Industri 4.0 – Logistik Transportasi dalam Perubahan

 

Industri 4.0 – Suatu istilah yang telah menyebabkan kata kunci untuk banyak diskusi dalam industri dan politik selama beberapa waktu. Dalam arti aktual, Industri 4.0 menggambarkan proyek masa depan pemerintah federal yang menyediakan integrasi yang erat dari TI dan teknologi manufaktur untuk membuat lokal sesuai dengan tantangan di masa depan.

Oleh karena itu, revolusi industri keempat yang dicanangkan dalam makalah strategi ini, yang didorong oleh perkembangan Internet yang sangat pesat, akan mengarah pada penggabungan dunia nyata dan dunia maya, yang pada akhirnya akan mengarah pada Internet of Things (IoT). Di sini produk atau komponen itu sendiri yang berjejaring dan berkomunikasi dengan barang, pengguna, atau sarana transportasi lain untuk menghasilkan proses yang bebas masalah dan bahkan lebih efisien.

Tanda perubahan menuju Industri 4.0 adalah semakin pentingnya jaringan sistem TI yang tertanam dalam proses produksi dan logistik, baik satu sama lain maupun dengan Internet secara umum (yang disebut sistem cyber-fisik, CPS). Perkembangan otomasi dan interkoneksi yang semakin besar dan cepat di industri disertai dengan penciptaan teknologi pemantauan dan pengendalian yang semakin cerdas sehingga perusahaan dapat mengontrol dan mengoptimalkan seluruh jaringan penciptaan nilai hampir secara real-time. Suatu perkembangan yang pada awalnya akan menghasilkan penerapan proses pengambilan keputusan yang sepenuhnya otonom dalam produksi dan transportasi.

Salah satu langkah menuju hal ini adalah pabrik cerdas yang belajar mandiri ( Smart Factory ). Fokusnya adalah pada pengembangan sistem dan proses produksi yang cerdas dan dapat mengatur dirinya sendiri serta penerapan fasilitas produksi yang berjaringan dan berkomunikasi secara independen.

Logistik Cerdas: Logistik masa depan

yang cerdas juga semakin banyak diterapkan pada logistik transportasi

Tapi apa sebenarnya teknologi pintar itu?

Ini adalah sistem berbantuan komputer yang secara otomatis mengendalikan seluruh proses kerja dan mampu bertindak secara mandiri sehingga mengendalikan seluruh proses secara independen.

Logistik saat ini memiliki sedikit kesamaan dengan penyimpanan dan pengiriman barang yang relatif satu dimensi beberapa tahun yang lalu. Alasannya justru karena teknologi web baru, yang memungkinkan tingkat interaktivitas antar peserta yang benar-benar baru. Dan pembangunan berlanjut dengan pesat. Sistem transportasi yang sebagian atau bahkan sepenuhnya otomatis telah diuji dengan berbagai cara.

Pabrik Cerdas – Pabrik Cerdas Masa Depan

Bekerja sama dengan berbagai produsen, Pusat Penelitian Jerman untuk Kecerdasan Buatan (DFKI) telah mengembangkan prototipe pertama dari pabrik cerdas masa depan – pabrik pintar yang disebut SO . Fitur utama adalah komposisi modul produksi independen yang berkomunikasi secara mandiri satu sama lain menggunakan berbagai sistem informasi. Tenaga kerja manusia hanya penting dalam proses produksi.

Tiga blok bangunan utama menjadi dasar pengembangan:

• produk yang cerdas dan berkomunikasi
• sistem jaringan
• asisten operator sistem

Dengan bantuan sensor terintegrasi (misalnya RFID atau Bluetooth), produk cerdas mendapat informasi secara permanen tentang data pesanan, material, dan produksi saat ini sehingga memengaruhi produksinya sendiri. Sistem jaringan berkomunikasi secara paralel dengan masing-masing produk cerdas melalui komponen CPS dan memantau langkah kerja individual. Dalam sistem ini, manusia, asisten operator diberi informasi langsung oleh produk tentang detail perakitan, termasuk langkah-langkah kerja yang diperlukan.

