol. s r.o. byl velmi aktivní, pracovníci společnosti byli na test výborně a zodpovědně připraveni, na jakékoliv dotazy ohledně fungování poskytli věcné odpovědi. Společnost EPRIN spol. s r.o. již obdobné řešení v praxi několikrát realizovala a bylo zřejmé, že má zkušenosti z reálného provozu, což zcela jistě vedlo k vysoké úspěšnosti provedeného testu. Dle výše uvedených zjištění lze jednoznačně pro prostředí společnosti International Automotive Components Group s.r.o. a používané typy obalů doporučit technologii prezentovanou firmou EPRIN spol. s r.o. otestovanou při RFID Testu číslo 3, tj. RFID čtečka Motorola FX9500, antény Symbol AN480, fixní tagy Confidex Steelwave Micro II a smart tagy AD-236u7 Inlay.
40
2.5 Návrh řešení automatické identifikace Společnost International Automotive Components Group s.r.o. plánuje pro evidenci logistických toků používat novou technologii RFID, která by měla být implementována od naskladňování výrobního materiálu, až po finální expedici výrobků. Obrázek 8: Základní tok materiálu a směr výroby (navrhovaný stav)
Zdroj: Vlastní zpracování Výše uvedený obrázek vychází z původního obrázku uvedeného v analýze současného stavu. Na tomto obrázku jsou uvedena doporučení pro umístění RFID bran. Základní tok materiálu a směr výroby, začíná příjmem materiálu a končí expedicí hotových výrobků. Pro naskladnění materiálu slouží dvě brány (zeleně označené), kde není plánována implementace RFID technologie, protože přijímané materiály nejsou vybaveny RFID tagy. Následně je prováděn přesun materiálu, polotovarů a hotových výrobků přes jednotlivé brány (označené červeně), kde je plánována instalace RFID systému. Finální expedici ze skladu hotových výrobků je možné provádět jednou ze dvou bran (zeleně označené), pro tyto brány není plánována implementace RFID technologie, protože vlastní vyskladnění se provádí během expedice dodávky. V následujících kapitolách je uveden podrobný popis návrhu řízení logistických toků, které odpovídají výše uvedenému schématu.
41
2.5.1 Sklad materiálu – příjem materiálu Protože přijímaný materiál není dodavateli označován žádnými RFID tagy, bude současný způsob naskladňování zachován a provedou se pouze úpravy tohoto procesu. Místo standardního papírového labelu se bude ale používat smart label, jedná se prakticky o papírovou etiketu s integrovaným RFID tagem. Na papírovou část smart labelu se budou tisknout obvyklé informace a do RFID tagu zapíše ERP systém informaci o čísle balení, kterou si udržuje v poli reference balení. S referencí balení budou v ERP systému svázány další informace, které definují příslušné balení. Jedná se o číslo artiklu materiálu, šarže, „Neuvolněn“/“Uvolněn“ a množství v balení. Na papírovou část labelu se bude navíc tisknout reference balení. Současná tiskárna čárových kódů bude vyměněna za tiskárnu, která umožňuje při tisku na smart label i zapisovat data do jeho RFID čipu. Jak bylo popsáno v analýze, u části materiálu je ověřována jeho kvalita a skutečně dodané množství oproti deklarovanému. Z tohoto důvodu bude nutné u některých materiálů provádět korekci dat spojených s RFID tagem prostřednictvím reference balení. Proto bude potřebné pracovníky skladu materiálu vybavit WiFi BarCode terminálovým snímačem, aby mohli provádět potřebné úpravy dat. Pracovník přečte vytisknutou referenci balení a na čtečce se mu zobrazí spojené informace, které bude možno opravit. Po potvrzení změny se do ERP systému zaznamenají opravené údaje a rovněž i informace o opravě samotné.
2.5.2 Sklad materiálu – vyskladnění do výroby Výdej ze skladu materiálu bude probíhat tak, že řidič vysokozdvižného vozíku na základě žádanky o materiál, naloží na vozík požadovaný materiál a pojede ze skladu přes jednu ze dvou RFID bran, které budou procesně shodné. Na této RFID bráně dojde k automatickému přečtení všech RFID tagů, které RFID brána bude schopna přečíst. Aby řidič obdržel zpětnou informaci o výsledku čtení RFID tagů, bude vysokozdvižný vozík vybaven počítačovým terminálem, který bude přímo komunikovat s ERP systémem a na displeji se zobrazí výsledek přečtení RFID tagů. Může nastat několik chybových situací, například řidič ví, že naložil 11 balení, ale přečteno je jen 10 balení. Proto se vrátí zpět do RFID brány a pokusí se opakovaným průjezdem načíst úplně všechna balení. Díky jednoznačné identifikaci RFID tagů je zajištěno, že ERP 42
systém neprovede opakované vyskladnění převáženého materiálu. Pokud ani po opakovaném průjezdu nedojde k celému načtení, musí řidič vystoupit a dohledat nenačtené balení a přemístit jej tak, aby je bylo možné přečíst, a opakuje průjezd. Jiná možná chyba je, že může být načten RFID tag, který není vůbec evidován v ERP systému. Řidič se musí vrátit a provést kontrolu neevidovaného balení, případně toto balení zaevidovat do ERP systému. Další chybou, která může při průjezdu RFID bránou vzniknout, je situace, kdy počítačový terminál ve vozíku oznámí porušení systému FIFO. V tomto případě se musí řidič vrátit do skladu na příslušnou skladovou pozici a vyměnit balení za takové, které bude splňovat režim FIFO. Pokud řidič vysokozdvižného vozíku, ani ERP systém neshledá problém s vyskladňovaným materiálem, potvrdí toto řidič na terminálu. ERP vzápětí provede skladovou transakci, která převážený materiál přeúčtuje ze skladu materiálu na příslušnou výrobní halu a všechna referenční balení načtená z RFID tagů budou v ERP systému označena jako již „Neaktivní“. To znamená, že převážený materiál je celý určen pro spotřebu a nebude vracen zpět do skladu materiálu. Ve výjimečných případech lze balení vrátit zpět do skladu a tam pomocí ručního WiFi BarCode terminálového snímače změnit jeho stav na „Aktivní“ a případně upravit skutečné množství.
2.5.3 Lisovací hala – výroba polotovarů a naskladnění do skladu polotovarů V lisovací hale se vyrábí polotovary výrobků. Vyrobené polotovary jsou skládány do interních obalů, které budou označeny fixně umístěným RFID tagem. Každý takový tag bude předem registrován a definován v ERP systému. RFID tag bude mít na svém plášti vytisknuté své ID čipu ve formě BarCode. Po naplnění klece příslušným počtem polotovarů odveze řidič vysokozdvižného vozíku klec do skladu polotovarů. Řidič bude vybaven ručním WiFi BarCode terminálovým snímačem a po uzavření klece a po umístění průvodky načte RFID tag přes jeho vytištěné ID čipu ve formě BarCode, k němu načte z umístěné průvodky artikl a zadá počet kusů. Pokud bude mít příslušný polotovar v ERP systému definován standardní počet kusů v balení, nabídne se řidiči tato hodnota ke schválení či úpravě na skutečnost. Tímto v ERP systému vznikne nový záznam o RFID tagu, který má přiřazen určitý artikl, množství, šarži, atd. Možná chybová situace, která může nastat, je oznámení ERP systému, že RFID čip je „Aktivní“ a je již použit pro jiné balení. Řidič musí toto oznámit vedoucímu směny, 43
který ověří správnost dat a spolu s řidičem se domluví na opravě informace v ERP systému. Pokud je vše v pořádku, řidič naloží klec na vysokozdvižný vozík a přesune ji do skladu polotovarů přes jednu ze dvou RFID bran vedoucí do skladu polotovarů. Přitom RFID brána přečte RFID tagy a na displeji WiFi BarCode terminálového snímače, který má řidič ve vozíku k dispozici, se zobrazí informace o převážených polotovarech. Zde je situace poměrně jednoduchá, protože se bude číst jeden, nebo dva RFID tagy, které jsou optimálně a fixně umístěny na obalu. ERP systém provede automaticky retrográdní odpočet materiálu z lisovací haly podle předdefinovaného kusovníku a naskladnění příslušného počtu kusů polotovarů na sklad polotovarů. Přes tyto RFID brány bude rovněž převážen materiál určený pro kašírovací halu, tj. výrobní halu pro druhý výrobní krok. Tyto načtené RFID tagy bude ERP systém ignorovat, protože byly již zpracovány při výjezdu ze skladu materiálu a jsou označeny jako „Neaktivní“.
