PICK to LIGHT 2.0 Warehouse & storage solution

01. Zadanie

Cieľom projektu je zabezpečenie jednej fázy vo výrobnom procese Just-In-Sequence systému v automobilovom prostredí. Konkrétne sa jedná o fázu preberania (pickovania) súčiastok z priebežne doplňovaného skladu súčiastok do vozíkov, v ktorých sú tieto súčiastky doručované do montážnych liniek nárazníkov, kde sa pevne spoja a vytvoria tak hotový nárazník podľa špecifikácie objednávateľa.
V rámci procesu pickovania existujú slabé miesta, ktoré sú vo svojej podstate komplexné, ktoré vnášajú do procesu chybovosť alebo proces spomaľujú. Týmito slabými miestami je napríklad orientácia v sklade plnom súčiastok, prebratie správnej súčiastky, správneho počtu súčiastok a synchronizácia s procesom montáže.

02. Riešenie

Projekt Picker line uľahčuje a urýchľuje proces pickovania aj s následným napojením na samotný výrobný proces, kde zabezpečuje aj kriticky dôležité kroky pre úspešnú produkciu nárazníkov. Uľahčenie a urýchlenie pickovania sa realizuje najmä vďaka svetelnej LED navigácii, ktorá pickerovi ukazuje miesto, odkiaľ má súčiastku zobrať a aj mu signalizuje, koľko kusov súčiastky má zobrať.

Komponenty platformy inteligentného skladu

LED kontrolér
Ovláda svetelnú signalizáciu v regáloch podľa inštrukcií, ktoré dostáva z aplikačného serveru. Rovnako ovláda aj svetelnú signalizáciu vozíka, inštrukcie dostáva priamo z tabletu.

RF RC kontrolér
Prijíma RFID signály používané pickerom a deleguje ich na aplikačný server, kde sa už aplikačná logika stará o konkrétne kroky.

Stino obrazovky
Sú umiestnené v centrálnom monitoringu a zobrazujú stavy objednávok a vozíkov. Na jednom paneli sa zobrazujú objednávky, ktoré čakajú na pridelenie a následnú kompletizáciu a práve sa kompletizujúce objednávky. Na druhom paneli sa zobrazujú hotové a práve kompletizované objednávky. Na poslednom paneli je prehľad informácií o pickovacích vozíkoch.

Integračné API
Zabezpečuje prepojenie komponentov bežiacich mimo aplikačného servera komunikujúcich rôznymi formami.

Backend API
Obsahuje aplikačnú logiku, ktorá monitoruje stav systému, zabezpečuje získavanie, ukladanie a poskytovanie údajov, interaguje s komponentami užívateľskej platformy.

Databáza
Ukladá a poskytuje uložené informácie a štatistické operácie.

Existujúci systém (JIS)
Je zdrojom údajov pre celý systém. Z neho sa načítavajú údaje o položkách, objednávkach a stave výroby, na základe ktorého sa vysviecujú vypickované vozíky v nádraží a vo výrobnom parkovisku pickovacích vozíkov.

Komponenty užívateľskej platformy

RFID zariadenie (picker)
Je to vysielač RFID signálov, ktorý má picker pripevnený na ruke. Pomocou tohto vysielača picker interaguje so systémom, kde sa prihlasuje do pracovnej zmeny alebo potvrdzuje zobratie položky z objednávky.
Signály vysielané zariadením sú spracúvané v RF RC kontroléri, ktorý zabezpečí delegáciu týchto signálov na aplikačný server, kde sa už aplikačná logika postará o konkrétnu akciu.

Picker aplikácia (mobilná aplikácia)
Jedná sa o natívnu aplikáciu, ktorá bude spúšťaná na mobilnom zariadení pripevnenom k vozíku, na ktorý picker kompletizuje objednávku.
Aplikácia komunikuje s backendom prostredníctvom wifi pripojenia, odkiaľ si načítava údaje o priradenej objednávke a jej položkách.Tieto informácie následne pickerovi zobrazuje a umožňuje mu zobraziť si detail položky pre prípad nejakej nejasnosti.

