Скільки запасних акумуляторів потрібно для складських сканерів?

Скільки запасних акумуляторів потрібно для складських сканерів?

На складі може бути достатньо портативних комп’ютерів для кожного оператора, але все одно втрачатиметься продуктивний час через те, що план забезпечення акумуляторами був розроблений у останню чергу.

Проблема зазвичай виникає в найгірший момент. Команда комплектації починає роботу у другу зміну, кілька сканерів уже мають заряд менше 30 %, а запасні акумулятори в зоні заряджання або повністю розряджені, або зношені, або ще використовуються. Пристрої справні. Проблема — у парку акумуляторів.

Закупівля надто мало акумуляторів призводить до перерв у роботі. Закупівля надто багато акумуляторів блокує бюджет і залишає літій-іонні акумулятори без використання. Оптимальна кількість залежить від чотирьох практичних параметрів: кількості працюючих пристроїв, тривалості їх роботи, реального терміну служби акумулятора та часу, необхідного для повернення розрядженого акумулятора до робочого стану.

Цей посібник пояснює, як перетворити ці вхідні дані на реалістичний план щодо акумуляторів і зарядних пристроїв для складських ПДА, мобільних комп’ютерів та бездротових сканерів штрих-кодів.

По-перше, визначте, що означає «запасний акумулятор»

Кількість акумуляторів часто викликає плутанину, оскільки три різні групи називають «запасними». Краще розділити їх.

• Встановлені акумулятори знаходяться всередині пристроїв, які зараз перебувають у експлуатації.

• Акумулятори для ротації забезпечують роботу наступної зміни, поки розряджені комплекти заряджаються.

• Резервні акумулятори використовуються для компенсації відмов, затримок у заряджанні, понаднормової роботи, сезонних піків та акумуляторів, вилучених з експлуатації.

Припустімо, що на складі працює 50 ручних терміналів у двох змінах. У пристроях може бути 50 акумуляторів, ще 50 — у резерві для ротації, а також 5–10 справжніх резервних акумуляторів.

У цьому випадку на сайті є від 105 до 110 акумуляторів загалом, але лише від 55 до 60 з них — «запасні», крім тих, що вже встановлені.

Розділення цих категорій запобігає помилкам як у закупівлях, так і в обліку запасів.

Чотири цифри, необхідні перед розрахунком

1. Кількість пристроїв, що використовуються одночасно

Використовуйте кількість пристроїв, які активні в найбільш навантажений момент дня, а не загальну кількість, вказану в реєстрі активів.

Компанія може мати 80 сканерів, але якщо одночасно використовується лише 60, початкова цифра — 60. З іншого боку, тимчасові працівники під час пікового сезону можуть збільшити кількість одночасно використовуваних пристроїв понад звичайний рівень.

Використовуйте пікову цифру, коли план акумуляторів має охоплювати й ці періоди.

Ми називатимемо цю цифру N .

2. Щоденні години роботи

Не обмежуйтеся формулюваннями «одна зміна» або «дві зміни». Фіксуйте фактичну тривалість, протягом якої кожен пристрій, за очікуванням, перебуватиме поза зарядним пристроєм.

Восьмигодинна зміна може включати 30-хвилинну перерву, під час якої пристрої можна підключити до док-станцій. Номінально 16-годинна робота може мати одногодинне вікно передачі зміни.

Ці деталі впливають на кількість фізичних акумуляторів, необхідних для роботи.

Ми називатимемо цей необхідний період роботи H .

3. Корисний час роботи за реального навантаження

Ємність акумулятора, вказана на етикетці, не є тим самим, що корисний час роботи у вашому складі.

Частота сканування, трафік Wi-Fi, яскравість екрана, голосові додатки, використання RFID, температура та вік акумулятора — усе це впливає на споживання енергії.

Час роботи, вказаний виробником, є корисною вихідною точкою, але рішення про закупівлю має ґрунтуватися на пілотному тесті під час типової зміни.

Використовуйте час від звичайного початкового заряду до порогу заміни, встановленого на сайті — наприклад, коли команда зазвичай замінює акумулятор при 15 % або 20 % заряду — замість того, щоб вичерпувати кожен акумулятор до повного вимкнення пристрою.

