WMS или WCS: что лучше для роботизированного склада?

Количество интерпретаций, что такое WCS, очень большое. Возникает много вопросов по функциональному периметру: что должна взять на себя WMS, а за что отвечает WCS.
WMS или WCS: схема взаимодействия
Термин WCS в России появился в начале 2000-х, когда только начали внедрять роботизированные системы и конвейеры. На тот момент подразумевалась система, которая помогает WMS в управлении оборудованием.

WCS (Warehouse Control System) обеспечивает диалог между автоматизированным оборудованием на складе и информационными системами верхнего уровня по различным протоколам. Система с одной стороны напрямую взаимодействует с оборудованием, а с другой – обеспечивает интерфейс для обмена данными с системой управления складом (WMS).
WMS или WCS: схема взаимодействия
WMS или WCS: схема взаимодействия

Количество операций

Рассмотрим пример, когда крану-штабелеру нужно вывезти ячейки набивного канала 5-ю по счету палету. Одной задаче верхнего уровня будет соответствовать набор команд, которые нужно передать с уровня программируемого логического контроллера, чтобы обеспечить перемещение груза из одной точки в другую (выдвинуть захват, переместить кран-штабелер по горизонтали, приподнять захват с грузом, задвинуть захват с грузом и т.д.).

На этом уровне должно работать то ПО, которое обеспечивает самую большую производительность.
WMS или WCS для роботизированного склада
А теперь усложним задачу: из набивного канала взять 5-ю палету по счету, при этом есть еще конвейер, по которому каждую минуту с производства приходят палеты для размещения. Если не принимать во внимание очередь, то буфер может переполниться, и конвейер остановится.

Задача решается чередованием операций. Берем первую палету, ставим в сервисный канал, берем из входящего буфера палету и размещаем в целевую точку и так далее.

На большом роботизированном объекте время на выполнение этих операций приведет к удлинению срока окупаемости системы, а тысячи дополнительных атомарных операций дадут лишнюю нагрузку на WMS, если именно она используется для управления данным роботизированным оборудованием.

Скорость обмена данными между WMS и WCS

Интерфейс между WMS и WCS как правило не обеспечивает высокую скорость обмена, тогда как WCS общается с PLC на уровне промышленных протоколов. При этом скорости отклика различаются кратно.
WMS или WCS для роботизированного склада
Скорость обмена данными между WMS, WCS и контроллером
В одном из кейсов общая совокупность всего роботизированного оборудования простаивала в день 90 минут только за счет потерь на передаче данных – логический контур был вынесен на сторону WMS. Поэтому функционал управления атомарными операциями выгодно держать на стороне WCS, которая имеет гораздо меньший лаг.

Выводы:

  • Не стоит перегружать WMS алгоритмической частью по управлению оборудованием, которого может быть огромное количество. Вся логика выстраивания сервисных заданий и операций должна находиться в ведении WCS.
  • Управление всеми текущими операциями роботизированного склада должно осуществляться без задержек – это сильно снижает нагрузку на WMS и позволяет увеличить скорость работы.
  • WCS может быть отдельной структурой в рамках топологии. Например, каждому крану-штабелеру может соответствовать свой инстанс WCS. Это повышает производительность и отказоустойчивость системы в целом.
  • Для WMS роботизированный склад – это черный ящик. Диспетчеризацией команд для управления действиями управляющих устройств через ПЛК занимается именно WCS.
LEAD WCS – российское решение для управления автоматизированным складским оборудованием