Quantas Baterias de Reposição os Scanners de Armazém Precisam?

Quantas Baterias de Reposição os Scanners de Armazém Precisam?

Um armazém pode ter computadores portáteis suficientes para todos os operadores e ainda assim perder tempo produtivo porque o plano de baterias foi uma ideia tardia.

O problema normalmente surge no pior momento. Uma equipe de separação inicia o turno noturno, vários scanners já estão abaixo de 30% de carga e as baterias de reposição na área de carregamento estão ou descarregadas, ou envelhecidas, ou ainda em uso. Os dispositivos estão em perfeito estado. O parque de baterias não está.

Comprar poucas baterias gera interrupções. Comprar muitas compromete o orçamento e deixa pacotes de íon-lítio parados sem uso. O número certo depende de quatro fatores práticos: quantos dispositivos estão em operação, por quanto tempo funcionam, quanto tempo uma bateria realmente dura e com que rapidez um pacote descarregado pode voltar ao serviço.

Este guia explica como transformar essas entradas em um plano realista de baterias e carregadores para PDAs de armazém, computadores móveis e scanners de código de barras sem fio.

Primeiro, defina o que significa "bateria de reserva"

As contagens de baterias costumam ser confusas porque três grupos diferentes são chamados de "reservas". É melhor distingui-los.

• Baterias instaladas estão dentro dos dispositivos atualmente em uso.

• Baterias de rotação mantêm o próximo turno em operação enquanto os conjuntos descarregados estão sendo recarregados.

• Baterias de reserva cobrem falhas, atrasos na recarga, horas extras, picos sazonais e baterias retiradas de serviço.

Suponha que um armazém opere com 50 terminais portáteis em dois turnos. Pode ter 50 baterias nos dispositivos, outras 50 no grupo de rotação e de 5 a 10 baterias de reserva verdadeiras.

Nesse caso, o local possui um total de 105 a 110 baterias, mas apenas 55 a 60 delas são "peças de reposição" além das baterias já instaladas.

Manter essas categorias separadas evita erros tanto nos registros de compras quanto nos de estoque.

Os Quatro Números Necessários Antes do Cálculo

1. Número de Dispositivos em Uso Simultâneo

Utilize o número de dispositivos ativos no horário de maior movimento do dia, não o número total listado no registro de ativos.

Uma empresa pode possuir 80 scanners, mas, se apenas 60 forem utilizados ao mesmo tempo, o número inicial é 60. Por outro lado, trabalhadores temporários durante a temporada de pico podem elevar o uso simultâneo acima do nível normal.

Utilize a cifra de pico quando o plano de baterias também precisar cobrir esses períodos.

Chamaremos esse número de N .

2. Horas Diárias de Operação

Não se limite a "um turno" ou "dois turnos". Registre as horas reais nas quais se espera que cada dispositivo esteja afastado do carregador.

Um turno de oito horas pode incluir uma pausa de 30 minutos, durante a qual os dispositivos podem ser encaixados. Uma operação nominal de 16 horas pode ter uma janela de transferência de uma hora.

Esses detalhes alteram a quantidade de baterias físicas necessárias.

Denominaremos esse período operacional exigido H .

3. Tempo útil de funcionamento sob carga real de trabalho

A capacidade da bateria impressa no rótulo não corresponde ao tempo útil de funcionamento no seu armazém.

Frequência de digitalização, tráfego Wi-Fi, brilho da tela, aplicações de voz, uso de RFID, temperatura e idade da bateria afetam todos o consumo.

O valor de tempo de funcionamento indicado pelo fabricante é um ponto de partida útil, mas a decisão de compra deve basear-se em um teste piloto realizado durante um turno representativo.

Utilize o tempo desde a carga inicial normal até o limiar de substituição definido no local — por exemplo, quando a equipe normalmente substitui uma bateria aos 15% ou 20% — em vez de descarregar todas as baterias até o dispositivo desligar.

Denominaremos esse tempo útil de funcionamento testado R .

