В условиях динамично меняющейся экономики предприятиям необходимо быть гибкими как в принятии краткосрочных и долгосрочных решений, так и при управлении ежедневными бизнес-процессами. Невозможно на достаточно эффективном уровне сделать это в рамках устаревших концепций управления складом, где учет ведется ручным методом. Таким образом, у руководства компаний возникает необходимость в принципиально новом подходе ведении своего бизнеса. Одним из таких подходов являются WMS-системы, позволяющие автоматизировать все складские бизнес-процессы.
Внедрение WMS-решения обеспечивает снижение влияния человеческого фактора, оптимальное использование складских и кадровых ресурсов, упрощение документооборота и, как следствие, снижение издержек и повышение эффективности работы всего предприятия.
Другими словами, внедрение WMS-системы является лучшим решением для повышения конкурентоспособности компании.
Как проходит интеграция системы управления складом?
Внедрение WMS-системы на складе происходит в несколько этапов:
- Инициация проекта. В ходе совместных консультаций определяются рамки и общие цели проекта.
- Разработка технического проекта. Специалисты компании-интегратора выезжают на склад и проводят сбор необходимых сведений об автоматизируемых бизнес-процессах, используемом оборудовании, специфике объекта. Определяют общий принцип внедрения WMS-системы. Итогом данной работы является документ «Технический проект», который описывает все автоматизируемые бизнес-процессы и варианты их реализации в системе управления складом.
- Настройка и адаптация WMS-решения. На основе согласованного «Технического проекта» подготавливается макет WMS-системы.
- Тестовый запуск. На данном этапе проводится полное сквозное тестирование макета системы автоматизированного складского учета с подключением требуемого для работы оборудования. Совместно с заказчиком осуществляется подготовка склада.
- Обучение. Специалисты компании-интегратора WMS-системы обучают сотрудников клиента работе с программой. Все оборудование имеет простой и интуитивно понятный интерфейс, что позволяет быстро освоить его использование.
- Ввод WMS-решения в промышленную эксплуатацию. Это заключительный этап проекта автоматизации склада.
Сроки внедрения WMS-системы зависят от:
- требований заказчика;
- количества сотрудников на складе;
- графика работы объекта;
- сложности используемых в работе компании бизнес-процессов.
Преимущество внедрения WMS-системы на складе
Автоматизация складского учета обеспечивает:
- эффективность бизнес-процессов: увеличение скорости приемки, отбора, подпитки минимум в 2 раза;
- удобство хранения товаров: точная информация об актуальных остатках, высокая скорость поиска товаров отсутствие необходимости частых инвентаризаций;
- минимизацию убытков: автоматический контроль обеспечивает отсутствие пересортиц и недостач и вероятность порчи товаров;
- оптимизацию работы сотрудников: снижение влияния человеческого фактора, увеличение выработки сотрудников и как результат – сокращение штата персонала.
Внедрение WMS-системы позволяет сократить издержки склада, повысить эффективность и сформировать потенциал для дальнейшего роста компании.
Успешно завершено внедрение на складе автодистрибьютора AVDtrade. Внедрение wms для управления складом автодистрибьтора позволило ускорить все бизнес-процессы склада, усилить контроль и внедрить интеллектуальную систему распределения приоритетов для планирования заказов.
AVDtrade – современная компания, которая готова внедрять инновационные облачные технологии для оптимизации работы и бизнес-процессов. AVDtrade — это 50 квалифицированных сотрудников, склад запчастей около 2000 квадратных метров, более 1500 довольных клиентов по всей территории Украины, торговые представители в разных городах, организованная система логистики собственным и наемным транспортом.
Предпосылки внедрения WMS системы на складе AVDtrade
Основным видом деятельности компании AVDtrade является дистрибуция автозапчастей на всей территории Украины. Склад AVDtrade занимает площадь около 2000 м.кв. Под товар выделено около 10 тыс. мест хранения. Со склада производятся отгрузки клиентам в г. Житомир и по регионам. Собственная WMS система с базовым функционалом конфигурации Автозапчасти перестала удовлетворять функционально. Для процессов приема, отгрузки, перемещения и инвентаризации используются ТСД.
Основные «узкие места», выявленные в ходе предпроектного обследования:
- Существующая система ERP\WMS, резервирует товар под заказы c локаций, предназначенных для хранения товара.
- Нет автоматического пополнения зоны отбора товара под потребности отгрузки.
- Отсутствует автоматическое определение локации для размещения товара после процесса приема поставки.
- Реализация собственной WMS на одном ядре с ERP, что влияет на стабильность и скорость работы ERP.
- Отсутствие размещения товара по ABC классификации.
- Отсутствие уплотнения товара
- Отсутствие функционала для проведения инвентаризации и её анализа
Внедрение WMS системы на складе AVDtrade: цели и задачи
Компания AVDtrade была основана в 2012 году и на сегодняшний день успешно занимается дистрибуцией автозапчастей на всей территории Украины. С начала основания компания была ориентирована на продажи запасных частей для узкого сегмента транспорта (малые коммерческие автомобили), но с очень широким ассортиментом. Это дало существенный толчок к стремительному росту и развитию компании.
В 2016 году руководством компании было принято решение об изменении ассортиментной и закупочной политики. Исходя из этого, компания в ближайшие два года должна выстроить свой собственный ассортиментный портфель, который должен быть расширен товарами для легковых автомобилей.
Внедрение WMS-систем управления складом на российских предприятиях, оказывающих складские услуги, становится общераспространенной практикой. Но что представляют собой такие системы? Каковы нюансы их практического внедрения?
WMS-система на складе: что это такое и чем она отличается от ERP
WMS – это сокращение от Warehouse Management System, что буквально переводится как «система управления складом». Под соответствующим управлением можно понимать, прежде всего, эффективный учет различных этапов складской работы, а также планирование и оптимизацию данных этапов (осуществляемую, прежде всего, за счет автоматизации алгоритмов выполнения тех или иных процедур, что составляют работу сотрудников склада).
WMS-система может быть частью более масштабного ERP-продукта, быть интегрированной с ним (оставаясь независимым продуктом) либо использоваться (что довольно редко и не слишком целесообразно, и далее мы изучим, почему) в качестве единственного продукта для автоматизации работы предприятия. В случае, если платформа входит в ERP, то может быть задействована одновременно с модулями, отвечающими за учет операций в области управления сбытом, снабжением (и иными, что связаны с работой данных модулей по существу).