Ми називатимемо цей перевірений корисний час роботи Прут .

4. Час перезаряджання та наявна кількість байтів для заряджання

Час підзарядки визначає, чи зможе акумулятор повернутися до роботи до того, як його знову знадобиться. Потужність зарядного пристрою визначає, скільки акумуляторів можна заряджати одночасно.

Обидва показники мають значення.

Акумулятор, який повністю заряджається за чотири години, не буде готовий до роботи через чотири години, якщо дві години він просто чекатиме на вільну зону зарядки.

Ми називатимемо цей показник повним часом підзарядки C .

Практичний метод планування акумуляторів

Універсального співвідношення, що підходить для всіх складів, не існує. Наведений нижче метод надійніший, ніж застосування принципу «один запасний акумулятор на пристрій» до будь-якої операції.

Крок 1: Перевірка того, чи один акумулятор забезпечує робочий період

IF H менше або дорівнює R , тому один справний акумулятор має забезпечувати запланований робочий період.

Тому об’єкт із одним змінним режимом роботи може почати з одного встановленого акумулятора на пристрій і додати резервний запас для виняткових ситуацій.

Для стабільної роботи в приміщенні від 10% до 20% активного парку є розумним діапазоном планування для резервного запасу. Це — початкова точка, а не галузеве правило. Відсоток слід скоригувати після аналізу реальних відмов, перевищення робочого часу та пікового попиту.

Для 30 активних пристроїв:

• Встановлені акумулятори: 30

• Початковий резервний діапазон: від 3 до 6

• Загальна кількість акумуляторів на складі: від 33 до 36

Якщо під час пілотного проекту деякі акумулятори не можуть пропрацювати зміну, не збільшуйте відсоток резерву просто так.

Спочатку визначте, чи є причиною вік акумуляторів, надзвичайно високе навантаження на пристрій чи технічні специфікації тривалості роботи, які не відповідають реальному застосуванню.

Крок 2: Додайте ротаційний акумулятор, коли один блок не забезпечує роботу протягом усього дня

Якщо пристрої працюють у два зміни й одного акумулятора недостатньо для повного робочого періоду, зазвичай найоптимальнішим стартовим варіантом є ротаційний пул у співвідношенні 1:1.

Один комплект живить пристрій, тоді як інший готовий до наступної заміни або заряджається.

Базовий рівень становить:

Акумулятори для ротації = N

Потім додається менший резервний пул для усунення несправностей та компенсації коливань у роботі.

Для 30 активних пристроїв у двозмінному режимі:

• Встановлені акумулятори: 30

• Акумулятори для ротації: 30

• Резервні акумулятори: приблизно 3–6

• Загальна кількість акумуляторів на складі: приблизно 63–66

Цей план працює лише за умови, що повернуті акумулятори можна зарядити до моменту їх наступного використання. Саме тому кількість посадкових місць для заряджання обчислюється окремо.

Крок 3: Перевірка умови безперервного обертання

Для безперервної роботи ключовим питанням є не кількість змін у графіку, а те, чи встигає розряджена акумуляторна батарея повністю зарядитися, поки інша батарея живить пристрій.

Корисна теоретична перевірка така:

Мінімальна кількість фізичних акумуляторних батарей на кожен постійно активний пристрій = округлення вгору значення (R + C) ÷ R

Якщо акумулятор працює вісім годин і заряджається чотири години:

Округлення вгору значення (8 + 4) ÷ 8 = 2 акумуляторні батареї на пристрій

З математичної точки зору одна встановлена та одна резервна акумуляторна батарея можуть забезпечувати безперервну роботу.

На практиці на об’єкті все одно потрібно мати запасні акумуляторні батареї, оскільки реальні склади не працюють з лабораторною ефективністю. Акумулятори повертають із затримкою, відбуваються збої в роботі зарядних стоянок, температура змінюється, а старі акумуляторні блоки втрачають тривалість роботи.

Якщо час заряджання перевищує корисний час роботи, двох акумуляторних блоків на пристрій може бути недостатньо.

Наприклад, робочий час у вісім годин у поєднанні з дев’ятигодинним часом підзаряджання вимагає щонайменше трьох фізичних акумуляторів на кожний пристрій, що працює безперервно, навіть до додавання резерву.

