Abstrakt: Článok sa zaoberá úlohou softvérov v skladovej logistike so zameraním na systém riadenia skladu (WMS) a systém kontroly skladu (WCS) pri využití technológií tovar k osobe (G2P). Cieľom je poukázať na význam správneho prepojenia informačných a riadiacich systémov s automatizačnými prvkami skladu. Práca charakterizuje hlavné funkcionality WMS a WCS, opisuje ich komunikáciu s technológiami G2P a dopravníkovými systémami a analyzuje vplyv rôznych softvérových prístupov typu black box, grey box a white box na flexibilitu, integráciu a prevádzkovú kontrolu systému. Výsledkom je zdôraznenie potreby komplexného pohľadu na automatizáciu, v rámci ktorého technológia a softvér tvoria jeden funkčný celok rozhodujúci o výkonnosti, presnosti a stabilite logistických procesov.
Kľúčové slová: WMS, WCS, WES, G2P, skladová logistika, automatizácia, informačné systémy, logistické procesy
JEL: L91, M15
SOFTWARE SUPPORT OF WAREHOUSE LOGISTICS AUTOMATION USING WMS AND WCS FOR G2P TECHNOLOGIES
Abstract: The article addresses the role of software in warehouse logistics, focusing on the warehouse management system (WMS) and the warehouse control system (WCS) used together with Goods-to-Person (G2P) technologies. The aim is to highlight the importance of properly linking information and control systems with warehouse automation components. The paper characterizes the main functionalities of WMS and WCS, describes their communication with G2P technologies and conveyor systems, and analyses the impact of black box, grey box and white box software approaches on system flexibility, integration and operational control. The main conclusion is that warehouse automation should be understood as an integrated whole in which technology and software jointly determine process performance, accuracy and operational stability.
Keywords: WMS, WCS, WES, G2P, warehouse logistics, automation, information systems, logistics processes
1 Úvod
Softvérová podpora automatizácie dnes predstavuje neoddeliteľnú súčasť moderného riadenia skladovej logistiky. Rastúca variabilita objednávok, tlak na skracovanie dodacích lehôt, požiadavky na vysokú presnosť spracovania a súčasný nedostatok pracovnej sily spôsobujú, že tradičné manuálne skladové procesy narážajú na svoje prevádzkové limity. Osobitne výrazne sa to prejavuje pri vychystávaní, ktoré patrí medzi najnáročnejšie činnosti z hľadiska spotreby pracovného času, podielu neproduktívnych presunov a vplyvu na kvalitu služieb. Práve preto sa automatizácia ako tovar k osobe (G2P) stáva jedným z hlavných nástrojov na zvyšovanie prevádzkovej efektívnosti a stability logistických procesov.
Cieľom článku je preto poukázať na význam softvérových riešení pri automatizácii skladovej logistiky a analyzovať ich úlohu pri využití technológií G2P. Pozornosť sa sústreďuje na funkcionality WMS a WCS/WES, ich vzájomné prepojenie, komunikáciu s dopravníkovými a skladovacími systémami a na odlišné softvérové prístupy typu black box, grey box a white box.
Prínos článku spočíva v prepojení teoretického pohľadu na softvérovú podporu automatizácie s praktickými aspektmi skladovej prevádzky. Východiskom je snaha ukázať, že správne nastavenie softvérových systémov významne ovplyvňuje výkon, presnosť, transparentnosť a dlhodobú udržateľnosť logistických procesov. Takto koncipovaný prístup vytvára základ pre efektívnejšie rozhodovanie o návrhu a implementácii automatizovaných riešení v skladovej logistike.
2 Softvéri v skladovej logistike
Využívanie moderných informačných systémov je nevyhnutné pre logistické spoločnosti pôsobiace v komplexných a dátovo náročných dodávateľských reťazcoch. Dobre navrhnuté logistické informačné systémy ako je napríklad systém riadenia skladu menia logistiku z podpornej funkcie na strategický faktor konkurencieschopnosti tým, že integrujú rozhodovanie o doprave, skladovaní a zásobách v reálnom čase. Tieto systémy automatizujú manuálne činnosti, znižujú ľudské chyby a urýchľujú spracovanie objednávok, čo vedie k nižším prevádzkovým a skladovacím nákladom a k vyššej celkovej efektívnosti [19].