4. Tempo de recarga e número de estações de carregamento disponíveis

O tempo de recarga determina se uma bateria pode retornar ao serviço antes de ser necessária novamente. A capacidade do carregador determina quantos pacotes podem ser recarregados simultaneamente.

Ambos os números são importantes.

Uma bateria que é recarregada em quatro horas não retorna ao serviço em quatro horas se passar duas horas aguardando uma baia disponível.

Chamaremos esse tempo de tempo total de recarga C .

Um Método Prático para o Planejamento de Baterias

Não existe uma proporção universal que funcione para todos os armazéns. O método a seguir é mais confiável do que aplicar a regra de "uma bateria reserva por dispositivo" em todas as operações.

Etapa 1: Verificar se Uma Única Bateria Cobrirá o Período de Trabalho

Se H é menor ou igual a R , uma bateria em bom estado deve cobrir o período de trabalho planejado.

Um local com turno único pode, portanto, começar com uma bateria instalada por dispositivo e adicionar um estoque de reserva para exceções.

Para uma operação estável em ambiente interno, de 10% a 20% da frota ativa é uma faixa razoável de planejamento para o estoque de reserva. Este é um ponto de partida, não uma regra do setor. A porcentagem deve ser ajustada após análise de falhas reais, horas extras e demanda de pico.

Para 30 dispositivos ativos:

• Baterias instaladas: 30

• Faixa inicial de reserva: 3 a 6

• Estoque total de baterias: 33 a 36

Se algumas baterias não conseguirem completar o turno durante o piloto, não aumente simplesmente a porcentagem de reserva.

Primeiro, determine se a causa é a idade da bateria, carga excessiva no dispositivo ou uma especificação de tempo de operação que não reflete a aplicação.

Etapa 2: Adicione uma bateria de rotação quando um pacote não conseguir cobrir o dia

Se os dispositivos operarem em dois turnos e uma bateria não for capaz de cobrir todo o período de operação, normalmente um grupo de rotação 1:1 é o ponto de partida mais simples.

Um conjunto alimenta o dispositivo enquanto o outro está disponível para a próxima troca ou está sendo carregado.

A linha de base torna-se:

Baterias de rotação = N

Em seguida, adicione um grupo de reserva menor para falhas e variações operacionais.

Para 30 dispositivos ativos em dois turnos:

• Baterias instaladas: 30

• Baterias de rotação: 30

• Baterias de reserva: aproximadamente 3 a 6

• Estoque total de baterias: aproximadamente 63 a 66

Este plano só funciona se as baterias devolvidas puderem ser carregadas antes da próxima vez em que forem necessárias. É por isso que as áreas de carregamento devem ser calculadas separadamente.

Etapa 3: Verificar a condição de rotação contínua (24/7)

Para operação contínua, a questão-chave não é quantos turnos aparecem no cronograma. É se uma bateria descarregada consegue terminar sua recarga enquanto outra bateria alimenta o dispositivo.

Uma verificação teórica útil é:

Número mínimo de baterias físicas por dispositivo ativo continuamente = teto de (R + C) ÷ R

Se uma bateria opera por oito horas e recarrega em quatro horas:

Teto de (8 + 4) ÷ 8 = 2 baterias por dispositivo

Matematicamente, uma bateria instalada e uma bateria de rotação podem suportar operação contínua.

Na prática, o local ainda precisa manter estoque de reserva, pois depósitos reais não operam com eficiência de laboratório. As baterias são devolvidas com atraso, as estações de carregamento apresentam falhas, as temperaturas variam e pacotes mais antigos perdem autonomia.

Se o tempo de recarga for maior que o tempo útil de operação, dois pacotes por dispositivo talvez não sejam mais suficientes.

Por exemplo, um tempo de operação de oito horas combinado com um tempo de recarga de nove horas exige, no mínimo, três baterias físicas por dispositivo em operação contínua, antes mesmo de qualquer reserva ser adicionada.