Саме тому фіксоване співвідношення 1:1 ніколи не слід схвалювати, не перевіривши й час роботи, й час підзаряджання.

У вас достатньо місць для заряджання?

План акумуляторів може виглядати правильним на папері, але все одно провалитися на станції заряджання.

Щоб оцінити мінімальну кількість місць для заряджання, спочатку визначте:

• D: кількість розряджених акумуляторів, які повертаються під час заміни

• W: години, доступні до того, як ці акумулятори знадобляться знову

• C: час підзаряджання одного акумулятора

Потім обчисліть, скільки акумуляторів одне місце зможе повністю зарядити протягом цього періоду:

Завершених циклів заряджання на одне місце = ціла частина W ÷ C

І:

Мінімальна кількість зарядних боксів = округлення вгору D ÷ завершених зарядок на бокс

IF W коротше за C , і вичерпаний акумулятор не може бути повністю перезаряджений до дедлайну, навіть якщо бокс одразу доступний.

Об’єкт має продовжити вікно заряджання, додати ще один комплект ротації або використати сертифіковане швидке зарядне обладнання. Саме додавання боксів не вирішить проблему з часом.

Ось простий приклад.

Операція з 50 пристроями повертає 50 вичерпаних акумуляторів. Акумулятори потрібні знову через вісім годин, а повна зарядка триває чотири години.

• Кожен бокс теоретично може зарядити два акумулятори за вісім годин.

• Теоретична мінімальна кількість — 25 боксів.

Ця цифра передбачає, що перша партія акумуляторів починає заряджатися одразу та що персонал замінює її відразу після завершення зарядки.

Якщо акумулятори лежать у боксі для повернення одну годину або якщо працівники не завантажують другу партію вчасно, 25 боксів не забезпечать очікуваного результату. У разі інтенсивного обміну або недостатнього контролю процесу заряджання більша кількість боксів забезпечує надійніший план.

Багатомісцеві зарядні пристрої часто є більш практичним рішенням, ніж заряджання акумуляторів у окремих пристроях. Вони централізують запас акумуляторів, зменшують кількість кабелів та полегшують відстеження стану заряду кожного блоку.

Перед придбанням переконайтеся, що замінні акумулятори проходили тестування саме в тих моделях зарядних пристроїв або тримачів, які використовуються на об’єкті.

Швидка таблиця планування

Наведена нижче таблиця є початковою орієнтовною основою для бюджетування, а не заміною для перевірки на місці.

У розрахунку передбачено знімні акумулятори, робочий час, достатній для одного восьмигодинного зміни, час заряджання коротший за робочий час і достатня кількість місць у зарядному пристрої для повного циклу заміни.

Активні пристрої	Одна восьмигодинна зміна: резервний запас	Дві зміни: резервний запас	робота 24/7: резервний запас
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

«Резервний запас» у цій таблиці включає акумулятори для циклічної заміни та додаткові резервні блоки понад ті, що встановлені в кожному активному пристрої.

Наприклад, у режимі 24/7 для 50 пристроїв із 60 запасними акумуляторами загальна кількість акумуляторів становитиме приблизно 110 штук.

Збільшуйте запас ходу, коли:

• На об’єкті часто виникають понаднормові роботи або сезонні піки навантаження.

• Акумулятори використовуються в холодильних приміщеннях або на зовнішніх зонах завантаження.

• Оператори повертають акумулятори із затримкою або до інших місць заряджання.

• Старі й нові партії акумуляторів змішуються.

• Термін поставки замінних акумуляторів є тривалим.

• Деякі бокси для заряджання регулярно недоступні.

Зменшуйте запас ходу лише після аналізу експлуатаційних даних, які свідчать про те, що резервний парк акумуляторів постійно має невикористані потужності.

Конструкція пристрою може змінити відповідь

Не всі сканери для складу використовують акумулятори однаковим чином.

Мобільні комп’ютери зі знімними акумуляторами

Багато міцних ПДА та мобільних комп’ютерів розроблено з урахуванням знімних акумуляторних блоків. Ці пристрої найкраще підходять для керованого циклу обміну.

Наприклад, Zebra зазначає MC3300x зі знімним акумулятором ємністю 7000 мА·год, повним часом заряджання менше п’яти годин і підтримкою гарячої заміни.