Однако, решения, при которых осуществляется как таковая интеграция WMS и ERP – как независимых типов продуктов, становятся все более распространенными. В рамках такой интеграции между двумя платформами осуществляется информационный обмен, представленный:
- Сообщениями из ERP в WMS, например:
- о различных справочниках (по товарам, клиентам, производителям);
- о документах по товарам и процедурам;
- об операциях с товарами;
- об остатках по товарам, их состоянии.
- Сообщениями из WMS в ERP, отражающими, в частности:
- статус обработки документов;
- результаты проведения складских операций;
- ответы на запросы (например, о статусе товара на складе).
Следует отметить, что WMS как интегрируемая платформа и WMS как часть ERP – это решения, которые призваны решать принципиально разные задачи . Они выражено отличаются друг от друга:
- По временной привязке анализируемых операций.
WMS-платформа рассчитана, в первую очередь, на анализ операций, происходящих в режиме реального времени - безотносительно совершения факта их регистрации (или документирования). ERP – на анализ операций, в свою очередь, прошедших установленную процедуру регистрации (или документирования), после которой проходит определенное время (часто - значительный интервал по времени).
По существу, для WMS-системы действия, совершенные не в реальном времени, не имеют практического значения с точки зрения решения задач, возложенных на систему. В случае с ERP – как раз, наоборот, анализ данных по операциям, совершенным в прошлом, играет ключевую роль. Допускается при этом необходимая корректировка ранее сформированных документов - так, чтобы их содержание коррелировалось со сведениями, отраженными в иных документах. Такая корреляция может быть обусловлена задачами бухгалтерского учета.
- По направленности учета.
WMS учитывает - в реальном времени, объекты исходя из их физических характеристик (вес, размеры, тип упаковки и иные), ERP – показатели количества и стоимости (важные, прежде всего, с точки зрения того же бухгалтерского учета).
- По объекту учета.
WMS учитывает сами грузы, используемую при их перемещении и размещении инфраструктуру, действия персонала. ERP – главным образом, только документы по операциям с грузом (частный случай - операции, совершенные персоналом).
- По степени приспособленности к учету не систематизированных объектов.
WMS способна анализировать движение в принципе любых типов товаров (и сочетаний товаров) вне зависимости от способа их упаковки и специфики схемы осуществления с ними складских операций. ERP рассчитана на учет, главным образом, системных объектов - тех, по которым есть стандартизованные соответствия в номенклатуре и схемах складских операций.
- По степени приспособленности к интеграции со складской инфраструктурой (в целях считывания анализируемых данных по факту выполнения какой-либо операции).
WMS-система может быть «привязана» к большинству технологических процессов, а значит и ко многим разновидностям оборудования, используемого в рамках складской инфраструктуры. ERP работает с документами - которые до того должны быть сформированы на платформе, что сама интегрирована с оборудованием. Внедрение данного промежуточного инструмента может значительно замедлить процедуру анализа данных, отражающих работу оборудования.
Таким образом WMS-система - это инструмент в значительной степени тактический - позволяющий немедленно реагировать на те или иные события при организации работы склада. ERP – в значительной степени стратегический, рассчитанный не столько на реакцию, сколько на планирование работы склада. Но, поскольку оба акцента могут быть важны по-своему, на предприятии желательна та самая интеграция WMS и ERP, которые будут дополнять друг друга.
Как работает WMS-система: состав инфраструктуры управления складом
Каким образом, собственно, функционирует WMS-платформа - решая поставленные задачи по оптимизации склада (которые дифференцируются от типично учетных, что характеризуют использование ERP)? В самом упрощенном виде схема ее работы выглядит так:
- Работник на приемке, получая груз откуда-нибудь (как вариант, напрямую от контрагента), идентифицирует его (например - сканируя «привязанные» к грузу штрих-коды или RFID-метки).
Предполагается, что к моменту получения груза данные об идентификаторах уже будут в WMS-системе. Получив сигнал о том, что груз пришел, система начинает «работу».
- Работник склада, «сидящий» за программой (пользовательской частью WMS), получает от нее подробные рекомендации - насчет того, куда девать груз (в какое конкретно место его перемещать, и с помощью какого оборудования).
- В программе фиксируются все сведения о последующих операциях с грузом (во многих случаях - и об операциях с транспортным средством, с помощью которого он перемещен - в частности, данные о маршруте движения транспорта).
При необходимости WMS-система выдает последующие рекомендации другим работникам склада — осуществляющим его временное размещение, а затем отгрузку. В ряде случаев на товар (как и на ТС) «прикрепляются» дополнительные идентификаторы - корпоративные штрих-коды или RFID-метки, для лучшей их отслеживаемости.
В установленном порядке данные об операциях с грузами документируются (как вариант, в рамках интеграции с ERP-платформой) и сохраняются в базе, откуда в любой момент могут быть запрошены компетентными специалистами.
Таким образом, предполагается, что инфраструктура склада с WMS-системой будет представлена следующими основными компонентами:
- терминалами сбора данных - для считывания идентификаторов;
- средствами размещения соответствующих идентификаторов (принтерами этикеток, RFID-меток);
- серверами для обработки данных - получаемых считывателями;
- серверами для хранения данных, полученных со считывателей (и иных, что сформированы программой);
- самой программой WMS (состоящей из серверной части, базы данных и пользовательской части).
Безусловно, в зависимости от специфики техпроцесса на конкретном предприятии функционал системы управления складом может быть еще более широким (как и спектр используемого оборудования и ПО). Но, так или иначе, вне зависимости от характеристик инфраструктуры склада, в котором внедрена WMS-платформа, вся работа системы сводится к трем основным процедурам:
- идентификации (и последующему отслеживанию) объектов;
- формированию предписаний и рекомендаций по последующим операциям с объектами (в целях улучшения эффективности проведения таких операций);
- отражению сведений о проведенных операций в базе данных.
Остальной функционал WMS (интерпретация полученных данных, их обработка, тиражирование) – следствие выполнения системой указанных процедур.
Можно отметить, что особенности применения WMS-систем в России несколько отличаются от таковых, что характеризуют западные платформы. Это во многом обусловлено исторической спецификой внедрения рассматриваемых решений в нашей стране - ознакомимся с некоторыми фактами, отражающими этапы такого внедрения.
