Kho thông minh

Kho thông minh (Smart warehouse), giải pháp kho tự động với sự tham gia của các thiết bị trung chuyển tự động như xe tự hành AGV, Robot loading/unloading, xe tự hành AGV, băng tải công nghiệp, hệ thống shuttle, cẩu trục nâng hạ đặt dưới sự kiểm soát và điều hành của phần mềm quản lý kho.

Với kho thông minh, công tác xuất/nhập và quản lý kho được tự động hóa với độ chính xác và năng suất nâng cao đáng kể. Tận dụng tối đa mặt bằng và không gian xưởng; giảm thiểu tối đa các nhầm lẫn, mất mát và rủi ro tai nạn lao động so với phương pháp kho truyền thống.

Kho thông minh, kho tự động ra đời đem lại lợi ích to lớn. Bởi với hoạt động quản lý kho trong các nhà máy sản xuất và lắp ráp. Vai trò của bộ phận kho, xuất nhập hàng và quản lý vị trí đặt các pallet là rất quan trọng. Các yêu cầu xuất nhập phụ tùng, sản phẩm một cách khoa học và nhanh chóng luôn được đặt lên hàng đầu.

Các thành phần trong hệ thống kho thông minh:

Hệ thống kệ, khung, giá đỡ kho thông minh

Là hệ thống kết cấu giá kệ cơ khí để chứa hàng. Tùy theo mức tải trọng, kệ nhà kho được chia thành 3 nhóm chính là kệ hạng nhẹ, kệ trung tải và kệ hạng nặng. Cụ thể:

• Kệ kho đa năng chứa hàng nhẹ: Còn được biết đến với tên gọi là kệ sắt v lỗ, kệ đa năng, kệ sắt đa năng. Đây là mẫu kệ chứa hàng hạng nhẹ nên có tải trọng thấp nhất, trung bình khoảng dưới 150kg/tầng.
• Kệ kho hàng trung tải: Đây là loại kệ kho có sức chứa trung bình, kệ có mức tải trọng từ 200 – 700kg mỗi tầng. Kệ hàng trung tải phù hợp để lưu trữ các loại hàng hóa có khối lượng vừa phải như hàng may mặc, phụ tùng xe, thiết bị điện máy,… Các bộ kệ có thể được lắp nối tiếp với nhau để tạo thành dãy kệ có chiều dài như mong muốn.
• Kệ hạng nặng: Loại kệ kho hàng chuyên dùng để lưu trữ pallet với sức chứa trên 500kg/pallet. Các chi tiết của kệ đều được làm từ chất liệu có khả năng chịu tải cực tốt, đảm bảo an toàn khi lưu trữ hàng hóa. Kệ có ưu điểm là cho khả năng tiếp cận hàng hóa lên đến 100%, cho sự linh hoạt và tiện lợi cho hoạt động của nhà kho. Tuy nhiên, so với các loại kệ tải trọng nặng khác thì kệ kho Selective không tối ưu tốt về khả năng chứa hàng do dành tương đối nhiều diện tích cho lối đi của xe nâng.

Hệ thống băng tải chuyển hàng:

Các loại băng tải phổ biến được sử dụng hiện nay:

• Băng tải con lăn (tự do, có dẫn động, có tích lũy, băng tải cong, băng tải thẳng, băng tải hợp dòng)
• Băng tải đai (thẳng, cong, nghiêng)
• Băng tải xích: Băng chuyền tải xích chủ yếu được sử dụng để vận chuyển tải nặng đơn vị như tấm nâng hàng
• Băng tải cao su: Là một hệ thống vận chuyển nguyên liệu mang lại hiệu quả kinh tế rất cao so với các hệ thống cùng chức năng. Hệ thống vận chuyển nguyên liệu bằng băng chuyền tải cao su có thể được lắp đặt ở mọi địa hình, mọi khoảng cách
• Băng tải xoắn ốc: được thiết kế với hình trôn ốc và có độ nghiêm nhỏ hơn 10 độ và có thể di chuyển theo 2 chiều rất tiện dụng. Quanh băng tải được bọc bởi các tấm kim loại để chống gỉ và giúp vận hành linh hoạt hơn. Đặc biệt, băng chuyền tải được uốn theo hướng cong để giảm thiểu vấn đề đổ hàng hóa trong vấn đề di chuyển
• Băng tải rung: mang đến khả năng vận chuyển hàng hóa có kích thước nhỏ hiệu quả. Được thiết kế hoạt động khá ổn định, vận hành liên tục đảm bảo năng suất và hiệu quả sản xuất của quá trình
• Băng tải linh hoạt (băng chuyền tải con lăn xếp): được sử dụng chuyền tải các mặt hàng ở những không gian nhỏ hẹp một cách thuận tiện. Đặc biệt, nhờ khả năng co giãn, thay đổi chiều dài giúp công việc vận chuyển trở nên đơn giản và dễ dàng hơn
• Băng tải nâng hàng thẳng đứng: cũng thường được gọi là thang máy và thang máy vận chuyển hàng hóa, vận chuyển hàng hóa theo phương hướng lên thẳng đứng. Nó dùng để vận chuyển các sản phẩm hàng hóa dạng hộp từ vị trí thấp lên vị trí cao hơn theo phương thẳng đứng giống như thang máy.

Hệ thống robot vận chuyển hàng:

Một số sản phẩm phổ biến của robot vận chuyển hàng là: Robot (xe) tự hành AGV, Robot bốc xếp hàng.