2.5.4 Výdej ze skladu polotovarů do kašírovací haly – výroba finálních výrobků Na základě plánu výroby pro kašírovací halu požádá vedoucí kašírovací haly o navážení polotovarů k jednotlivým dokončovacím linkám, tak jak je popsáno v analýze současného stavu. Řidič vysokozdvižného vozíku ve skladu polotovarů naloží příslušnou klec a poveze ji přes jednu ze dvou RFID bran vedoucí do kašírovací haly. ERP systém provede automaticky převod příslušného počtu kusů polotovarů ze skladu polotovarů do kašírovací haly. Řidič vysokozdvižného vozíku bude také vybaven WiFi BarCode terminálovým snímačem, na jehož displeji se při průjezdu RFID bránou zobrazí informace o převážených polotovarech a řidič může ověřit, že převáží správný druh polotovarů. Při expedici ze skladu polotovarů je opět požadavek na dodržování režimu FIFO, tak aby byl dodržen technologický čas zrání polotovarů. V případě porušení FIFO, je řidič o této situaci informován na displeji WiFi BarCode terminálového snímače a musí se vrátit zpět a dohledat starší polotovary. Do ERP systému se zároveň zaznamená informace o pokusu porušení FIFO. Pokud je vše v pořádku, provede ERP systém přesun polotovarů ze skladu polotovarů do kašírovací haly. Přes tyto RFID brány bude rovněž převážen materiál určený pro provoz kašírovací haly a ERP systém musí tyto tagy ignorovat.
44
2.5.5 Kašírovací hala – výroba finálních výrobků a naskladnění do skladu hotových výrobků Na zákaznický obal nelze fixně umístit RFID tag, protože je zakázáno provádět jakékoliv úpravy na boxech, které jsou majetkem zákazníka. Proto na žádném zákaznickém boxu nesmí být umístěn při jeho odchodu z firmy žádný RFID tag. Aby bylo možno využít technologii RFID pro automatické skladové přesuny, budou na boxy umisťovány dočasně RFID tagy, které budou uchycovány pomocí vestavěných přídržných magnetů. Po naplnění boxu příslušným počtem finálních výrobků umístí pracovník kontroly na obal papírovou průvodku, kde je informace o artiklu a množství. Na průvodce bude nově tisknuta i šarže ve formě čárového kódu, která bude odpovídat datu výroby. Tisk průvodky bude i nadále probíhat na výrobní lince. Řidič uzavře zákaznický box, umístí dočasný magnetický RFID tag a pomocí ručního WiFi BarCode terminálového snímače jej načte přes jeho vytištěné ID čipu ve formě čárového kódu. K němu načte z umístěné průvodky artikl, počet kusů a šarži. Tímto v ERP systému vzniká nový datový záznam přiřazený konkrétnímu RFID tagu. V tomto okamžiku může dojít k chybové situaci, že ERP systém zahlásí, že RFID čip je již použit pro jiné balení. Řidič musí toto oznámit vedoucímu směny, který ověří správnost dat a spolu s řidičem se domluví na opravě informace v ERP systému. Pokud je vše v pořádku, řidič naloží zákaznickou bednu na vysokozdvižný vozík a přesune ji do skladu hotových výrobků přes jednu ze dvou RFID bran vedoucí do skladu hotových výrobků. Na displeji WiFi BarCode terminálového snímače může řidič při průjezdu RFID bránou zkontrolovat, že RFID tagy všech převážených boxů byly správně načteny. Zde je situace pro čtení opět poměrně jednoduchá, protože se bude číst jeden, nebo dva RFID tagy, které jsou optimálně umístěny na obalu. ERP systém provede podle předdefinovaného kusovníku automaticky retrográdní odpočet materiálu a polotovarů spotřebovaných v druhém výrobním kroku na kašírovací hale a zároveň naskladní příslušné množství finálních výrobků na sklad hotových výrobků. Pro případy, kdy se boxy s výrobky vrací ze skladu hotových výrobků zpět do kašírovací haly, je nutné, aby byl na RFID bráně rozpoznávám směr jízdy vysokozdvižného vozíku. Je tedy potřeba nainstalovat senzory na každou stranu RFID brány. ERP systém na základě informace o směru jízdy provede automaticky opačné
45
skladové přesuny. Při vrácení bedny do kašírovací haly sejme řidič vysokozdvižného vozíku z převáženého obalu magnetický RFID tag.
2.5.6 Sklad hotových výrobků - expedice Současný proces expedice, který je popsán v analýze, je nutné rozšířit o kontrolu, že RFID tag je odstraněn ze zákaznického boxu. Navrhuji přidat do kontrolního procesu přečtení čárového kódu, který je vytištěn na plášti RFID tagu a tak obsluhu upozornit na nutnost sejmutí RFID tagu.
46
2.6 Příprava nasazení systému 2.6.1 Příprava prostředí Aby bylo možné provést implementaci výše uvedeného návrhu řešení automatické identifikace pomocí radiofrekvenční technologie, je nutné realizovat několik úprav existujícího firemního prostředí. Protože firemní bezdrátová síť není dostupná ve všech místech, kde se budou pohybovat vysokozdvižné vozíky, je nutné ji rozšířit [24]. Pokud by k tomu nedošlo, docházelo by ke ztrátě spojení mezi terminálem umístěným ve vozíku a ERP systémem. Řidič by se musel vždy po navázání spojení přihlašovat, což by způsobovalo velké časové zdržení. Terminály umístěné ve vysokozdvižných vozících je nutné umístit do vozíku tak, aby nepřekážely řidiči při vystupování a nastupování a aby nebránily ve výhledu. Jako nejvhodnější místo byla vybrána levá strana v kabině vozíku, kde nejsou dveře. Terminál by měl být umístěn ve výšce palubní desky, mimo přední okno. Rovněž je nutné připojit terminály na napájení vozíku. V logistických branách mezi jednotlivými halami bude nutné nainstalovat indukční smyčky do podlah vozovky pro rozpoznání přítomnosti vozíku. Indukční smyčky budou instalovány u každých vrat z obou stran, tak aby byl rozpoznán i směr jízdy. Výstupy z indukčních smyček budou přímo připojeny do vstupní karty RFID čtečky. Je rovněž třeba nainstalovat samotné RFID brány, tzn. zvolit instalaci čtečky a jednotlivých antén tak, aby nemohlo dojít k jejich poškození při průjezdu vozíku. K RFID čtečce bude nutné přivést novou datovou linku pro připojení do počítačové sítě a elektrické napájení. Protože implementací RFID technologie dojde ke zvýšenému datovému toku do databáze, je nutné ověřit, zda je dostatečná disková kapacita pro růst databáze. Výkon serveru by měl být dostačující, protože nové funkcionality mají jen minimální nároky na výkon. Jedním z hlavních předpokladů přípravy prostředí je realizace a implementace nutných programových úprav ERP systému. Je nutné vytvořit nové komunikační rozhraní pro RFID čtečky a dále budou provedeny úpravy funkcionalit pro příjem mate-
47
riálu, kontrolu kvality, skladový přesun materiálu do výroby, evidence příjmu polotovaru, skladový přesun polotovaru, evidence příjmu hotových výrobků a expedice [25].
2.6.2 Topologie RFID brány a napojení na nadřazený ERP systém Po vzájemné konzultaci společností Minerva, Eprin a IAC Group jsme se rozhodli napojit RFID brány na ERP systém pomocí přímé komunikace serveru se čtečkou RFID. K této komunikaci bude použit nízko-úrovňový protokol LLRP (Low Level Reader Protocol). Jedná se o obecný a standardizovaný protokol, který umožňuje komunikovat počítačovým aplikacím s různými RFID čtečkami prostřednictvím síťového protokolu TCP [26]. Obrázek 9: Topologie RFID brány a napojení na nadřazený ERP systém
Zdroj: Vlastní zpracování Na uvedeném obrázku je znázorněna topologie RFID brány a její napojení na nadřazený ERP systém. Červená čára znázorňuje vlastní bránu, kde bude probíhat proces automatické radiofrekvenční identifikace. Okolo brány jsou schematicky zakresleny čtyři RFID čtečky, které čtou RFID tagy umístěné na jednotlivých baleních. RFID antény jsou připojeny do jedné RFID čtečky pomocí koaxiálního kabelu (fialové čáry), maximální délka kabelu je 10 metrů. Do RFID čtečky jsou ještě připojeny (modré čáry) dvě indukční smyčky, které zaznamenávají přítomnost vysokozdvižného vozíku. RFID čtečka provádí autonomně bez nutnosti komunikace s nadřazeným ERP 48
systémem sběr dat z RFID tagů. Po nastaveném čase a po dotazu ERP systému provede odeslání sebraných dat na server. Přenos dat do ERP systému probíhá prostřednictvím firemní počítačové sítě. Server přijatá data zpracuje, zapíše je do databáze a na definovaný terminál ve vozíku odešle detailní informaci o převáženém materiálu.
