Ứng dụng IoT tại các nhà cung cấp kho lạnh

Kho lưu trữ được xem là nơi cất giữ hàng hóa phổ biến nhất hiện nay. Tuy nhiên, nếu không có một quy trình lưu trữ đúng cách thì sản phẩm trong kho không thể đảm bảo được chất lượng, sản lượng như ban đầu gây ra nhiều thất thoát. Việc sử dụng IoT trong các chuỗi cung ứng lạnh là “chìa khóa” giúp các doanh nghiệp giải quyết vấn đề này.

Chuỗi cung ứng lạnh là gì?

Chuỗi cung ứng có khả năng kiểm soát và duy trì nhiệt độ thích hợp với các loại hàng hóa có yêu cầu bảo quản lạnh khác nhau, nhằm bảo đảm chất lượng và kéo dài thời gian sử dụng của hàng hóa. Hiện chuỗi cung ứng lạnh được ứng dụng chủ yếu trong các ngành dược phẩm, hóa chất, bán lẻ và công nghiệp thực phẩm như nông sản tươi, thủy hải sản, thực phẩm đông lạnh…

– Nhu cầu thực tế:

  + Công, nông nghiệp: Ở Việt Nam công nghệ sau thu hoạch vẫn phát triển chậm và chưa đồng bộ, dẫn tới tổn thất cao trong quá trình thu hoạch, chế biến, lưu trữ vẫn chuyển các sản phẩm nông sản khá cao. Đối với trái cây, rau quả mức độ tổn thất có thể lên đến 45%, đối với các sản phẩm thủy, hải sản là 35%.

  + Ngành y: Khi vắc-xin, dược phẩm được chuyển đến các bệnh viện, phòng tiêm chủng mà không được bảo quản liên tục trong điều kiện nhiệt độ thích hợp, gây nên tình trạng vắc-xin bị bất hoạt, gây tổn thất không mong muốn.

– Giải pháp quản lý chuỗi cung ứng lạnh trải dài các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm tại nhiều điểm khác nhau (kho lạnh, xe tải, container lạnh…) theo thời gian thực, một bảng điều khiển (dashboard) phụ trợ hiển thị dữ liệu thu thập được dọc theo chuỗi cung ứng và hiển thị biểu đồ chỉ thị nơi kiểm soát nhiệt độ kém, có thể dẫn đến nguy cơ tổn thất. Từ đó người quản lý đưa ra các quyết định để đảm bảo chất lượng, kéo dài thời hạn sử dụng của hàng hóa. Và các cảnh báo đúng lúc sẽ được gửi trước khi tổn thất xảy ra.

Lineage Logistics – Doanh nghiệp cung cấp nhà kho lạnh hàng đầu Hoa Kỳ chia sẻ: “Các cơ sở lưu trữ của chúng tôi đều được đặt tại những nơi có sự chênh lệch lớn giữa giá điện tại các thời điểm trong ngày như ở miền nam California. Chúng tôi muốn lập lịch trình tiêu thụ điện rất chính xác để tận dụng lợi thế này càng nhiều càng tốt.” Nói là vậy nhưng những người đứng đầu Lineage Logistics đều hiểu rằng, không có gì có thể quan trọng bằng việc đảm bảo chất lượng của lượng thực phẩm trị giá hàng tỷ đô la mà mỗi nhà kho của họ đang lưu trữ. Vì vậy, mục tiêu lớn nhất của Lineage Logistics là Bảo vệ sản phẩm theo cách tiết kiệm năng lượng nhất có thể.

Ứng dụng IoT – Giải pháp tối ưu cho Lineage Logistics

– Cảm biến nhiệt độ bố trí ở khắp các khu vực

Có rất nhiều yếu tố khác nhau có thể tác động sự ổn định của nhiệt độ trong kho, chẳng hạn như khu vực gần cửa hoặc gần mái, hoặc một phía nào đó của nhà kho có thể ấm hơn bên kia vài độ do hướng chiếu của mặt trời. Vì vậy, trước khi có thể triển khai bất kì phương án điều tiết năng lượng nào, việc đầu tiên Lineage phải làm là thiết lập được hệ thống theo dõi chính xác nhiệt độ ở các khu vực trong kho hàng theo thời gian thực.

Ứng dụng IoT trong hệ thống kho lạnh là “cứu cánh” dành cho bài toán của Lineage. Bằng cách thiết lập một hệ thống gồm trên dưới 1.000 cảm biến mỗi chiếc cách nhau khoảng 10 feet được bố trí tại trên cùng và dưới cùng các giá xếp đồ, Lineage có thể tái hiện một bản đồ nhiệt được cập nhật  chính xác và tức thời. Trong trường hợp phát hiện ra sự thay đổi của nhiệt độ so với thông số kỹ thuật đã được thiết lập từ đầu, các cảm biến nhiệt sẽ nhanh chóng phát cảnh báo tới hệ thống quản trị. Như vậy, nhà điều hành có thể giám sát và kịp thời điều chỉnh nhiệt độ và hướng gió để đảm bảo tất cả các bộ phận của nhà kho luôn ở nhiệt độ mong muốn. Việc chủ động điều chỉnh nhiệt độ tại một số khu vực, thay vì tăng/giảm nhiệt độ trên toàn kho giúp doanh nghiệp tiết kiệm rất nhiều chi phí.

