自动化仓储系统一般包括堆垛机、物流管理软件、输送系统、货架系统等。
1、堆垛机
堆垛机作业自动化仓储系统中的主要设备,需要实行模块化设计、结构简单、外形设计美观。以日东公司的堆垛机为例,具有以下特点:水平和垂直方面采用激光测距、动力部分采用德国DEMAG电机减速机、行走装置采用德国DEMAG组合走轮、采用SEW矢量型智能变频控制器进行变频调速、采用西门子可编程序控制器、大屏幕显示指导出库入库及拣选作业等等。
2、自动化仓储管理软件
自动化仓储管理软件要求是一套基于网络数据库的、集信息管理和工业监控于一体的专业性软件。信息管理子系统可与公司的如MRP、ERP等监控子系统充分考虑到了安全性与灵活性。通常情况由于工业监控子系统指挥机械全自动完成入出库作业,在计算机网络系统发生故障时(如网络设备硬件坏了),只有ECS(设备控制服务器)还能工作,就可以将ECS作为后台数据库服务器进行紧急出库作业。在ECS发生故障时,可直接通过堆垛机手动作业。自动化仓储管理软件应具有如下特点:
1)信息管理子系统允许多个工作站同时进行入出库作业任务的录入。工业监控子系统可同时挂接多台ECS。
2)只要工业监控子系统尚未完成某项入出库作业,就可更改该项作业的各个数据,如更改数量,目标存放位置等,ECS能实时获取最新数据并进行处理。
3)通过局域网及通用的TCP/IP协议可与公司的MRP、ERP集成,接收入出库作业任务,反馈当前库存、库存动态和作业情况等诸多信息,为指定的部门提供各类报表。
4)可视化、图表化地反映货位信息、物料移动、工作中设备的各种状态等信息。
5)充分考虑到物料的先进先出、入出库作业先先级、货架的上轻下重、堆垛机最短距离位移等原则。
6)同种物料合理分布于两个以上的巷道,这样当一台堆垛机坏了,另一台还能取出该物料。
7)合理调配各台堆垛机的忙闲程度。
3、输送系统
专业输送设备包括辊子、链式、皮带皮、无动力式、可移动型输送系统,可适用于电子、家电、食品、化学、物流中心的产品输送和分配。在不同的物流规划中可以根据工艺布局,选用不同类型的辊子或链式输送机,并应用各种辅助装置,使物料完成连续输送、积存、翻转、分贫、合流、提升等。配以PC程序控制系统和 CPU管理系统,才能算是一套完整的自动化输送系统。
4、数码化拣货系统
随着经济和生产的发展,流通趋于多品种、小批量,因此各物流配送中心配送货品的种类和数量将急剧增加,货物分拣任务十分艰苦,分拣作业已成为一项重要的工作环节。显然,随着分拣量的增加、分拣点的增、配货响应时间的缩短和服务质量的提高,依靠普通的分拣方法,如“传票拣选等,将无法满足大规模配货配送的要求。针对市场的需求,开发一种具有缓冲能力,可直接和上下游生产线对接,大幅度提高拣货速度,降低拣货错误率的堆积滚筒输送线电子标签辅助拣选系统非常紧迫。
数据化拣货系统(以下简称DPS)是一种电脑辅助的无纸化拣货系统,其原理是借助安装于货架上每一个货位的LED电子标签取代拣货单,利用电脑的控制将订单信息传输到电子标签中,引导拣货人员正确、快速、轻松地完成拣货工作,拣货完成后按确认钮完成拣货工作。计算机监控整个过程,并自动完成账目处理。
数码化拣货系统由流动货架、电子标签、堆积滚筒输送线、条形码阅读器、管理与监控系统构成,具有如下系统特色:
1)、电子标签采用先进信号合成技术,通讯信号搭载于电源波形上,利用不锈钢导轻传输电源及数据信号,配线只需两芯,所有电子标签均并联在一线,统一连接到接入盒中,降低了配线成本。
2)、系统的维护简单。在电子标签拣选系统中,安装了一个零地址电子标签,该标签可实时监视整个DPS系统的运行情况,当出现故障时,零地址电子标签立即显示出错电子标签的地址和故障原因,供操作人员参与,当需要更换出故障的电子标签时,不必关闭电源,可直接进行热插拔操作。
3)、堆积滚筒输送线提供足够的缓冲能力,当某个料箱在某个拣选工作区被止挡器挡住移动时,其他部分依旧正常运行。可以方便地与生产线对接。
4)、多个拣选工作区并行作业。