Robot tự hành AGV (Automation Guided Vehicle):

• Robot tự hành AGV: AGV bản chất là một robot di chuyển nhờ dẫn hướng, trong quá trình di chuyển, nó mang trên mình hoặc kéo theo khối lượng hàng hóa đáng kể. Hàng hóa có thể được xếp trong các xe trolley, thùng hàng để kéo hoặc nâng lên, cũng có thể được chất lên chính AGV có chứa sẵn khay chứa hoặc băng tải con lăn, băng tải PVC tùy tính năng yêu cầu. Xe AGV cũng có thể chính là xe nâng dạng forklift với tính năng nâng hạ tự động được tích hợp, nâng pallet hàng, kiện hàng dạng cuộn hoặc thùng, hộp. Đôi khi AGV là sự kết hợp giữa robocar và co-bot(robot cộng tác) với khả năng nhấc, đặt xếp hàng cho ứng dụng pick&place.
• Khác với nhân công lao động truyền thống, xe tự hành AGV có thể hoạt động 24/7 với công suất tối đa. Xe kéo hàng AGV giúp vận chuyển gần như tất cả các sản phẩm, trọng lượng từ vài chục tới và trăm kg giữa các bộ phận của dây chuyền sản xuất. Giữa băng tải công nghiệp cuối dây chuyền vào kho lưu trữ hoặc xuất kho ra tới xe hàng. Làm việc chính xác ở cường độ cao, không ngừng nghỉ giúp xe tự hành AGV đem lại năng suất vận chuyển vượt trội so với lao động truyền thống.

Robot bốc xếp hàng:

Robot được hoạt động theo một chương trình cài đặt sẵn cho từng loại hàng hóa cần được bốc xếp.

Đây là loại robot được sử dụng để thay thế con người trong một công đoạn bốc xếp hàng hóa, giúp tăng năng suất lao động hơn rất nhiều lần so với lao động thủ công.

Hệ thống cảm biến:

Hệ thống cảm biến cho các vị trí kho hàng, vị trí giới hạn hành trình cho các robot chuyển hàng & hệ thống vận chuyển băng tải, hệ thống vạch chỉ dẫn đường cho robot… Các cảm biến thường sử dụng như:

• Cảm biến quang phát hiện vật thể.
• Cảm biến tiệm cận giới hạn hành trình (dạng cơ hoặc từ )
• Cảm biến hình ảnh, phân tích xử lý hình ảnh.
• Cảm biến chỉ đường cho robot AGV.
• Rất nhiều các loại cảm biến khác được sử dụng trong hệ thống.

Hệ thống phần mềm quản trị vận hành kho thông minh:

Hệ thống phần mềm quả trị trong kho thông minh hết sức quan trọng, nó là  trái tim của cả hệ thống. Kho hoạt động được tối ưu, linh hoạt hay không thì tác dụng của phần mềm là rất lớn.

Phần mềm quản trị hệ thống giúp kho tự động hoàn toàn (robot cấp và lấy hàng tự động, băng tải để di chuyển hàng hóa sang các dây chuyền đóng gói theo một chương trình cài đặt trước, cùng phần mềm để điều khiển và lưu trữ thông tin). Với khả năng có thể đặt hàng, xuất nhập hàng hoặc lấy thông tin trực tiếp từ đó thực hiện các giao dịch không cần giấy tờ mà không cần qua thủ kho thông thường,

Phần mềm quản trị hệ thống yêu cầu xuất nhập hàng (lệnh xuất nhập): Chỉ cần dựa trên nội dung hàng hóa ( tên hàng, tên lot, tên khách hàng, ngày đặt hàng,…). Hệ thống sẽ tự xác định vị trí lấy hàng khi xuất ( hoặc tự tìm vị trí cất hàng khi nhập nếu không chỉ định vị trí, ưu tiên sắp xếp theo thứ tự ngày nhập hoặc ngày sản xuất để đảm báo nguyên tắc FIFO – First In First Out), do đó thao tác xuất nhập, báo cáo…rất đơn giản, thuận tiện. Dựa trên lệnh xuất nhập, hệ thống phần mềm liên kết với các hệ thống điều khiển, cơ cấu chấp hành bên dưới để đưa ra lệnh điều khiển thực hiện theo hàng loạt các chương trình logic đã được lập trình.

Sơ đồ cơ bản của một hệ thống điều khiển kho thông minh gồm các thành phần bên dưới:

Hệ thống phần mềm của kho thông minh bao gồm nhiều cấp bậc và được phân tán xuống toàn bộ hệ thống:

• Hệ thống phần mềm quản trị trung tâm trên máy tính (quản lý xuất nhập hàng, phân tích báo cáo, lưu trữ dữ liệu thông tin về hàng tồn, tổng giá trị hàng tồn, thời gian tồn, hàng hóa quá hạn cần đưa ra thị trường nhanh nhất có thể, thông tin người vận hành, giờ giấc và ngày lấy hàng/nhập hàng, hàng bán chạy, hàng trữ kho lâu,…Tất cả thông tin được đảm bảo hiển thị theo thời gian thực. Từ đó đưa ra kế hoạch cho sản xuất…)
• Hệ thống phần mềm, chương trình điều khiển của các robot vận chuyển, robot tự hành AGV, hệ thống chương trình tự động cho băng tải chuyển hàng thông minh.