Industrielle Computer ermöglichen intelligente Lagermodernisierungen und setzen damit einen Branchenstandard für das Kühlhaus für Impfstoffe von Sinopharm in Guangzhou.

Das Kühlhaus für Impfstoffe von Sinopharm Guangzhou steht vor mehreren Herausforderungen: Die Lagerung von Impfstoffen erfordert eine langfristige Wartung bei einer niedrigen Temperatur von -25 °C, und herkömmliche Steuerungstechnik ist aufgrund von Kondensation bei diesen Temperaturen anfällig für Schaltungsausfälle. Die manuelle Handhabung ist nicht nur ineffizient, sondern birgt auch das Risiko von Temperaturschwankungen während des Transports. Die Steuerung der fahrerlosen Transportfahrzeuge (AGVs) im Lager ist anfällig für elektromagnetische Störungen, was zu Positionsabweichungen und damit zu Fehlplatzierungen von Waren führt. Die fehlende Möglichkeit zum Echtzeit-Datenaustausch zwischen den verschiedenen Geräten schafft isolierte Managementbereiche. Um diese Probleme zu lösen, verwendet das Lager den vollständig in China produzierten Industrie-PC Advantech ITA-170V2 als zentrale Steuereinheit. In Kombination mit dem lüfterlosen Industrie-PC ARK-2121V entsteht so ein zweistufiges Steuerungssystem, das den extremen Umgebungsbedingungen und den hohen Anforderungen an die Präzision im Kühlkettenbetrieb gerecht wird.

Im intelligenten Handlingprozess nutzt der im AGV integrierte Industriecomputer ARK-2121V seine Vorteile hinsichtlich Zuverlässigkeit und präziser Steuerung. Dieses Modell verfügt über ein vollständig metallgeschirmtes Gehäuse und eine serielle Schnittstelle mit optoelektronischer Isolation, wodurch elektromagnetische Störungen durch Motoren und Kühlgeräte im Lager effektiv unterdrückt werden. Dies gewährleistet eine stabile Positioniergenauigkeit des AGV von ±3 mm und löst das Problem der Positionsdrift in Bereichen mit Metallregalen vollständig. Dank seines breiten Temperaturbereichs ist ein stabiler Betrieb von -40 °C bis 60 °C möglich, und der Weitbereichseingang von 9–36 V DC gleicht Spannungsschwankungen der AGV-Batterie aus. Selbst in einem Kühlhaus bei -25 °C kann er 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche, kontinuierlich betrieben werden. Die lüfterlose, vollständig abgedichtete Konstruktion in Kombination mit einer nano-schützenden Beschichtung der Leiterplatte hat einen Salzsprühtest bei 85 % Luftfeuchtigkeit bestanden und verhindert so Probleme wie durch Kondensation verursachte Kurzschlüsse und Korrosion durch Desinfektionsmittel. Darüber hinaus erweitert der Industriecomputer ein 5G-Modul über einen MiniPCIe-Steckplatz, um ein redundantes Dualband-Netzwerk aufzubauen. Dadurch wird eine Roaming-Zeit zwischen AGVs über verschiedene Zonen von unter 15 ms erreicht. Dies ermöglicht die Planung eines Clusters von 30 AGVs im Millisekundenbereich und steigert die Effizienz der Impfstoffhandhabung um 150 %. Zudem findet der gesamte Prozess kontaktlos statt, und die Temperaturabweichung während des Transports wird auf ±0,5 °C begrenzt, wodurch die pharmazeutischen GSP-Standards erfüllt werden.