5)、料箱进入输送线后,如果在某个工作区没有拣选任务,则信息自动向下一个工作区传递,以便拣货人员做好准备。
6)、实施效益
(1)提高拣货速度效率,降低误拣错误率。电子标签借助于明显易辨的储位视觉引导,可简化拣货作业为“看、拣、按”三个单纯的动作。降低拣货人员思考及判断的时间,以降低拣错率并节省人员找寻货物存放位置所花的时间。
(2)提升出货配送物流效率。
(3)降低作业处理成本。除了拣货效率提高之外,因拣货作业所需熟练程度降低,人员不需要量特别培训,即能上岗工作。为此可以引进兼职人员,降低劳动力成本。
物流设备生产企业在技术上向国际标准看齐,密切跟踪世界最尖端的物流技术,分析市场需求,不断的创新、开发新的产品,能才满足国内物流业发展的需要,产品和企业才会有活力。日东公司与韩国三星物流及日本的AIOI物流系统株式会社团组织进行全面的技术合作,吸收国际上先进的物流技术,综合国内物流发展特色,已研发出具备自主知识产权的自动化仓储系统和数码化拣货系统的物流设备系统。
作者 | 李波
编辑 |李波
家电,作为中国家庭生活的重要组成部分,在见证时代变迁的同时,也成为一个体量超千亿的超级市场,一幅全新形态的零售与供应链模式也全景式地展现在我们的面前。
随着电子商务产业飞速发展,家电类的大体积物品的线上销售率出现了大幅度的增长,在去年,我国B2C家电网购市场(含移动端)规模就已达到了5765亿元,同比增长17.51%。家电物流配送市场的前景一片大好,家电产品通过快递的方式被送到消费者家中也逐渐成为 时尚 。大件家电物流在发展中,呈现“三化”趋势,即 社会 化、个性化、智能化。
一、 社会 化
根据相关研究报告预计,大家电到2020年电商渠道渗透率将达到55%,大件网购需求促成了大件电商物流的快速增长。
于是,在小件快递配送市场份额基本被瓜分殆尽的当下,市场几乎空白、发展空间巨大的大家电物流领域成为行业蓝海,一些家电配送公司开始发展起来,综合化转型的快递和电商物流巨头们也在该领域加速布局。
苏宁在物流服务上推出了大家电仓配一体服务,顺丰也与美的、海信等家电公司在物流配送上达成了战略合作;阿里则早在几年前,就对海尔的日日顺物流进行总额为28.22亿元港币(约合人民币22.13亿元)的投资,双方联手发力家电物流服务;而通达系、德邦等物流企业也相继上线了一系列相关的家电物流产品服务。
以家电为主的大件物流企业成熟的重要标志之一就是 社会 化,跳出自己的“一亩三分地”,打造 社会 化大家电物流企业才是题中之要,日日顺物流则是一个很好的例子。
日日顺以海尔集团家电物流起步,先后经历了“企业物流-物流企业-生态企业”三个阶段,致力于成为大件家电物流领域的引领者, 社会 化的领跑者。
2014年,日日顺85%的收入来自于海尔集团,而到2018年,日日顺的收入仅有30%来自于海尔集团。日日顺与菜鸟、小米等外部企业建立合作,其服务的对象由企业内部向外拓展。
2019年财务报告可以看出,日日顺通过为天猫提供从仓、干、配、装、修等全流程物流服务,线上家电业务同比增长为8%。除此之外,日日顺还为小米、格兰仕等提供 社会 化家电增值服务,导致 社会 化家电业务同比增长为35%。
然而,有着海尔集团背景的日日顺物流的 社会 化过程中并不顺利。海尔的品牌形象可以为日日顺物流带来有效的支撑,但同样也会成为日日顺物流 社会 化推进的障碍。毕竟其他家电品牌与海尔是竞争关系,它们更加担心企业数据的泄露,也不愿与海尔共享自己的用户数据。就目前而言,非海尔系的家电品牌仍然徘徊在日日顺物流体系之外。
但是无论如何,日日顺物流的 社会 化对于家电网购来说是一个利好消息,因为目前市场上还没有成熟而专业的大家电物流企业,而物流瓶颈也一直阻碍着家电网购的发展。
大家电物流全方位向 社会 开放,最终可使得千万商家降低供应链成本、提升流通效率。大家电物流引以为傲的送装一体、专业安装,真正做到了让卖家无后顾之忧,也为厂商破解大家电“体重大易破损、送不到送得慢、成本高服务诉求多”等物流服务难题提供了机遇。