Registračný terminál (natívna mobilná aplikácia)
Aplikácia je natívna a beží na tablete, ktorý je pevne umiestnený v priestore Supermarketu. Podstatou je spárovanie pickerovej osoby a RFID zariadenia, ktoré bude počas pracovnej zmeny používať. Mimo toho je túto aplikáciu možné využiť ako minimalistický dochádzkový systém, kde sa eviduje pickerov reálne odpracovaný čas.

Admin aplikácia
Admin aplikácia je webovou aplikáciou, ktorá sa využíva na správu položiek, osôb, konfiguráciu systému a prehľad štatistík.

Technológie a infraštruktúra

Softvérové technológie

Navrhnuté riešenie sú zhotovené pomocou bežne používaných open-source technológií najnovších verzií. Implementácia bude rovnaká pre všetky prostredia – vývojárske, testovacie a produkčné.

Backend API / Integračné API

• Development
  • Java 8+, Spring Boot 2+, Spring 5+, Apache Kafka, Maven, Spring Data, Spring Security, REST
• Application servers
  • Tomcat (Wildfly), Nginx
• Databázy
  • MySQL/MariaDB 5.7+ (sql)
  • Elasticsearch 5+ (nosql)
  • Redis

Picker aplikácia a aplikácia pre Registračný terminál

• Android native mobile application
  • Android SDK / Java / Android version 5.0 a novšie

Web Admin aplikácia

• Angular, CSS3, SASS, JavaScript, jQuery, Bootstrap
• Podporované prehliadače – Chrome, Firefox, Opera, Safari, Internet Explorer 11 a novšie

DevOps – prostredia

V rámci oddelenia prístupov, údajov a iných obáv sme rozdelili projekt z pohľadu prostredí nasledovne:

Produkčné prostredie

• používané koncovými používateľmi s reálnymi údajmi

Testovacie prostredie

• používané používateľmi, testermi a vývojármi na odskúšanie a pripomienkovanie aktuálnej verzie
• pre časté a pravidelné nasadzovanie nových verzií a simulovanie produkčného prostredia
• s rovnakým nastavením ako produkčné prostredie

Vývojové prostredie

• používané interným tímom pre odskúšanie každodenných zmien

DevOps – nástroje

Uvádzame zoznam nástrojov, ktoré sme použili počas implementácie projektu.

• Verzovanie zdrojových kódov
  • GitLab / GIT
• Dokumentácia REST rozhrania
  • Swagger
• CI (Continuous Integration)
  • Bamboo
  • Artifactory
  • Ansible
  • Sonar
• Zostavovanie a nasadzovanie mobilnej aplikácie pre Android
  • Zostavovanie pre každé prostredie
  • store related tools for certifications / provisioning management
  • store related tools for release management
• Monitorovanie prác a zdieľanie informácií
  • JIRA
  • Confluence

03. Výsledok

Už po niekoľkých mesiacoch od nasadenia klient evidoval nárast počtu vybavených objednávok o viac ako 27%. Rovnako sa výrazne znížila chybovosť pri vybavovaní objednávok, z pôvodných 15,6% na 0,82%.

Projekt poskytuje sprehľadnenie a zefektívnenie procesu pickovania optimalizáciou trasy do tvaru U. Zníženie chybovosti vysvietením pozície, kde sa požadovaná súčiastka nachádza. Ďalšou pridanou hodnotou je aj kontrola pomocou rádiofrekvenčných hodiniek a tabletov pripevnených na pickovacích vozíkoch, pomocou ktorých picker interaguje so systémom a potvrdzuje rôzne akcie. Týmto spôsobom sa skracuje aj výcvik nových pickerov. Projekt poskytuje aj štatistiky a hlásenia umožňujúce ďalšiu optimalizáciu procesov a prehľady výkonnosti jednotlivých pickerov.