Akıllı Depo Sistemi

Akıllı telefona, akıllı bina sistemine, akıllı otomobillere hemen hemen birçok kişi vakıftır ve kullanmaktadır. Akıllı depolama sistemleri de diğer akıllı sistemler gibi belli yazılım, donanım ve diğer bileşenlerden oluşan komple bir depolama sistemidir.

Akıllı depo sistemi raf sistemleri, otomatik kontrollü robotlar, bilgisayar sistemleri, donanım ve yazılımların toplamından oluşur.

Sistemi oluşturan bileşenler, raf sistemi, bilgisayar ve PLC (Programmable Logic Controller, Programlanabilen Mantıksal Denetleyici) veya Driver Cards (Sürücü Kart Sistemleri) ile sürülebilen bir donanıma sahip elektronik kontrol panosu olan X,Y,Z,U,W eksenlerinde hareket edebilme özelliklerine sahip kule robotlar (stacker crane), mekik (pallet runner) vb. elektrik enerjisi ile çalışan AC ve DC motorlar ile hareket imkanı bulan makinalar ile konveyör sistemleri, katlar arası asansörler, manyetik çizgi izleme esası ile çalışan bağımsız liftlerin tamamından oluşur.
Sistemin koordinasyonu için sistemin büyüklüğüne bağlı olarak bir veya daha fazla PC veya tablet, el terminali ile bir ana sunucuya ihtiyaç vardır. Sistemdeki haberleşme ve veri akışı kablosuz sağlanmakla beraber istenirse data kablosu da kullanılabilir.

Akıllı depolama sisteminin temelini yüksek irtifalı depo rafları oluşturmaktadır. Bu rafların yüksekliği 30-40 metre yüksekliklere ulaşabilmektedir.

Akıllı depo sistemlerinde bir koridor boyunca sabit bir ray üzerinde aynı anda hem yatay hemde dikey hareket etme kabiliyetine sahip bir kule robot (stacker crane) mevcuttur.
Kule robot kendi içinde bir bütündür. İhtiyacı olan bütün sistem ve bileşenleri bir pano içinde taşır.
Kule robotun hareket sistemi senkron veya asenkron motorlar ile sağlanmaktadır.
Kule robot hat boyunca mesafe ölçen hassas konumlama sağlayacak hassasiyete sahip sensörlerle donatılmıştır. Örnek olarak, palet algılama, mekik algılama, raf başı vb. gibi birçok işlev için farklı özelliklerde sensörler bulunmaktadır.
Bütün bu sensörler haricinde her eksen için ayrıca hareket algılayıcı güvenlik sensörleri bulunmaktadır. Kule robot kendi içinde PLC kontrol ile kontrol saglar. Çok özel durumlarda PLC kontrol ünitesi yerine Motion Controller veya Driver Cards sistemleride kullanılabilir.
Kule robot (Stacker Crane) max. 1500 mm genişlikte bir koridorda çalışabilir. Buradaki 1500mm lik genişlik euro palet standardından yola çıkarak belırlenmiş bir ölçüdür.

Kule robot, raf içinde mekik (palet runner) cihazıyla koordineli olarak çalışmaktadır.
Mekik sistemi kendi içinde taşıdığı şarj edilebilir DC enerji kaynağını kullanarak hareket sağlar. Mekik sistemi de kule robotta oldugu gibi kendi içinde bağımsız bir PLC kontrol sistemine ve sensörlere sahiptir.
Mekik kule robot ve ana server ile kablosuz haberleşme sağlar. Mekik sistemi programında tanımlanmış olan farklı ölçülerdeki paletleri hassas olarak ölçüm yaparak belli bir disiplinde istifleme veya raftan boşaltma yaparak kule robotun alabileceği bir noktaya taşır.
Mekik sistemi raf içine palet istiflerken veya raftan boşaltma yaparken gerek tek tek gerekse belirtilen adet urunu peşpeşe seri olarak taşır. Mekik görevini tamamladıktan sonra bekleme noktasında durur.
Raftaki belirlenen ürünlerin depolanması veya boşaltılması görevi tamamlandıktan sonra kule robot mekiği bir başka rafa yerleştirerek çalışmayı devam ettirir.
Yükleme veya boşaltma işlemi tamamlanmış ise kule robot mekiği depolama alanı dışında bekleme bandına getirerek işlemi sonlandırır.

Akıllı depo sistemlerinde kule robot ve mekik ikilisine ilaveten depo sistemine göre farklı yardımcı sistemlerde kullanılabilir. Bunlar konveyör veya manyetik çizgi okuyan taşıyıcılar (line follower robot), transpaletler, forkliftler, katlı depolarda yük asansörleri vb.