近日,日日顺要冲刺IPO, 这是大件家电物流行业里的一件大事,标志着日日顺物流 社会 化的成功。
社会 化,不仅对大件物流,就是其它物流,也是制胜的法宝。此前,京东物流确实声势浩大,但一直赚了吆喝却没赚到多少钱。随着京东将物流开放给 社会 ,开放给厂商,大大增加了收入,从而降低成本,取得了赢利。
大件物流品牌发展过程中,开放与突破是其成功的重要原因,是顺应时代潮流,进行战略转变的抓手,以更开放的姿态拥抱外部企业,才能为大件家电物流的发展提供活力。实事也是如此,随着大家电物流 社会 化不断加速,已经有越来越多的消费者开始将家电等大件商品加入网购清单。
二、个性化
在分工越来越细的市场趋势下,大家电物流发展的方向是专业化和个性化。原来聚焦于单品的送货速度、效率和安装体验的物流模式,已经很难适应时代的发展。在物联网时代,用户个性化需求日益增强,个性化服务将成为用户体验升级的下一个阶段。
随着运营模式的转变,服务早已不再是传统的售后维修,或是线上零售模式的选购咨询、物流配送、退换体验等方面的内容。除了“按约送达、送装一体”服务,还应提供更深更宽的个性化服务。
大件快递的发展前景相比于小件快递,大件快递首先考验的就是服务能力。随着网络、时效等竞争要素在未来的逐渐趋同,优质的个性服务正逐渐成为大件快递行业竞争的焦点。
同时,和普通产品物流不同的是,大件家电物流由于其自身多数带有精密的电子器件,对产品的仓储和运输装卸等过程均提出了更多更高的要求。大家电物流包括产品入户后安装与调试流程,其复杂的操作和配送的难度性,意味着需要专业的个性化服务。
家电网购拥有很大的市场前景,但是物流又阻碍着这一市场的快速发展,而在这一情况下,以日日顺、安得物流为代表的专业大家电物流企业的个性化发展,不仅为电商打开了一扇窗,也为家电行业带来了新的发展机会。
个性化服务,体现在最后一公里,体现在入户的服务人员身上。因此需要提高一线安装人员的安全意识、安装技能、服务水平,进一步提升上门服务体验,拉升大家电末端送装服务新高度,因此作业人员、作业工具和网络系统,都是个性化服务的核心资源。
大家电类产品特殊,大而重,外形也多元化,贵重且易损,按用户场景、用户需求提供有温度的个性化服务必不可少。并且通过交互用户真实需求,与攸关方共创解决方案并不断迭代,以此实现普通用户向终身用户的演化。
对于大家电物流,送到与安装不再是服务的终点,而是服务的起点。
例如,日日顺物流除了为用户提供大家电“送装同步,一次就好”的场景体验外,还提供家电清洗、除醛等定制化服务;根据需求进行上门服务,利用高温高压蒸汽清洗技术清洗空调、冰箱、洗衣机、热水器、油烟机等大家电;同时,运用专业的除醛技术检测甲醛、清除甲醛,提供清新安全的生活环境。
物流从来不只是搬运,物流服务需求是多元化的,多层次的,大件家电物流最极致地表现出了这一点。例如日日顺物流,还打造了健身、家居、智家服务、便捷出行等场景生态链群,为用户提供全流程个性化的场景物流解决方案,为消费者提供增值服务,让各方得到价值分享。
将传统的“送达”由服务的终点转变为服务的起点,后续通过触点网路感知用户个性化需求,推动各个环节围绕用户需求提供定制化的场景解决方案。
从长远的角度看,只有具备了专业性、个性化核心能力的物流企业才能满足家电企业和消费者对于大家电物流服务的各项需求。个性化的服务创新,将给大家电物流带来全新的改变。
在国内大循环、国内国际双循坏的大格局下,整合全网生态资源,持续打造大件家电物流新模式,为用户提供创新性、个性化的场景解决方案,为用户提供速度与温度并存的全新场景服务体验,是由传统物流向现代物流转型的关键。
三、智能化
未来物流不管是大件物流,还是小件物流,一定是以 科技 为基础的物流,一定是以智能化为先导的物流,这已经是行业共识,智能化已经成为物流行业转型的必然方向。
家电物流的开放化与专业化,或者说 社会 化与个性化,幕后是需要技术来驱动支撑的。比如,当前火热的人工智能的发展能提升物流效率、增强物流开放;比如通过大数据的挖掘分析,从而优化库存,增加个性。