История WMS в России
Первые WMS-решения, внедряемые в России - это было в конце 90-х, были западными, так как на отечественном рынке подобные продукты в необходимом масштабе не разрабатывались. Однако, вскоре наступил кризис 1998 года, при котором доллар, как известно, подскочил в цене в несколько раз, и зарубежные разработки даже крупнейшим российским предприятиям стали не по карману. Возник спрос на решения от локальных производителей - которым пришлось срочно догонять западных коллег технологически и обеспечивать при этом совместимость своих продуктов с российской спецификой - которая, как показывала практика, во многом была сюрпризом для поставщиков из-за границы.
С обеими задачами российские разработчики начали справляться вполне успешно. Уже в 1999 году появились первые WMS-системы для алкогольного рынка и фармацевтики, далее - в иных сферах розницы. В начале и середине 2000-х на фоне общего роста экономики и платежеспособности бизнеса многие фирмы вновь начали проявлять интерес к западным продуктам - которые, к слову, значительно добавили в части адаптированности к российским реалиям, и потому во многих сегментах WMS-продуктов начали вытеснять местные разработки.
Рост складских мощностей подталкивал российские бизнесы к приобретению «брендовых», доказавших свою востребованность на международном рынке продуктов - иногда совсем не считаясь с бюджетом. Вместе с тем, в сегменте малых и средних предприятий, для которых даже во времена быстрого роста экономики не была характерна высокая платежеспособность, российские решения оставались лидерами. Это позволяло их разработчикам постоянно улучшать свои компетенции, повышать технологичность собственных продуктов - и выводить на новый уровень те решения, что были приспособлены уже к премиальным сегментам.
Кризис осени 2008 года - который также сопровождался девальвацией рубля (хотя и не такой значительной, как в предыдущем десятилетии), стал фактором очередного существенного смещения приоритетов российских фирм в выборе WMS-решений. Не уступающие западным аналогам по функционалу местные продукты стали более привлекательными по цене. Страна происхождения продукта перестала играть ключевую роль - российский бизнес в первую очередь начал смотреть на функционал WMS-решения. Который, в свою очередь, формировался как раз с учетом запросов национальных предприятий с учетом их специфики.
Но, собственно, в связи с чем российские предприятия начали проявлять интерес к WMS (и продолжают это делать)? Что дает внедрение такой платформы?
Что дает внедрение системы управления складом
Современная WMS-система - инструмент, позволяющий решать предприятию следующие типичные виды проблем при организации работы склада:
- Претензии контрагентов по комплектации заказов .
В отсутствие механизмов эффективного учета и оптимизации процесса такой комплектации (и при наличии временных ограничений на ее осуществление) могут возникать ошибки. WMS-система выдает работникам склада готовые, максимально эффективные алгоритмы для соответствующей комплектации, вследствие чего она происходит оперативно и с минимумом ошибок.
- Неоправданные задержки при выполнении различных операций .
Возникают они по разным причинам. WMS-система, анализируя данные в реальном времени, «вычисляет» их и выстраивает операции так, чтобы на пути их проведения не встречались факторы, приводящие к задержкам.
- Появление недостач и излишков по товарам .
WMS-система позволяет узнать не только о фактах недостач и излишков, но и понять причины, по которым они возникли. Как следствие - выстроить процесс управления складом так, чтобы факторы, влияющие на появление недостач и излишков, обходились стороной.
- Низкое качество инвентаризации товара .
Особенно сложна инвентаризация на предприятиях со сложной номенклатурой и интенсивным товарным оборотом. Поскольку WMS приспособлена к анализу данных в режиме реального времени, то предполагается, что в базах данных системы будет значительное количество событий, дающих необходимые сведения по инвентарным задачам. Как следствие, многие из них - например, физический обход объектов, становится необязательно решать в принципе: система и так «знает», где и в каком статусе размещен товар.
- Непредсказуемость человеческого фактора .
Без системных алгоритмов, по которым предписывается осуществлять складские операции, работник склада делает их по-своему и не всегда эффективно. Кроме того, свой опыт и навыки ему сложно передавать другим коллегам - поскольку порядок проведения операций, которому он привык следовать, часто понятен только ему одному. WMS-платформа как раз создает необходимые алгоритмы - которым могут следовать любые работники.
Внедрение WMS-системы на практике дает:
- увеличение эффективности задействования мощностей на складе (один и тот же объем грузов можно разместить на меньшей площади);
- сокращение потребности в общем объеме инфраструктуры (как и уменьшение расходов на ее содержание) в расчете на определенное количество складских операций (один и тот же объем грузов можно перевезти с использованием меньшего количества техники).
В целом, главное преимущество WMS-системы - это ускорение работы склада . При этом, обеспечивается поддержание необходимого качества выполнения процедур в рамках операций с грузами.
Рассмотрим теперь подробнее то, каков типичный функционал адаптированного для российского бизнеса WMS-продукта - тот, что более востребован местными предприятиями.
Типичный функционал ВМС-системы: чего ждут пользователи
Современное российское предприятие будет рассчитывать на приобретение WMS-продукта, который (условимся, что он представлен самостоятельным продуктом - опционально интегрируемым с ERP) приспособлен:
- К детальному информационному сопровождению работы сотрудников склада .
Основной тип компонента такого сопровождения - справочник. Например — справочник по товарам, из которого можно узнать по интересующей складской позиции все, что нужно (ознакомиться с описанием товара и его поставщиком, статусом на складе, объемами). Востребованы могут быть справочники по контрагентам, складскому транспорту и иным объектам инфраструктуры.
- К визуализации складских процессов .
Предполагается, что работник склада, используя модуль WMS-системы с функцией визуализации, сможет эффективно распределять товары по имеющимся мощностям - исходя из степени их загруженности, а также с учетом того, в какой степени оптимальным будет размещение конкретного товара на конкретном месте.
- К управлению основными складскими процедурами (в том числе к эффективному учету результатов их выполнения):
- приемкой товара;
- размещением товара на хранение на складе;
- перемещением товара в рамках склада;
- подготовкой товаров к отправке;
- погрузкой товара на используемые средства транспорта.
- непосредственно отправкой товара по маршруту следования от склада;
- инвентаризацией и иными проверками комплектности и качества товаров.
- К осуществлению контроля над эффективностью использования складских мощностей .
