O konieczności wdrażania innowacyjnych rozwiązań w firmach przemysłowych w celu zdobycia przewagi konkurencyjnej wie dziś każdy prężnie działający przedsiębiorca. Innowacje – produktowe lub procesowe – usprawniają procesy produkcyjne i umożliwiają obniżanie kosztów. Ideałem są takie rozwiązania, które pozwalają produkować więcej niż dotychczas przy zużyciu mniejszej ilości materiałów. Aby to było możliwe, wszystkie tryby maszyny, jaką jest zakład produkcyjny, muszą działać bez zakłóceń. W głównej mierze dotyczy to ogniwa łączącego halę produkcyjną i magazyn (materiałów i wyrobów gotowych).

Automatyzacja procesów magazynowych
Automatyzacja procesów produkcyjnych i magazynowych jest niewątpliwie sprawdzonym środkiem obniżania kosztów produkcji (chociaż oszczędności pojawiają się niejednokrotnie dopiero po kilku latach od inwestycji) i jej usprawniania. O ile automatyka w hali produkcyjnej obecna jest od bardzo dawna, do magazynów trafia rzadziej. Badania przeprowadzone w 2014 r. przez Panel Polskich Menadżerów Logistyki wykazały, że blisko 60% firm w Polsce nawet nie zastanawiało się nad wdrożeniem automatyki magazynowej. To małe zainteresowanie wynika często z niewiedzy i braku świadomości dotyczących wymiernych efektów takiej zmiany. W innych krajach świadomość konieczności automatyzacji poszczególnych segmentów zakładów produkcyjnych, w tym magazynów, jest większa, a coraz więcej producentów automatyki opracowuje innowacyjne rozwiązania przeznaczone do magazynów. Powstały zatem zautomatyzowane regały magazynowe, systemy transportu wewnętrznego, technologie Pick-by-Light i Pick-by-Voice, zrobotyzowane wózki widłowe, kody RFID, a nawet drony czy beacony. Wszystkie te środki pozwalają usprawnić działanie magazynu, wyeliminować błędy ludzkie, kontrolować zgromadzone zasoby, a także ich drogę na linie produkcyjne.

Główna arteria to system informatyczny
O sprawne funkcjonowanie magazynu i linii produkcyjnej, oprócz środków automatyzacji bezpośredniej, dbają także systemy zarządzania i optymalizacji produkcji w rodzaju Lean Managament czy Six Sigma. Cel jest jeden: usprawnienie łańcucha dostaw, „odchudzenie” zapasów i planowanie produkcji. Jednak niewątpliwym ogniwem łączącym magazyn z produkcją jest system informatyczny, który pozwala planować dostawy do magazynu i pobór z niego materiałów do produkcji, a także rozmieszczenie gotowych produktów lub półproduktów w magazynie. Podstawą są systemy klasy ERP (Enterprise Resources Planning) służące do zarządzaniu produkcją, których uzupełnieniem są najczęściej systemy WMS (Warehouse Management System) obsługujący szczegółowo procesy magazynowe. Niektórzy dostawcy systemów ERP oferują funkcjonalność WMS jako jeden z integralnych modułów pakietu ERP lub obsługują ją częściowo w ramach modułów gospodarki magazynowej. Najbardziej innowacyjne systemy mają także funkcjonalności pozwalające na zarządzanie zamówieniami, kalkulowanie kosztów zleceń, szczegółowe planowanie produkcji (APS), zarządzanie magazynem (MRP), rejestrację czasów pracy (MES) oraz rozliczanie zleceń na ich podstawie. Rozbudowane systemy umożliwiają obsługę wielu urządzeń mobilnych, całkowitą eliminację papierowej formy dokumentów, a dzięki połączeniu z modułem produkcyjnym przekazywanie planów na produkcję, kompletację wydań z magazynu materiałów, raportowanie produkcji w czasie rzeczywistym, indywidualną integrację ze sterownikami obiektowymi maszyn produkcyjnych, realizację procesów kontrolnych i prowadzenie statystyk produkcyjnych.

