Зачем нужны цифровые двойники склада

Цифровые двойники становятся все более популярными в различных отраслях, включая логистику и складирование. Они представляют собой компьютерную модель объекта реального мира, а вот зачем она нужна применительно к складскому хозяйству — поговорим в статье.

В логистике и складском хозяйстве все чаще используются цифровые двойники – компьютерные модели физических объектов, процессов или систем, которые позволяют отслеживать, анализировать и оптимизировать операции на складе. Почему? Существует целый ряд проблем, которые предприятия пытаются решить при помощи цифровых двойников склада. Недостаточная видимость и отслеживаемость, низкая эффективность, неоптимизированные процессы, ограниченные возможности для анализа и прогнозирования, сложности с управлением данными — и это не полный перечень.

Рассмотрим несколько типов задач, для которых цифровой двойник на складе может быть особенно полезен и проиллюстрируем их примерами из нашей практики.

Задача N1. В контексте планирования (либо реорганизации) работы склада нужно оценить различные сценарии и варианты управления. Для этого используется имитационное моделирование, которое работает с виртуальной копией реальных систем и процессов. Этот подход помогает проверить свои гипотезы на ранних этапах поиска решений. А за счет этого сократить затраты и принимать более обоснованные решения. Этот подход активно применяется в логистике и управлении запасами для повышения эффективности работы склада.

В любой ситуации, когда вы планируете что-то делать со складом, например, модернизировать складское хозяйство, устанавливать новое оборудование, менять топографию или открывать новый склад — все гипотезы и варианты можно протестировать при помощи цифрового двойника и выбрать наиболее оптимальное решение.

Цифровые двойники также могут моделировать такие сценарии, как увеличение или падение спроса, перебои с поставками или изменения планировки, чтобы оценить их влияние на складские операции на работающем складе.

Вместо внедрения одного сценария и проверки его «в деле», можно анализировать сотни сценариев без ущерба для работы склада или провести «тест-драйв» для оборудования на складе.

Пример:

На автоматизированном складе крупного ритейлера возникали простои во времени. Причиной стало то, что при планировании логики построения маршрутов роботов не было учтено то, что роботы иногда загораживают друг другу дорогу, а встроенные в них алгоритмы разрешения подобного рода коллизий оказались очень затратными по времени. При помощи цифрового двойника, удалось протестировать возможные маршруты и поменять логику построения маршрутов на варианты с минимальной вероятностью коллизий.

Задача N2. Мониторинг работающего склада

Позволяет визуализировать работу склада и облегчает задачу понимания сути возникающих ситуаций и их обнаружения на территории склада или предприятия.

Наиболее распространенный режим — цифровая тень, позволяющая создать модель реального объекта, которую можно использовать исключительно для мониторинга и диагностики текущего состояния оборудования и других объектов. Воздействовать на реальный объект через его цифровую тень невозможно. Зато можно использовать полученные данные для последующего анализа (математического, статистического и т.д.). Цифровая тень подключается к работающему оборудованию и получает от него информацию в реальном времени.

В отдельных случаях возможно внедрение рычагов управления, когда через цифрового двойника выполняются манипуляции с реальными объектами и передаются управляющие команды на оборудование.

Пример:

На одном из складов роботы выдавали ошибку и переставали перемещаться из-за того, что болтающаяся упаковочная пленка мешала лидару. Цифровой двойник, интегрированный с системой видео распознавания, позволил сотрудникам отслеживать на экране расположение проблемных роботов на схеме склада, получать описание возникшей ошибки (в данном случае: помеха перед лидаром) и оперативно устранять возникшую проблему.

Задача N3. Использование цифровых двойников на стадии приемо-сдаточных работ / тестирования ПО.

Ее суть — в упрощении некоторых этапов приемочного тестирования, которые связаны с физическим применением автоматизированного оборудования, однако нацелены на тестирование бизнес-логики, нежели поведения самого оборудования.

Цифровой двойник склада имитирует процессы приемки товаров перед его поступлением, сигнализирует о любых несоответствиях, выявляет простой оборудования. Модель поможет установить правила и процедуры, которые необходимо соблюдать, обеспечивая единообразие в приемке товаров.

Пример:

Тестирование перед внедрением системы управления складом требовало подготовительных работ. Использование цифрового двойника позволило не провоцировать простои на складе, поскольку поначалу в системе возникали ошибки из-за других, внешних систем (неверные данные приходили из системы ERP). И тестирование на самом складе до устранения этих ошибок только бы потратило время работы склада в пустую.

Преимущества и выгода использования цифровых двойников:

• Проверка гипотез до затрат на дорогостоящее оборудование и модернизацию склада (вполне возможно, покупка дорогостоящего оборудования не требуется)
• Проверка и тестирование процессов на виртуальной модели без остановки работы склада
• Оптимизация выполнения ремонтных и наладочных работ, за счет грамотного мониторинга
• Минимизация затрат от простоев, ошибок и неэффективных решений
• Анализ рисков и моделирование различных внештатных ситуаций
• Подготовка «шаблонов» для строительства/оснащения новых складов

Цифровые двойники представляют собой мощный инструмент для оптимизации различных операций на складе. Их применение позволяет значительно повысить пропускную способность склада, улучшить управление запасами, оптимизировать логистические процессы, провести виртуальный тест-драйв оборудования и ПО. Понимание упомянутых выше типовых задач, которые могут быть решены с использованием цифровых двойников, может существенно помочь компаниям повысить эффективность своего бизнеса и оставаться конкурентоспособными на рынке.