Manuel sistemlerin kontrolünün saglanması amacıyla farklı yöntemler kullanılabilir. Bunların en başında RFID olarak bilinen (Radyo Frekanslı Tanıma Radio Frequency Identification) gelir.
Bununla beraber barkod veya karekod sistemi kullanılmaktadır. Başlangıç rampasına giden yolda bir noktaya veya bir geçiş koridoruna yerleştirilmiş bu tanımlama sistemlerinden gelen veri otomatik olarak sistem veri tabanına ulaşmış olur.
Tanımlanmış ürün depo içinde bir noktaya ulaştığı anda koordinat veya adresleme bilgisi de kule robot veya mekik tarafından veritabanına gönderilerek adres + barkod bilgileri eşleştirilerek işlem tamamlanmış olur. Aynı zamanda bu bilgiler uygun yazılım diliyle farklı programlara da gönderilerek işlenmesi saglanabilmektedir.

Akıllı depo sisteminin avantajları :

Forkliftler, kaldıracağı ağırlığa ve yüksekliğe bağlı olarak değişik özellikler de olsalarda genelde bir koridorda manevra yapabilmek için 3500 mm lik bir genişliğe ihtiyaç duyarlar.
Bir back to back (sırt sırta raf) sisteminde 2 palet için 3.5mt. koridor genişliğine ihtiyaç vardır.
Palet için gereken genişlik 2.0mt. iken sadece manevra alanı için kullanıma ayrılan genişlik 3.5mt. olmaktadır.
Bu, oran farkıyla %175 etmektedir. Başka bir deyişle 3.5mt lik koridorda kule robot için gerekli genişlik max. 1.5mt. oldugundan 2.0mt. kazanç sağlanabilir.
Bu durumda depolama alanından %60-%90 arasında alan kazancı söz konusudur. Bu değerde forklift ile yükleme yapılan depo yuksekliği baz alınmıştır. Bu yukseklik en çok 9 metre civarındadır.
Yüksek irtifalı bir depo raf sisteminde kapasite artışı yukseklikle doğru orantıda artacaktır.

Akıllı depo sistemlerinde yükleme ve boşaltma operasyon süreleri ciddi oranda düşüş gösterir. Yatay ve dikey eksende ortalama hız 30-90 metre/dakika civarındadır.

Akıllı depo sistemi ile yapılan yükleme boşaltma operasyonlarını manuel sistemle yapmak istediğimizde depo alanında ciddi oranda bir araç trafiği ve kargaşası yaşanması kaçınılmazdır. Bu durum belli riskleride beraberinde taşır.

Akıllı depo sistemleri operasyonların insansız olarak işletildiği bir sistemdir, eğer sistem başlangıçta doğru kurgulanmış ve başlangıç noktasında insan hatası bulunmuyor ise doğru zamanda doğru yükleme ve boşaltma sistemi olarak en uygun sistemlerdir.
Bu sistemlerini kullanan firmaların lojistik ve depolama süreçleri incelendiğinde ve diğer sistemler ile karşılaştırıldığında verimliliği düşüren süreçlerin yaşanmadığı gözlemlenir.

Akıllı depo sistemlerinde depo içi sirkülâsyonunun anlık olarak takip edilebilmesi ve operasyon süreçlerinin anlık kayıt altında tutulabilmesi, bu verilerin başka programlar ile paylaşılması ve sistemin gönderdiği anlık verilerin işlenmesi mümkündür.
Bu sistemler aracılığı ile artık sadece FIFO ve LIFO değil, aynı zamanda FEFO ( First Expire date First Out) hareketleri takibiyle sağlıklı depo yönetimi yapılmaktadır.
Bu nokta çoğu kullanıcı tarafından göz ardı edilse de özellikle gıda ve sağlık sektöründe önemli bir kriter ve önceliktir.

Akıllı depo sistemleri, “idle time” dediğimiz, operasyonun durduğu zamanlarda bile depodaki ürünlerin depo içi hareketlerini sürdürerek stok optimizasyonunu sağlar. Bu sayede sevkiyat ve operasyonların en uygun zamanlamayla yapılmasını mümkün kılar.

Uygun maliyetli bir sistemdir.
Diğer depolama sistemlerindeki iş makinelerinin genel giderleri, operator giderleri ve riske dayalı diğer giderler hesaplandığında bu sistemin avantajları yüksektir.
Depolama alanını taban alan ve yukseklik olarak maksimum verimlilikte kullanarak yüksek yoğunlukta depolamaya imkan tanıması inşaat giderlerinde ciddi bir tasarruf sağlayacağından bu açıdan da avantajı göz ardı edilemez.

Otomatik Depo Sistemi (AS/RS)'nin sıklıkla kullanıldığı alanlar:
  • İlaç sektörü
  • Lojistik sektörü
  • Dağıtım depoları
  • Hava kargo işletmeleri
  • Beyaz eşya / elektronik ürün depolama
  • Otomotiv parçaları