A dolgok internetének alkalmazása a logisztikában

A cold chain logiszitka – avagy magyarul hűtési lánc – olyan ellátási láncot jelent, melynek minden egyes pontján meghatározott hőmérséklet tartományon belül szállítják és tárolják az árut, vagyis az előállítás kezdetétől egészen a felhasználásig folyamatos a hőmérsékletkontroll. Így a termékvédelem kulcsfontosságú eleme a raktér környezeti paramétereinek monitorozása a hőmérsékletszabályozó körön felül is. Az Internet of Things – avagy magyarul a dolgok internete – új lehetőségeket kínál a raktér környezeti paramétereinek monitorozására és az eltérések esetén történő hatékony beavatkozásra.

A hőérzékeny áruk szállításának nehézségei

A szállítás és tárolás során a termékre ható igénybevételek jelentős részének oka a környezeti paraméterek változása, mint például a hőmérséklet, vagy a relatív páratartalom. Ezek a klimatkus igénybevételek felgyorsíthatják a termékvédelem szempontjából kritikus mikroorganizmusok szaporodását, ezért az erre érzékeny áruk esetén nagy jelentősége van a hőmérséklet szabályázosának a teljes ellátási láncon belül. A mezőgazdasági és hűtött élelmiszerek mellett a gyógyszerek szállításánál is szükség van a hűtési lánc kialakítására, hiszen ezek a termékek akár az emberi egészséget is érintő kockázatot jelentenek – ezen termékek szállításánál biztosítani kell a 2 és 8 °C közötti hőmérséklet tartományt, hogy az állandó termékminőség fenntartható legyen. A szállítási út teljes hossza alatt olyan állandó klímát kell kialakítani melyet nem befolyásol a makroklíma, vagyis a külső környezeti időjárás. A szállítással járó nehézségeket fokozza, hogy a hőmérséklet-kontroll mellett a páratartalom ellenőrzésére is szükség van, mivel ez is hatással lehet a termékek minőségmegőrzésére. Továbbá a gyógyszeripari termékekre szigorú minőségvédelmi szabályok vonatkoznak, az előírt értékektől való eltéréseket folyamatosan mérni és dokumentálni kell. Egy ilyen minőségirányítási rendszer bevezetése és fenntartása nagy anyagi költségekkel jár, továbbá ezeknek az elvárásoknak csak kevés fuvarozó cég tud megfelelni, és ezen belül is csak kevesen vállalják a kockázatot, mely egy rosszul megtervezett hűtési lánc miatt bekövetkezett, nem kívánatos eseménnyel járhat.

A dolgok internete, mint megoldási lehetőség

A cold chain logisztikában felmerülő problémák mérséklésére adhat egy új megoldási lehetőséget a dolgok internetének alkalmazása a szállítási csomagolások terén. Az Internet of Things olyan tárgyakat jelent, melyek egy internet alapú hálózaton keresztül összekapcsolva, képesek egymással kommunikálni. Felhasználása folyamatosan, növekvő ütemben bővül. Elsősorban a telekommunikáció, valamint az autóipar területén látványos a fejlődés, de egyre nagyobb szerepet tölt be a hétköznapokban is. Az utóbbi években egyre több olyan háztartási gép jelent meg melyekkel internetes hálózaton keresztül kommunikálhatunk. Az úgynevezett okosotthonokban ezek a tárgyak egy hálózaton keresztül képesek egymással kommunikálni. Az agrárszektorban is megjelentek az IoT alapú fejlesztések, pédául az állattenyésztésben, ahol érzékelőkkel figyelik az istállók mikroklímáját, de akár a termelés hatékonyságán is javíthatnak egy applikáción keresztül nyomon követhető mezőgazdasági rendszer formájában. Az úgynevezett prediktív borászatoknál a szőlőtőkék környezetét és állapotát monitorozzák annak érdekében, hogy a termés várható minősége szabályozható legyen. A felsorolt példáknál használt megoldásokhoz hasonló rendszer kiépítése mely szintén az IoT technológián alapszik segíthetne a hűtési lánc során létrejövő selejtes áruk és a költségek csökkentésében is. A szállítási egységekben elhelyezett hőmérő szenzorokon keresztül folyamatos információt kapunk a termékek környezetének hőmérsékletéről, vagyis hogy a raktér klímája valóban az előírt hőmérséklettartományon belül van. A mért értékeket a rendszer tovább küldi egy adatbázisba, így azok később bármikor visszatekinthetőek és ellenőrizhetők lennének. Az egyszerű nyomonkövethetőség mellett előnye, hogy későbbi elemzések és kutatások alapjául is szolgálhatnak ezek az adatsorok. Annak érdekében, hogy az adatok valós időben, a szállítás közben is ellenőrizhetők legyenek, egy telefonos applikáció tartozna a rendszerhez, mely megmutatná az egyes szállítási egységek pontos hőmérsékleteit. Az alkalmazás megjelenítené, a teljes szállítmányt egy sematikus, egyszerűen értelmezhető ábrán keresztül, és azon belül jelölné, hogy melyik egység hőmérséklete haladta meg az előírt értéket. A rendszer előnye, hogy probléma esetén még a szállítási út során kiderül ha egy bizonyos szállítási egység valamilyen oknál fogva nem a megfelelő hőmérséklettartományon belül hűti a terméket, míg a kamionokban felszerelt hőmérők esetében csak a szállítási út végén derül ki, hogy az áru minősége nem megfelelő. A telefonos alkalmazás azonnal jelzi, ha szükség van beavatkozásra, így megelőzhető a minőségvesztés.

Kitekintés a jövőre

Az előbbiekben bemutatott IoT alapokra épülő hőmérséklet szabályzó rendszer példaként szolgálhat további fejlesztésekhez, például további környezeti paraméterek monitorozásával bővíthető, mint a páratartalom vagy a levegőben lévő szennyezőanyag koncentráció monitorozása. De akár a jövőben része lehet egy teljesen „önműködő” gyárnak is. Az Ipar 4.0 vagy angolul Industry 4.0 fogalma a negyedik ipari forradalomra utal, ahol a gyártás teljesen automatizált és az ipari folyamatokat teljes mértékben digitalizálják, vagyis a termelési feladatokat gépek és robotok végzik el. A gyárban lévő tárgyakat és eszközöket egy közös információs hálózat kapcsolja össze. Elképzelhető, hogy ezekben a gyárakban később a szállítás önvezető kamionokkal és teherautókkal valósul meg és a leírt rendszerhez hasonló megoldások segíthetnek ellenőrizni az áruk minőségét.

Összegzés

Az informatikai paradigmaváltás új kihívásokat állít, de egyúttal új lehetőséget is kínál a vállalatok számára, hogy hatékonyabban működjenek. Az IoT egyre nagyobb mértékben terjed el az iparban és a hétköznap életben egyaránt. Ezek a fejlesztések megváltoztathatják a vállalatok értékteremtő folyamatait, azonban használatuk versenyelőnyt is jelenthet a problémára időben reagáló cégek számára. (A cikkben bemutatott példa az Óbudai Egyetem Rejtő Sándor Könnyűipari és Környezetmérnöki Karán került kidolgozásra TDK munka keretében)

Oláh Veronika (ipari termék- és formatervező mérnök hallgató)

no