Depo içi sipariş toplama ve ayrıştırma sistemi tasarım ve uygulaması
Design and application of warehouse order collecting and sorting system
Yazar: SULAIMAN SIDDIQI
Danışman: PROF. DR. İHSAN PEHLİVAN
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Ayrıştırma = Decomposition ; Otomasyon = Automation ; PLC = Programmable logic controller ; Python = Python ; Sipariş = Order

Özet:
Son yıllarda dünyada özellikle küresel pandeminin de etkisi ile e-ticaret sistemi üzerinden verilen ürün siparişlerinin çok fazla artması nedeniyle, ürün ticareti yapan firmalar için, siparişlerin otomatik ayrıştırılması süreçlerinde yazılım ve donanım içeren, hızlı ayrıştırma yapabilen, düşük maliyetli, az yer kaplayan, daha az insan gücü gerektiren gelişmiş sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı; özellikle ürün çeşidi fazla olan tedarikçi firmalar için müşteriden gelen siparişlerin, firma deposu içerisinde toplanması ve otomatik ayrıştırılması süreçlerini organize eden; PLC yazılımların TIA Portal ortamında, ana sistem yazılımının Pycharm ortamında, verilerin saklanması işlemlerinin Mysql ortamında, endüstriyel kamera uygulamasının Pylon viwer ortamında, sistem arayüz tasarımının QT Designer ortamında geliştirildiği; PLC, konveyör, endüstriyel kamera, barkod okuyucu, etiketleme yazıcısı gibi donanımsal bileşenler içeren; daha az insan gücü ile çalışan, düşük maliyetli, bütüncül bir prototip sistemin tasarım ve gerçekleştirilmesidir. Tez boyunca geliştirilen bu sistemden "Depo İçi Sipariş Toplama ve Ayrıştırma Sistemi" (DİSTAS) olarak bahsedilecektir.
Tezin ilk aşamasında, DİSTAS'nin mekanik tasarımı SolidWorks ortamında gerçekleştirilmiştir. Bu aşamada en temel ögeler konveyörler ve konveyör bileşenleridir. DİSTAS'nin çalışmasında konveyör kullanımı ön planda olup, sistem akışında vazgeçilemez bir pozisyondadır. Daha sonra tasarlanmış olan bütün mekanik parçaların montajı yapılmıştır ve DİSTAS'nin mekanik kısmı tamamlanmıştır. İkinci aşamada, DİSTAS'nin deneysel çalışmalarının gerçekleştirilmesi için otomasyon sistem bileşenlerinin kurulumu yapılmış ve otomasyon sistem yazılımı "Totally Integrated Automation" (TIA) Portal ortamında gerçekleştirilmiştir. Bu aşama, otomasyon sisteminin tasarımı ve yazılımının geliştirilmesi ve tasarlanan sistemin pratiğe dönüştürülmesi aşamasıdır. Bütün otomasyon bileşenlerinin kontrolü "Programmable Logic Controller" (PLC) üzerinden gerçekleştirilmiştir. Üçüncü aşamada, bilgisayar ve çevre elemanlarının (endüstriyel kamera, yazıcı ve barkod okuyucu) kurulumu gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar yazılımı Python dili kullanılarak Pycharm ortamında yazılmıştır. Python yazılımının bütün çevre elemanları ve otomasyon sistemi ile haberleşmesi sağlanarak, tüm sistemin tek bir ana yazılım ile kontrolü gerçekleştirilmiştir.
Son aşamada, seçilen örnek ürünlerin otomatik ayrıştırılması için DİSTAS'nin deneme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, tedarik zincirinin sipariş dağıtım aşamasında, siparişlerin depo içerinde toplanması ve ürünlerin otomatik ayrıştırılması için tedarikçi firmalara zaman, depo alanı, insan gücü ve maliyet tasarrufu sağlamasına yardımcı olacak bütüncül bir prototip sistemin gerçekleştirildiği görülmüştür.

Anahtar kelimeler: Sipariş Toplama, Ürün Ayrıştırma, Otomasyon, PLC, Python

Abstract:
In recent years, especially with the effect of the global pandemic, due to the huge increase in product orders placed through the e-commerce system, for companies engaged in product trade, there are more software and hardware in the automatic sorting processes of orders, fast sorting, low cost, less space, more Advanced systems that require less manpower are needed. The aim of this thesis study; organizes the processes of collecting and automatically sorting the orders from the customers in the company warehouse, especially for suppliers with a large variety of products; PLC software was developed in TIA Portal environment, main system software was developed in Pycharm environment, data storage processes were developed in Mysql environment, industrial camera application was developed in Pylon viewer environment, system interface design was developed in QT Designer environment; Containing hardware components such as PLC, conveyor, industrial camera, barcode reader, labeling printer; It is the design and realization of a low-cost, holistic prototype system that works with less manpower. This system developed throughout the thesis will be referred to as the "In-Warehouse Order Picking and Sorting System" (DISTAS).
In the first stage of the thesis, the mechanical design of DİSTAS was carried out in SolidWorks environment. At this stage, the most basic items are conveyors and conveyor components. Conveyor usage is at the forefront in the work of DİSTAS and it is in an indispensable position in the system flow. Then, all the designed mechanical parts were assembled and the mechanical part of DİSTAS was completed. In the second stage, the automation system components were installed to carry out the experimental studies of DİSTAS and the automation system software was carried out in the "Totally Integrated Automation" (TIA) Portal environment. This phase is the design and software development of the automation system and the implementation of the designed system. The control of all automation components is carried out via the "Programmable Logic Controller" (PLC). In the third stage, the computer and peripheral elements (industrial camera, printer and barcode reader) were installed. The computer software is written in the Pycharm environment using the Python language. The communication of the Python software with all the peripheral elements and the automation system was ensured, and the control of the entire system was realized with a single main software.
At the last stage, trial studies of DİSTAS were carried out for the automatic separation of the selected sample products. From the results obtained, it has been seen that a holistic prototype system has been implemented to help suppliers save time, warehouse space, manpower and cost for the collection of orders in the warehouse and the automatic sorting of products at the order distribution stage of the supply chain.

Keywords: Order Picking, Product Sorting, Automation, PLC, Python