2.6.3 Cenová kalkulace Cenová kalkulace vychází z obdržených cenových nabídek jednotlivých společností, které byly vybrány pro případnou realizaci RFID projektu ve společnosti International Automotive Components Group s.r.o. Nabídky odpovídají navrženému řešení automatické radiofrekvenční identifikace v kapitole 2.5. Tabulka 3: Cenová kalkulace Položka Počet MJ RFID brána 8 ks - RFID reader Motorola FX9500, UHF, EU, 8 ks 128/128 - Napájecí zdroj pro RFID reader FX9500 8 ks - Kabel napájecí 230VAC 8 ks - RFID Anténa AN480: 1 Port Wide Band, 8 ks left (sada po 4 ks) - RFID kabel typu LMR240 k FX9500, 8 ks délka 6 metrů (sada po 4 ks) - Interface box 8 ks - Volitelné: Optická brána, detekce před8 ks mětu a směru pohybu, montáž - Hliníkové profily 45x45 a 18,5x45, kot8 ks vící patice AL pro 45x45, kloubové spoje
Cena/MJ 88 407 29 665 1 326 75 23 460 3 536 7 565 13 600 9 180
RFID tiskárna pro programování Smart labelů a jejich potisk - Intermec PD43 Ethernet, RFID UHF, TTR 203dpi, EU
2 ks
47 170
2 ks
47 170
BarCode Mobilní terminály (handheld)
9 ks
35 638
- Terminál Motorola MC3190G, 802.11 a/b/g, Bluetooth, Full Audio, Gun, 1D SE950, Color-touch display, CE 6.0 Pro, 256MB RAM/1GB ROM, 48kláves, vysokokapacitní baterie
9 ks
31 535
- Stojánek k MC31xx, napájecí zdroj
9 ks
3 655
49
Celkem 707 254
94 341
320 742
- Kabel napájecí 230VAC (trojkolík zdroj, klasické PC)
9 ks
88
- Kabel USB (A - B mini) - pro stojánky k terminálům MC1000, MC31xx, MC70, MC75, CA50 (Cradle to Host)
9 ks
360
Terminál do vysokozdvižného vozíku - Panasonic Toughpad FZ-G1, 10.1" WUXGA, 4GB DIMM, 128GB SSD, a/b/g/n
3 ks 3 ks
77 943 58 823
- PCPE-GJG1V02 - GJ Vehicle Dock KA, Dual Pass Through, uchycení VESA 75 - LIND Car Charger EIAJ TypeA both, 80W (12 - 32VDC) Smart tag (tisková plocha 85x50mm) - RFID etiketa 85x50 s UHF RFID Inlays AD-236u7 Fixní tag - Confidex Steelwave Micro II, pasívní RFID hard tag (fixně nainstalované na boxu) - Confidex Steelwave Micro II, pasívní RFID hard tag + feritový magnet 40x20x10 (magneticky držené na boxu)
3 ks
15 840
3 ks
3 280
14500 ks/měsíc
233 828
4,20
60 900
500 ks
37
18 700
500 ks
37
18 700
Komunikační rozhraní pro sběr dat z RFID bran a komunikaci s nadřazeným ERP systémem
1 ks
256 700
256 700
- Úvodní analýza, návrh řešení, předimplementační test (2 dny)
1 ks
17 680
- Montáž a zprovoznění zařízení u zákazníka (12 dnů) - Vývoj software pro RFID řešení, integrace do MFG/Pro (15 dnů) - Instalace a oživení software u zákazníka (5 dnů) - Dokumentace uživatelská, administrátorská (2 dny) ERP - softwarové úpravy pro řízení logistických toků prostřednictvím RFID
1 ks
73 440
1 ks
107 100
1 ks
44 200
1 ks
14 280
1 -
- Komunikační rozhraní pro RFID čtečky - Evidence uživatele a identifikačního RFID Tagu - Příjem materiálu - Kontrola kvality - Skladový přesun materiálu do výroby 50
868 000
868 000
- Evidence příjmu polotovaru v lisovací hale - Skladový přesun polotovaru do kašírovací haly - Evidence příjmu hotových výrobků v kašírovací hale - Expedice Indukční identifikační smyčky - Sada dvou indukčních smyček včetně dvoukanálového detektoru MD100 pro jednu RFID bránu
8 ks
Ostatní - Rozšíření pokrytí WIFI, tak aby terminá3 ks ly vysokozdvižných vozíků byly stále připojeny do počítačové sítě (Cisco AIRSAP2602E-E-K9) - Instalace elektrických a ethernetových 8 ks přípojek pro RFID brány CELKEM pořízení (bez Smart tagů) Smart tagy na 3 roky 36 měsíců CELKEM (pořízení a 3 roky provozu) Všechny ceny jsou uvedeny v Kč Zdroj: Vlastní zpracování
51
16 663
133 304
23 975
71 925
6 529
52 232 2 775 726 2 192 400 4 968 126
2.6.4 Technická specifikace cenové kalkulace Následuje technická specifikace cenové kalkulace, která je uvedena v předchozí kapitole 2.6.3.
Název RFID čtečka Motorola FX9500
Tabulka 4: Technická specifikace cenové kalkulace Fotografie Popis Zdroj Čtečka RFID tagů pro insta- [27] laci do RFID brány. Čtečka dle provedení umožňuje připojit 4 nebo 8 antén. Čtečka je vybavena i vstupně výstupní kartou pro komunikaci s externími zařízeními, například pro připojení indukčních smyček pro snímání směru jízdy vozíku. RFID anténa se připojuje do [28] RFID čtečky. Vyzařovací výkon každé z nich je regulovatelný. Anténa slouží k vysílání elektromagnetického vlnění, pomocí kterého vybudí RFID tag a umožňuje čtení jeho dat. RFID tiskárna pro tisk textů [29] a pomocných čárových kódů na smart tagy a pro zápis dat do RFID tagu při jeho prvotní inicializaci v ERP systému.
RFID anténa Motorola AN480
RFID tiskárna Intermec PD43
BarCode WiFi snímač slouží [30] pro snímání čárových kódů umístěných na balení. Ve spolupráci s ERP systémem bude používán pro přiřazování konkrétního balení k příslušnému obsahu. Také bude sloužit pro kontrolu načtených RFID tagů a dodržování režimu FIFO prostřednictvím vytisknuté reference ve formě čárového kódu.
BarCode WiFi snímač Motorola MC3100
52
Terminál do vysokozdvižného vozíku Tablet Panasonic FZ-G1
Terminál bude fixně umís[31] těn ve vysokozdvižném vozíku a řidič na něm bude pomocí ERP systému kontrolovat načtení všech RFID tagů a dodržování systému FIFO. Smart label bude používán [32] pro každý vstupní výrobní materiál. Na jeho papírovou plochu budou tisknuty pomocné textové informace.