Ці технічні характеристики корисні для планування, але не замінюють тест тривалості роботи з використанням власних програм складу, налаштувань бездротового зв’язку та обсягу сканування.

Деякі ручні термінали iData також підтримують знімні акумулятори, резервне живлення під час заміни акумуляторів або аксесуари для одночасного заряджання кількох пристроїв.

Точний набір функцій залежить від моделі, тому модель пристрою, номер деталі акумулятора та зарядний пристрій потрібно підтверджувати разом.

Бездротові сканери, які заряджаються як повноцінні пристрої

Деякі бездротові сканери штрих-кодів заряджаються, коли весь сканер розміщують у спеціальній підставці.

Навіть якщо внутрішній акумулятор можна замінити під час ремонту, його, можливо, не призначено для заміни операторами протягом зміни.

У такому випадку на об’єкті можуть знадобитися додаткові сканери замість великої кількості окремих акумуляторів.

Це особливо важливо під час планування підтримки компактних сканерів Mindeo та інших пристроїв, що заряджаються за допомогою підставки. Перед застосуванням співвідношень, наведених у цій статті, уточніть, чи є акумулятор знімним для користувача та чи існує окремий пристрій для його заряджання.

Підтримка гарячої заміни не означає необмеженого часу на заміну.

Підтримка гарячої заміни зазвичай ґрунтується на невеликому внутрішньому резервному джерелі живлення, яке підтримує сеанс лише протягом обмеженого періоду.

Оператору все одно потрібно дотримуватися процедури, вказаної виробником, й негайно встановлювати заряджений акумулятор.

Ніколи не припускати, що всі версії в межах однієї сім’ї продуктів підтримують однакову поведінку. Покоління пристрою, операційна система та електроніка акумулятора можуть впливати на процес заміни.

П’ять способів контролювати запас акумуляторів

1. Присвоїти кожному акумулятору унікальний ідентифікатор

Позначте кожен блок простим номером активу або штрих-кодом. Запишіть партію закупівлі, дату першого використання та призначене місце розташування.

Коли пристрій вимикається раніше часу, співробітники можуть повідомити ідентифікатор акумулятора замість опису його як «одного з чорних акумуляторів».

2. Розділити зони: готових до використання, заряджання та карантину

Не розміщуйте заряджені й розряджені акумулятори на одній полиці.

Використовуйте чітко позначені зони для:

• Готових до використання

• Очікують заряджання

• Зарядка

• Перебувають на перевірці або вилучені з експлуатації

Процес має бути зрозумілим новому оператору без тривалого пояснення.

3. Робіть ротацію запасів замість того, щоб брати найближчий пакет

Без правила ротації акумулятори, розташовані найближче до передньої частини зарядного пристрою, використовуються повторно, тоді як інші залишаються незадіяними.

Проста процедура «першим увійшов — першим вийшов» рівномірніше розподіляє навантаження серед усього запасу й забезпечує більш корисні дані про продуктивність.

4. Вимірюйте ранні повернення

Відстежуйте, скільки акумуляторів повертають до досягнення звичного порогу заміни та чому.

Зростання кількості ранніх повернень може свідчити про старіння елементів, проблеми з заряджанням, нове енергомістке застосування або поганий контакт між акумулятором та пристроєм.

5. Проаналізуйте план після пікового сезону

Перше обчислення — це прогноз.

Фактичні терміни повернення, черги на заряджання та записи про несправні пакети показують, чи є парк надкомплектованим чи недостатньо забезпеченим.

Перегляньте ці цифри після повного циклу роботи та після будь-якої значної зміни у розкладі змін, програмному забезпеченні або температурі на складі.

Поширені помилки у плануванні

Використання ємності маркування як гарантії робочого часу

Дві акумуляторні батареї з однаковим номінальним значенням мА·год можуть забезпечувати різний робочий час через різницю в навантаженні пристрою, стані елементів, конструкції захисту та методах тестування.

Плануйте, керуючись підтвердженим робочим часом, а не найбільшим числом, вказаним на маркуванні.

Підрахунок зарядних пристроїв, але не кількості гнізд у них

фраза «У нас вісім зарядних пристроїв» є непридатною, доки невідома кількість справних гнізд у кожному з них.