Одна из ключевых составляющих такого контроля - обеспечение оптимальной загруженности мощностей исходя из динамики приемки-отгрузки тех или иных товаров. Система управления складом подсчитывает оптимальные объемы позиций, которые необходимо подготовить к размещению на складе - так, чтобы не образовалось дефицита, и при этом не произошло затоваривания.
- К оптимизации работы сотрудников склада .
Такая оптимизация может заключаться:
- в выработке рекомендуемых и обязательных маршрутов движения работника в рамках склада (и установлении иных алгоритмов, которых ему следует придерживаться при выполнении работы);
- в эффективной постановке задач - текущих либо выполняемых по нарядам;
- в обеспечении применения наиболее подходящих методов сборки по определенным группам товаров (и выполнения иных операций с ними).
- К обеспечению контроля качества исполнения заказов .
Данная часть функционала предполагает, что WMS-система будет приспособлена к детальному отслеживанию каждой товарной позиции - по статусу обработки, по месту расположения и иным важным характеристикам, позволяющим определить то, в какой степени результат выполнения складской операции соответствует установленным требованиям.
- К сбору данных по работе склада в целях их последующего анализа на предмет эффективности и улучшений (как вариант - по тем критериям, которые предлагаются самой системой).
- К выполнению различных смежных операций (не связанных с долговременным размещением товара).
К их числу относится, к примеру, кросс-докинг - процедура, при которой товары, полученные от одного контрагента, оперативно перенаправляются другому. Как вариант - при распределении товаров, доставляемых физлицам почтовыми или курьерскими службами.
- К формированию отчетности по содержанию складских операций, биллингу .
В рамках организации работы склада во многих случаях важен подсчет себестоимости различных процедур (и целесообразности их проведения с точки зрения ценообразования складских услуг). Предполагается, что WMS-система выработает наименее затратные с точки зрения потребности в финансовых и трудовых ресурсов схемы проведения складских операций. Или - как минимум, поспособствует снижению такой затратности за счет предоставления пользователю подробных отчетов, по которым можно понять, из чего складывается себестоимость работы склада.
И это, безусловно, не исчерпывающий перечень востребованных функций - но без них WMS-система будет на современном рынке с высокой вероятностью неконкурентоспособна, поскольку потребность в них на складских предприятиях часто безальтернативна.
Анализ и учет складских операций
В рамках приведенного функционала (и прочего, что типичен для востребованных WMS-платформ) предполагается анализ и учет (на большинстве этапов — с высокой степенью автоматизации учетных процедур) следующих основных складских операций:
- Связанных с приемкой грузов :
- непосредственно приемки (физическое поступление товара от поставщика);
- документального оформления приемки (например, распечатка ордеров);
- идентификации товаров (с помощью штрих-кодов, радиометок и иных инструментов);
- оформления товара на ответственное хранение и размещения его на складе;
- установления характеристик товара и включение их в описание позиций в базе данных WMS-системы.
- Связанных с размещением товара на складских мощностях :
- осуществления хранения (и, если это необходимо, грузопереработки);
- размещения товара в соответствии с используемой топологией (привязкой к конкретному месту, ячейке);
- перемещения;
- проверки уже размещенного товара.
- Связанных с комплектацией заказов на отгрузку :
- формирования заданий;
- упаковки на носители (в коробы, паллеты);
- маркирования (при необходимости).
- Связанных непосредственно с отгрузкой :
- установления графика отгрузки с учетом очередности поставок контрагентам;
- проверки товаров перед отправкой;
- формирование сопроводительных документов.
- Связанных с управлением запасами :
- инвентаризации;
- контроля над расходованием и пополнением запасов - в том числе в режиме реального времени;
- зонирования складских мощностей - в том числе в целях оптимизации топологии.
- Связанных с управлением трудовыми резервами :
- формирования и персонификации заданий;
- организации деятельности распределительного центра;
- распределения задач по компетенциям.
- Связанных с управлением инфраструктурой :
- учета движения транспортных средств и инвентаря (в том числе предоставленных контрагентами);
- повышения уровня обеспеченности персонала необходимыми ТС и инвентарем (и иными инструментами в рамках имеющейся складской инфраструктуры);
- контроля над эффективностью использования инфраструктуры.
Что касается, собственно, автоматизации учета различных операций, то главным техническим ее условием можно назвать эффективную идентификацию товаров и сопутствующих им объектов (контейнеров, транспортных средств и прочих частей складской инфраструктуры). Оптимизированный механизм идентификации - с помощью средств, наилучшим образом сочетающих в себе цену и технологичность, позволяет, прежде всего, ускорить ввод и вывод различных данных, что используются в WMS-системе, а также свести к минимуму ошибки при таком вводе при обеспечении приемлемой себестоимости содержания инфраструктуры. Использование такого механизма может играть особенно важную роль с учетом того, что на исправление ошибок уходит время - не считая того, что они сами по себе могут сопровождаться коммерческими рисками.
Преимущества WMS-систем для крупного складского комплекса - очевидны. Но чтобы ощутить их в полной мере, важно грамотно внедрить систему управления складом.
Важнейшая процедура, характеризующая внедрение платформы - это выбор оптимального WMS-решения. Рассмотрим подробнее, какими категориями продуктов они могут быть представлены.
Виды возможных решений
WMS-решения классифицируются на следующие основные разновидности:
- Корпоративные решения - разрабатываемые силами самих предприятий, на которых предполагается использование платформы.
Во многих случаях корпорация может привлекать к разработке WMS-платформы сторонних подрядчиков. Если главная роль в разработке решения принадлежит именно им, то продукт можно классифицировать в подвид заказных решений.
- Низкобюджетные и среднебюджетные платформы - готовые (имеющие, как правило, низкую приспособленность к конфигурированию) продукты, ориентированные на малый и средний бизнес.
По существу, функционал таких платформ сведен к решению задач, характерных для как такового учета складских процедур - то есть, их документирования (и сопутствующему контролю над статусом используемых документов). Автоматизация на рассматриваемых платформах - не приоритетна, но, надо сказать, объективная потребность в ней в масштабах МСП, как правило, невысока. Потому и незачем переплачивать за нее.
- Коробочные платформы - готовые продукты (имеющие в ряде случаев среднюю конфигурируемость), приспособленные к нуждам, главным образом, крупных бизнесов.
Эти «нужды», как правило, характеризуются постановкой задач в рамках мощностей, составляющих тысячи, и даже десятки тысяч квадратных метров, а также обширной товарной номенклатурой.