Smart label UHF RFID Inlays AD-236u7
Hard tag Confidex Steelwave Micro II™
Hard tag bude používán pro [33] označování interních obalů polotovarů, kde bude umístěn fixně. Na zákaznické obaly bude připevňován pomocí dodatečného magnetického členu. Zdroj: Vlastní zpracování
2.6.5 Harmonogram V časovém harmonogramu jsem do kalendářních měsíců naplánoval jednotlivé aktivity spojené s možnou realizací RFID projektu, část činností již probíhala během přípravy a psaní této bakalářské práce. Harmonogram vychází z uvedeného návrhu řešení automatické identifikace v kapitole 2.5 a z cenové kalkulace uvedené v kapitole 2.6.3. Tabulka 5: Časový harmonogram implementace Měsíc Plánovaná činnost 02/2015 Návrh konceptu realizace RFID v MFG/Pro 03/2015 Referenční návštěva RFID instalace Definice rozhraní mezi RFID bránami a ERP systémem 04/2015 Ověřovací test funkčnosti RFID technologie v reálném prostředí IAC Detailní vyjasnění realizace Uzavření smlouvy 05/2015 Instalace 8ks elektrických a síťových přípojek pro RFID brány Rozšíření pokrytí WIFI Instalace 2ks RFID bran pro materiálové skladové hospodářství Instalace 4ks Indukčních smyček pro RFID brány Instalace 3ks Terminálů do vysokozdvižného vozíku 53
06/2015 07/2015
08/2015
09/2015
10/2015 11/2015
Instalace 1ks RFID tiskárny Instalace 2ks Mobilních BarCode terminálů Pořízení Smart tagů na 6 měsíců Naprogramování a nastavení komunikačního rozhraní RFID bran a ERP Naprogramování softwarových úprav MFG/Pro Testovací provoz ve skladu materiálu Instalace 4ks RFID bran pro sklad polotovarů Instalace 8ks Indukčních smyček pro RFID brány Instalace 3ks Mobilních BarCode terminálů Pořízení 500ks Fixních tagů a jejich instalace na interní obaly Testovací provoz ve skladu polotovarů Instalace dalších RFID bran Instalace 2ks RFID bran pro sklad hotových výrobků Instalace 4ks Indukčních smyček pro RFID brány Instalace 4ks Mobilních BarCode terminálů Pořízení 500ks Fixních tagů s magnetickým členem Testovací provoz ve skladu hotových výrobků Testovací provoz expedice Pořízení 1ks RFID tiskárny (záloha) Ověřovací provoz celého RFID systému Uzavření projektu a přechod na běžný provoz používání Zdroj: Vlastní zpracování
54
Závěr Cílem bakalářské práce bylo posouzení možnosti nahrazení technologie čárových kódů technologií RFID pro automatickou identifikaci materiálů, polotovarů a finálních výrobků v logistických tocích uvnitř výrobní společnosti a posouzení, zda je možné dosáhnout všech plánovaných cílů. Na základě studia odborné literatury, konzultací s možnými dodavateli a na základě uskutečněných tří testů RFID technologie v reálném prostředí společnosti International Automotive Components Group s.r.o. bylo zjištěno, že technologie RFID může pomoci splnit všechny zamýšlené a plánované cíle. Zcela jednoznačně může dojít ke zvýšení efektivity logistických toků, kdy již obsluha nebude muset provádět manuální zadávání dat do ERP systému při přesunu jednotlivých balení mezi sklady a výrobními halami. Během testů bylo rovněž ověřeno, že spolehlivost čtení RFID tagů umístěných na jednotlivých převážených baleních je vysoká. K dalšímu zvýšení kvality čtení RFID tagů přispěje umístění terminálů do kabin vysokozdvižných vozíků, kde řidič bude mít možnost kontrolovat přečtení jednotlivých balení. Technologie RFID je svojí vlastní podstatou připravena reagovat na nové požadavky zákazníků. Společnost nemusí provádět žádné fyzické úpravy označování balení, vše lze realizovat v rámci ERP systému, případně s využitím interní paměti RFID tagu. Z provedených testů vyplynulo, že řidiči vysokozdvižných vozíků nebudou muset vystupovat pro zadávání dat z vozíku, a vystavovat se tak nebezpečí střetnutí s jiným manipulačním prostředkem. Lze předpokládat, že i cíl zvýšení bezpečnosti práce bude bezproblémově splněn. Výsledkem bakalářské práce je zjištění, že není nutné zcela opustit technologii čárových kódů a začít používat jen technologii RFID, protože každá technologie má vlastnosti, které je výhodné využít při řízení logistických toků. Bakalářská práce obsahuje návrh úpravy jednotlivých existujících procesů tak, aby obě technologie vzájemně spolupracovaly a doplňovaly se. Tím dojde ke zjednodušení a zefektivnění řízení logistických toků a splnění všech naplánovaných cílů.
55
Conclusion The objective of this bachelor’s work was to evaluate all options of replacing the barcode technology with the RFID technology for an automatic identification of materials, semi-finished products and final products in the logistic flows within a production company and to assess whether it is possible to reach all of the planned objectives. It was determined that the RFID technology can help fulfill all intended and planned objectives on the basis of study of professional literature, consultations with the suppliers and on the evidence of the three RFID tests carried out in the real working environment of the International Automotive Components Group s.r.o. Without a doubt, the logistic flows can be made more efficient when the operators do not need to manually enter the data into the ERP system while moving the individual packages between production lines and storage facilities. It was also verified during the test that the RFID tag reading reliability of all individual packages is very high. Placing the terminals directly into the forklift cabin also adds to the reading efficiency. The operator is capable of checking each individual packaging at the time. RFID technology is in its own right ready to react to the needs and requirements of a new customer. The company does not have to make any physical modifications labeling the packaging; everything can be done within the ERP system itself or with the use of RFID tag internal memory. It was evident from the test carried out that the forklift operator does not need to leave the vehicle when entering the data and risk the impact of a collision with another vehicle. Therefore it can be established that the requirement of increasing the work safety procedures is also to be fulfilled. The outcome of this finding is that it is not necessary to completely abandon the bar-code technology and begin using only the RFID technology because they each display different characters that can be advantageous in a logistic flow control management. The bachelor’s work features a proposal for modification of the existing processes so both technologies can coact working together and complement one another. In this way, the logistic flow control can be simplified and made more efficient and can also meet the planned objectives.
56
Seznam použitých zdrojů 1. JEŽEK, V.: Systémy automatické identifikace. Praha: Grada Publishing, 1996. 128 s. ISBN 80-7169-282-4. 2. BENADÍKOVÁ A., MADA Š., WEINLICH, S.: Čárové kódy automatická identifikace. Praha: Grada, 1994. 272 s. ISBN 80-85623-66-8. 3. SZAFRAŃSKI B.: Automatická identifikace – čárový kód, nebo RFID? [online]. Polsko, Warszawa: Trade Media International Holdings Sp. z o.o. [cit. 2015-04-14]. Dostupné z URL:
. 4. Čárový kód – automatická identifikace [online]. Brno: WHP TECHNIK s.r.o. [cit. 2015-04-14]. Dostupné z URL:
. 5. Čárový kód změnil svět. A čeká ho velká budoucnost [online]. Praha: Echo Media a.s. [cit. 2015-04-14]. Dostupné z URL: . 6. Čárové kódy a identifikace [online]. Praha: GS1 Czech Republic [cit. 2015-04-14]. Dostupné z URL: . 7. Čárový kód [online]. Praha: KODYS, spol. s r.o. [cit. 2015-01-09]. Dostupné z URL: . 8. Snímače čárových kódů [online]. Praha: KODYS, spol. s r.o. [cit. 2015-01-12]. Dostupné z URL: . 9. EAN 13 a EAN 8 [online]. Praha: KODYS, spol. s r.o. [cit. 2015-01-09]. Dostupné z URL: . 10. Code 39 [online]. Praha: KODYS, spol. s r.o. [cit. 2015-01-09]. Dostupné z URL: . 11. PDF 417 [online]. Praha: KODYS, spol. s r.o. [cit. 2015-01-09]. Dostupné z URL: . 12. RFID a globální standard EPC [online]. Praha: GS1 Czech Republic [cit. 2015-0416]. Dostupné z URL: . 57
13. Co je RFID [online]. Praha: PROJECT INVEST, spol. s r. o. [cit. 2015-02-01]. Dostupné z URL: . 14. MACŮREK F., Radiofrekvenční identifikace RFID a její použití v automatizaci a logistice [online]. Praha: Výzkumné středisko Rockwell Automation [cit. 2015-04-15]. Dostupné z URL: . 15. Obecně o RFID technologii [online]. Brno: EPRIN spol. s r.o. [cit. 2015-02-27]. Dostupné z URL: . 16. Jaké trendy přichází pro řízení skladů a distribuce do ČR? [online]. Praha: Mladá fronta a. s. [cit. 2015-04-16]. Dostupné z URL: . 17. Logistika [online]. Praha: Yonix s.r.o. [cit. 2015-01-08]. Dostupné z URL: . 18. VONDRÁČEK, J., RICHARDVILLE , D.: VÝROČNÍ ZPRÁVA SPOLEČNOSTI ZA ROK 2013 [online] Přeštice: International Automotive Components Group s.r.o. [cit. 201503-15]. Dostupné z: 19. Headliner and Overhead Systems [online]. Lucembursko , Findel: International Automotive Components Group [cit. 2015-02-01]. Dostupné z URL: . 20. Automobilový průmysl [online]. České Budějovice: Minerva Česká republika, a.s. [cit. 2015-01-05]. Dostupné z URL: . 21. QAD Enterprise Applications [online]. České Budějovice: Minerva Česká republika, a.s. [cit. 2015-01-05]. Dostupné z URL: . 22. Přehled modulů aplikace QAD [online]. České Budějovice: Minerva Česká republika, a.s. [cit. 2015-01-05]. Dostupné z URL: . 23. Architektura [online]. České Budějovice: Minerva Česká republika, a.s. [cit. 201501-05]. Dostupné z URL: . 58
24. FRANĚK V., Záznam z měření signálu WIFI [online]. Plzeň: SaFraNET s.r.o. [cit. 2015-03-02]. Dostupné z: . 25. JINDA, L., Návrh řešení evidence pohybu materiálů pomocí technologie RFID pro IAC Group s.r.o. [online]. Tábor: Minerva Česká republika, a.s. [cit. 2015-04-16]. Dostupné z: . 26. Low Level Reader Protocol (LLRP) 1.1 [online]. USA, Lawerenceville: EPCglobal Inc. [cit. 2015-04-16]. Dostupné z URL: . 27. Motorola FX9500 [online]. Brno: EPRIN spol. s r.o. [cit. 2015-03-04]. Dostupné z URL: . 28. RFID anténa Motorola AN480 [online]. Brno: EPRIN spol. s r.o. [cit. 2015-03-04]. Dostupné z URL: . 29. Intermec PD43/PD43c lehká průmyslová RFID tiskárna [online]. Brno: EPRIN spol. s r.o. [cit. 2015-03-04]. Dostupné z URL: . 30. Motorola MC3100 [online]. Brno: EPRIN spol. s r.o. [cit. 2015-03-04]. Dostupné z URL: . 31. Tablet Panasonic FZ-G1 [online]. Brno: EPRIN spol. s r.o. [cit. 2015-03-04]. Dostupné z URL: . 32. UHF RFID Inlays AD-236u7 [online]. USA, Glendale: Avery Dennison Inc. [cit. 201503-06]. Dostupné z URL: . 33. Confidex Steelwave Micro II™ [online]. Brno: EPRIN spol. s r.o. [cit. 2015-03-06]. Dostupné z URL: .
59
Seznam použitých zkratek a pojmů Artikl
Jedinečný kód pro označení materiálu, či výrobku v ERP systému
BarCode
Čárový kód
Bluetooth
Bezdrátová technologie pro přenos dat
EAN
European Article Number, norma používaná v Evropě pro jednoznačnou identifikaci zboží
EDI
Electronic Data Interchange, jedná se o elektronický standard pro výměnu dat v dodavatelsko-odběratelských řetězcích
EPC
Electronic Product Code, unikátní číslo, které identifikuje a popisuje položku
ERP
Enterprise Resource Planning, komplexní informační systém firmy
FIFO
First In First Out, logistický koncept, kdy je povinnost spotřebovávat ten nejstarší materiál
ID čipu
Viz EPC
ID tagu
Viz EPC
KB
KiloByte, jednotka množství dat
LLRP
Low Level Reader Protocol, nízko-úrovňový komunikační protokol RFID čtečky
MFG/Pro
ERP systém produkovaný společností QAD
Odvolávka
Objednávka, které je obvykle přenášena elektronicky
QAD
Výrobce ERP systému MFG/Pro
Retrográdní odpočet
Skladový přesun jednotlivých materiálových komponent přesunovaného výrobku na základě jeho kusovníku
RFID
Radiofrekvenční identifikace, identifikace pomocí bezdrátové technologie
TCP
Transmission Control Protocol, protokol pro přenos dat
UPC
Universal Product Code, norma používaná ve Spojených státech amerických pro jednoznačnou identifikaci zboží
UTP
Unshielded Twisted Pair, datový kabel na připojení elektronických zařízen do počítačové sítě
WAN
Wide Area Network, jedná se o rozsáhlou počítačovou síť v geografickém měřítku, která vzájemně propojuje jednotlivé lokální počítačové sítě
WiFi
Wireless Fidelity, bezdrátová technologie pro přenos dat
60
Seznam obrázků Obrázek 1: Ukázka čárového kódu EAN 13 ................................................................................... 16 Obrázek 2: Ukázka čárového kódu CODE 39 ................................................................................ 17 Obrázek 3: Ukázka čárového kódu PDF 417 ................................................................................. 17 Obrázek 4: RFID tagy (Hard tag a Smart label) ........................................................................... 19 Obrázek 5: Panel stropu ....................................................................................................................... 23 Obrázek 6: Architektura ERP systému............................................................................................ 26 Obrázek 7: Základní tok materiálu a směr výroby (současný stav) .................................... 27 Obrázek 8: Základní tok materiálu a směr výroby (navrhovaný stav)............................... 41 Obrázek 9: Topologie RFID brány a napojení na nadřazený ERP systém ......................... 48
61
Seznam tabulek Tabulka 1: Vzájemné posouzení technologií ................................................................................ 20 Tabulka 2: Porovnání jednotlivých testů ....................................................................................... 38 Tabulka 3: Cenová kalkulace .............................................................................................................. 49 Tabulka 4: Technická specifikace cenové kalkulace.................................................................. 52 Tabulka 5: Časový harmonogram implementace ....................................................................... 53
62
Seznam příloh A. Používaná balení B. Používané vysokozdvižné vozíky C. Brány mezi jednotlivými sklady a výrobními halami D. Test RFID číslo 1 (EUROSOFT-Control s.r.o. a Siemens, s.r.o.) E. Test RFID číslo 2 (Minerva Česká republika, a.s. a ZETES Solutions CZ s.r.o.) F. Test RFID číslo 3 (EPRIN spol. s r.o.)
63
Příloha A: Používaná balení V současné době jsou nejčastěji používána níže uvedená balení. Nejčastějším balením ve skladu materiálu jsou kartónové krabice nebo vratné obaly dodavatelů. Pro skladování polotovarů se užívají interní obaly (klece, věšáky), které neopouštějí výrobní halu. Pro skladování hotových výrobků jsou používány zákaznické boxy, které přesně vyhovují uložení specifického produktu. Sklad materiálu ID obalu:
1
Název obalu:
Role
Vyskladňovací
Role
mn.: Typ obalu:
Igelitové vaky v kleci
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Látka – dekór
Artikl (příklad):
BL47395
MJ:
Metr
Poznámka:
Jednotlivé role jsou ve skladu
umístěny
v klecích (zelená konstrukce), které slouží jen jako pomocný obal na jednotlivé role. Na základě požadavku se provede přesun požadovaných rolí, které se ve skladu umístí do klece a dojde k přesunu celé klece.
64
ID obalu:
2
Název obalu:
Gitterbox
Vyskladňovací
Gitterbox
mn.: Typ obalu:
Kovový box
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Drobné plechy, rámy
Artikl (příklad):
GR47183
MJ:
Ks
Poznámka:
Dodavatelé materiál
dodávají v GB,
které
jsou následně celé přesouvány do výroby.
65
ID obalu:
3
Název obalu:
Role v kovové kleci
Vyskladňovací
Klec
mn.: Typ obalu:
Igelitový obal a kovová klec
Vratnost obalu:
Interní - vratný
Druh materiálu:
Sklená rohož
Artikl (příklad):
VS00136
MJ:
Metr
Poznámka:
Sklená rohož se vyrábí přímo ve firmě. Jednotlivé role se dle druhu umístí do klece, celková délka všech rolí na paletě se uvede jako skladové množství. Klece se využívají pro rohože, které se spotřebovávají v hlavním závodě.
66
ID obalu:
4
Název obalu:
Role na euro paletě
Vyskladňovací
Euro paleta
mn.: Typ obalu:
Igelitový obal a euro paleta
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Sklená rohož
Artikl (příklad):
VS00136
MJ:
Metr
Poznámka:
Sklená rohož se vyrábí přímo ve firmě. Jednotlivé role dle druhu se umístí na euro paletu a celková délka všech rolí na paletě se uvede jako skladové množství. Euro palety se využívají pro rohože, které se spotřebovávají ve vedlejším
závodě.
Rovněž je na paletách uložena ve skladu provozní rezerva.
67
ID obalu:
5
Název obalu:
Kovový box
Vyskladňovací
Box
mn.: Typ obalu:
Kovový box
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Kovové rámy
Artikl (příklad):
GR47500
MJ:
Ks
Poznámka:
Dodavatelé
dodávají
materiál v boxech, které jsou následně celé přesouvány do výroby.
68
ID obalu:
6
Název obalu:
Pěnové desky na paletě
Vyskladňovací
Paleta
mn.: Typ obalu:
Spáskováno s paletou
Vratnost obalu:
Interní - vratný
Druh materiálu:
Pěna
Artikl (příklad):
VP960
MJ:
Ks
Poznámka:
Pěnové desky se vyrábí přímo ve firmě. Jednotlivé pěnové desky se dle druhu umístí na paletu a celkový počet desek na paletě se uvede jako skladové množství. (Není
evidováno
na
skladě 750)
69
ID obalu:
7
Název obalu:
Role na euro paletě
Vyskladňovací
Euro paleta
mn.: Typ obalu:
Igelitová fólie
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Papír pro výrobu DVD
Artikl (příklad):
IP47100
MJ:
Kg
Poznámka:
Dodavatelé
dodávají
několik rolí na jedné paletě, která je následně celá přesouvána do výroby.
70
ID obalu:
8
Název obalu:
Papírový box na euro paletě
Vyskladňovací
Euro paleta
mn.: Typ obalu:
Papírový box a igelitová fólie
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Rowing
pro
výrobu
skelné rohože Artikl (příklad):
ES46500
MJ:
Kg
Poznámka:
Jedná se vstupní o materiál pro výrobu skelné rohože. Celé balení je přesouváno do výroby, tak jak bylo dodáno dodavatelem.
71
ID obalu:
9
Název obalu:
Dřevěný gitterbox
Vyskladňovací
Gitterbox
mn.: Typ obalu:
Gitterbox
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Plechové rámy
Artikl (příklad):
GR47891
MJ:
Ks
Poznámka:
Z důvodu rozměrů je místo kovového GB použit dřevěný GB.