Im Rahmen der Umweltüberwachung und des Datenmanagements etabliert der Industriecomputer ITA-170V2 ein verteiltes, intelligentes Überwachungssystem. Seine 14 seriellen Schnittstellen sind direkt mit 32 Temperatur-, Feuchtigkeits- und Taupunktsensoren im Lager verbunden. Diese erfassen Umweltdaten aus jedem Lagerbereich in Echtzeit und übertragen sie an das Lagerverwaltungssystem (WMS). Bei Überschreitung der Standardtemperatur wird umgehend ein intelligenter Alarm ausgelöst und die Kühlanlage aktiviert, um die Temperatur im Lagerbereich innerhalb von ±0,3 °C zu halten. Der Industriecomputer ist mit dem Kirin-Embedded-System ausgestattet, das die nahtlose Integration von Sterilisationsanlagen und Luftentfeuchtern im Kühlhaus ermöglicht und so die automatisierte Steuerung des VHP-Sterilisationsprozesses gewährleistet. Zusätzlich verfügt er über einen integrierten G-Sensor, der das Vibrationsspektrum überwacht und so frühzeitig vor Ausfällen wichtiger Komponenten wie AGV-Radlagern und Staplergetrieben bis zu 7 Tage im Voraus warnt. Dadurch werden ungeplante Anlagenstillstände um 78 % reduziert. Darüber hinaus kann die Edge-Computing-Funktion des Industriecomputers Daten aus verschiedenen Quellen wie Lidar und 3D-Kameras in Echtzeit verarbeiten und so eine präzise Positionsbestimmung und Greifanweisungen für Stapler bereitstellen. Dadurch wird eine Genauigkeit von 99,995 % bei der Einlagerung und dem Abtransport von Impfstoffen erreicht.

Im Lagersortierungs- und Lagerplatzmanagementprozess steigern die Multiprotokollintegration und die Hochgeschwindigkeits-Datenverarbeitungskapazitäten von Industriecomputern die betriebliche Effizienz weiter. Durch die direkte Anbindung von vier Gigabit-Netzwerkanschlüssen an Lasernavigationsgeräte und Scanner wird eine schnelle Identifizierung von Impfstoff-Barcodes und deren Zuordnung zu den Lagerplätzen erreicht. Die Übertragungsverzögerung der Sortieranweisungen beträgt weniger als 1 ms, und die Fehlerrate konnte von üblicherweise 3,5 % auf 0,2 % reduziert werden. Gleichzeitig ermöglichen Industriecomputer die nahtlose Anbindung an WMS- und ERP-Systeme zur dynamischen Optimierung und Zuweisung von Lagerplätzen. Basierend auf der Haltbarkeit der Impfstoffe und der Häufigkeit von Wareneingängen und -ausgängen werden die Lagerplätze automatisch angepasst. Dadurch verkürzt sich die Entnahmezeit gängiger Impfstoffe auf 45 Sekunden, und die Lagerplatzauslastung steigt von 35 % auf 85 %.

Nach der Modernisierung kann das Kühllager für Impfstoffe von Sinopharm in Guangzhou täglich 20.000 Impfstoffe mit nur acht Mitarbeitern ein- und auslagern. Die Gesamtanlageneffizienz wurde um 60 % gesteigert, wodurch jährliche Betriebs-, Wartungs- und Personalkosten von über drei Millionen Yuan eingespart und die Impfstoffverluste um 35 % reduziert werden konnten. Dieses Beispiel verdeutlicht den zentralen Nutzen von Industriecomputern im Lagerbereich. Ihr robustes Design mit hoher Temperatur- und Spannungstoleranz, Staubbeständigkeit und hoher Zuverlässigkeit, kombiniert mit vielfältigen Schnittstellen und leistungsstarker Rechenleistung, ermöglicht die präzise Anpassung an die betrieblichen Anforderungen verschiedener Lagerarten, wie z. B. Kühlkettenlager, Pharma- und Autoteilelager. Die tiefe Integration von Industriecomputern mit 5G-, KI- und Digital-Twin-Technologien wird die Entwicklung intelligenter Lagerhaltung von der Automatisierung zur intelligenten Logistik weiter vorantreiben und so zu einer zentralen Grundlage für die qualitative Entwicklung der Logistikbranche werden.