物流的自动化、智能化、可控化、网络化等特征,能够与个性化、多样化的消费需求快速对接,实现供给和需求的精准匹配,从而大大节省人力、物流、时间成本,提升效率的同时,提高整个行业的服务水平。
随着人工智能、物联网等新技术的不断突破,物流行业面临着新的挑战和新的机会,工业互联网将是继移动互联网之后最大的发展机会,而以AIoT为代表的新技术,将会对物流发展理念与运营模式产生巨大影响。此外,在物联网时代,大数据、5G等信息技术的发展,将会衍生出更多的应用场景,物流自动化智能化也将迎来新的迭代。
然而,大件家电物流智能化难度较大,其业务特点导致相关技术设备应用起来更有难度。原因在于,相比于小件快递,冰箱、空调、热水器等家电产品、跑步机、椭圆机等健身器材、电动车等出行工具由于体积大、易损等特点,实现自动化、无人化运作需付出更大的努力。
大件家电物流标杆企业日日顺,在物流智能化领域布局早、起点高,投入大,建成了全国大件物流首个智能无人仓。该无人仓不仅在行业率先集中应用全景智能扫描站、关节机器人、龙门拣选机器人等多项智能设备,还采用了视觉识别、智能控制演算法等人工智慧技术。
在无人仓中,除了大量应用领先的智能装备,还拥有一颗“智慧大脑”——场景物流生态云平台。在这颗“大脑”的指挥下,所有智能装备以三维数字孪生进行管理,8大核心系统获取所有运营数据,实现所有环节智慧运行、匹配。
新举措,带来了新体验。日日顺物流将7大黑 科技 深入“无人化”智能仓内,AGV可在0.1秒内从上万个点位组成的路径网格中规划出最优路径;关节机器人可提升码垛效率80%;全景智能扫描站将货物信息采集匹配准确率提升至100%;自动立体库堆垛机实现大件定制化托盘的全自动上下架和移库;龙门拣选机器人实现了行业首例非标大件货物的混码场景;数字孪生让大数据全流程可控;骨骼机器人可有效减轻工人劳动负担50%以上,提升生产效率。
智能化是核心竞争力,日日顺物流通过 科技 赋能,智慧升级大件物流各个环节,为客户提供了全链路、全场景的高品质且有温度的大件物流服务。
以新 科技 保障稳、准、好的个性服务,通过新 科技 实现与客户更好的交互,通过 科技 应用挖掘并反馈客户需求,实现个性化服务,同时也通过新 科技 的应用保障企业的降本增效,智能化将是大件家电物流基于未来判断所做的战略布局。
大件家电物流变革与创新的背后,离不开智能技术的不断驱动,更离不开对体验与效率的不懈追求。智能化将塑造在人、货、场重构后未来家电物流行业的新图景。
蒙牛的自动化物流系统
蒙牛乳业集团成立于1999年,总部设在内蒙古呼和浩特市和林格尔县盛乐经济园区,企业总资产达76亿元,乳制品年生产能力500万吨。随着生产规模的不断扩大,自2002年起,蒙牛乳业集团开始采用自动化立体仓库,提高仓储容量与物流管理水平。伴随在全国范围内共拥有20多座立体仓库。其中,2007年投入使用的六期工厂的物流系统项目,以规模巨大和高度自动化受到业界的广泛关注。
2006年,蒙牛乳业集团做出了在总部投资建设六期生产项目的决定,并提出了“八化”即国际化、智能化、规模化、立体化、展示化、个性化、差异化、系统化的要求,准备采用先进的设计理念和技术设备,建成国内规模最大,科技含量最高,集生产、科研、培训于一体的大型现代化液体奶生产厂。该项目主体工程投资 10亿元,主车间4.77万平方米,拥有22条生产线,日产鲜奶2000吨,由中央控制系统指令各种设备,自动完成从收奶到产品出库的全过程。蒙牛六期的建成,标志着我国乳品加工业技术水平迈进了世界先进列,缩小了中国乳业与世界乳业的差距。
与蒙牛六期项目相配套的物流系统,集成了自动仓库系统AS/RS、空中悬挂输送系统、码垛机器人、环行穿梭车、直线穿梭车、自动导引运输车 AGV、自动整形机、自动薄膜缠绕机、液压升降台、货架穿梭板、连续提升机、以及多种类型的输送机等众多自动化物流设备,是迄今国内乳业自动化程度最高、最先进的物流系统