72
ID obalu:
10
Název obalu:
Role na Euro paletě
Vyskladňovací
Euro paleta
mn.: Typ obalu:
Igelitová fólie
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Vlies pro lisovací halu
Artikl (příklad):
FV47271
MJ:
Metr
Poznámka:
Dodavatelé
dodávají
několik rolí na jedné paletě, která je následně celá přesouvána do výroby.
73
ID obalu:
11
Název obalu:
Papírové
krabice
na
euro paletě Vyskladňovací
Euro paleta
mn.: Typ obalu:
Papírová krabice a igelitová fólie
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Filc
Artikl (příklad):
QO47280
MJ:
Ks
Poznámka:
Dodavatelé
dodávají
několik krabic na jedné paletě, která je následně celá přesouvána do výroby.
74
ID obalu:
12
Název obalu:
Papírové
krabice
na
Euro paletě Vyskladňovací
Euro paleta
mn.: Typ obalu:
Papírová krabice a igelitová fólie
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Plastové rámy pro LR
Artikl (příklad):
HO47510
MJ:
Ks
Poznámka:
Dodavatelé
dodávají
několik krabic na jedné paletě, která je následně celá přesouvána do výroby.
75
ID obalu:
13
Název obalu:
Papírová
krabice
na
Euro paletě Vyskladňovací
Krabice
mn.: Typ obalu:
Papírová krabice
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Rámy pro LR
Artikl (příklad):
HO47511
MJ:
Ks
Poznámka:
Do výroby jsou přesouvány jednotlivé krabice, které mají definovaný druh materiálu a množství.
76
ID obalu:
14
Název obalu:
Papírová krabice
Vyskladňovací
Krabice
mn.: Typ obalu:
Papírová krabice
Vratnost obalu:
Nevratný
Druh materiálu:
Různý materiál pro výrobu
Artikl (příklad):
QO47329
MJ:
ks
Poznámka:
Do výroby jsou přesouvány jednotlivé krabice, které mají definovaný druh materiálu a množství.
77
ID obalu:
15
Název obalu:
Kovová klec
Vyskladňovací
Klec
mn.: Typ obalu:
Kovová klec
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Plastové díly
Artikl (příklad):
HI47431
MJ:
Ks
Poznámka:
Do výroby je přesouvána celá klec, která má dodavatelem definovaný druh materiálu a množství.
78
Sklad polotovarů ID obalu:
16
Název obalu:
Kovová klec na polotovary – GIBO
Vyskladňovací
Klec
mn.: Typ obalu:
Kovová klec
Vratnost obalu:
Interní vratný
Druh materiálu:
Polotovary výrobků
Artikl (příklad):
B 8X3 867 505
MJ:
Ks
Poznámka:
Polotovary se vyrábí v provozu
lisovací
hala. Jednotlivé polotovary se umísťují do kovových klecí, které jsou interním obalem. Klece lze téměř univerzálně používat pro všechny druhy vyráběných polotovarů, záleží na velikosti.
79
ID obalu:
17
Název obalu:
Kovový
stojan
na
polotovary Vyskladňovací
Stojan
mn.: Typ obalu:
Kovový stojan
Vratnost obalu:
Interní vratný
Druh materiálu:
Polotovary výrobků
Artikl (příklad):
B 8V5 867 505
MJ:
Ks
Poznámka:
Jedná se o alternativu Kovové klece na polotovary
80
Sklad hotových výrobků ID obalu:
18
Název obalu:
Zákaznický
box
–
varianta A Vyskladňovací
Kovová bedna
mn.: Typ obalu:
Kovová bedna
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Finální výrobek
Artikl (příklad):
14D4413CB9
MJ:
Ks
Poznámka:
Zákaznické boxy jsou většinou
v majetku
zákazníka a nelze na ně instalovat permanentní tagy z důvodu nemožnosti umísťovat jakéhokoliv elektronického zařízení. Celý box, který má specifikovaný druh, variantu a množství výrobku je expedován.
81
ID obalu:
19
Název obalu:
Zákaznický
box
–
varianta B Vyskladňovací
Kovová bedna
mn.: Typ obalu:
Kovová bedna
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Finální výrobek
Artikl (příklad):
7 847 594
MJ:
Ks
Poznámka:
Zákaznické boxy jsou většinou
v majetku
zákazníka a nelze na ně instalovat permanentní tagy z důvodu nemožnosti umísťovat jakéhokoliv elektronického zařízení. Celý box, který má specifikovaný druh, variantu a množství výrobku je expedován.
82
ID obalu:
20
Název obalu:
Zákaznická
box
–
varianta C Vyskladňovací
Kovová bedna
mn.: Typ obalu:
Kovový rám a igelitový plášť
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Finální výrobek
Artikl (příklad):
14K4413CH1
MJ:
Ks
Poznámka:
Zákaznické boxy jsou většinou
v majetku
zákazníka a nelze na ně instalovat permanentní tagy z důvodu nemožnosti umísťovat jakéhokoliv elektronického zařízení. Celý box, který má specifikovaný druh, variantu a množství výrobku je expedován.
83
ID obalu:
21
Název obalu:
Zákaznický
box
–
varianta D Vyskladňovací
Kovová bedna
mn.: Typ obalu:
Kovová bedna
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Finální výrobek
Artikl (příklad):
12J4413CF9
MJ:
Ks
Poznámka:
Zákaznické boxy jsou většinou
v majetku
zákazníka a nelze na ně instalovat permanentní tagy z důvodu nemožnosti umísťovat jakéhokoliv elektronického zařízení. Celý box, který má specifikovaný druh, variantu a množství výrobku je expedován.
84
ID obalu:
22
Název obalu:
Gitterbox
Vyskladňovací
Gitterbox
mn.: Typ obalu:
Kovový box
Vratnost obalu:
Vratný
Druh materiálu:
Papírové
výztuhy
DVD Artikl (příklad):
A164 682 53 52
MJ:
Ks
Poznámka:
Zákaznické boxy jsou většinou
v majetku
zákazníka a nelze na ně instalovat permanentní tagy z důvodu nemožnosti umísťovat jakéhokoliv elektronického zařízení. Celý box, který má specifikovaný druh, variantu a množství výrobku je expedován.
85
Příloha B: Používané vysokozdvižné vozíky Název:
Vysokozdvižný vozík
Výrobce:
Still
Výška:
205 cm
Šířka:
120 cm
Délka bez vidlí:
200 cm
Délka vidlí:
120 cm / 140 cm
Poznámka:
Počet vozíků: - sklad materiálu: 3 - lisovací hala: 2 - kašírovací hala: 4 - expedice: 2 - perlenkete: 1
86
Příloha C: Brány mezi jednotlivými sklady a výrobními halami Název:
Brána
Výška:
500 cm
Šířka:
350 cm
Poznámka:
Počet bran:
Celkový pohled:
- ze skladu materiálu: 2 - z lisovací haly do skladu polotovarů: 2 - ze skladu polotovarů do kašírovací haly: 2 - z kašírovací haly do skladu hotových výrobků: 2 - ze skladu hotových výrobků
(expedice
na kamión): 2 Detailní pohledy:
87
Příloha D: Test RFID číslo 1 (EUROSOFT-Control s.r.o. a Siemens, s.r.o.) Datum konání: 12. 11. 2014 v 9:00 Účastníci: Miloslav Kroupa (Průmyslová identifikace, Siemens), Uwe Loechner (RFID Spezialist , Siemens), Michael Mueller (RFID Spezialist , Siemens), Martin Pašek (Výkonný ředitel, jednatel, EUROSOFT-Control), Mirek Mareš (Projektleiter , EUROSOFTControl), Jiří Brada (Vedoucí skladu, IAC Group), Václav Stuchl (IT Manager, IAC Group) RFID čtečka: Siemens RF680R
Anténa RFID čtečky: 4 x Siemens RF660A
Kabeláž k anténám: 2 x 10m s 2dB útlumem kabelu, 2 x 3m s 1dB útlumem kabelu Vyzařovaný výkon všech antén: 500mW ERP (27dBm) Používané tagy: 88
•
Siemens RF630L (MLFB 6GT2810-2AB02-0AX0, až 128 bit EPC ID, 512 bitů uživatelské paměti);
•
Siemens RF620T (MLFB 6GT2810-2AB02-0AX0, až 128 bit EPC ID, 512 bitů uživatelské paměti).
Testování balení Postupně jsme testovali jednotlivé typy balení dle Přílohy A Používaná balení, čísla testů odpovídají číslům balení: 1 Protože se jednalo o první test, byly na tomto balení testovány oba druhy tagů se závěrem, že je možné používat tag RF630L, který plánujeme používat pro vstupní výrobní materiály. Ze zkoušky vyplynulo omezení, že tag nesmí být skryt za kovovou konstrukcí klece, protože dochází ke zhoršení čtení kvůli odstínění kovem.