Sledovanie v reálnom čase a viditeľnosť dát v rámci siete umožňujú lepšie plánovanie, rýchlejšiu reakciu na narušenia a kratšie dodacie lehoty od dodávateľa po zákazníka. Empirické štúdie ukazujú, že implementácia logistických systémov môže znížiť náklady na dopravu, skladovanie a riadenie o dvojciferné percentá a zároveň výrazne zlepšiť spokojnosť zákazníkov a kvalitu služieb [19].
Automatizácia a nástroje založené na veľkých dátach v skladoch ďalej zvyšujú produktivitu, znižujú potrebu pracovnej sily a optimalizujú využitie priestoru. Integrované systémy podporujú rozhodovanie tým, že poskytujú použiteľnú analytiku o trasách, kapacitách, úrovniach zásob a výkonnostných ukazovateľoch [19]. Pre zákazníkov sa tieto zlepšenia prejavujú spoľahlivejšími dodávkami, vyššou úrovňou služieb a vyššou spokojnosťou a lojalitou, čo priamo podporuje rast výnosov. V konkurenčných a globalizovaných trhoch sú firmy, ktoré investujú do pokročilých logistických systémov, lepšie pripravené odlíšiť sa nákladmi, rýchlosťou a kvalitou služby a budovať udržateľnejšiu trhovú pozíciu [20].
Článok je zameraný na dva najdôležitejšie systémy v skladovej logistike a to systém riadenia skladu (Warehouse Management System – WMS) a systém kontroly skladu (Warehouse Control System – WCS) pri využití automatizovanej technológie „tovar k osobe (Goods-to-Person – G2P) Ďalej sa bude práca zameriavať na dve základné časti pre skladovú logistiku a to WMS a WCS/WES.
3 Systém riadenia skladu (WMS)
Podniky musia zabezpečiť plynulú logistiku od príjmu materiálu až po ich odoslanie, aby zostali konkurencieschopné v dnešnom rýchlom spotrebiteľskom trhu. Meniace sa objemy objednávok a prísne dodacie očakávania vytvárajú významný tlak na dodávateľské reťazce. Na zvládnutie týchto výziev sa distribučné centrá opierajú o softvérovo podporenú automatizáciu, ktorej jadrom je výkonný systém WMS slúžiaci ako centrálne riadenie prevádzky.
WMS je komplexný, viacvrstvový systém, ktorý dohliada a koordinuje každú fázu prevádzky automatizovaného skladu. Skladá sa z viacerých špecializovaných softvérových komponentov, z ktorých každý plní konkrétne funkcie. Pri efektívnej integrácii tieto systémy zvyšujú rýchlosť spracovania, zlepšujú presnosť, znižujú prevádzkové náklady a podporujú organizovanejší logistický pracovný postup.
WMS funkcionality:
- riadenie materiálového toku,
- sledovanie zásob a využitia priestoru v reálnom čase,
- optimalizácia vychystávania a tvorba baliacich predpisov,
- príjem a expedícia v rámci skladu,
- integrácia čiarových kódov/RFID,
- podpora automatizovaných skladovacích systémov (G2P),
- analýza dát a kľúčových ukazovateľov výkonnosti (KPI),
- zefektívnenie manuálnych postupov a zníženie chýb [21].
Centrálny WMS začína pracovať už pri príchode tovaru do skladu. Zamestnanci alebo automatizované zariadenia skenujú produkty na príjmovej rampe a okamžite ich zaevidujú do databázy zásob. Po registrácii systém vyhodnotí najvhodnejšie skladové umiestnenie pre každú položku s ohľadom na rozmery, hmotnosť a frekvenciu dopytu.
Po prijatí zákazníckych objednávok WMS identifikuje najefektívnejšiu trasu vychystávania a pridelí úlohu pracovníkovi, prípadne určí, ktoré materiály sa majú automaticky vychystať z G2P. Následne dohliada na pohyb položky v rámci prevádzky tak, aby bola manipulácia plynulá. Táto koordinácia zlepšuje tok materiálu, minimalizuje nesprávne umiestnené zásoby a znižuje riziko oneskorení pri expedícii.