Чотирьохгніздова одиниця з одним несправним гніздом надає три гнізда, а не чотири.

Припущення, що кожна акумуляторна батарея підходить до будь-якого тримача

Замінна батарея може живити портативний пристрій, але при цьому не заряджатися коректно в зарядному пристрої для запасних акумуляторів.

Протестуйте акумулятор у пристрої, у кріпленні з одним гніздом та в кожній багатогніздовій моделі зарядного пристрою, які використовує клієнт, перш ніж схвалити оптове замовлення.

Змішування акумуляторів без реєстрації партій

Коли старі й нові комплекти змішуються без ідентифікації, керівники не можуть визначити, чи короткий час роботи — це проблема пристрою чи проблема старіння акумулятора.

Реєстрація партій прискорює прийняття рішень щодо заміни й робить їх більш обґрунтованими.

Поширені запитання

Скільки запасних акумуляторів має мати склад на один сканер?

Для одного змінного циклу, який один акумулятор може покрити з комфортом, починайте оцінювати резерв, що становить приблизно 10–20 % від активного парку.

Для двозмінної або безперервної роботи загальноприйнятою базовою нормою є один резервний акумулятор на кожен активний пристрій, але ця норма дійсна лише за умови, що розряджений комплект може повністю зарядитися до моменту його наступного використання.

Чи достатньо одного запасного акумулятора на пристрій для роботи 24/7?

Цього може бути достатньо, якщо корисний час роботи довший за час заряджання, потужність зарядного пристрою достатня, а також на місці підтримується невеликий резерв для випадків відмови та затримок.

Якщо час підзарядки перевищує час роботи, на кожний пристрій може знадобитися більше ніж дві фізичні акумуляторні батареї.

Чи варто купити більше акумуляторних батарей чи більше гнізд для заряджання?

Спочатку перевірте чергу на заряджання.

Якщо заряджені акумуляторні батареї є в наявності, але пристрої все одно вичерпують енергію, то запас акумуляторних батарей може бути надто малим або неправильно розподіленим.

Якщо розряджені акумуляторні батареї чекають на вільні гнізда для заряджання, додавання лише нових акумуляторних батарей призведе лише до збільшення черги. На об’єкті потрібно збільшити потужність системи заряджання або оптимізувати графік заряджання.

Чи зменшує заміна акумуляторної батареї з більшою ємністю кількість запасних елементів?

Можливо, але лише за умови, що акумуляторна батарея з більшою ємністю підходить до пристрою, сумісна з його зарядним пристроєм і забезпечує триваліший час роботи в типовому тесті.

Сама за собою ємність не гарантує механічної, електричної або комунікаційної сумісності.

Чи потрібні запасні акумуляторні батареї для пристроїв з гарячою заміною?

Так.

Гаряче замінення прискорює процес заміни й може зберегти сеанс користувача, але не забезпечує додаткової енергії. Заряджена резервна батарея все одно має бути готовою до встановлення, коли встановлений акумулятор досягне порогового значення для заміни.

Плануйте систему, а не лише закупівлю акумуляторів

Найкращий план резервних акумуляторів — це найменший пул, який забезпечує безперервну роботу всіх необхідних пристроїв без утворення «вузького місця» під час заряджання.

Розпочніть із кількості активних пристроїв, виміряйте реальний робочий час у справжніх умовах експлуатації, перевірте час перезаряджання за допомогою фактичного зарядного пристрою та визначте часовий інтервал повернення пристроїв між змінами.

Потім додайте резерв на основі рівня експлуатаційного ризику конкретного об’єкта — а не загального відсотка, скопійованого з іншого складу.

Cowon постачає рішення щодо заміни акумуляторів для складських ПДА, портативних терміналів та сканерів штрих-кодів, зокрема для мобільних комп’ютерів серії Zebra MC33, окремих моделей портативних пристроїв iData та сканерів Mindeo.

Для проектів автопарків надішліть нам модель пристрою, оригінальний номер деталі акумулятора, необхідну кількість, графік змін та інформацію про зарядні пристрої. Ми допоможемо перевірити сумісність акумуляторів, провести тестування зразків та визначити вимоги до довгострокового постачання до масового виробництва.