2 Gitterbox je standardně ze skladu vyskladňován jeden, nebo je možné přesunovat i dva gitterboxy stohované na sobě. V současné době se skladový label umísťuje na střed čelní strany gitterboxu, která je při manipulaci vysokozdvižným vozíkem otočena směrem k řidiči a etiketa je prakticky obklopena vlastní kovovou konstrukcí gitterboxu a i vysokozdvižného vozíku. Z tohoto důvodu nebylo možné přečíst ani jeden ze dvou typů tagů v tomto místě. Pracovníci skladu navrhli přesunout skladové etikety do pravého horního rohu čelní strany gitterboxu. Po této úpravě zvládly testovací zařízení na bráně bezproblémové čtení obou typů tagů. Umístění tagů na boční straně gitterboxu však není vhodné z manipulačních důvodů, protože gitterboxy jsou skladovány vedle sebe a docházelo by k poškozování tagů.
89
3 Zde je celá kovová klec základní manipulační jednotkou, ale protože se jedná o interní obal, je vhodné balení označit fixním tagem, který lze při průjezdu RFID branou bezproblémově číst. 4 Obal a ani materiál neobsahuje žádné metalické prvky, proto čtení bylo funkční. Pro zvýšení bezproblémového čtení je vhodné přesunout label ze středu čelní strany balení do jejího pravého horního rohu.
5 Celokovový box je manipulován ze skladu celý, papírový label se v současné době umisťuje do levého dolního rohu na igelitový ochranný kryt. Toto umístění je vhodné i pro umístění RFID tagu.
90
6 Pro správné čtení je opět vhodné umístit tag do pravého horního rohu. Tento materiál sami vyrábíme v druhé provozovně naší firmy, proto by bylo vhodné jednotlivá balení opatřit tagem ihned při výrobě, a předejít tak opětovnému přeznačování ve skladu materiálu. 7 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 8 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 9 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 10 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 11 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 12 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 13 Označení těchto krabic je vhodné provádět na jejich čelní straně, kde jsou i další údaje od dodavatele, které používají pracovníci skladu. Při testovacích průjezdech RFID bránou jsme posupně zjistili, že schopnost čtení je ovlivňována rozmístěním jednotlivých krabic na paletě. Je nutné, aby jednotlivé tagy k sobě vzájemně nepřiléhaly a aby krabice umístěné na paletě nejblíže k řidiči vysokozdvižného vozíku nebyly tagem otočeny přímo k němu. Po opakovaných testech a konzultacích s pracovníky skladu jsme navrhli umísťovat jednotlivé krabice tak, aby jejich tagy byly shodně otočeny na levou, resp. na pravou stranu a aby tak docházelo k jejich přímému čtení při průjezdu RFID branou.
91
14 Stejné výsledky jako pro balení číslo 13. 15 Stejné výsledky jako pro balení číslo 2. 16 Při umístění tagu RF620T do pravého horního rohu nebyl problém se čtením.
17 Stejné výsledky jako pro balení číslo 16. 18 Při umístění magnetického tagu RF620T na pravou stranu boxu a cca 30 cm pod horní hranu zákaznického boxu nebyl problém se čtením.
92
19 Při umístění magnetické tagu RF620T na pravou stranu a cca 30 cm pod horní hranu zákaznického boxu nebyl problém se čtením, pokud se převážel jeden zákaznický box. Pokud byly převáženy dva zákaznické boxy, nebyl tag horního boxu čten, protože byl umístěn příliš vysoko vůči anténě. Tento problém lze řešit umístěním tagu na pravou stranu do středu výšky zákaznického boxu, čímž se zmenší vzdálenost tagu od antény a čtení je úspěšné. Tuto situaci lze řešit i optimalizací výšky jednotlivých antén s ohledem na druhy obalů, které jsou příslušnou RFID branou manipulovány.
93
20 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18. 21 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18. 22 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18. Identifikace řidiče pomocí RFID tagu. Ke každé skladové transakci má být zaznamenáváno identifikační číslo řidiče vysokozdvižného vozíku tak, aby bylo zřejmé, kdo příslušný materiál převážel. Pro identifikaci řidiče je vhodné přidělit každému pracovníkovi magnetický tag RF620T, který na začátku směny umístí do kabiny. Nejvhodnějším místem je pravá strana předního okna. V tomto místě nebyl problém se čtením tagu. Tagy budou v ERP systému definovány jako identifikátory řidičů a bude s nimi dále pracováno v tomto smyslu.
94
Příloha E: Test RFID číslo 2 (Minerva Česká republika, a.s. a ZETES Solutions CZ s.r.o.) Datum konání: 17. 12. 2014 v 9:00 Účastníci: Roman Kortus (Business Solution Consultant, ZETES Solution CZ), David Maštalíř (RFID Specialist, ZETES Solution CZ), Libor Jinda (Manažer vývoje, Minerva), František Hrubý (Obchodní konzultant, Minerva), Jiří Brada (Vedoucí skladu, IAC Group), Václav Stuchl (IT Manager, IAC Group) RFID čtečka: Intermec IF2
Anténa RFID čtečky: 4 x IA33F: 868, 8,5 dB, RHC Pol, N
Kabeláž k anténám: Ant 1 – 4m (50 Ohm) – (-1 dB), Ant 2 – 4m (50 Ohm) – (-1 dB), Ant 3 – 13m (50 Ohm) – (- 3 dB), Ant 4 – 13m (50 Ohm) – (- 3 dB) Vyzařovaný výkon všech antén: Ant x = Out – kabel - 2 x konektor + zisk anténa, Ant 1 = 27 dB – 1 dB – (2x0,5) dB + 8,5 dB = 33,5 dB, Ant 2 = 27 dB – 1 dB – (2x0,5) dB +
95
8,5 dB = 33,5 dB, Ant 3 = 30 dB – 3 dB – (2x0,5) dB + 8,5 dB = 34,5 dB, Ant 4 = 30 dB – 3 dB – (2x0,5) dB + 8,5 dB = 34,5 dB Používané tagy: •
Intermec IT67 Bilaterální;
•
TFT M-Superior;
•
SmartRac Dogbone.
Testování balení Postupně jsme testovali jednotlivé typy balení dle Přílohy A Používaná balení, čísla testů odpovídají číslům balení: 1 Pro balení role jsme použili tag Dogbone, který chceme používat pro vstupní výrobní materiály. Tento typ tagu bylo možné bez problému číst, i když byly role ve vzájemně problematické pozici, tj. že se tagy téměř dotýkaly. Rovněž nebyl problém se čtením tagu, pokud byl zakryt kovovou konstrukcí.
2 Gitterbox je standardně ze skladu vyskladňován jeden, nebo je možné přesunovat i dva gitterboxy stohované na sobě. V současné době se skladový label umísťuje na střed čelní strany gitterboxu, která je při manipulaci vysokozdvižným vozíkem otočena směrem k řidiči a etiketa je prakticky obklopena vlastní kovovou konstrukcí gitterboxu a i vysokozdvižného vozíku. Z tohoto důvodu bylo čtení méně úspěšné, ale změnou úhlu některých antén jsme dosáhli bezproblémového čtení. Ke zvýšení kvality čtení přispělo rovněž umístění skladové etikety do pravého horního rohu čelní strany gitterboxu. Provedené testy nakonec ukázaly, že je možné nechat umístění skladové etikety na původním místě s podmínkou, že budou antény správně směrovány. 96
3 Zde je celá kovová klec základní manipulační jednotkou, ale protože se jedná o interní obal, je vhodné balení označit fixním tagem na vhodném místě, který lze při průjezdu RFID branou bezproblémově číst. 4 Obal a ani materiál neobsahuje žádné metalické prvky, proto čtení bylo funkční. Pro zvýšení bezproblémového čtení je vhodné přesunout label ze středu čelní strany balení do jejího pravého horního rohu.
5 Celokovový box je manipulován ze skladu celý, papírový label se v současné době umisťuje do levého dolního rohu na igelitový ochranný kryt. Toto umístění bylo problematické pro čtení, proto jsme otestovali umístit tag v pravém horním rohu. To vedlo ke zlepšení, ale spolehlivost byla dále ovlivněna tím, zda tag s igelitovým obalem přilnul ke kovové konstrukci. Pokud ano, bylo čtení nespolehlivé.
97
6 Pro správné čtení je opět vhodné umístit tag do pravého horního rohu, kde docházelo k bezproblémovému čtení. Tento materiál sami vyrábíme v druhé provozovně naší firmy, je vyráběn přímo ve firmě, proto by bylo vhodné na jednotlivá balení umisťovat opatřit tagem ihned při výrobě, a předejít tak opětovnému přeznačování ve skladu materiálu. 7 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 8 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 9 Balení obsahuje plechové rámy, které negativně ovlivňovaly schopnost čtení tagu Dogbone. Pro zvýšení schopnosti čtení jsme změnili výškové nastavení antén a rovněž úhel, v němž antény míří vůči tagu. Přesto výsledná schopnost čtení nebyla uspokojivá.
