Ile zapasowych akumulatorów potrzebują skanery magazynowe?

Ile zapasowych akumulatorów potrzebują skanery magazynowe?

W magazynie może być wystarczająca liczba komputerów przenośnych dla każdego operatora, a mimo to tracić czas produkcyjny z powodu nieprzemyślanej strategii zarządzania bateriami.

Problem zwykle pojawia się w najmniej odpowiednim momencie. Zespół do kompletowania zamówień rozpoczyna zmianę wieczorną, kilka skanerów ma już poziom naładowania poniżej 30%, a baterie rezerwowe w strefie ładowania są albo całkowicie rozładowane, albo zużyte, albo nadal w użyciu. Urządzenia są sprawne. Problem dotyczy puli baterii.

Zakup zbyt małej liczby baterii powoduje przestoje. Zakup zbyt dużej liczby wiąże środki budżetowe i pozostawia akumulatory litowo-jonowe bez użycia. Optymalna liczba zależy od czterech praktycznych czynników: ile urządzeń jest w użyciu, jak długo pracują, jak długo rzeczywiście trwa żywotność jednej baterii oraz jak szybko rozładowany akumulator może zostać przywrócony do użytku.

Ten przewodnik wyjaśnia, jak przekształcić te dane we wdrożalny plan dotyczący akumulatorów i ładowarek dla terminali PDAs stosowanych w magazynach, komputerów mobilnych oraz bezprzewodowych skanerów kodów kreskowych.

Najpierw zdefiniuj, co oznacza „akumulator zapasowy”

Liczba akumulatorów często budzi zamieszanie, ponieważ trzy różne grupy nazywane są „zapasowymi”. Lepszym rozwiązaniem jest ich rozdzielenie.

• Akumulatory zamontowane znajdują się w urządzeniach aktualnie użytkowanych.

• Akumulatory obrotowe zapewniają działanie urządzeń w kolejnej zmianie, podczas gdy zużyte zestawy są ładowane.

• Akumulatory rezerwowe służą do pokrywania awarii, opóźnionego ładowania, nadgodzin, sezonowych szczytów zapotrzebowania oraz akumulatorów wycofanych z eksploatacji.

Załóżmy, że magazyn obsługuje 50 ręcznych terminali w dwóch zmianach. Może on mieć 50 akumulatorów w urządzeniach, kolejne 50 w puli akumulatorów obrotowych oraz od 5 do 10 prawdziwych akumulatorów rezerwowych.

W tym przypadku witryna posiada łącznie od 105 do 110 akumulatorów, ale tylko od 55 do 60 z nich stanowi zapasy dodatkowe poza akumulatorami już zainstalowanymi.

Utrzymywanie tych kategorii osobno zapobiega błędom zarówno w zakupach, jak i w rejestrach zapasów.

Cztery liczby potrzebne przed obliczeniem

1. Liczba urządzeń używanych jednocześnie

Użyj liczby urządzeń aktywnych w najbardziej obciążonym momencie dnia, a nie całkowitej liczby wymienionej w rejestrze środków trwałych.

Firma może posiadać 80 skanerów, ale jeśli jedynie 60 z nich jest używanych jednocześnie, początkowa liczba to 60. Z drugiej strony, pracownicy tymczasowi w okresie szczytowym mogą podnieść liczbę urządzeń używanych jednocześnie powyżej poziomu normalnego.

Użyj wartości szczytowej, gdy plan akumulatorów musi obejmować również te okresy.

Będziemy nazywać tę liczbę N .

2. Dzienna liczba godzin pracy

Nie ograniczaj się do określeń „jedna zmiana” lub „dwie zmiany”. Zapisz rzeczywistą liczbę godzin, przez które każde urządzenie ma być z dala od ładowarki.

Ośmiogodzinna zmiana może obejmować 30-minutową przerwę, podczas której urządzenia mogą być dokowane. Nominalnie 16-godzinna praca może zawierać jednogodzinną okresową wymianę zespołu.

Te szczegóły wpływają na liczbę fizycznych akumulatorów potrzebnych do działania.

Okres pracy wymagany przez użytkownika nazwiemy H .

3. Czas użytkowania przy rzeczywistym obciążeniu

Pojemność akumulatora podana na etykiecie nie jest taka sama jak rzeczywisty czas użytkowania w magazynie.

Częstotliwość skanowania, ruch w sieci Wi-Fi, jasność ekranu, aplikacje głosowe, wykorzystanie technologii RFID, temperatura oraz wiek akumulatora wpływają na zużycie energii.

Czas użytkowania podany przez producenta stanowi przydatny punkt wyjścia, ale decyzja zakupowa powinna opierać się na teście pilotażowym przeprowadzonym w trakcie reprezentatywnej zmiany.

Użyj czasu od normalnego pełnego naładowania do progu wymiany przyjętego w danym miejscu – na przykład momentu, w którym zespół zwykle wymienia akumulator przy poziomie 15% lub 20% – zamiast dopuszczać całkowite rozładowanie każdego akumulatora do momentu wyłączenia się urządzenia.

Ten sprawdzony czas użytkowania nazwiemy R .

4. Czas ładowania i dostępna liczba gniazd ładowania

Czas ładowania określa, czy bateria może zostać ponownie wprowadzona do eksploatacji przed kolejnym wymaganym użyciem. Pojemność ładowarki określa, ile akumulatorów może być ładowanych jednocześnie.

Obie te wartości są istotne.

Bateria, która ładuje się w ciągu czterech godzin, nie wraca do eksploatacji po czterech godzinach, jeśli przez dwie godziny czeka na dostępne miejsce ładowania.

Będziemy nazywać to całkowitym czasem pełnego ładowania C .

Praktyczna metoda planowania baterii

Nie istnieje uniwersalny współczynnik, który działałby we wszystkich magazynach. Poniższa metoda jest bardziej niezawodna niż stosowanie zasady „jedna rezerwowa bateria na urządzenie” we wszystkich operacjach.

Krok 1: Sprawdzenie, czy jedna bateria wystarcza na okres pracy

Jeśli H jest mniejsze lub równe R , jedna sprawna bateria powinna pokrywać zaplanowany okres pracy.

Dlatego obiekt z jedną zmianą pracy może rozpocząć działalność od jednej zainstalowanej baterii na każde urządzenie i dodać dodatkowy zapas na wyjątkowe sytuacje.

Dla stabilnej pracy w pomieszczeniu 10–20% aktywnego parku stanowi rozsądny zakres planowania zapasu rezerwowego. Jest to punkt wyjścia, a nie zasada branżowa. Procent ten należy dostosować po przeanalizowaniu rzeczywistych awarii, nadgodzin oraz szczytowego zapotrzebowania.

Dla 30 aktywnych urządzeń:

• Zainstalowane akumulatory: 30

• Początkowy zakres zapasu rezerwowego: 3–6

• Całkowita liczba akumulatorów w zapasie: 33–36

Jeśli niektóre akumulatory nie są w stanie obsłużyć całej zmiany w trakcie fazy pilotażowej, nie zwiększaj po prostu procentowego udziału zapasu rezerwowego.

Najpierw ustal, czy przyczyną jest wiek akumulatorów, nietypowo wysokie obciążenie urządzeń lub specyfikacja czasu pracy, która nie odzwierciedla rzeczywistego zastosowania.

Krok 2: Dodaj akumulator obrotowy, gdy jedna bateria nie wystarcza na cały dzień

Jeśli urządzenia pracują w dwóch zmianach, a jedna bateria nie zapewnia pełnego czasu pracy, zwykle najbardziej przejrzystym punktem wyjścia jest zestaw zapasowy w proporcji 1:1.

Jeden akumulator zasila urządzenie, podczas gdy drugi jest gotowy do wymiany lub jest aktualnie ładowany.

Podstawa obliczeń to:

Akumulatory obrotowe = N

Następnie należy dodać mniejszy zestaw zapasowy na wypadek uszkodzeń oraz odchyleń w eksploatacji.

Dla 30 aktywnych urządzeń pracujących w dwóch zmianach:

• Zainstalowane akumulatory: 30

• Akumulatory obrotowe: 30

• Akumulatory zapasowe: około 3–6

• Całkowita liczba akumulatorów w zapasie: około 63–66

Ten plan działa tylko wtedy, gdy zwrócone akumulatory można naładować przed kolejnym ich użyciem. Dlatego liczba stanowisk ładowania musi być obliczana osobno.