Okrem toho WMS poskytuje detailné dáta v reálnom čase, ktoré zabezpečujú úplnú viditeľnosť naprieč celým procesom distribúcie. Analytické funkcie pomáhajú podnikom predikovať dopyt a proaktívne riešiť možné narušenia dodávateľského reťazca. Vďaka tomu môžu distribučné centrá prispôsobiť kapacitu požiadavkám zákazníkov pri zachovaní vysokej úrovne prevádzkovej výkonnosti. [1]
4 Automatizácia a kontrolné systémy (WCS / WES)
Kontrolné systémy môžeme rozdeliť na dva typy:
- systém kontroly skladu (Warehouse Control System – WCS): priamo riadi dopravníky, triediče a systémy G2P.
- systém realizácie skladu (Warehouse Execution System – WES): koordinuje skladové operácie v reálnom čase a často slúži ako most medzi WMS a WCS.
Tabuľka 1 – Funkcionality WCS
Zdroj: Vlastné spracovanie
WCS predstavuje riadiacu vrstvu na úrovni zariadení, ktorá sa priamo pripája na dopravníky, triediče, AGV a G2P, zbiera stavové dáta v reálnom čase a vykonáva príkazy pre tok materiálu. Medzi jej jadrové funkcie patrí integrácia zariadení, zber dát, vykonávanie a riadenie toku materiálu a monitoring zariadení v krátkych časových intervaloch blízkych reálnemu času [22].
WES nadväzuje na WCS a WMS a pripravuje tok práce vo vysoko automatizovaných distribučných centrách s veľkým počtom malých a časovo kritických objednávok. WES sa zameriava na optimalizáciu zdrojov a predchádzanie zápcham dynamickým plánovaním úloh tak, aby sa automatizácia, pracovná sila a zásoby využívali efektívne a zároveň sa plnili prísne časové okná. V praxi WES často prináša vyššiu logiku (napr. uvoľňovanie objednávok, vyrovnávanie záťaže, analytiku výkonu), pričom sa spolieha na WCS pri nízkoúrovňovom riadení zariadení [24]. Spolu tvoria vrstvený riadiaci systém, ktorý prepája strategické plánovanie vo WMS s vykonaním v reálnom čase [22]. V mnohých firmách sú WCS a WES spojené do jedného riešenia na zjednodušenie integrácie pod jednotným názvom WCS.
Tabuľka 2 – Funkcionality WES
Zdroj: Vlastné spracovanie
4.1 Komunikácia s G2P
- Vstup úloh z WMS. WMS zadáva úlohy vyššej úrovne, napr. „vyzdvihni SKU X a doruč ju na stanovisko S“ alebo „ulož prepravku T“ [26].
- Dekompozícia úloh vo WCS:
- WCS rozkladá každú úlohu na čiastkové úlohy
špecifické pre zariadenia:
- G2P robot vyzdvihne alebo uloží prepravku v sklade,
- dopravníky nasmerujú prepravky na správne pracovisko,
- mobilné roboty presúvajú prepravky k pracovisku [25].
- Vytvára poradie úloh tak, aby vyrovnal zaťaženie a predchádzal úzkym miestam [26].
- WCS rozkladá každú úlohu na čiastkové úlohy
špecifické pre zariadenia:
- Komunikácia na úrovni zariadení
- WCS posiela príkazy štart/stop a smerovanie do programovateľného logického ovládača (Programmable Logic Controller – PLC) a prijíma stav (polohu, dokončenie, chybové kódy) cez priemyselné komunikačné protokoly [22].
- Monitoring v reálnom čase a riešenie výnimiek
- dáta zo senzorov, RFID a sledovania vstupujú do WCS (často cez IoT architektúru), čo umožňuje kontinuálnu viditeľnosť položiek, prepraviek a zariadení [22].
- pri zaseknutiach, poruchách alebo plných bufferroch WCS presmeruje tok, pridelí úlohy alebo vyhlási alarm operátorom [22].
