Для оптимизации учета и отслеживания крупногабаритной продукции на складах открытого хранения команда "Инфосэл" разработала технологическое решение для RFID-инвентаризации с помощью дронов.
Технология RFID – это технология радиочастотной идентификации, в которой посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах или RFID-метках. Состоит технология из 2 компонентов: метка или этикетка, которая оснащена чипом и антенной, и ридер или считывающее, иногда записывающее, устройство. Метки делятся на пассивные и активные. Пассивная метка откликается на запрос или сигнал, который передает ридер-считывающее/записывающее устройство, принимает этот сигнал и отдает его обратно. Активная метка имеет источник питания и в постоянном режиме или с заданной периодичностью посылает идентификационные данные, который принимает ридер. Рабочая частота RFID в России находится в диапазоне 865 – 915 мегагерц. В частности, каналы 865 и 868 открыты к использованию.
Автор и руководитель проекта Андрей Кузнецов отмечает высокие возможности и перспективы технологии, которые помогают существенно сократить время, потраченное на инвентаризацию, а также уменьшить число работников, занятых в этом процессе, и снизить эксплуатационные нагрузки на используемую технику. Данное решение может применяться в любых отраслях с разными производственными задачами и быть использовано как на открытых пространствах, так и в помещениях.
Первые проектные дроны, которые мы применяли в проекте имели малую ветровую нагрузку, что не позволяло им достаточное время находится в воздухе за счет своего размера и количества моторов. В связи с этим для проекта были разработаны специальные шестимоторные дроны промышленного класса. Сопротивляемость к большой ветровой нагрузке позволяет дрону стабильно держаться в воздухе 30-40 минут, перемещаться в пространстве при ветре до 12 метров в секунду и работать практически при любых погодные условиях, таких как жара, холод, дождь, снег, туман и прочих. Немаловажной задачей было разместить на дроне все оборудование, которое используется при реализации данного кейса. Дрон оснащён контроллером полета, подвесами для оборудования, миникомпьютером, RFID-ридером, RFID-антенной, аккумулятором, лидаром, GPS датчиками и системой видеофиксации. Скорость полета дрона достаточно высокая, до 60 км в час. Вес дрона достигает порядка 9 кг., грузоподъемность составляет до 3 кг. Программное обеспечение в рамках проекта взял на себя разработчик дронов.
На дронах установлена мощная RFID-антенна, которая в предварительных тестах позволяла с легкостью фиксировать метки с расстояния до 11 метров по дистанции и ридер, осуществляющий считывание и запись информации. Информация накапливается на носителе, установленном на дроне, и может выгружаться проводным/беспроводным способом или в режиме онлайн для дальнейшей загрузки в компьютер, обработки и использованию по назначению. Протестировав всевозможные типы этикеток, инженеры проекта остановили свой выбор на метке размером 74 х 20 мм РР, которая показала себя с наилучшей стороны по сравнению с остальными носителями при тестовых испытаниях.
Для автономной работы дрона единоразово составляется полетная карта с учетом всех параметров по высоте и наличию препятствий. При сдаче проекта Заказчику проводится инструктаж по использованию БПЛА.
Технология RFID-инвентаризации с помощью дронов успешно прошла пилотное испытание и в настоящий момент внедряется на открытом складе площадью более 10 га компании, специализирующейся на производстве строительных материалов. Считывание меток происходит с высоты от 1,5 до 4 метров. Сбор данных занимает не более одного – полутора часов вместо двух дней по старой технологии. Идёт подготовка к опытно - промышленной эксплуатации полного цикла системы. Тестирование технологии длилось в общей сложности около 2 лет, но длительность испытания связана в основном с организационными мероприятиями в период сложной эпидемиологической ситуации в стране и введенными в связи с этим ограничениями.
Процесс инвентаризации складов заказчика с помощью БПЛА помог существенно сократить такой параметр, как человеко-час, увеличив производительность труда. Автоматизация склада способна исключить потерю продукции, осуществлять точную идентификацию паллет и сопоставлять данные с WMS-системой. Решилась проблема плотного размещения паллет на открытом пространстве, так как отпала необходимость разбирать составленные в 3-4 ряда паллеты для ручного сканирования продукции, которая находится в центре зоны хранения.
Глубже изучив этапы работы и анализируя потребности Заказчика, сотрудниками "Инфосэл" была разработана технология, решающая задачи всего бизнес-процесса, а не только инвентаризации склада. Продукция на конвейере оклеивается RFID-этикетками, далее RFID-стойка связывает графический штрихкод с RFID-этикеткой и заносит получаемую информацию в базу данных WMS. После этого используется оборудованный RFID-системой погрузчик, водитель которого, применяя терминал сбора данных (ТСД), идентифицирует находящиеся на вилах погрузчика паллеты и, получив задание на ТСД от WMS системы, размещает продукцию в заданную локацию на складе. После транспортировки и выгрузки продукции по заданному адресу водитель подтверждает на ТСД выполнение задачи, в следствии чего в систему поступает информация, что паллета с нужным типом продукции перемещена в заданную ячейку хранения. Таким же образом технология используется при отгрузке продукции со склада. Разработанная "Инфосэл" система прохождения готовой продукции с конвейера на склад, а далее - со склада в транспортное средство - четко прослеживается и контролируется WMS-системой, что является высоким уровнем автоматизации процесса.
Для полной автоматизации процесса реализован проект по внедрению технологии на погрузчик, система управления которого взаимодействует с ТСД. Эта система позволяет достоверно идентифицировать нужную паллету среди большой группы паллет и исключает ошибку отгрузки неверного продукта путем считывания сигнала RSSI. Если уровень радиочастотного сигнала остается неизменным, это значит, что погрузчик взял нужную паллету. Технология RFID также увязана с WMS - системой Заказчика.
Уникальность этого решения (нашего проекта) заключается в полной адаптации системы под нужды и условия Заказчика. Существует множество вариантов внедрения технологии RFID без использования дрона, подходящих для решения задач любой сложности. Это может быть обычная инвентаризация в закрытом/открытом пространстве в неудовлетворительных для видеофиксации камерами условиях, необходимость разграничить предоставление доступа к определенным зонам помещения для разных категорий сотрудников, идентификация по категориям однотипной продукции, мониторинг труднодоступных мест, пресечение воровства на предприятии и многое другое.
"Инфосэл" получил специальную награду ID Expert за "Лучшее технологическое решение для RFID-инвентаризации с помощью дронов" на Форуме Auto-ID & Mobility в мае 2023 года.