系统要求
蒙牛六期物流系统项目由太原刚玉物流工程有限公司负责整体规划、实施。由于此前双方长期而良好的合作基础,工程从招标到建成仅历时半年,速度之快、效率之高令人称奇。该项目总包方太原刚玉物流工程有限公司经受了大方案、大集成、打服务的严峻考验,展示出强大的综合实力。
蒙牛六期物流系统主要服务于常温液体奶的生产、储存、发货,按照功能设计划分为生产区、入库区、储存区和出库区等,由计算机统一对整个物流流程实行自动化管理。六期项目共设置22条生产线,包括10条利乐22型机(3条苗条型、7条标准型)和12条康美机(5条苗条型、7条标准型)、生产能力为 1800吨 /20小时,出库量为5000吨/22小时。按照规定,每天来自灌装车间的产品入库量约为110托盘/小时;出库需分拆的量为30托盘/小时。
在物流系统规划过程中,蒙牛集团不仅对处理量提出了很高的要求,更重要的是要求实现从牛奶生产到成品最后出库装车发运全过程的无人化作业,其中包括成品入出库、原辅料及包材的输送等所有物流作业环节。同时,整个系统还要符合经济性、灵活性、安全性与易维护性的要求。
系统构成
为实现从生产到出库流程的无人化作业,蒙牛六期的物流系统由成品全自动立体库及输送系统、内包材自动化立体库及输送系统、辅料自动输送系统、以及贯穿这三个子系统的计算机管理系统组成。
一、 成品自动立体库及输送系统的构成与特点
该系统从生产车间内的`产品封箱后起,至出库区穿梭车后辊筒式输送机(装车前),实现成品存储与出库操作,以及空托盘的与存储。主要设备包括:
1、 提升机
22台提升机与相应数量的封箱机衔接,提升高度为2米,负责将成品奶箱送至码盘机器人处
2、机器人自动码盘系统
为提升整体系统的自动化程度,托盘码垛采用机器人作业。码盘机器人可同时分别对来自两条生产线的货物进行码垛。机械手为六轴式,每天可连续工作20小时以上。
3、 环形穿梭车
环形穿梭车用于将满载托盘从机器人码垛后的输送线,自动运送到成品仓库入库端的各工位,并完成入库端空托盘组至分解空托盘处的自动运输。
4、输送系统
(1)码垛好的托盘货物经输送线至入库环形穿梭车入口,等待搬运车入库。
(2)出、入库端各设24条输送线,和立体库内24条巷道对应。
(3)出库装车处有20条辊筒式输送机(有坡度),同20辆汽车对应。
(4)装车后留下的空托盘经输送线送回入库码垛处、分拆处或立体库存储。
(5)分拆后剩余的产品也经输送线重新送回立体库。
(6)入库码盘区空托盘的补充通过系统自动完成,可以保证在机器人码垛时始终有空托盘备用。码垛所需空托盘从立体库内取出后(8个为一垛),由环形穿梭车送至空托盘输送线进行拆盘,在被分配到机器人码盘区。
5、高位货架
成品立体库总建筑面积102×106米。库房顶最高点24米,最低点20米。货架分布为24排76列12层、24排76列13层,共45600个货位。
6、单伸堆垛机
(1)单元式直线型有轨巷道堆垛机工24台,单机最大起重量为1200千克。
(2)采用变频调速方式,完成来自车间货物的入库或外来货物的出库操作。
(3)堆垛机与计算机管理监控系统采用红外线通讯方式。
(4)堆垛机操作方式:联机操作、单机操作、手动操作。
二、内包材及输送系统的构成与特点
该系统从内包材经人工码垛后用叉车将托盘运至入库输送线起,至所有内包材被送到生产车间的使用点(包括空托盘回库)。内包材库存放的是和牛奶直接接触的包材(包括纸卷和纸盒),因此对库房内的洁净度有一定的要求,故采用自动化立体库储存。另外,内包材库还具有包材外调和空托盘外出的功能。主要由如下设备组成:
1、 驶入式货架系统
(1) 包材库总建筑面积102×30米,库房净高9米,总货位数2400个。由于两种包材的托盘尺寸不等,故将货架分为两个区域,每种各占50%。放置利乐包材的托盘尺寸1200×1200mm,托盘与包材重1200千克/托盘。放置康美包材的托盘尺寸1240×1000mm,托盘与包材重780千克/托盘.