Krok 3: Sprawdzenie warunku obrotu 24/7

W przypadku pracy ciągłej kluczowym pytaniem nie jest, ile zmian pojawia się w harmonogramie. Decydujące jest, czy rozładowana bateria może ukończyć ładowanie, podczas gdy inna bateria zasila urządzenie.

Użytecznym teoretycznym sprawdzeniem jest:

Minimalna liczba fizycznych baterii na każde ciągle aktywne urządzenie = zaokrąglenie w górę (R + C) ÷ R

Jeśli bateria pracuje przez osiem godzin i ładuje się przez cztery godziny:

Zaokrąglenie w górę (8 + 4) ÷ 8 = 2 baterie na urządzenie

Matematycznie jedna zainstalowana bateria i jedna zapasowa mogą zapewnić pracę ciągłą.

W praktyce miejsce instalacji nadal wymaga zapasu rezerwowego, ponieważ rzeczywiste magazyny nie działają z wydajnością laboratoryjną. Baterie są zwracane z opóźnieniem, stacje ładowania ulegają awarii, temperatura się zmienia, a starsze zestawy tracą czas pracy.

Jeśli ładowanie trwa dłużej niż czas użytkowania, dwa zestawy na urządzenie mogą być już niewystarczające.

Na przykład ośmiogodzinny czas pracy połączony z dziewięciogodzinnym czasem ładowania wymaga przynajmniej trzech fizycznych akumulatorów na każde ciągle aktywne urządzenie, zanim dodano jakiekolwiek zapasy.

Dlatego stała zasada 1:1 nigdy nie powinna zostać zatwierdzona bez sprawdzenia zarówno czasu pracy, jak i czasu ładowania.

Czy masz wystarczającą liczbę stanowisk do ładowania?

Plan akumulatorów może wyglądać poprawnie na papierze, a mimo to zawieść na stacji ładowania.

Aby oszacować minimalną liczbę stanowisk do ładowania, najpierw określ:

• D: liczbę wyczerpanych akumulatorów zwracanych podczas wymiany

• W: liczbę godzin dostępnych przed ponownym potrzebnym użyciem tych akumulatorów

• C: czas ładowania jednego akumulatora

Następnie oblicz, ile akumulatorów jedno stanowisko może całkowicie załadować w tym okresie:

Zakończone ładowania na jedno stanowisko = część całkowita z W ÷ C

I:

Minimalna liczba stanowisk ładowania = zaokrąglenie w górę ilorazu D ÷ liczby pełnych ładowań na jedno stanowisko

Jeśli W jest krótsze niż C , więc wyczerpany akumulator nie może zostać w pełni naładowany przed terminem, nawet jeśli stanowisko jest od razu dostępne.

Obiekt musi wydłużyć okno ładowania, dodać kolejny zestaw obrotowy lub zastosować dopuszczony szybszy system ładowania. Same dodatkowe stanowiska nie rozwiążą problemu czasowego.

Oto prosty przykład.

Operacja obejmująca 50 urządzeń zwraca 50 wyczerpanych akumulatorów. Akumulatory są potrzebne ponownie po ośmiu godzinach, a pełne naładowanie jednego trwa cztery godziny.

• Każde stanowisko teoretycznie może naładować dwa akumulatory w ciągu ośmiu godzin.

• Teoretyczna minimalna liczba stanowisk to 25.

Ta liczba zakłada, że pierwsza partia akumulatorów rozpoczyna ładowanie od razu oraz że personel wymienia je natychmiast po zakończeniu ładowania.

Jeśli akumulatory pozostają w pojemniku zwrotnym przez godzinę lub jeśli pracownicy nie załadują drugiej partii w terminie, 25 stanowisk nie da oczekiwanego efektu. Tam, gdzie przekazywanie akumulatorów jest intensywne lub ładowanie nie jest ściśle monitorowane, większa liczba stanowisk zapewnia bezpieczniejsze rozwiązanie.