- Spätná väzba do WMS
- Keď je prepravka privedená na G2P pracovisko alebo z neho odobratá, WCS potvrdí dokončenie, aby WMS mohol aktualizovať zásoby a stav objednávky [22].
4.2 WCS komunikácia s dopravníkmi
WCS riadi a komunikuje s dopravníkovými systémami ako koordinátor v reálnom čase, ktorý spravuje tok materiálu, stav zariadení a vykonávanie úloh. WCS prijíma úlohy vyššej úrovne z WMS alebo WES (napr. presun produktu na konkrétne miesto) a prekladá ich do detailných príkazov pre dopravníky a triediče [27]. Do PLC posiela signály štart/stop, smerovanie a riadenie rýchlosti, pričom PLC priamo ovláda motory a akčné členy dopravníka, často cez priemyselné komunikačné protokoly [28].
WCS priebežne monitoruje senzorické dáta (polohové senzory, detekcia zaťaženia, chybové hlásenia), aby sledoval pohyb produktu a „zdravie“ zariadenia v reálnom čase. Pri výnimkách (zaseknutie, preťaženie) WCS dynamicky presmeruje položky alebo pozastaví dopravníky, aby zabránil poškodeniu a udržal priepustnosť [28]. Nakoniec poskytuje spätnú väzbu nadriadeným systémom o dokončení úloh a aktualizuje stav zásob, čím zabezpečuje synchronizovanú prevádzku skladu [27].
5 BLACK / GREY / WHITE BOX SOFTVÉROVÉ RIEŠENIA PRE WCS
Pochopenie rozdielov medzi black, grey a white box softvérovými riešeniami je kľúčové pri návrhu a integrácii WCS, najmä z pohľadu transparentnosti, prispôsobiteľnosti a komunikácie s ostatnými systémami.
Tabuľka 3 – Porovnanie troch riešení
Zdroj: Vlastné spracovanie
5.1 Black box
Black box systémy fungujú so „skrytými“ internými mechanizmami. Dodávateľ technológie G2P prevezme celkové riadenie a jeho riadiaci systém priamo komunikuje s WMS. Viditeľný je predovšetkým vzťah vstup–výstup. Často je dátovo orientovaný a pri modelovaní správania systému využíva štatistické metódy alebo metódy strojového učenia.
Takéto riešenia sa zvyčajne nasadzujú jednoduchšie a ľahšie sa prispôsobujú novým dátam, no majú nízku transparentnosť, čo sťažuje riešenie problémov aj integráciu s inými systémami. Komunikácia s inými systémami býva obmedzená na vopred definované rozhrania a interné rozhodovanie sa spravidla nedá jednoducho auditovať ani upravovať [29]. Medzi kľúčové vlastnosti patria:
- uzavretý zdroj,
- bez prístupu k internému kódu alebo logike,
- interakcia prebieha cez preddefinované rozhrania (napr. API alebo UI),
- veľmi obmedzené prispôsobenie – potrebné schválenie dodávateľa.
Plusy
- jednoduché používanie a údržba,
- dodávateľ berie plnú zodpovednosť,
- potrebný nižší level technických zručností.
Mínusy
- limitovaná flexibilita,
- nie je možné opravovať chyby vlastnými silami,
- môže sa horšie integrovať s inými systémami,
- vyššia komplexnosť pri viacerých projektoch [29].
5.2 Grey box
Grey box prístup kombinuje prvky white aj black box modelov. Využíva čiastočné fyzikálne / prevádzkové poznanie (z white box prístupov) a dopĺňa ho dátovo orientovanými komponentmi (z black box prístupov). Tento hybridný prístup vyvažuje interpretovateľnosť a prispôsobiteľnosť, vďaka čomu je vhodný pre komplexné skladové prostredia, kde je časť znalostí o systéme dostupná, ale nie úplná. Grey box model môže zlepšiť presnosť odhadu a výkon systému a zároveň si zachovávať určitú mieru vysvetliteľnosti a flexibility [30]. Tieto dve časti patria medzi kľúčové vlastnosti:
- čiastočná viditeľnosť – WCS preberá viaceré funkcie,
- časť kódu alebo konfigurácie je možné meniť, iné časti sú uzamknuté.