Pabrik cerdas dan logistik data

Di Smart Factory, pemisahan perencanaan produksi dan pengendalian produksi yang biasa tidak lagi berlaku. Sebaliknya, pendekatan terpadu terjadi di mana mesin bertukar informasi dan prakiraan mengenai proses produksi satu sama lain dan mengoordinasikan langkah kerja selanjutnya. Data mengenai aliran material, pemanfaatan mesin dan sistem penyimpanan, serta konsumsi sumber daya juga dimasukkan ke dalam proses dan diperhitungkan saat merencanakan tindakan. Agar arus informasi mempunyai dampak permanen pada produksi yang sedang berlangsung, arus informasi harus terjadi antar perangkat secara real time.

Di sinilah logistik data memainkan peran yang sangat penting, karena harus memastikan bahwa semua data, terkini dan perkiraan, tersedia dengan cepat dan komprehensif serta diteruskan tanpa kehilangan waktu.

Jenis produksi modern ini tidak berakhir di gerbang perusahaan Smart Factory. Pendekatan manufaktur yang terintegrasi dan berorientasi pada pesanan, yang mencakup seluruh rantai nilai mulai dari bahan mentah hingga produk industri jadi, memerlukan pemikiran lintas perusahaan dan logistik data untuk memastikan kelancaran pertukaran informasi.

Tantangan terkait sangat besar. Di satu sisi, aliran data yang sangat besar diperkirakan akan terjadi, sehingga memerlukan reorganisasi infrastruktur TI yang komprehensif. Oleh karena itu, perluasan jaringan pipa yang cepat sangat penting bagi keberhasilan proyek.

Selain perluasan jalur data secara kualitatif dan kuantitatif, logistik data menghadapi tugas lain yang sangat kompleks dan saat ini banyak dibahas: memastikan keamanan data yang komprehensif. Selain memastikan ketersediaan data bagi orang yang berwenang, menjaga kerahasiaan data juga memainkan peran penting. Penting untuk menghindari penyusupan oleh orang yang tidak berwenang serta kehilangan atau pengungkapan data rahasia tanpa izin. Oleh karena itu, spesialis logistik data dihadapkan pada tugas untuk memajukan pengembangan dan pengoperasian konsep dan standar keamanan yang komprehensif.

Hubungan antara data dan logistik transportasi

Selain logistik data, logistik transportasi juga akan memainkan peran yang lebih penting setelah Revolusi Industri 4.0. Hal ini khususnya mengenai jaringan lengkap semua objek yang terlibat dalam rantai transportasi. Hal ini telah diterapkan di wilayah yang luas dan digunakan sehari-hari dalam berbagai aplikasi: perencanaan rute yang fleksibel berdasarkan prakiraan kondisi lalu lintas atau cuaca dan pengendalian arus lalu lintas yang didukung perangkat lunak hanyalah dua contoh. Namun perkembangan teknis tidak berhenti sampai di sini. Pengenalan kendaraan cerdas dan self-driving dalam infrastruktur transportasi berbasis Internet of Things akan membuka pintu menuju dimensi berbeda dari solusi logistik otomatis dan fleksibel.

Di bidang ini, data dan logistik transportasi berjalan beriringan, karena data menyediakan informasi yang dapat digunakan untuk mengoptimalkan logistik transportasi. Semakin komprehensif pertukaran informasi kapasitas, cuaca, lalu lintas, dan kendaraan saat ini, semakin efisien peningkatan arus logistik yang dapat dikendalikan. Di masa pertumbuhan produksi dan pengangkutan dengan ukuran batch yang semakin kecil (kata kunci e-commerce), sisi produksi dan penjualan hampir bergantung pada kinerja dan fleksibilitas logistik transportasi. Visi revolusi industri keempat pada umumnya dan konsep pabrik pintar pada khususnya hanya dapat terwujud jika hal ini dapat menjamin bahwa bahan mentah, produk awal, atau barang yang dapat dikirimkan berada di lokasi tepat waktu.