Ładowarki wielogniazdowe są często bardziej praktyczne niż ładowanie akumulatorów wewnątrz poszczególnych urządzeń. Centralizują zbiornik akumulatorów, zmniejszają bałagan z przewodami i ułatwiają sprawdzenie, które zestawy są gotowe do użycia.

Przed zakupem upewnij się, że zamienniki akumulatorów zostały przetestowane w dokładnie tych samych modelach ładowarek lub stacji ładowania, które są używane na miejscu.

Szybka tabela planowania

Poniższa tabela stanowi punkt wyjścia do szacowania budżetu, a nie zastępstwo testu na miejscu.

Zakłada możliwość wymiany akumulatorów, czas pracy wystarczający na jedną ośmiogodzinną zmianę, czas ładowania krótszy niż czas pracy oraz wystarczającą liczbę gniazd ładowania do pełnego cyklu obrotu.

Urządzenia aktywne	Jedna ośmiogodzinna zmiana: zapasowy zbiór	Dwie zmiany: zapasowy zbiór	działanie 24/7: zapasowy zbiór
10	2	11–12	12–13
30	3–6	33–36	35–38
50	5–10	55–60	58–63
100	10–20	110–120	115–125

„Zapasowy zbiór” w tej tabeli obejmuje akumulatory obrotowe oraz rezerwowe, ponad te zamontowane w każdym aktywnym urządzeniu.

Na przykład 24-godzinna, 7-dniowa operacja z 50 urządzeniami i 60 zapasowymi akumulatorami wymagałaby łącznie około 110 akumulatorów.

Zwiększ zasięg, gdy:

• W obiekcie występują częste nadgodziny lub sezonowe szczyty.

• Akumulatory są używane w pomieszczeniach chłodniczych lub na zewnętrznych strefach załadunku.

• Operatorzy oddają akumulatory z opóźnieniem lub w innych miejscach ładowania.

• Mieszane są starsze i nowsze partie akumulatorów.

• Czas dostawy zamienników jest długi.

• Niektóre stanowiska ładowania są regularnie niedostępne.

Zmniejsz zasięg dopiero po analizie danych operacyjnych, które wykażą, że zbiornik obrotowy systematycznie posiada nieużytkowaną pojemność.

Projekt urządzenia może zmienić odpowiedź

Nie każdy skaner magazynowy wykorzystuje baterie w ten sam sposób.

Ruchome komputery z wymiennymi bateriami

Wiele odpornych urządzeń typu PDA i ruchomych komputerów zaprojektowano z myślą o wymiennych zestawach baterii. Urządzenia te najlepiej nadają się do zarządzanej rotacji w puli.

Na przykład, Zebra wymienia model MC3300x z wymienną baterią o pojemności 7000 mAh, czasem pełnego naładowania krótszym niż pięć godzin oraz obsługą gorącej wymiany.

Te specyfikacje są pomocne przy planowaniu, ale nie zastępują testu czasu pracy przeprowadzonego przy użyciu własnych aplikacji magazynowych, ustawień sieci bezprzewodowej oraz objętości skanowania.

Niektóre ręczne terminale iData również obsługują wymienne baterie, zasilanie rezerwowe podczas wymiany baterii oraz akcesoria do ładowania wielokrotnej liczby baterii.

Dokładny zestaw funkcji zależy od modelu, dlatego model urządzenia, numer części baterii oraz ładowarka muszą zostać potwierdzone razem.

Bezprzewodowe skanery ładowane jako całe urządzenia

Niektóre bezprzewodowe skanery kodów kreskowych są ładowane przez umieszczenie całego skanera w stacji ładującej.

Nawet jeśli wewnętrzną baterię można wymienić podczas naprawy, niekoniecznie zaprojektowano ją tak, aby operator mógł wymieniać ją w trakcie zmiany.

W takim przypadku na miejscu pracy może być konieczne posiadanie dodatkowych skanerów zamiast dużej liczby luźnych baterii.

Jest to szczególnie istotne przy planowaniu obsługi kompaktowych skanerów Mindeo oraz innych urządzeń ładowanych w stacjach. Przed zastosowaniem współczynników opisanych w tym artykule należy potwierdzić, czy bateria jest wymienną przez użytkownika oraz czy istnieje osobny ładowacz do baterii.

