Phần mềm WES là gì? Lợi ích khi ứng dụng trong kho hàng

Kho hàng vài nghìn pallet được tích hợp robot, băng tải, shuttle hoặc ASRS, bài toán điều phối trở nên phức tạp hơn bao giờ hết. WMS biết cần làm gì, WCS biết cách điều khiển thiết bị, nhưng thiếu một lớp trung gian quyết định thứ tự, thời điểm và cách xử lý sự cố. Đó chính là vai trò của WES- hệ thống thực thi kho theo thời gian thực. Cùng Vinatech Group tìm hiểu ngay.

1. Hiểu về phần mềm WES?

WES (Warehouse Execution System) là lớp điều phối trung tâm, đảm bảo mọi nhiệm vụ trong kho tự động được thực hiện đúng thời điểm, đúng thiết bị và đúng thứ tự ưu tiên. Hệ thống này hoạt động theo thời gian thực, đóng vai trò điều phối giữa con người, robot và thiết bị cơ học dựa trên dữ liệu từ WMS.

Trong mô hình kho tự động hiện đại, có thể hình dung theo mô hình ba tầng:

• WMS → Bộ não chiến lược: quyết định “làm gì”
• WES → Nhạc trưởng điều phối: quyết định “làm như thế nào và khi nào”
• WCS → Lớp điều khiển thiết bị: thực hiện hành động vật lý

Ví dụ: Phần mềm WMS phát lệnh xuất 200 pallet hàng FMCG. Tiếp theo, WES sẽ phân tích trạng thái thực tế của toàn bộ hệ thống: shuttle đang ở tầng nào, robot nào đang sạc, băng tải nào quá tải. Sau đó tiến hành chia nhỏ lệnh thành chuỗi nhiệm vụ cụ thể và phân bổ xuống WCS để thực thi.

2. Tính năng nổi bật của phần mềm WES

Phần mềm WES không chỉ là công cụ trung gian, mà là “bộ não điều phối” quyết định hiệu suất thực tế của kho tự động. Dưới đây là một số tính năng nổi bật của WES:

Theo dõi realtime & phân bổ nhiệm vụ thông minh

WES duy trì một bản đồ trạng thái động của toàn bộ kho về vị trí từng pallet, trạng thái robot (đang chạy, chờ, sạc, lỗi), mức tải băng tải và hàng chờ tại các điểm nút.

Dựa trên dữ liệu này, engine phân bổ nhiệm vụ sử dụng thuật toán tối ưu để quyết định thiết bị nào nhận lệnh tiếp theo nhằm rút ngắn tổng thời gian hoàn thành. Trong kho có 10 shuttle chạy song song, chỉ cần phân bổ sai thứ tự có thể làm giảm đáng kể throughput.

Xử lý vấn đề tự động

Khi một shuttle báo lỗi cảm biến vào giờ cao điểm, phần mềm WES sẽ xác định nhiệm vụ bị ảnh hưởng và tự động chuyển hướng sang shuttle khác. Điều này cũng xử lý tương tự với các tình huống băng tải tắc nghẽn hoặc đơn hàng ưu tiên cao được chèn đột ngột giữa ca.

Tích hợp hệ sinh thái phần mềm

WES hoạt động như cầu nối trung gian, kết nối với các hệ thống gồm:

• Phần mềm ERP (SAP, Oracle): nhận thông tin đơn hàng, lô hàng, khách hàng
• Phần mềm WMS: nhận kế hoạch lưu trữ, xuất nhập; trả về trạng thái thực
• TMS (Transport Management System): phối hợp lịch xe với luồng xuất kho
• WCS/PLC của thiết bị: giao tiếp qua OPC-UA, MQTT, Modbus tùy giao thức của robot và băng tải.