Plusy
- rovnováha medzi flexibilitou a podporou,
- dodávateľ môže poskytnúť prispôsobovanie,
- vhodné pre zložité pracovné postupy bez nutnosti úplného prepisovania kódu.
Mínusy
- stále existujú limity toho, čo sa dá zmeniť,
- prispôsobovanie môže byť citlivé počas aktualizácii.
5.3 White box
White box prístup je plne transparentný – interná logika, algoritmy a dátové toky sú dostupné a vychádzajú z detailného poznania fyzických procesov. Umožňujú vysvetliteľné, interpretovateľné a modifikovateľné riadenie, preto sú vhodné tam, kde je potrebná hlboká integrácia a vysoká miera prispôsobenia. Nevýhodou je, že často vyžadujú výrazné expertné znalosti a vývojové úsilie a pri zmenách podmienok môžu byť menej adaptívne bez manuálnych úprav [29]. Kľúčovými vlastnosťami sú:
- open‑source alebo plne prístupný kód,
- iterné fungovanie softvéru je možné upravovať,
- vysoká flexibilita a prispôsobiteľnosť.
Plusy
- plná kontrola nad funkcionalitou a správaním,
- ľahšie hĺbkové integrácie,
- možné optimalizovať podľa špecifických potrieb.
Mínusy
- vyžaduje si skúsených vývojárov,
- zodpovednosť za chyby, aktualizácie a bezpečnosť je na strane firmy; dodávatelia G2P v tomto prípade dodávajú iba technológiu,
- vyššia počiatočná zložitosť.
Neexistuje jediný a najlepší prístup. Každá firma sa rozhodne, ktorý z troch uvedených prístupov zvolí v rámci svojej softvérovej stratégie podľa možnosti. V bežnej praxi je aj často viditeľné, že firmy si volia prístup podľa použitej technológie alebo krajiny implementácie. Je taktiež možné, že majú viaceré implementované riešenia v rámci jednej technológie.
Napríklad firma Z má vytvorený vlastný WCS systém, ktorý je možno integrovať s ktoroukoľvek G2P technológiou a momentálne už má vytvorenú API komunikáciu s jednou z nich. Jej stratégia je bežne využívať Grey box a mať celkové toky pod svojou kontrolou. Firma chce implementovať novú technológiu v Ázii, kde ale nemá základňu s developermi a implementácia a následný podpora by bola veľmi náročná. Firma sa môže stále rozhodnúť pre Grey box ale z pohľadu času a financií potrebných na takúto implementáciu sa rozhodne pre Black box riešenie. V budúcnosti plánuje vybudovať potrebné oddelenie a zmeniť typ WCS tak, aby spĺňal celkovú stratégiu firmy.
Pri riešení, aký typ WCS sa využije ide v praxi vždy o strategické rozhodnutia manažmentu. Toto by ale nemalo mať vplyv na plánovaný typ G2P. A vždy by mala zostať možnosť implementácie najvhodnejšej technológie z technického, technologického, personálneho a finančného pohľadu.
6 Záver
Predložený článok ukázal, že softvérI predstavujú rozhodujúci prvok úspešnej automatizácie skladovej logistiky. Hoci technológie typu G2P prinášajú výrazné zlepšenie v oblasti priepustnosti, redukcie chôdze a znižovania chybovosti, ich reálny prínos je podmienený kvalitným riadením a koordináciou prostredníctvom systémov WMS a WCS. Práve tieto systémy zabezpečujú prepojenie objednávok, zásob, zariadení a operácií do jedného funkčného celku, ktorý umožňuje efektívne vykonávanie logistických a obehových procesov v reálnom čase.
Analýza zároveň potvrdila, že výber vhodného softvérového prístupu nemožno vnímať izolovane od technológie, prostredia podniku a jeho strategických cieľov. Rozdiely medzi black box, grey box a white box riešeniami ukazujú, že rozhodovanie o architektúre WCS má priamy vplyv na mieru flexibility, možnosti integrácie, úroveň kontroly aj zodpovednosť za prevádzku systému. Úspešná implementácia preto vyžaduje nielen technické posúdenie zariadení, ale aj zohľadnenie softvérovej otvorenosti, budúcej škálovateľnosti a nárokov na interné kompetencie podniku.