- Адаптивные платформы - сочетающие в себе функционал готового и корпоративного продукта, и приспособленные, таким образом, к решению сложных, уникальных для конкретного предприятия задач.
Недостаток многих коробочных продуктов - низкая приспособленность к оптимизации управления складами с высокоинтенсивным товарооборотом. Для таких задач и придуманы адаптивные платформы - рассчитанные на удовлетворение практически любых потребностей предприятий в рамках управления складом. Подобные возможности достигаются как за счет внедрения сложного функционала в интерфейсы WMS-платформ по умолчанию, так и за счет осуществления необходимой доработки этих платформ с учетом особенностей конкретного склада.
К числу специфических, и притом ключевых критериев классификации WMS-решений правомерно отнести базируемость продукта на крупнейшей общенациональной учетной платформе - 1С. Условно говоря, все решения на российском рынке (и это еще одна его особенность) от отечественных разработчиков можно поделить на два типа:
- на те, что базируются на 1С;
- на те, что не базируются на 1С.
Преимущества и недостатки каждого типа решений исходят из преимуществ и недостатков самой платформы 1С. Главные ее плюсы - исключительно высокая степень конфигурируемости, приемлемая цена внедрения, отличная поддержка во всех регионах. При этом само по себе конфигурирование 1С во многих случаях - сложная процедура, требующая дорогостоящих компетенций и технологического сопровождения.
Те решения, что не базируются на 1С, следует критически оценивать с точки зрения:
- уровня развития и качества программ поддержки;
- качества документации;
- своевременности обновлений и дополнений.
В свою очередь, для решений на базе 1С какие-либо проблемы в части несоответствия приведенным критериям не характерны - и в этом их преимущество. При этом, не имеет особого значения, кто именно поставщик: платформа одна, и ее возможности реализуются в отдельных продуктах более или менее одинаково.
Так или иначе, к числу лидирующих WMS-решений на российском рынке можно отнести (отметим сразу, что нижеследующий перечень нельзя считать исчерпывающим и даже стабильным - поскольку рынок в рассматриваемом сегменте может быть подвижен) такие продукты как:
- AXELOT WMS X5 (который относится к тем, что базируются на 1С);
- LEAD (не базируется на 1С, но может быть интегрирована с различными модулями на этой платформе);
- зарубежная разработка Manhattan Scale;
- TopLog WMS (базируется на 1С);
- «Солво» (не базируется на 1С, но может быть интегрирована с платформой).
Сам по себе выбор WMS-платформы должен осуществляться не только исходя из критериев классификации, функционала и страны происхождения решения. Учитывать нужно много факторов - рассмотрим их подробнее.
Как выбрать WMS-систему автоматизации склада для предприятия
WMS-решение может быть одним из самых дорогостоящих типов IT-инфраструктуры на предприятии. Речь идет об инвестициях в сотни тысяч, а то и миллионы рублей. Поэтому, выбор нужного продукта должен быть последовательным и продуманным. В этих целях людям, принимающим решение об инсталляции WMS-системы на предприятии, правомерно придерживаться определенного алгоритма действий, которые логически приводят к выбору оптимального продукта. Данный алгоритм в общем случае предполагает:
- Предварительный анализ целей , для которых покупается WMS, и их документирование.
Функционал WMS-платформ одной категории - коробочных, адаптивных, в целом, сопоставим. Однако, различия в отдельных возможностях продуктов могут наблюдаться регулярно. Одни решения лучше приспособлены к оптимизации скорости складских операций, другие - к оптимизации обеспечения их качества. Поэтому, предприятию нужно понять, что приоритетнее - качество или скорость (как и определиться с прочими приоритетами).
Документирование приоритетов может быть осуществлено с помощью специального опросника - который задействуется в рамках дальнейших действий.
- Составление и документирование общей схемы технологического процесса , характерного для работы конкретного склада - на котором будет задействоваться WMS.
В эту схему будут включены типичные операции с грузами, а также параллельные им - связанные, к примеру, с подготовкой к работе техники иных компонентов инфраструктуры склада.
- Обращение к поставщику WMS -платформы и последующая передача ему:
- опросника;
- схемы техпроцесса - задокументированной способом, приемлемым для конкретного поставщика.
От поставщика потребуется ответить на опросник - что даст потенциальному заказчику возможность понять, подойдет ли предлагаемое поставщиком решение для достижения поставленных целей, а также дать содержательный комментарий по схеме - на предмет того, совместимо ли решение со спецификой техпроцесса.
- Составление «короткого листа» продуктов - подходящих под поставленные цели и техпроцесс.
Имеет смысл сформировать список из 4-5 наиболее подходящих решений.
- Тестирование, моделирование, симуляция возможностей каждого из выбранных продуктов .
Распространено использование в этих целях демо-версий поставляемых продуктов. Их недостаток - в ограниченной интеграции с реальными компонентами складской инфраструктуры. Однако, «обратную связь» с этих компонентов можно смоделировать - если средства системы позволяют осуществить данную процедуру. Понятно, что результаты симуляции будут очень условны, но они точно позволят - при равных условиях тестирования, выявить лидирующий продукт из тех, что включены в короткий список.
При этом, не следует однозначно отметать те решения, которые показали худшие результаты при тестировании. Они будут следующими на очереди - в случае, если лидирующее не подойдет по цене - желательной для заказчика.
- Выставление ценовых пожеланий к поставщикам .
Поскольку, как мы уже отметили выше, внедрение WMS-платформы - дорогостоящая процедура, любой заказчик вправе ожидать от поставщика гибкой ценовой политики, различных скидок и преференций если не за основной продукт, то по косвенным расходам на его внедрение. Как правило, в бюджет проекта по внедрению WMS-системы входят:
- стоимость самого ПО;
- стоимость оборудования;
- цена лицензий;
- цена клиентской поддержки;
- консультационные услуги.
Все эти статьи расходов нужно обсуждать. При этом, наряду с ценой проговариваются сроки выполнения каждого этапа внедрения, а также некие гарантии и компенсации - на случай задержек при внедрении платформы.
Собрав данные от поставщиков по ценовому вопросу, можно приступать к окончательному выбору платформы.
- Окончательное решение по выбору .