É por isso que uma regra fixa de 1:1 nunca deve ser aprovada sem verificar tanto o tempo de operação quanto o tempo de recarga.

Você tem suficientes baías de carregamento?

Um plano de baterias pode parecer correto no papel e ainda assim falhar na estação de carregamento.

Para estimar o número mínimo de baías de carregamento, defina primeiro:

• D: número de baterias descarregadas devolvidas durante uma troca

• W: horas disponíveis antes que essas baterias sejam novamente necessárias

• C: tempo de recarga por bateria

Em seguida, calcule quantas baterias uma única baía consegue recarregar nesse intervalo:

Recargas concluídas por baía = parte inteira de W ÷ C

E:

Número mínimo de baías de carregamento = teto de D ÷ cargas completas por baía

Se W é menor que C , um pacote esgotado não pode ser totalmente recarregado antes do prazo mesmo quando uma baía está imediatamente disponível.

O local deve estender a janela de carregamento, adicionar outro conjunto de rotação ou utilizar uma configuração qualificada de carregamento mais rápido. Apenas adicionar baías não resolverá o problema de tempo.

Aqui está um exemplo simples.

Uma operação com 50 dispositivos devolve 50 pacotes esgotados. Os pacotes são necessários novamente em oito horas e uma carga completa leva quatro horas.

• Cada baía pode, teoricamente, carregar duas baterias em oito horas.

• O mínimo teórico é 25 baías.

Esse valor pressupõe que o primeiro lote de carregamento inicia imediatamente e que a equipe o substitui assim que a carga for concluída.

Se as baterias permanecerem em um recipiente de devolução por uma hora ou se os funcionários não carregarem o segundo lote no horário previsto, 25 baías não produzirão o resultado esperado. Em locais onde as transferências forem intensas ou o carregamento não for rigorosamente gerenciado, um número maior de baías oferece um plano mais seguro.

Os carregadores com múltiplos compartimentos são frequentemente mais práticos do que carregar as baterias dentro de dispositivos individuais. Eles centralizam o parque de baterias, reduzem a desordem de cabos e facilitam a visualização de quais pacotes estão prontos.

Antes de adquiri-los, confirme que as baterias de substituição foram testadas nos mesmos modelos exatos de carregador ou suporte utilizados no local.

Tabela de Planejamento Rápido

A tabela abaixo é um ponto de partida para orçamento, não um substituto para um teste no local.

Ela assume baterias removíveis, tempo de operação útil que cobre um turno de oito horas, tempo de recarga menor que o tempo de operação e número suficiente de compartimentos de carregamento para concluir a rotação.

Dispositivos ativos	Um turno de 8 horas: parque de reserva	Dois turnos: parque de reserva	operação contínua (24/7): parque de reserva
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

o "parque de reserva" nesta tabela inclui baterias de rotação e de reserva além do pacote instalado em cada dispositivo ativo.

Por exemplo, uma operação 24/7 com 50 dispositivos e 60 baterias de reserva manteria aproximadamente 110 baterias no total.

Aumente a autonomia quando:

• O local tem horas extras frequentes ou picos sazonais.

• As baterias são utilizadas em câmaras frias ou áreas externas de carregamento.

• Os operadores devolvem as baterias tarde demais ou em locais de carregamento diferentes.

• Lotes mais antigos e mais recentes de baterias são misturados.

• O prazo para substituição é longo.

• Algumas docas de carregamento estão regularmente indisponíveis.

Reduza a autonomia apenas após os dados operacionais indicarem que o grupo de rotação tem consistentemente capacidade não utilizada.

O projeto do dispositivo pode alterar a resposta

Nem todo scanner de armazém utiliza baterias da mesma maneira.

Computadores móveis com bateria removível

Muitos PDAs resistentes e computadores móveis são projetados em torno de pacotes de bateria removíveis. Esses dispositivos são os mais adequados para um pool gerenciado de rotação.

Por exemplo, A Zebra lista o MC3300x com uma bateria removível de 7000 mAh, tempo total de carga inferior a cinco horas e suporte para troca quente.