Không dừng lại ở đó, các cảm biến nhiệt độ cũng cho phép Lineage quản lý các khu vực làm mát theo cấp độ từng máy/thiết bị. Mỗi tủ làm mát hay tủ đông đều có một cài đặt nhiệt độ khác nhau. Quản lý chi tiết như vậy giúp loại bỏ tình trạng máy làm mát quá lạnh và đóng băng, gây hư hại sản phẩm.

– Cảm biến rung ở thiết bị

Bên cạnh hệ thống cảm biến nhiệt là các cảm biến rung giúp phát hiện và ngăn chặn các sự cố trong hệ thống làm lạnh. Nếu một ổ trục trong máy nén bắt đầu trật khỏi vị trí, máy nén sẽ rung. Các cảm biến đếm rung được tích hợp trên các máy nén lạnh cho phép bộ phận bảo trì kịp thời nắm bắt và  giải quyết vấn đề trước khi máy nén bị hỏng, tránh chi phí sửa chữa cao.

Một trường hợp khác là khi sự gia tăng áp suất gây ra do chất lỏng chảy qua các đường ống làm lạnh làm hệ thống buộc phải dừng lại hoặc thay đổi hướng đột ngột. Nó có thể làm hư hại đường ống, gây rò rỉ và các vấn đề khó chịu khác. Vì vậy, Lineage đã sử dụng gia tốc kế với cảm biến rung để phát hiện hiện tượng này. Như vậy, các cảm biến có thể cho nhà điều hành biết nếu van bị hỏng hoặc có vấn đề gì đó với hệ thống thoát nước.

– Hệ thống điều khiển trung tâm đặt trên nền tảng điện toán đám mây

Các cảm biến thu thập dữ liệu và gửi đến hệ thống điện toán đám mây của Amazon Web Services để xử lý số liệu và tạo bản đồ nhiệt độ. Quá trình này hoàn toàn tự động và một bản đồ nhiệt được chiếu lên màn hình tivi kích thước lớn trạm điều khiển trung tâm để các nhà điều hành có thể theo dõi và điều tiết nhiệt độ của nhà kho lạnh theo thời gian thực. Hệ thống giám sát nhiệt độ của các nhà kho của Lineage sẽ được đẩy lên môi trường web để nhà quản trị cấp cao có thể tiếp cận thông tin ở bất kỳ nơi nào, bất kỳ thời điểm nào.

Hệ thống phân tích và quản trị có thể dựa trên số liệu để tự điều tiết nhiệt độ trong nhà kho, giúp tối ưu hóa sản lượng điện năng tiêu thụ theo giờ. Cụ thể, hệ thống điều chỉnh ưu tiên làm mát các kho hàng trong khung thời gian thấp điểm, thường là vào ban đêm, để tạo ra một ‘pin’ lạnh ảo để sử dụng trong giờ cao điểm. Dĩ nhiên, quá trình này sẽ phải được kết hợp chặt chẽ với dữ liệu từ các cảm biến và bộ tiêu chuẩn bảo quản đã được cài đặt sẵn trên hệ thống để điều chỉnh phù hợp, đảm bảo việc trữ nhiệt không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Kết quả ấn tượng sau khi ứng dụng IoT

Các nghiên cứu chỉ ra rằng, kể từ năm 2014, chi phí năng lượng hàng năm tại 78 nhà kho của Lineage đã giảm 8% sau khi ứng dụng IoT. Cùng lúc đó, năng lực lưu trữ và xử lý hàng hóa tại các cơ sở này cũng tăng lên. Điều đó đồng nghĩa với việc chi phí điện sử dụng cho mỗi mặt hàng thực phẩm đã giảm 34%.

Một ví dụ ấn tượng khác về hiệu quả của việc ứng dụng IoT tại Lineage Logistics: Trong những ngày cao điểm nhất của vụ mùa dâu, Lineage cấp đông 4-6 triệu pound dâu tây mỗi ngày. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng dâu và giảm khả năng gây bệnh và các chất gây ô nhiễm khác, nhưng bù lại, tiêu tốn nhiều khá năng lượng. Lineage đã thêm cảm biến vào các tủ làm đông và tạo một bảng điều khiển tùy chỉnh để theo dõi quá trình đông lạnh. Theo kết quả đo đạc, doanh nghiệp này đã giảm thời gian cấp đông dâu tây trung bình từ gần 100 giờ xuống còn khoảng 50 giờ, hoặc giảm 50% năng lượng.

Tác động của cuộc cách mạng số đối với các doanh nghiệp, đặc biệt là nhóm ngành kho vận biến hóa đơn tiền điện của mình từ trung tâm phí thành trung tâm lợi nhuận trong khi vẫn đảm bảo thực phẩm được bảo vệ. Hãy liên hệ 19006536 để nhận được tư vấn cụ thể từ các chuyên gia chúng tôi.