Možno konštatovať, že automatizácia skladovej logistiky musí byť chápaná ako komplexný systém, v ktorom technológia a softvér tvoria neoddeliteľný celok. Výsledky článku tak potvrdzujú, že softvérová podpora nie je iba doplnkom automatizácie, ale jej základným predpokladom. Do budúcnosti preto zostáva dôležitou úlohou ďalej rozvíjať integráciu riadiacich systémov, ich flexibilitu a schopnosť reagovať na meniace sa podmienky logistickej praxe.
7 Literatúra
- GONG, CH. Advancing operational efficiency in the logistics industry: The role of Logistics Information Systems (LIS). Advances in Economics, Management and Political Sciences. 2025. Vol. 167, no. 1, p. 34–40. [cit. 2026-05-24]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.54254/2754-1169/2025.21167> DOI: 10.54254/2754-1169/2025.21167.
- STANISŁAWSKI, R. – SZYMONIK, A.. Impact of selected Intelligent Systems in logistics on the creation of a sustainable market position of manufacturing companies in Poland in the context of industry 4.0. Sustainability. 2021. Vol. 13, no. 7, p. 3996. [cit. 2026-05-24]. Dostupné na internete: < https://doi.org/10.3390/su13073996> DOI 10.3390/su13073996.
- SON, D.W. – CHANG, Y.S. – KIM, W.R. Design of warehouse control system for real time management. In IFAC-PapersOnLine . 2015. Vol. 48, no. 3, s. 1434–1438. [cit. 2026-05-31]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.06.288> DOI 10.1016/j.ifacol.2015.06.288
- UYEN, H. – TUAN, N. NGUYEN. Analysis of the development of Warehouse Execution Systems (WES) in Warehouse Management. Journal of Science and Development Economics. 28 October 2025. No. 37, p. 173–177. [cit. 2026-05-31]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.64632/jsde.37.2025.611> DOI 10.64632/jsde.37.2025.611.
- AZADEH, K. – DE KOSTER, R. – ROY, D. Robotized and Automated Warehouse Systems: Review and recent developments. In Transportation Science . 2019. Vol. 53, no. 4, s. 917–945. [cit. 2026-05-31]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.1287/trsc.2018.0873> DOI 10.1287/trsc.2018.0873.
- BOYSEN, N. – KOSTER, R. DE – WEIDINGER, F. Warehousing in the e-commerce era: A survey. In European Journal of Operational Research . 2019. Vol. 277, no. 2, s. 396–411. [cit. 2026-06-02]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.1016/j.ejor.2018.08.023> DOI 10.1016/j.ejor.2018.08.023.
- YASEEN, A. – KALYAN, B.S. PLC/SCADA based product sorting and Logistics Warehouse Handling Automation. In 2022 International Conference on Recent Trends in Microelectronics, Automation, Computing and Communications Systems (ICMACC) . 2022. s. 1–6. [cit. 2026-06-02]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.1109/icmacc54824.2022.10093675> DOI 10.1109/icmacc54824.2022.10093675.
- SIKA, R. – GAWRON, E. – ROGALEWICZ, M. Optimization of the conveyor line system using computer simulation on the example of a modern warehouse. In Advances in Science and Technology Research Journal . 2023. Vol. 17, no. 1, s. 304–314. [cit. 2026-06-02]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.12913/22998624/159103> DOI 10.12913/22998624/159103.
- BOOS, E. – MÄLZER, M. – CONRAD, F. – WIEMER, H. – IHLENFELDT, S. An engineer-friendly terminology of white, black and grey-box models. In Proceedings of the 13th International Conference on Model-Based Software and Systems Engineering . 2025. s. 313–320. [cit. 2026-06-02]. Dostupné na internete: <https://doi.org/10.1038/s41598-024-67259-4> DOI 10.5220/0013361400003896.
Autori:
Tituly a pôsobisko autorov:
1Ing. Matúš Laurenčík, Katedra cestnej a mestskej dopravy, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitná 8215/1, 010 26, Žilina, Slovensko, E-mail: laurencik8@stud.uniza.sk
VYTLAČIŤ