Teknologi pintar diharapkan akan mulai diproduksi cepat atau lambat. Namun bagaimana pengaruhnya terhadap logistik gudang? Apakah pembangunan di sana akan berlangsung dalam bentuk yang sama atau serupa?

Sudah cukup banyak tanda-tandanya.

Sistem transportasi cerdas di gudang

Tren utama dalam intralogistik masa depan adalah pengenalan “sistem transportasi seluler” di gudang. Ini adalah kumpulan kendaraan otonom yang menggunakan pemindai laser, sensor inframerah, dan chip RFID untuk mendeteksi lingkungan sekitar secara mandiri dan bergerak secara mandiri ke tujuan masing-masing.

Tanpa kendali pusat, perangkat-perangkat ini menegosiasikan pesanan transportasi yang masuk satu sama lain, menetapkan peraturan lalu lintas, dan bertukar data tentang posisi masing-masing di gudang. Karena setiap pesawat ulang-alik memproses informasinya secara terdesentralisasi, seluruh sistem kendali didistribusikan ke banyak bahu virtual. Jika terjadi malfungsi, segerombolan kendaraan akan bereaksi sendiri dan memperbaiki masalahnya.

Robot pengangkut mandiri

Di sinilah kedua perusahaan Kardex Remstar dan Servus Intralogistics berperan. Dengan kata kunci Smart Factory, telah mengembangkan solusi baru untuk mengoptimalkan logistik produksi internal pelanggan mereka.

Blok bangunan dasar dari solusi ini adalah solusi penyediaan dinamis dari Kardex Remstar dan sistem transportasi khusus dari Servus Intralogistik, yang terdiri dari robot transportasi otonom yang mengemudi di atas rel. Produk kedua perusahaan telah tersedia secara terpisah untuk waktu yang lama. Yang baru adalah bahwa komponen disatukan dengan bantuan perangkat lunak yang baru dikembangkan menjadi solusi keseluruhan yang efisien. Bagian yang diperlukan dalam rakitan disimpan di lift gudang vertikal, rak sirkulasi atau sistem bantalan wadah dari Kardex Remstar. Pada saat ketentuan, sistem transportasi Servus secara otomatis mengambil alih bagian -bagian dari gudang dan mengangkutnya ke tempat kerja perakitan dengan bantuan robot transportasi otonom. Perangkat secara otomatis menerima informasi tentang langkah kerja yang diperlukan dan mengurus semua langkah lebih lanjut secara mandiri. Akibatnya, sistem Servus tidak memerlukan kontrol pusat, karena robot transportasi menggunakan inframerah berkomunikasi langsung dengan robot transportasi dan stasiun kerja lainnya dan dengan demikian bereaksi terhadap lingkungan langsung mereka. Sistem transportasi Servus terbukti sangat fleksibel karena memungkinkan rute gratis di aula pabrik dan beradaptasi secara optimal dengan struktur bangunan yang ada. Dengan demikian, rute dapat dilampirkan di titik mana pun- dari – ke – di gudang dan ruang pembuatan.

Kelompok intelijen dari Institut Fraunhofer

Sistem penyimpanan dan pengangkutan peti kemas yang disebut Multishuttle Institut Fraunhofer untuk Aliran Material dan Logistik menunjukkan pendekatan yang pada dasarnya sebanding, namun dalam bentuknya yang sekarang lebih jauh lagi .