Obsługa wymiany „na gorąco” nie oznacza nieograniczonego czasu wymiany

Obsługa wymiany „na gorąco” zwykle opiera się na małym wewnętrznym źródle rezerwowym, które utrzymuje sesję aktywną przez ograniczony czas.

Operator nadal musi postępować zgodnie z procedurą określona przez producenta i natychmiast zamontować naładowaną baterię.

Nigdy nie zakładaj, że każda wersja z danej rodziny produktów obsługuje tę samą funkcjonalność. Generacja urządzenia, system operacyjny oraz elektronika baterii mogą wpływać na proces wymiany.

Pięć sposobów na skuteczne zarządzanie zapasem akumulatorów

1. Przypisz każdemu akumulatorowi unikalny identyfikator

Oznacz każdy zestaw prostym numerem aktywa lub kodem kreskowym. Zapisz partię zakupu, datę pierwszego użycia oraz przypisany obiekt.

Gdy urządzenie wyłącza się wcześniej niż powinno, personel może podać identyfikator akumulatora zamiast opisywać go jako „jeden z czarnych akumulatorów”.

2. Oddziel strefy gotowych do użytku, ładowania oraz kwarantanny

Nie pozwalaj, aby akumulatory naładowane i wyczerpane znajdowały się na tej samej półce.

Używaj wyraźnie oznaczonych miejsc dla:

• Gotowe do użytku

• Oczekujące na ładowanie

• Ładowanie

• Pod inspekcją lub wycofane z eksploatacji

Proces powinien być oczywisty dla nowego operatora bez długiego wyjaśnienia.

3. Obracaj zapasy zamiast brać najbliższy pakiet

Bez zasady rotacji akumulatory znajdujące się najbliżej czoła ładowarki są używane wielokrotnie, podczas gdy inne pozostają nieużywane.

Podstawowa procedura „pierwszy wchodzi, pierwszy wychodzi” rozprasza obciążenie bardziej równomiernie na całym zbiorze i generuje bardziej przydatne dane dotyczące wydajności.

4. Mierz wcześnie zwracane akumulatory

Śledź, ile akumulatorów jest zwracanych przed osiągnięciem normalnego progu wymiany oraz dlaczego.

Wzrost liczby wcześnie zwracanych akumulatorów może wskazywać na starzenie się ogniw, problemy z ładowaniem, nowe, energochłonne zastosowanie lub słaby kontakt między akumulatorem a urządzeniem.

5. Przejrzyj plan po sezonie szczytowym

Pierwszym krokiem jest prognoza.

Rzeczywiste czasy zwrotu, kolejki do ładowania oraz rekordy nieudanych akumulatorów pokazują, czy flota jest nadmiernie zaopatrzeniem, czy też narażona na ryzyko.

Przeanalizuj te liczby po pełnym cyklu pracy oraz po każdej istotnej zmianie w grafiku zmian, oprogramowaniu lub temperaturze magazynu.

Najczęstsze błędy planowania

Używanie pojemności podanej na etykiecie jako gwarancji czasu pracy

Dwa akumulatory o tej samej pojemności wyrażonej w mAh mogą zapewnić różny czas pracy, ponieważ obciążenie urządzenia, stan komórek, projekt układu ochronnego oraz metody testowania różnią się od siebie.

Planuj na podstawie potwierdzonego czasu pracy, a nie największej liczby podanej na etykiecie.

Liczenie ładowarek, ale nie gniazd ładowarki

stwierdzenie «mamy osiem ładowarek» nie jest przydatne, chyba że znana jest liczba działających gniazd w każdej z nich.

Urządzenie z czterema gniazdami, z których jedno uległo awarii, zapewnia trzy gniazda, a nie cztery.

Zakładanie, że każdy akumulator pasuje do każdego uchwytu

Zamiennik akumulatora może zasilać urządzenie przenośne, ale nadal nie ładować się poprawnie w ładowarce zapasowej.

Przetestuj baterię w urządzeniu, w jednogniazdowej podstawce oraz we wszystkich modelach ładowarek wielogniazdowych używanych przez klienta przed zatwierdzeniem zamówienia hurtowego.