(2) 货架采用穿梭板式货位和螺栓连接式,高度可调整。
2、 单伸堆垛机
(1) 采用2台转轨式堆垛机,单机最大起重量为1300千克,即可满足外来包材的进货量及送往车间的包材出货量的要求,又可满足不同货架尺寸的需求。
(2) 没有过载与松绳保护装置、断绳保护装置、货叉动作连锁保护装置及货叉力矩限止器和货位探测及有无货物检测装置。
(3) 堆垛机与计算机管理监控系统采用红外线通讯方式。
(4) 堆垛机上没有载入装置,方便人员对最高处货架的维修及管理。
(5) 堆垛机操作方式:联机操作、单机操作、手动操作。
3、 出库机器人自动搬运系统(AGV系统)
在和生产车间相通的一端,由AGV(无人搬运车)自动将包材直接送到无菌灌装机指定的位置,空托盘由AGV送回包材库。AGV采用激光引导,由带输送移载机构的AGV小车、地面导航系统、在线自动充电系统、周边输送系统、AGV控制台和通讯系统等组成。
三、 辅料自动输送系统的构成与特点
该系统从人工将辅料放置到自动搬运悬挂车起,至辅料被准确送到车间辅料位置。辅料库位于生产车间外马路对面,为驶入式库房,用于存放纸箱和吸管。辅料库空中长廊底标高5米,空中长度30米。
每条生产线纸箱需求量分别为:利乐包834片/小时、康美包500片/小时。纸箱及吸管至生产车间装箱机和贴管机的搬运,采用空中无人自动搬运悬挂车完成。空中无人自动搬运车采用单轨道悬挂机构,在一条环形主轨道上运行。
四.计算机监控和管理系统
整个计算机监控和管理系统可以实现对成品自动化库、内包材自动化库和辅料库的统一管理。成品自动化库、包材自动化库要求实现联机在线的全自动控制、监控和管理,主要包括库房仓储物流信息管理系统、自动化库房控制与监控系统、自动化库房控制执行系统三部分。其中,库房仓储物流信息管理系统具备入库管理、出库管理、库存管理、数据采集、质检管理、批次管理、查询统计、系统管理、储位管理、人力资源管理、预警、纠偏、人性化操作界面等功能模块。系统特点
1、 在计算机统一指挥下完成立体库作业,实现货物的入出库信息自动化管理,自动完成货物的数据维护、查询、修改、清库报表、库存分析、报表打印等操作,并动态显示设备状态、位置及完成工作情况、故障情况提示、报警信息,以及库存货物的分布情况等。
2、 入库时,系统自由分配货位,按照由下到上的原则,也可以具体指定任意货位;出库时,原则上按入库登录顺序(入库日期和批号),即先进先出的原则。
3、 计算机监控系统采用全汉化图形界面,具有良好的开放性,系统功能便于修改和再次开发。
运作流程
按照成品,内包材和辅料三种不同物料划分,其物流作业流程分别如下:
一、 成品物流
蒙牛六期物流中心从前到后依次为生产区、入库区、储存区和出库区,具体运作流程如下:
(一) 生产区
22台封箱机经输送链与码盘机器人接头,输送链在码垛钱江带产品的纸箱提升至离地面2米处。纸箱由码盘机器人按货架层间距的尺寸要求,整齐地码放在下游输送带上的托盘上。
(二) 入库区
1、 码好产品的托盘由环行穿梭车搬运到自动立体库外与巷道堆垛机连接的输送机上。装有苗条型产品的托盘在入库前需要进行塑料薄膜缠绕。