Ide dasarnya adalah bahwa manfaat signifikan dari sistem penyimpanan tidak hanya diukur dari kinerja penyimpanan dan pengambilan murni, namun juga kecepatan kontainer penyimpanan mencapai tujuannya. Sebagai dasar pemikiran, para ahli di Fraunhofer IML berasumsi bahwa dalam logistik gudang, proporsi sistem konveyor dan penyimpanan untuk pengangkut muatan kecil akan terus meningkat dibandingkan dengan sistem konveyor dan penyimpanan palet. Alasannya adalah pengurangan ukuran pengiriman secara terus-menerus dan akibatnya adalah pengurangan inventaris di industri dan perdagangan.

Ide awalnya melibatkan pengembangan sistem transportasi menggunakan kendaraan berbiaya rendah yang dipandu oleh rel. Mereka juga harus dapat melakukan proses penyimpanan dan pengambilan di gudang secara mandiri agar dapat menangani seluruh pengangkutan dari gudang ke stasiun kerja tanpa perlu adanya operasi penanganan lebih lanjut. Ide ini memunculkan apa yang disebut Multishuttle , yang cara kerjanya mirip dengan troli pengangkut Servus.

Namun, para insinyur dengan cepat menyadari keterbatasan solusi ini: sistem kereta api yang tidak fleksibel. Mereka kemudian mulai mengembangkan lebih lanjut multi-shuttle, yang akan menavigasi gudang tanpa rel. Bekerja sama dengan perusahaan Dematic, lembaga ini mengembangkan MultiShuttle Move , yang kompatibel dengan sistem kereta api konvensional tetapi juga dilengkapi dengan sasis lantai dan sistem navigasi cerdas. Kendaraan ini dilengkapi dengan pemindai laser di bagian depan dan belakang, yang berfungsi untuk menemukan rute dan sebagai fungsi keamanan dalam pengoperasian koridor. Dengan bantuan teknologi penentuan posisi terintegrasi, ia dapat bergerak bebas sepenuhnya di ruang angkasa dan bereaksi secara dinamis terhadap perubahan tanpa pedoman atau tanda tetap lainnya. Dengan demikian, teknologi konveyor yang dipasang secara permanen diminimalkan dan pada saat yang sama fleksibilitas maksimum tercapai.

Dengan sistem baru ini, kendaraan pengangkut yang cerdas dan saling terhubung melakukan semua pengangkutan, misalnya dari gudang high-bay ke stasiun kerja tempat barang tersebut diproses atau diambil lebih lanjut. Namun, para pembantu yang tangkas tidak dipandu oleh perangkat lunak manajemen gudang dalam perjalanan mereka, namun berkoordinasi secara independen satu sama lain tanpa kendali pusat. Karena jenis logistik gudang ini memerlukan sejumlah besar pembantu kecil, perangkat lunak akan kewalahan dengan kompleksitas tugas kontrol segerombolan robot ini. Karenanya, mereka dapat bergerak sepenuhnya dengan bebas di gudang teluk tinggi di atas rel dan di tanah.

Perangkat berkomunikasi dan mengontrol satu sama lain sesuai dengan prinsip kecerdasan gerombolan. Hal ini dicapai melalui penggunaan teknologi sensor yang baru dikembangkan, yang dilengkapi dengan fungsi seperti instrumen lokasi radio, jarak dan navigasi. Artinya antar-jemput individu selalu mencari rute langsung dan terpendek ke tujuan mereka, berkoordinasi satu sama lain dalam menerima pesanan dan menemukan rute optimal, sehingga memastikan throughput maksimum di gudang dan dengan demikian efisiensi.

Tabrakan juga dapat dihindari berkat konsep sensor terintegrasi, yang secara otomatis menghentikan kendaraan jika terjadi tabrakan dengan perangkat lain atau orang. Jika tidak, aturan jalan tetap berlaku di gudang, serupa dengan lalu lintas jalan raya.

Jika terdapat kebutuhan akan sumber daya tambahan, kinerja transportasi sistem dapat disesuaikan secara fleksibel dengan menambah jumlah kendaraan. Investasi pada sistem tetap tidak diperlukan.