Nowoczesne systemy pozwalają nie tylko na kontrolę procesów produkcyjno-magazynowych, lecz także na uzyskanie spójnej wiedzy o zsynchronizowanym i skoordynowanym przepływie procesów oraz danych, dzięki czemu możliwa jest ścisła kontrola całego procesu produkcyjnego. Obecnie ewolucja systemów ERP prowadzi do ich integracji z innymi wyspecjalizowanymi systemami, takimi jak SCM (Supply Chain Management) – zarządzanie łańcuchem dostaw i CRM (Customer Relationship Management) – system zarządzania relacjami z klientami. Dane z tych systemów trafiają do ERP i na tej podstawie realizowane są np. poszczególne zamówienia produkcyjne wynikające m.in. ze zmian rynkowego zapotrzebowania. Uzupełnieniem systemu SCM jest etykieta logistyczna, która pozwala nadzorować przepływ towarów przez łańcuch dostaw, dając pewność, że informacja będzie jednoznacznie interpretowana we wszystkich jego etapach. Elektroniczna etykieta może być drukowana w postaci kodu kreskowego lub przekazywana za pośrednictwem RFID.

Wysokie składowanie i automatyzacja końcowych etapów
Jedną z bardziej zaawansowanych form automatyzacji i wykorzystania technologii informatycznych, co odzwierciedla założenia ideii Przemysł 4.0, są automatyczne magazyny wysokiego składowania, w których rolę operatorów wózków widłowych przejmują układnice magazynowe obsługujące palety na regałach o wysokości wynoszącej nawet do 40 metrów. Ładunki są przemieszczane szybko i bezpiecznie, a wykorzystanie dostępnej do zagospodarowania powierzchni magazynowej jest optymalne. Lokalizacją ładunków zarządza system informatyczny obsługiwany często przez jedną osobę. Tego typu rozwiązanie pozwala na bieżąco śledzić ruchy surowców, opakowań i wyrobów gotowych, a także łączyć maszyny produkcyjne z magazynem i zaopatrywać je bezpośrednio oraz na bieżąco w potrzebne materiały. Wszelkie przesunięcia magazynowe są generowane przez system i w pełni przez niego nadzorowane.

Miejscem automatyzacji i łączenia produkcji z magazynem jest zautomatyzowanie końcowych etapów procesów produkcyjnych. W procesie kompletacji palety, jej owijania, etykietowania i przewożenia do właściwego magazynu pracownik może zostać zastąpiony systemem, w którym to roboty podejmują wyrób z końcówki linii produkcyjnej. Następnie paletyzują go, a potem skompletowana paleta transportowana jest do urządzeń owijających i etykietujących. W końcu zautomatyzowany pojazd przewozi paletę do magazynu. Technologia ta jest bardzo elastyczna i łatwo można ją dostosować do potrzeb każdej firmy, a kluczem tego rozwiązania jest dobra organizacja współpracy urządzeń z wózkami widłowymi poruszających się wśród regałów magazynowych, którą w całości nadzoruje system zarządzania magazynem. Jej uzupełnieniem może być głosowy, zautomatyzowany system kompletacji, w którym czynności wykonywane są na bieżąco, co ma znaczenie dla momentu przesunięcia zapasów z części magazynowej do kompletacyjnej. Technologia ta może spowodować nawet 25% wzrost wydajności.

Innowacyjnym sposobem kontroli nad produktami w procesie produkcji i magazynowania, który rozpowszechnił się już w wielu firmach, jest technologią RFID otwierająca nowe możliwości przetwarzania informacji w procesach magazynowo-produkcyjnych. RFID to zdalne kontrolowanie za pomocą fal radiowych przepływu towarów z wykorzystaniem znaczników/ tagów wysyłających unikalny kod.

Czwarty poziom niemożliwy bez trzeciego
Badania poziomu automatyzacji polskich zakładów produkcyjnych przeprowadzone przez firmę ASTOR pokazują, że dla zarządzających polskimi fabrykami nadal w dużym stopniu aktualne pozostają wyzwania trzeciej rewolucji przemysłowej związanej z technologiami mikroelektronicznymi. Tylko 15% polskich fabryk jest w pełni zautomatyzowanych, a 76% ankietowanych wskazuje na częściową automatyzację. Ponadto wciąż tylko niewielka część przedsiębiorstw korzysta z systemów IT do operacyjnego zarządzania i sterowania produkcją. Aby przejść do kolejnego etapu, zwanego Przemysłem 4.0, polskie fabryki muszą mieć dostęp do technologii z wcześniejszego etapu. Konieczne jest zbudowanie silnej infrastruktury pozwalającej na automatyzację i informatyzację produkcji. Ta faza stanowi fundament do inwestycji w bardziej „inteligentne” technologie i umożliwia przejście na „poziom 4.0".