При его принятии могут быть учтены следующие факторы:
- длительность присутствия поставщика на рынке;
- регулярность текущих обновлений платформы;
- наличие или отсутствие смежных продуктов (например, для логистики);
WMS на стадии проектирования Современные системы управления складом, позволяющие автоматизировать и стандартизировать бизнес - процессы предприятия, могут стать и определенным утяжеляющим фактором в попытке измениться. Как предусмотреть возможные изменения в будущей WMS без дополнительной доработки и в рамках бюджета?
В динамично изменяющихся условиях экономики, для выживания в конкурентной среде многим компаниям приходится становиться гибкими, как в принятии решений, так и на уровне бизнес - процессов. Современные системы управления, позволяющие автоматизировать и стандартизировать бизнес - процессы предприятия, могут стать определенным утяжеляющим фактором в попытке измениться. Как предусмотреть возможные изменения в WMS без дополнительной доработки и в рамках бюджета? Несколько советов, которыми следует воспользоваться на стадии выбора и проектировании WMS.
Популярность WMS (Warehouse Management System) — систем управления складом — растет в России с каждым годом. Увеличивается и количество предлагаемых решений для автоматизации склада: на рынке представлены десятки систем различных вендоров.
Как запустить современный складской комплекс благодаря цифровым технологиям и дискретной математике
Все больше предприятий автоматизируют свои складские комплексы на базе современных WMS (Warehouse Management System) в России. Внедрение WMS обеспечивает оптимизацию всех складских операций – приемка, размещение, хранение, отгрузка и другое, а также контроль работы персонала, складского оборудования и техники. Возможность управлять складскими процессами дает серьезное преимущество, позволяющее сократить до 40% затраты и издержки на содержание склада, сократить издержки, связанных с пересортицей товара на складе до 99.9%, повысить точность данных об остатках товаров и их местоположении до 99.9%, до 30% повысить оборачиваемость склада при тех же складских площадях, сократить количество персонала при сохранении объемов товарооборота до 20%.
Внедрение WMS: кейс компании LD
Компания LD – крупнейший в России производитель стальных цельносварных шаровых кранов, выпускаемых с 2003 г. Шаровые краны LD предназначены для монтажа в трубопроводах, предназначенных для транспортировки нефти и газа, системах тепловодоснабжения, технологических трубопроводах, различных агрегатах. Сегодня мощность склада составляет 3-5 тысяч паллет в месяц, складские площади – 3025 кв.м. (хранение 5-7 ярусов).
На протяжении многих лет в компании LD существовала проблема, связанная с недостатком складских площадей. Что не позволяло эффективно выстроить складские процессы, не соответствовало объему производства, не обеспечивало рост объёмов производства и продаж. Склады были разрознены территориально и располагались рядом с производственными площадками и цехами.
Для решения проблемы недостатка складских площадей был спроектирован и построен новый складской комплекс, оснащенный необходимым стеллажным оборудованием и техникой. Для того, чтобы эффективно выстроить и автоматизировать складские процессы, руководство компании обратилось в компанию Первый Бит. Эксперты Первого Бита предложили решение – внедрение WMS-системы «1С:Предприятие 8. 1С-Логистика:Управление складом» , выступили поставщиком цифровых технологий для складской логистики LD и интегратором программно-аппаратного комплекса на базе WMS-системы с корпоративной информационной системой заказчика.
Перед специалистами Первого Бита была поставлена задача выполнить проект автоматизации складской логистики в период низкого сезона с августа по ноябрь. Клиенты компании LD – это предприятия жилищно-коммунального хозяйства, а также компании, отвечающие за монтаж, модернизацию и ремонт трубопроводов, где используются шаровые краны LD. В зимнее время производитель начинает принимать заказы и заполнять склад готовой продукцией, где она хранится в соответствующих условиях до момента отгрузки, как правило, ближе к летнему сезону. Поэтому календарный план проекта был подчинён сезонности в деятельности компании-заказчика. Важным было уложиться точно в срок и выполнить весь цикл работ:
- проектирование WMS-системы,
- разработка, настройка и тестирование системы,
- запуск системы в промышленную эксплуатацию, включая обучение сотрудников складского комплекса, отдела логистики и производственных участков.
Проект автоматизации выполнялся параллельно со строительством и оснащением нового складского комплекса. По готовности инфраструктуры складского комплекса к приёму продукции LD и без остановки деятельности был выполнен переезд и освобождение старых складских площадей. Успешность проекта обусловлена слаженностью и синхронностью работы совместной команды интегратора и заказчика. Благодаря такому сотрудничеству запуск нового склада выполнен с минимальным отклонением от установленных сроков – менее месяца.
Успешность проекта обусловлена соединением промышленной разработки и научного подхода в использовании цифровых технологий – разработаны и внедрены интеллектуальные алгоритмы оптимизации, которые:
- значительно упростили работу операторам WMS-системы,
- сэкономили время кладовщиков при выполнении складских операций
- и обеспечили максимальное использование складских мощностей.
Основным критерием применимости таких интеллектуальных алгоритмов было условие: алгоритм должен предлагать решение, как минимум, не хуже, чем способен дать оператор WMS с большим опытом и полным знанием специфики складских процессов компании-заказчика. При этом, алгоритм выдаёт моментальное решение, а оператору WMS требуется на поиск рабочего варианта решения 20-30 секунд. В масштабах складского комплекса эффективность составляет часы. Алгоритмы оптимизации разработаны на языке C++ и подключены к базе данных WMS-системы как внешние компоненты.
При разработке алгоритма специалисты опирались на исследования, описанные в ряде научных математических работ, как отечественных, так и зарубежных. Разработанный алгоритм сжатия используют такие известные математические алгоритмы:
- алгоритм динамического программирования: для решения задачи о рюкзаке;
- жадный рандомизированный алгоритм: для решения задачи о покрытии множествами (для кластеризации партий);
- алгоритм локальный поиск: для улучшения имеющегося сжатия;
- алгоритм решения транспортной задачи (задача Канторовича-Монжа): для формирования начального назначения остатков в ячейки сжатия.
В настоящее время такая обработка используется систематически, и операторы WMS подтверждают хорошее качество кластеризации партий и компактности размещений.
Также в ходе проекта были автоматизированные следующие процессы:
- Автоматическая генерация штрих-кодов и печать этикеток на принимаемую продукцию от производства.
- Приемка товара с помощью терминала сбора данных.
- Размещение товара с помощью терминала сбора данных. Была решена задача оптимального планирования размещения товаров разных габаритов в ячейки различной вместимости.