10 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 11 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 12 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 13 Označení těchto krabic je vhodné provádět na jejich čelní straně, kde jsou i další údaje od dodavatele, které používají pracovníci skladu. Při testovacích průjezdech RFID bránou jsme postupně zjistili, že schopnost čtení je ovlivňována rozmístěním 98
jednotlivých krabic na paletě. Je nutné, aby jednotlivé tagy k sobě vzájemně nepřiléhaly a aby krabice umístěné na paletě nejblíže k řidiči vysokozdvižného vozíku nebyly tagem otočeny přímo k němu. Po opakovaných testech a konzultacích s pracovníky skladu jsme navrhli umísťovat jednotlivé krabice tak, aby jejich tagy byly otočeny shodně na levou, resp. na pravou stranu a aby tak docházelo k jejich přímému čtení při průjezdu RFID branou.
14 Stejné výsledky jako pro balení číslo 13. 15 Stejné výsledky jako pro balení číslo 2. 16 Při umístění tagu Superior, nebo Bilaterální, cca 30cm pod pravý horní roh nebyl problém s jejich čtením.
17 Stejné výsledky jako pro balení číslo 16. 18 Při umístění magnetického tagu Superior nebo Bilaterální na pravou stranu boxu a cca 30 cm pod horní hranu zákaznického boxu, nebyl problém se čtením. 19 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18.
99
20 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18. 21 Bilaterální tag bylo možné číst při jeho umístění na pravou stranu boxu a cca 30 cm pod horní hranu zákaznického boxu. U tagu Superior bylo čtení horší, v některých případech nebyl tag přečten vůbec.
22 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18. Identifikace řidiče pomocí RFID tagu. Ke každé skladové transakci má být zaznamenáváno identifikační číslo řidiče vysokozdvižného vozíku, tak aby bylo zřejmé, kdo příslušný materiál převážel. Pro identifikaci řidiče je vhodné přidělit každému pracovníkovi fixní tag dovybavený magnetickým členem, který na začátku směny umístí do kabiny. Nejvhodnějším místem je zřejmě pravá strana předního okna. Čtení probí100
halo poměrně úspěšně, ale pro bezpečné čtení tagu je vhodné zvolit jeho jiný typ. Tagy budou v ERP systému definovány jako identifikátory jednotlivých řidičů a bude s nimi dále pracováno v tomto smyslu.
101
Příloha F: Test RFID číslo 3 (EPRIN spol. s r.o.) Datum konání: 17. 12. 2014 ve 14:00 Účastníci: Petr Paar (Obchodní manažer pro ČR a SR/Sales manager, EPRIN), David Sedlák (Produktový manažer Wi-Fi a RFID, EPRIN), Ladislav Holubář (RFID Specialista, EPRIN), Petr Houžvička (Obchodní oddělení, EPRIN), Jiří Brada (Vedoucí skladu, IAC Group), Václav Stuchl (IT Manager, IAC Group) RFID čtečka: Motorola FX9500 (Frekvence: 865-868 MHz (UHF), RF výkon: 10mW 1W maximálně (dle nařízení EU), Rozhraní: Digital I/O, Ethernet LAN, Vstupní napětí: 24 VDC, 60W, Maximální počet antén: 8, Pracovní teplota: -20°C - +50°C)
Anténa RFID čtečky: Symbol AN480 (Frekvence: 865-868 MHz, Zisk: 6 dBiL maximálně Vstupní impedance: 50 Ohm, Polarizace: RHCP nebo LHCP, Max. výkon: 2W, Pracovní teplota: -25°C - +70°C)
Kabeláž k anténám: RFID kabel typu LMR240 k XR480, délka 6 metrů 102
Vyzařovaný výkon všech antén: 10mW – 1W, nastavitelné na FX9500 Používané tagy: Confidex Steelwave Micro II s karabinou, č. 13900068, EPC 128 bit (možnost i 496 bit) AD-236u7 Inlay + etiketa s čárovým kódem Testování balení Postupně jsme testovali jednotlivé typy balení dle Přílohy A Používaná balení, čísla testů odpovídají číslům balení: 1 Balení role jsme opatřili tagem Inlay, který zamýšlíme používat pro vstupní výrobní materiály. Tento typ tagu bylo možné bez problému číst, i když byly role ve vzájemně problematické pozici, tj. že se tagy téměř dotýkaly. Rovněž nebyl problém se čtením tagu, pokud byl zakryt kovovou konstrukcí.
2 Gitterbox je standardně ze skladu vyskladňován jeden, nebo je možné přesunovat i dva gitterboxy stohované na sobě. V současné době se skladový label umísťuje na střed čelní strany gitterboxu, která je při manipulaci vysokozdvižným vozíkem otočena směrem k řidiči a etiketa je prakticky obklopena vlastní kovovou konstrukcí gitterboxu a i vysokozdvižného vozíku. Čtení bylo i přes tyto složité podmínky úspěšné a není třeba měnit pozici skladové etikety.
103
3 Zde je celá kovová klec základní manipulační jednotkou, ale protože se jedná o interní obal, je vhodné balení označit fixním tagem na vhodném místě, který lze při průjezdu RFID branou bezproblémově číst. 4 Obal a ani materiál neobsahuje žádné metalické prvky, proto čtení bylo plně funkční. Z výsledků provedených testů vyplynulo, že není potřeba měnit umístění skladové etikety.
5 Celokovový box je manipulován ze skladu celý, papírový label se v současné době umisťuje do levého dolního rohu na igelitový ochranný kryt. Tag umístěný v tomto místě bylo možné bezproblémově číst. Provedli jsme i další testy, při nichž jsme tag umístili na jiném místě na igelitovém obalu. Všechny testy byly plně 104
úspěšné. I tag umístěný uvnitř boxu bylo možné bez problémů zaznamenat. Pouze při nalepení tagu v celé jeho ploše na vlastní kovový obal, nedošlo k jeho přečtení. Tato situace nenastává v běžných podmínkách a posloužila jen pro ověření schopnosti čtení.
6 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 7 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 8 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 9 Balení obsahuje plechové rámy, přesto schopnost čtení tagu nebyla nijak negativně ovlivněna a tag Inlay bylo možno bez problémů přečíst.
10 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 105
11 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 12 Stejné výsledky jako pro balení číslo 4. 13 Označení těchto krabic je vhodné provádět na jejich čelní straně, kde jsou i další údaje od dodavatele, které používají pracovníci skladu. Při testovacích průjezdech RFID bránou jsme posupně zjistili, že schopnost čtení není nijak ovlivněna rozmístěním jednotlivých krabic na paletě. A to ani v případě, že jednotlivé tagy k sobě vzájemně přiléhaly lícovou stranou. Rovněž nebyl problém se čtením tagů na krabicích umístěných nejblíže k vidlím vysokozdvižného vozíku. Jediný způsob znemožnění přečtení tagu byla situace, kdy dva tagy byly nalepeny přes sebe v celé jejich ploše. Tato situace ale v běžných podmínkách nenastává. Přestože bylo čtení tagů zcela bezproblémové, a to i při chaotickém umístění jednotlivých balení na paletě, doporučuji umísťovat jednotlivé krabice tak, aby jejich tagy byly shodně otočeny na levou, resp. na pravou stranu a aby docházelo k jejich přímému čtení při průjezdu RFID branou.
14 Stejné výsledky jako pro balení číslo 13. 15 Stejné výsledky jako pro balení číslo 2. 16 Při umístění tagu Confidex do kapsy pro vkládání současné skladové etikety jsme nezaznamenali žádný problém s jeho čtením.
106
17 Stejné výsledky jako pro balení číslo 16. 18 Při použití tagu Confidex zavěšeným na zákaznickém boxu v místě umisťování skladových etiket nebyl žádný problém s jeho čtením. 19 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18.
20 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18. 21 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18.
107
22 Stejné výsledky jako pro balení číslo 18. Identifikace řidiče pomocí RFID tagu. Ke každé skladové transakci má být zaznamenáváno identifikační číslo řidiče vysokozdvižného vozíku tak, aby bylo zřejmé, kdo příslušný materiál převážel. Pro identifikaci řidiče je vhodné přidělit každému pracovníkovi fixní tag Confidex. Tento tag může být doplněn karabinou a lze jej pak zavěsit na klíče startéru vysokozdvižného vozíku. Každý pracovník má přiděleny vlastní klíče, proto by tímto způsobem byla zajištěna jejich jednoznačná identifikace. Tagy budou v ERP systému definovány jako identifikátory jednotlivých řidičů a bude s nimi dále pracováno v tomto smyslu.
108