Essas especificações são úteis para o planejamento, mas não substituem um teste de autonomia realizado com as próprias aplicações do armazém, configurações sem fio e volume de digitalizações.

Alguns terminais portáteis iData também suportam baterias removíveis, energia de reserva durante a troca de baterias ou acessórios de carregamento com múltiplas entradas.

O conjunto exato de funcionalidades varia conforme o modelo; portanto, o modelo do dispositivo, o número de peça da bateria e o carregador devem ser confirmados em conjunto.

Scanners sem fio carregados como um dispositivo completo

Alguns leitores de códigos de barras sem fio são carregados colocando-se o leitor inteiro em uma base de carregamento.

Mesmo que a bateria interna possa ser substituída durante a manutenção, talvez não tenha sido projetada para ser trocada pelos operadores durante um turno.

Nesse caso, o local pode precisar de leitores de reserva, em vez de um grande estoque de baterias soltas.

Isso é particularmente importante ao planejar o suporte para os compactos leitores Mindeo e outros dispositivos com carregamento por base. Confirme se a bateria pode ser removida pelo usuário e se existe um carregador de baterias separado antes de aplicar as proporções deste artigo.

Troca a quente não significa tempo ilimitado de troca

O suporte à troca a quente normalmente depende de uma pequena fonte interna de reserva que mantém a sessão ativa por um período limitado.

O operador ainda precisa seguir o procedimento do fabricante e instalar a bateria carregada prontamente.

Nunca suponha que todas as versões dentro de uma família de produtos oferecem o mesmo comportamento. A geração do dispositivo, o sistema operacional e a eletrônica da bateria podem todos afetar o processo de troca.

Cinco Maneiras de Manter o Grupo de Baterias Sob Controle

1. Atribua a Cada Bateria um ID Único

Rotule cada conjunto com um número de ativo simples ou um código de barras. Registre seu lote de compra, data de primeira utilização e local atribuído.

Quando um dispositivo desliga prematuramente, a equipe pode informar o ID da bateria em vez de descrevê-la como “uma das baterias pretas”.

2. Separe as Áreas de Prontas para Uso, em Carregamento e em Quarentena

Não deixe baterias carregadas e descarregadas compartilharem a mesma prateleira.

Use locais claramente identificados para:

• Prontas para uso

• Aguardando carregamento

• Carregamento

• Sob inspeção ou retiradas de serviço

O processo deve ser óbvio para um novo operador, sem necessidade de uma explicação extensa.

3. Rotacionar o estoque em vez de pegar o pacote mais próximo

Sem uma regra de rotacionamento, as baterias mais próximas da frente do carregador são usadas repetidamente, enquanto outras permanecem inutilizadas.

Uma rotina básica de primeiro a entrar, primeiro a sair distribui o trabalho de forma mais uniforme por todo o conjunto e gera dados de desempenho mais úteis.

4. Medir devoluções antecipadas

Acompanhar quantas baterias são devolvidas antes do limite normal de troca e o motivo disso.

Um aumento na taxa de devoluções antecipadas pode indicar células envelhecidas, problemas de carregamento, uma nova aplicação com alto consumo de energia ou contato inadequado entre a bateria e o dispositivo.

5. Revisar o plano após a temporada de pico

O primeiro cálculo é uma previsão.

Os tempos reais de devolução, as filas de carregamento e os registros de falhas mostram se a frota está superdimensionada ou exposta.

Reveja esses números após um ciclo operacional completo e após qualquer alteração significativa nos turnos, no software ou na temperatura do armazém.

Erros Comuns de Planejamento

Usar a Capacidade Rotulada como Garantia de Tempo de Funcionamento

Duas baterias com a mesma classificação em mAh podem oferecer tempos de funcionamento diferentes porque a carga do dispositivo, o estado das células, o projeto de proteção e os métodos de teste variam.

Planeje com base no tempo de funcionamento verificado, não no maior número indicado no rótulo.