- Подпитка с помощью терминала сбора данных.
- Отбор товара с помощью терминала сбора данных. Разработан функционал отбора составных грузов на ТСД с учетом специального порядка и рядности размещения товаров на поддоне.
- Отгрузка товаров с помощью ТСД. Отгрузка по схеме кросс-докинг.
- Внутреннее перемещение с помощью ТСД.
- Инвентаризация остатков товаров на складе с помощью ТСД.
- Операция оптимального сжатия остатков товаров в ячейках с целью увеличения плотности хранения остатков и увеличение количества свободных ячеек.
WMS-система интегрирована с корпоративной информационной системой на базе 1С:Управление торговлей 10.3 и 1С:Управление производственным предприятием. В дальнейшем LD рассматривает переход на современное промышленное решение «1С:ERP Управление предприятием 2» .
Сейчас WMS-система поддерживается специалистами Первого Бита и продолжает развиваться за счет разработки и реализации алгоритмов оптимизации складских процессов, которые позволят улучшить их точность и повысить качество, используя текущую мощность складского комплекса, оптимизируя логистические процессы.
Дискретная математика при внедрении WMS на складе
О применении математического подхода при внедрении WMS в компании LD рассказывает Роман Шангин, ведущий программист отдела проектов компании «Первый Бит» Челябинск, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Системное программирование» Южно-Уральского государственного университета.
Узкое место в процессах
При проектировании схем автоматизации складских процессов мы столкнулись с существующей проблемой неоптимального хранения запасов. Специфика хранения и укладки кранов такая, что в одной ячейке штучного хранения может находиться только номенклатура одной партии. Продукция приходит на склад ежедневно и каждый приход – это отдельная партия. Итого, в результате 1 месяца работы склада создаются 30 отдельных партий, притом, что каждая должна хранится в отдельной ячейке. Товар зачастую отбирается не целыми палетами, а штуками, и в результате в зоне штучного отбора во многих ячейках наблюдается такая картина: в ячейке объемом более 1м3 лежит несколько штук кранов, которые занимают менее 5-10% от объема ячейки.
Рис 1. Фото нескольких штук в ячейке
На лицо неоптимальное использование складских мощностей. Чтобы представить масштаб бедствия могу привести цифры: в среднем таких ячеек объемом более 1м3 с «мизерными» остатками в разные периоды работы склада насчитывается от 100 до 300 ячеек. Так как склад относительно небольшой, то в сезоны загрузки склада этот фактор становится «узким горлышком» с сильно тормозит складские процессы.
Идея решения проблемы
Возникла идея: партии остатков с наиболее близкими датами приводить к одной единой партии и такие остатки с унифицированной партией размещать компактно вместе в одной ячейке, или в нескольких, если места в одной не будет хватать на размещение всего количества остатков.
Рис.2. Схема сжатия остатков в ячейках
Это позволяет значительно сократить занимаемые складские площади, которые будут использоваться под новый размещаемый товар. В ситуации с перегрузкой складских мощностей такая мера является крайне необходимой, в противном случае свободного места под размещение нового товара может попросту не хватить, что приведет к стопору складских процессов размещения и подпитки. Раньше до внедрения WMS такую операцию выполняли вручную, что было не эффективно, так как процесс поиска подходящих остатков в ячейках был достаточно долгим. Сейчас с внедрением WMS решили процесс автоматизировать, ускорить и сделать его интеллектуальным.
Процесс решения такой задачи разбивается на 2 этапа: на первом этапе мы находим близкие по дате группы партий для сжатия, на втором этапе мы для каждой группы партий вычисляем максимально компактное размещение остатков товара в ячейках. Остановимся на первом этапе алгоритма, а освещение второго этапа оставим для следующей статьи.
Поиск математической модели задачи
Перед тем как садиться писать код и изобретать свой велосипед, мы решили подойти к такой задаче научно, а именно: сформулировать ее математически, свести к известной задаче дискретной оптимизации и использовать эффективные существующие алгоритмы для ее решения или взять эти существующие алгоритмы за основу и модифицировать их под специфику решаемой практической задачи.
Так как из бизнес-постановки задачи явно следует, что мы имеем дело с множествами, то сформулируем такую задачу в терминах теории множеств. Пусть P – множество всех партий остатков некоторого товара на складе. Пусть С – заданная константа дней. Пусть K – подмножество партий, где разница дат для всех пар партий подмножества не превосходит константы C. Требуется найти минимальное количество непересекающихся подмножеств K, такое что все подмножества K в совокупности давали бы множество P.
Иными словами, нам нужно найти группы или кластеры схожих партий, где критерий схожести определяется константой C. Такая задача напоминает нам хорошо известную всем задачу кластеризации. Важно сказать, что рассматриваемая задача отличается от задачи кластеризации, тем что в нашей задаче есть жестко заданное условие по критерию схожести элементов кластера, определяемое константой C, а в задаче кластеризации такое условие отсутствует.
Итак, нам удалось сформулировать задачу и найти классическую задачу с похожей постановкой. Теперь необходимо рассмотреть общеизвестные алгоритмы для ее решения, чтобы не изобретать велосипед заново, а взять лучшие практики и применить их. Для решения задачи кластеризации мы рассматривали самые популярные алгоритмы, а именно: k-means, c-means, алгоритм выделения связных компонент, алгоритм минимального остовного дерева.
Для решения нашей задачи алгоритмы кластеризации k-means и c-means не применимы вовсе, так как заранее никогда не известно количество кластеров k и такие алгоритмы не учитывают ограничение константы дней. Такие алгоритмы были изначально отброшены из рассмотрения.
Для решения нашей задачи алгоритм выделения связных компонент и алгоритм минимального остовного дерева подходят больше, но, как оказалось, их нельзя применить «в лоб» к решаемой задаче и получить хорошее решение. Чтобы пояснить это, рассмотрим логику работы таких алгоритмов применительно к нашей задаче.
Рассмотрим граф G, в котором вершины – это множество партий P, а ребро между вершинами p1 и p2 имеет вес равный разнице дней между партиями p1 и p2.
В алгоритме выделения связных компонент задается входной параметр R, где R <= С, и в графе G удаляются все ребра, для которых вес больше R. Соединенными остаются только наиболее близкие пары объектов. Смысл алгоритма заключается в том, чтобы подобрать такое значение R, при котором граф «развалится» на несколько связных компонент, где партии, принадлежащие этим компонентам, будут удовлетворять нашему критерию схожести, определяемому константой C. Полученные компоненты и есть кластеры.