Mieszanie baterii bez rejestrów partii

Gdy stare i nowe zestawy są mieszane bez identyfikacji, kierownicy nie mogą określić, czy krótki czas pracy wynika z usterki urządzenia czy z starzenia się baterii.

Rejestry partii przyspieszają podejmowanie decyzji o wymianie i czynią je bardziej uzasadnionymi.

Często zadawane pytania

Ile dodatkowych baterii powinien posiadać magazyn na jeden skaner?

Dla jednej zmiany, którą jedna bateria może pokryć komfortowo, rozpocznij od oceny zapasu wynoszącego około 10–20% aktywnego parku urządzeń.

Dla operacji dwuzmianowych lub ciągłych typowym punktem wyjścia jest jedna bateria obrotowa na każde aktywne urządzenie, ale to założenie jest prawidłowe tylko wtedy, gdy zużyty zestaw może zostać naładowany ponownie przed kolejnym jego użyciem.

Czy jedna dodatkowa bateria na urządzenie wystarcza dla działania 24/7?

Może to być wystarczające, gdy przydatny czas pracy jest dłuższy niż czas ładowania, pojemność ładowarki jest wystarczająca, a na miejscu utrzymywany jest również niewielki zapas na wypadek awarii i opóźnień.

Jeśli czas ładowania przekracza czas pracy, może być wymaganych więcej niż dwa akumulatory fizyczne na urządzenie.

Czy powinniśmy zakupić więcej akumulatorów czy więcej złączy do ładowania?

Najpierw sprawdź kolejkę do ładowania.

Jeśli dostępne są naładowane akumulatory, a mimo to urządzenia się wyczerpują, zapas akumulatorów może być zbyt mały lub nieoptymalnie rozdzielony.

Jeśli wyczerpane akumulatory czekają na wolne złącza do ładowania, dodanie wyłącznie kolejnych akumulatorów jedynie wydłuża kolejkę. Obiekt wymaga większej mocy ładowania lub lepszego harmonogramu ładowania.

Czy akumulator zastępczy o wyższej pojemności zmniejsza liczbę akumulatorów zapasowych?

Możliwe, ale tylko wtedy, gdy akumulator o wyższej pojemności mieści się w urządzeniu, jest kompatybilny z jego ładowarką i zapewnia dłuższy czas pracy w reprezentatywnym teście.

Samej pojemności nie wystarcza do potwierdzenia zgodności mechanicznej, elektrycznej ani komunikacyjnej.

Czy urządzenia z możliwością gorącego wymiany akumulatorów wymagają akumulatorów zapasowych?

- Tak, to jest...

Wymiana na gorąco przyspiesza proces wymiany i może zachować sesję użytkownika, ale nie zapewnia dodatkowej energii. Naładowany akumulator zastępczy musi być gotowy do użycia w momencie, gdy zainstalowany zestaw osiągnie próg wymiany.

Planuj cały system, a nie tylko zakup akumulatorów

Najlepszym planem zapasowych akumulatorów jest najmniejszy możliwy zbiór, który zapewnia nieprzerwaną pracę wszystkich wymaganych urządzeń bez tworzenia wąskiego gardła podczas ładowania.

Zacznij od określenia liczby aktywnych urządzeń, zmierz rzeczywisty czas pracy w warunkach eksploatacji, zweryfikuj czas ładowania przy użyciu rzeczywistego ładowacza oraz określ okno czasowe powrotu między zmianami.

Następnie dodaj zapas odpowiedni do ryzyka operacyjnego danego obiektu – nie stosuj ogólnego procentowego współczynnika skopiowanego z innego magazynu.

Cowon dostarcza rozwiązań zastępczych akumulatorów do urządzeń PDA, terminali przenośnych i skanerów kodów kreskowych stosowanych w magazynach, w tym komputerów mobilnych serii Zebra MC33, wybranych urządzeń przenośnych iData oraz modeli skanerów Mindeo.

W przypadku projektów flotowych prześlij nam model urządzenia, oryginalny numer części baterii, wymaganą ilość, harmonogram zmian oraz informacje dotyczące ładowarek. Możemy pomóc w ocenie zgodności baterii, przeprowadzeniu testów próbek oraz określeniu wymagań dotyczących długoterminowego zaopatrzenia przed masową produkcją.