Contar Carregadores, mas Não os Encaixes dos Carregadores

‘Temos oito carregadores’ não é útil a menos que se saiba quantos encaixes operacionais cada carregador possui.

Uma unidade de quatro encaixes com um slot defeituoso fornece três encaixes, não quatro.

Assumir que Toda Bateria se Encaixa em Todo Suporte

Um pacote de substituição pode alimentar o dispositivo portátil e ainda falhar ao carregar corretamente em um carregador de baterias de reserva.

Teste a bateria no dispositivo, na base de encaixe de um único slot e em todos os modelos de carregadores multi-baias utilizados pelo cliente antes de aprovar um pedido em grande volume.

Mistura de baterias sem registros de lote

Quando pacotes antigos e novos são misturados sem identificação, os supervisores não conseguem determinar se o tempo de operação reduzido é um problema do dispositivo ou um problema de envelhecimento da bateria.

Registros de lote tornam as decisões de substituição mais rápidas e mais justificáveis.

Perguntas Frequentes

Quantas baterias sobressalentes um armazém deve manter por scanner?

Para um único turno que uma bateria pode cobrir confortavelmente, comece avaliando uma reserva equivalente a aproximadamente 10% a 20% da frota ativa.

Para operações com dois turnos ou contínuas, uma bateria de rotação por dispositivo ativo é uma referência comum, mas é válida apenas quando o pacote descarregado puder ser recarregado antes de ser necessário novamente.

Uma bateria sobressalente por dispositivo é suficiente para operação ininterrupta 24/7?

Pode ser suficiente quando o tempo de operação útil for maior que o tempo de recarga, a capacidade do carregador for adequada e o local também mantiver uma pequena reserva para falhas e atrasos.

Se o tempo de recarga exceder o tempo de operação, pode ser necessário mais de duas baterias físicas por dispositivo.

Devemos comprar mais baterias ou mais encaixes para carregadores?

Verifique primeiro a fila de carregamento.

Se baterias carregadas estiverem disponíveis, mas os dispositivos ainda se esgotarem, o estoque de baterias pode ser muito pequeno ou mal distribuído.

Se baterias descarregadas aguardarem encaixes livres, adicionar apenas mais baterias criará uma fila maior. O local precisa de maior capacidade de carregamento ou de um cronograma de carregamento melhor.

Uma bateria de substituição com maior capacidade reduz o número de baterias de reserva?

Possivelmente, mas apenas se o pacote de maior capacidade couber no dispositivo, for compatível com seu carregador e proporcionar maior tempo de operação em um teste representativo.

A capacidade sozinha não garante compatibilidade mecânica, elétrica ou de comunicação.

Dispositivos com troca quente precisam de baterias de reserva?

- Sim, é verdade.

A troca quente torna a substituição mais rápida e pode preservar a sessão do usuário, mas não fornece energia adicional. Uma bateria de rotação carregada ainda deve estar pronta quando o pacote instalado atingir o limite de substituição.

Planeje o sistema, não apenas a compra da bateria

O melhor plano de baterias de reserva é o menor conjunto que mantém todos os dispositivos necessários em funcionamento, sem criar um gargalo de carregamento.

Comece com a contagem de dispositivos ativos, meça o tempo útil de operação na aplicação real, verifique o tempo de recarga com o carregador real e mapeie a janela de retorno entre os turnos.

Em seguida, adicione uma reserva com base no risco operacional do local — não com uma porcentagem genérica copiada de outro depósito.

A Cowon fornece soluções de baterias de substituição para PDAs de depósito, terminais portáteis e scanners de código de barras, incluindo os computadores móveis Zebra série MC33, determinados dispositivos portáteis iData e modelos de scanner Mindeo.

Para projetos de frotas, envie-nos o modelo do dispositivo, o número da peça original da bateria, a quantidade necessária, o cronograma de turnos e as informações sobre o carregador. Podemos ajudar a analisar a compatibilidade da bateria, realizar testes com amostras e avaliar os requisitos de fornecimento de longo prazo antes da produção em grande escala.