3. Lợi ích khi triển khai phần mềm WES

Dưới đây là các lợi ích khi doanh nghiệp triển khai phần mềm WES trong các dự án kho tự động:

• Tăng tốc độ xuất nhập hàng lên tới 60% do thiết bị không phải chờ lệnh từ người vận hành, nhiệm vụ được phân bổ liên tục và song song
• Độ chính xác đơn hàng cao khi WES kết hợp với hệ thống xác minh tự động (barcode scan, RFID, camera). Lỗi nhầm vị trí hoặc nhầm pallet gần như bị loại bỏ hoàn toàn.
• Giảm thời gian “nhàn rỗi” của robot xuống dưới 15%. Trong các hệ thống không có WES, shuttle thường chờ lệnh tiếp theo chiếm 25–35% thời gian hoạt động. Điều này khiếp doanh nghiệp chịu chi phí ẩn lớn.
• Tối ưu không gian sử dụng kho thêm 25- 30% nhờ sắp xếp vị trí hàng hóa tự động và phân bổ vị trí hợp lý hơn so với cách quản lý vị trí thủ công.
• Vận hành ổn định trong mùa cao điểm kho TMĐT mà không cần tuyển thêm nhân sự thời vụ. Phần mềm WES sẽ mở rộng năng lực xử lý bằng cách tăng số nhiệm vụ song song.

4. So sánh phần mềm WES với WMS và WCS

Dưới đây là bảng so sánh phần mềm WES với WMS và WCS dựa trên các tiêu chí chung:

Ví dụ luồng hoạt động thực tế trong kho có shuttle 4 chiều:

Đơn hàng xuất kho 50 pallet đồ uống → WMS tạo wave xuất → WES nhận lệnh, kiểm tra 8 shuttle đang hoạt động, phân bổ nhiệm vụ theo vị trí hàng và trạng thái thiết bị → WCS nhận lệnh từng nhiệm vụ, điều khiển shuttle di chuyển đến đúng slot → Shuttle nâng pallet, đưa ra thang nâng → Băng tải vận chuyển đến khu gom hàng → WES cập nhật trạng thái lên WMS.

Nếu bỏ WES trong chuỗi này, người vận hành phải tự quyết định phân bổ thứ tự nhiệm vụ cho từng thiết bị – không khả thi khi hệ thống có hàng chục robot chạy đồng thời.

5. Quy trình triển khai phần mềm WES 

Triển khai phần mềm WES hiệu quả cần trải qua quy trình 8 bước cụ thể như sau:

• Bước 1- Khảo sát và phân tích hiện trạng: Đo lường throughput thực tế, xác định điểm nghẽn, lập bản đồ luồng vận hành hiện tại và kỳ vọng sau triển khai.
• Bước 2 – Thiết kế kiến trúc tích hợp: Xác định giao thức kết nối với từng thiết bị và thiết kế sơ đồ luồng dữ liệu giữa WMS – WES – WCS.
• Bước 3 – Xác định cấu hình: Định nghĩa các quy tắc phân bổ nhiệm vụ, ưu tiên đơn hàng, điều kiện và cách xử lý các tình huống bất thường.
• Bước 4 – Tích hợp và phát triển bộ kết nối: Kết nối API với WMS/ERP, viết trình điều khiển giao tiếp với từng loại thiết bị, kiểm tra độ trễ truyền nhận dữ liệu.
• Bước 5 – Test trong môi trường mô phỏng: Chạy mô phỏng với dữ liệu thực của kho, kiểm tra các kịch bản sự cố có thể xảy ra và đo throughput dự kiến.
• Bước 6 – Thử nghiệm một khu vực (zone): Triển khai WES cho một block kệ hoặc một dây chuyền xuất cụ thể trước khi mở rộng toàn kho. Giai đoạn này thường kéo dài 4- 8 tuần.
• Bước 7 – Training vận hành viên và kỹ thuật: Người vận hành cần hiểu bảng điều khiển, cách đọc cảnh báo và can thiệp thủ công khi cần. Kỹ thuật viên cần nắm quy trình khởi động lại, backup và xử lý lỗi cơ bản.
• Bước 8 – Vận hành và giám sát KPI: Mở rộng toàn kho, theo dõi sát throughput, tỷ lệ lỗi, hiệu suất thiết bị trong 30- 60 ngày đầu và điều chỉnh dựa trên dữ liệu thực tế.

Việc lựa chọn và triển khai WES phụ thuộc nhiều vào cấu trúc kho thực tế, loại thiết bị đang dùng và mức độ tích hợp với hệ thống ERP/WMS hiện hữu. Nếu doanh nghiệp đang cân nhắc bước chuyển từ bán tự động sang tự động hóa hoàn toàn, hoặc cần triển khai giải pháp kệ tự động, liên hệ ngay với Vinatech Group qua hotline 086 758 9999 để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất.