HADATAPBLOGARTYKUŁ

Wdrożenie systemu RFID: lokalizacja w czasie rzeczywistym

Kacper Domaradzki 14 lipca 2023 |

Celem wdrożenia systemu lokalizacji w czasie rzeczywistym, opartego o technologię RFID, w Centrum Logistycznym 7R Logistic Kraków-Kokotów było umożliwienie szybkiego zlokalizowania każdej oznakowanej palety, jak również możliwość automatycznego przeprowadzenia inwentaryzacji.

Głównym oczekiwaniem wobec zastosowania identyfikacji radiowej była całkowita automatyzacja procesów związanych z identyfikacją palet oraz wykonywaniem inwentaryzacji.

System umożliwia lokalizację palet i wózków widłowych w obszarze regałów z dokładnością do regału w alejce. Obiekty wjeżdżające/wyjeżdżające przez kontrolowane bramy są identyfikowane z dokładnością do bramy i kierunku przemieszczania.

Proces po wdrożeniu

Wszystkie palety przyjmowane do magazynu są na samym początku znakowane etykietami RFID. Następnie palety, zgodnie z dyspozycjami z systemu magazynowego, rozwożone są na odpowiednie miejsca magazynowe.

Informacja o miejscu, w którym została odłożona paleta, jest automatycznie przekazywana z systemu RFID do sytemu magazynowego. Przy każdym kolejnym przesunięciu palety w magazynie ponownie , automatycznie następuje rejestracja nowej lokalizacji palety przez system RFID. Następnie dane te przekazywane są do systemu magazynowego.

Wszystkie wózki widłowe są oznakowane na stałe znacznikami RFID, co umożliwia ich śledzenie na terenie magazynu również na podstawie odczytów z systemu RFID.

System RFID obejmuje swoim działaniem lokalizację z dokładnością co do każdej z:

  • 28 alej między regałami,
  • 19 bram i doków (rejestracja wejścia i wyjścia),
  • 5 stref przeznaczonych na pola odkładcze (kompletacja przed wysyłką).

System RFID dla dokładnej lokalizacji w czasie rzeczywistym

Z uwagi na konieczność pokrycia systemem RFID całego obiektu i wymagania dotyczące dokładności lokalizacji zdecydowano się na wdrożenie systemu RTLS, który wyznacza współrzędne obiektu oznakowanego znacznikiem (etykietą) RFID.

Jedynym opłacalnym ekonomicznie rozwiązaniem, biorąc pod uwagę przyjęte założenie znakowania wszystkich palet, było zastosowanie systemu pasywnego RTLS. Wdrożonym systemem jest system STAR firmy Mojix. Jest to rozwiązanie działające w zakresie częstotliwości UHF i zgodne z powszechnym w logistyce standardem EPC Classl Gen2. Dzięki takiemu podejściu możliwe było wykorzystanie relatywnie tanich etykiet pasywnych. Jest to istotne z uwagi na duże ilości etykiet RFID (magazyn ma pojemność ponad 17 000 miejsc paletowych) i brak możliwości ich wielokrotnego wykorzystania.

System STAR oparty jest o pojedynczy punkt odczytu (czytnik STAR), który kontroluje setki anten, dzięki czemu oferuje elastyczność w odpowiedzi na potrzeby jednego lub wielu równolegle przebiegających procesów biznesowych i umożliwia wyjście poza konwencjonalne, odizolowane punkty odczytu z ich ograniczeniem odległości odczytu.

W systemie STAR anteny pełnią jedynie funkcję zasilającą etykiety RFID, zaś odczyty dokonywane są przez czytnik STAR. Unikalność odbiornika STAR polega na umiejętności odczytu ekstremalnie słabych sygnałów w olbrzymiej przestrzeni.

Najistotniejsze zalety systemu to:

  • prędkość odczytu do 700 etykiet na sekundę,
  • brak konieczności umieszczenia etykiety na linii widoku,
  • jeden system dla całego obszaru pokrycia, z możliwością śledzenia obiektów w środowisku wysokiego zagęszczenia etykiet dla równolegle przebiegających procesów biznesowych,
  • zdolność rozmieszczenia setek indywidualnie kontrolowanych, stałych bądź ruchomych obszarów nasłuchu, optymalizujących procesy biznesowe ,
  • pojedynczy punkt poleceń systemowych i kontroli w rozległym obszarze wielu procesów biznesowych,.
  • sprawne rozszerzanie sieci pokrycia, płatne w momencie zwiększenia liczby anten zasilających eNode,
  • poszerzenie użyteczności i wartości przez elektroniczny dowód wysyłki,
  • precyzyjne śledzenie lokalizacji,
  • zapewnienie autentyczności i bezpieczeństwa.

System Mojix składa się z następujących elementów:

  • czytnik STAR3000 z kontrolerem,
  • punkty zasilające etykiety (eNode),
  • anteny zasilające etykiety RFID podłączane do punktów typu „eNode”,
  • wzmacniacze sygnału (eMux),
  • okablowanie,
  • oprogramowanie lokalizacyjne.

Integralną częścią wdrożonego rozwiązania jest system wizyjny (kamer), dzięki któremu możliwe jest wykrywanie ruchu w wyznaczonych obszarach. Na podstawie wykrytego ruchu system RFID uruchamia konkretne anteny RFID, które zasilają etykietę. Z uwagi na dużą liczbę anten w systemie cykl odczytu z wykorzystaniem wszystkich anten wydłuża się.

W takim przypadku konieczne było zastosowanie kamer jako narzędzia sygnalizacji, które anteny należy natychmiast uruchomić, aby zarejestrować przesunięcia obiektów. System kamer oferuje również dodatkową funkcjonalność wspierającą odczyty RFID. Ta funkcjonalność to określanie kierunku ruchu wykrytego obiektu. Dzięki temu możliwe jest poprawienie dokładności lokalizacji obiektów.

Głównym elementem rozwiązania jest kontroler systemu STAR i oprogramowanie odpowiadające za wyznaczenie lokalizacji etykiety RFID na podstawie jej odczytów. Kontroler połączony jest z dwoma innymi systemami. Są to system wizualizacyjny służący do graficznego przedstawienia magazynu oraz system magazynowy 7RWEB.

Z kontrolera do systemu magazynowego wysyłane są informacje o prze­ sunięciach palet. System magazynowy aktualizuje stany magazynowe. Na podstawie informacji z systemu magazynowego w systemie wizualizacyjnym możliwe jest odszukanie palety o wskazanym numerze SSCC i znalezienie jej na trójwymiarowej mapie magazynu. Z kolei informacje o lokalizacji wózków przesyłane są do systemu wizualizacyjnego bezpośrednio z systemu RTLS.

System wizualizacyjny w czasie rzeczywistym odzwierciedla położenie każdego wózka. Oprócz bieżącej rejestracji, system posiada również możliwość wykonania inwentaryzacji na żądanie.

Inwentaryzacja to standardowy mobilny system do szybkiego sporządzania inwentaryzacji środków trwałych w dowolnie wybranej lokalizacji przedsiębiorstwa oraz śledzenia i ochrony wartościowego sprzętu. Podstawowym realizowanym celem systemu jest zminimalizowanie czasu przeprowadzania inwentaryzacji i ilości towarzyszących jej dokumentów papierowych do niezbędnego minimum. System pracuje w formie rozproszonej na mobilnych czytnikach RFID, pod kontrolą systemu Windows. Współpracuje z każdym systemem FK.

Korzyści wynikające z zastosowania systemu:

  • Skrócenie czasu wykonywania inwentaryzacji
  • Zmniejszenie kosztów inwentaryzacji
  • Posiadanie bieżącej, rzeczywistej informacji o stanie majątku i miejscu jego przebywania
  • Automatyczna wymiana danych ze wszystkimi znanymi systemami FK
  • Bieżąca informacja o przesunięciach środków trwałych
  • Ochrona przed nieuprawnionym wynoszeniem sprzętu

Zasadnicze realizowane funkcje systemu:

  • Kodowanie znaczników RFID do znakowania środków trwałych
  • Znaczniki RFID w odpowiedniej formie – etykiet , przewieszek, tabliczek – są kodowane poprzez zapisanie unikatowego numeru środka trwałego i stowarzyszone z identyfikatorem tegoż środka w bazie danych systemu FK.
  • Importowanie arkuszy spisowych z systemu FK
    Wcześniej przygotowane w systemie FK arkusze spisowe są importowane na czytnik RFID, który jest jednocześnie przenośnym komputerem, w celu późniejszego porównywania ze stanem faktycznym.
  • Wykonywanie inwentaryzacji środków trwałych
    Pracownik wykonujący przy pomocy czytnika RFID inwentaryzację, odczytuje najpierw Identyfikator lokalizacji z Tagu lokalizacji a potem z odległości kilku metrów wszystkie Identyfikatory z tagów przymocowanych do inwentaryzowanych przedmiotów. Wyniki Zapisywane są w pliku spisu na czytniku.
  • Eksport wyników inwentaryzacji do systemu FK
    Wyniki inwentaryzacji przesyłane są do systemu FK
  • Bieżąca rejestracja przesunięć środków trwałych
    Odpowiednio rozmieszczone bramki RFID rejestrują ruch wartościowych przedmiotów
  • Strefy ochrony sprzętu
    Bramki na granicach stref ochrony rejestrują nieautoryzowane opuszczanie strefy przez wartościowy sprzęt i uruchamiają procedury alarmowe według wcześniej zdefiniowanych reguł.