Алгоритм минимального покрывающего дерева сначала строит на графе G минимальное покрывающее дерево, а затем последовательно удаляет ребра с наибольшим весом до тех пор, пока граф не «развалится» на несколько связных компонент, где партии, принадлежащие этим компонентам, будут также удовлетворять нашему критерию схожести. Полученные компоненты и будут кластерами. При использовании таких алгоритмов для решения рассматриваемой задачи может возникнуть ситуация как на рисунке 3.
Рисунок 3. Применение алгоритмов кластеризации к решаемой задаче
Допустим, у нас константа разницы дней партий равна 20 дней. Граф G был изображен в пространственном виде для удобства визуального восприятия. Оба алгоритма дали решение с 3-мя кластерами, которое можно легко улучшить, объединив партии, помещенные в отдельные кластеры, между собой. Очевидно, что такие алгоритмы необходимо дорабатывать под специфику решаемой задачи и их применение в чистом виде к решению нашей задачи будет давать плохие результаты.
Итак, прежде чем начинать писать код модифицированных графовых алгоритмов и изобретать свой велосипед (в силуэтах которого уже угадывались очертания квадратных колес), мы, опять же, решили подойти к такой задаче научно, а именно: попробовать свести ее к другой задаче дискретной оптимизации, в надежде на то, что существующие алгоритмы для ее решения можно будет применить без модификаций.
Очередной поиск похожей классической задачи увенчался успехом. Удалось найти задачу дискретной оптимизации, постановка которой 1 в 1 совпадает с постановкой нашей задачи. Этой задачей оказалась задача о покрытии множествами. Приведем постановку задачи применительно к нашей специфике.
Имеется конечное множество P и семейство S всех его непересекающихся подмножеств партий, таких что разница дат для всех пар партий каждого подмножества I из семейства S не превосходит константы C. Покрытием называют семейство U наименьшей мощности, элементы которого принадлежат S, такое что объединение множеств I из семейства U должно давать множество всех партий P.
Алгоритм решения задачи
С математической моделью решаемой задачи определились. Теперь приступим к рассмотрению алгоритма для ее решения. Подмножества I из семейства S можно легко найти следующей процедурой.
Рисунок 4. Формирование подмножеств партий
В такой процедуре необязательно для каждого t перебирать все другие партии и проверять разность их дат, а можно от текущего значения t двигаться влево или право до тех пор, пока не нашли партию, дата которой отличается от t более чем на половинное значение константы. Все последующие элементы при движении как вправо, так и влево будут нам не интересны, так как для них различие в днях будет только увеличиваться, поскольку элементы в массиве были изначально упорядочены. Такой подход будет существенно экономить время, когда число партий и разброс их дат значительно большие. Для решения задачи о покрытии множествами был выбран жадный алгоритм, который показывает неплохие результаты в качестве решения для задач небольшой размерности, достаточно прост в реализации и быстр, так как оценка его времени работы равна O(mn). Жадный алгоритм выбирает множества руководствуясь следующим правилом: на каждом этапе выбирается множество, покрывающее максимальное число ещё не покрытых элементов. Подробное описание алгоритма и его псевдокод можно найти здесь (ссылка).
Сравнение точности такого жадного алгоритма на тестовых данных решаемой задачи с другими известными алгоритмами, такими как вероятностный жадный алгоритм, алгоритм муравьиной колонии и т.д., не производилось.
Реализация алгоритма «кластеризации» в обработке 1С
Такой алгоритм для решения первой задачи кластеризации партий был реализован на языке 1С и был включен во внешнюю обработку под названием «Сжатие остатков», которая была подключена к WMS-системе. Мы не стали реализовывать алгоритм на языке С++ и использовать его из внешней компоненты, что было бы правильней, так как скорость работы кода на C++ в разы и на некоторых примерах даже в десятки раз превосходит скорость работы аналогичного кода на 1С. На языке 1С алгоритм был реализован для экономии времени на разработку и простоты отладки на рабочей базе. Результат работы алгоритма представлен на рисунке ниже.
Рис.5. Обработка по «сжатию» остатков
Отметим, что в настоящее время такая обработка используется в продакшене систематически, и операторы WMS подтверждают хорошее качество кластеризации партий. Описание алгоритма оптимального сжатия, которому на вход подается массивы кластеризованных партий, рассмотрим позднее.
Внедрение WMS. Выводы
Главный опыт, который мы получили от решения такой практической задачи – это подтверждение эффективности использования парадигмы: математическая формулировка задачи - известная математическая модель - существующий алгоритм. Дискретной оптимизации уже насчитывается более 300 лет и за это время люди успели рассмотреть очень много задач и накопить большой опыт по их решению. В первую очередь, целесообразнее обратиться к этому опыту, а уже потом начинать изобретать свой велосипед.
Еще один факт с которым мы столкнулись это то что на многих предприятиях есть потребности в решении различных задач оптимизации, причем их решение может принести существенный эффект: сократить издержки, экономить время, устранить узкие места в процессах. Но зачастую они так и остаются потребностями и проблемами, так как ни руководство, ни сотрудники не знакомы с подходами к решению таких задач и не знают, что такие задачи могут быть эффективно решены с помощью методов оптимизации.
Безусловно, большинство задач оптимизации операций возможно решать только при хорошо налаженной работе информационной системы, в данном случае WMS-системы , поскольку оптимизация без предварительной информатизации малополезна, так как не откуда брать данные и некуда данные решения алгоритма записывать. Конечно, сейчас мы не говорим о ситуациях, когда нужно один раз и на долгое время найти оптимальный вариант работы какого-либо процесса, например, найти оптимальную конфигурацию и оптимальные параметры цепочки поставок, хотя даже и в таких задачах наличие исторических данных из корпоративной учетной системы будет неоспоримо полезно. Поэтому мы, команда Первого Бита, практикуем после внедрения информационной системы, будь то «1С:Предприятие 8. 1С-Логистика:Управление складом», «1С:ERP», «1С:Управление торговлей» и другие, делать небольшие дополнительные проекты по оптимизации тех процессов, которые выявились в ходе внедрения информационной системы как проблемные и важные для клиента. Думаю, это перспективная практика, которая в последующие годы будет набирать обороты.