2、 在入库区设有双工位高速环行穿梭车,将入库货物向入库口进行分配。托盘货物在上穿竣车之前,须经过外形合格检测装置,未通过者由小车送到整形装置处进行整形后再入库。
3、 经检测码垛合格的托盘被堆垛机自动放到计算机系统指定的货位上。
(三)出库区
1 、出库作业区设置20个停车位,可以满足20辆运输车同时装卸任务。堆垛机从货架上取出装有产品的托盘,送到库房外的环行穿梭车上。根据销售清单,产品托盘从滚筒式输送机被送到装货车旁。
2、在环行穿竣车的某处设立产品分拆区域,需要分拆的托盘在此脱离穿竣车道,通过人工分拣后,再回到穿竣车道上。
二、内包材物流
1、入库
内包材从外部采购回来时,由人工卸车码放在托盘上后,用叉车将包材放置到输送机上,运至入库台上(一个入口)。堆垛机接到指令后将货物就近或者按照预先设定的位置先放到穿梭板上,由穿竣板的往复运动将货物放置到货架(两种尺寸货架)上。
2、出库
根据生产的需求,由堆垛机自动将所需纸卷、纸盒托盘取出放到和生产车间相通的一端。从库房至生产灌装机之间的物料搬运采用激光导引自动搬运机器人(AGV)。AGV将整托盘纸卷或纸盒送到无菌灌装机指定的工位,人工辅助上纸卷或纸盒。空托盘由AGV送回包材库。系统充分考虑到了生产结束后剩余包材回库问题,在下次出货时优先使用剩余的包材。
三、辅料物流
纸箱:在辅料库中指定的工位,由人工将纸箱拆捆后,按生产要求的数量、方向放到搬运车的装载模具内。
吸管:在辅料库中指定的工位,由人工将吸管拆箱后,把箱内所有的吸管放在搬运车上的周转箱内。
纸箱及吸管至生产车间装箱和贴管机的运送,采用空中无人自动搬运悬挂车完成。搬运车可自动将这些辅料送到所需上料的装箱机处,并自动投放到装箱机上的纸箱缓冲工位。生产结束后或更换品种时,搬运车能将剩余纸箱或吸管送回辅料库内。
技术亮点
蒙牛六期自动化物流系统是高科技设备和控制技术的高度集成,以规模之大、创新点之多、自动化程度之高、运行效率之高备受业界瞩目。该项目从信息管理控制系统到物流设备应用拥有诸多创新技术。
在控制系统方面,实现了生产物流与多库存储物流的统一调度管理。物流中心的高度自动化要求对成品自动化库、内包材自动化库、辅料库进行多库统一调度和管理,即建立包括仓储物流信息管理系统、自动化库房控制与监控系统和自动化库房控制执行系统等在内的信息控制系统;实现生产物流与包装的自动化控制,生产物流与存储物流的统一管理调度,以及多库存储与生产物流的统筹管理等。
在高科技设备应用方面,该项目涵盖了多种先进高效的自动化设备,其中AGV和空中悬挂输送系统是蒙牛六期中的最大亮点。特别是在内包材出库环节引入了 AGV,从根本上实现了真正的自动化搬运,成为蒙牛集团同类项目中的一大突破。据了解,在其他项目的立体库中,内包材搬运作业多由计算机控制堆垛机使货物下架,由轨道出库。相比之下,AGV的应用使蒙牛六期的运输系统实现了完全的智能化,大大提高了工作效率,降低了人力成本。
从一年来的运转情况看,蒙牛六期物流系统已基本达到了当初的规划设计目标,取得了令人满意的效果。以此为基础,蒙牛乳业集团有信心将位于呼和浩特和林德尔县的总部基地建设成国内规模最大、科技含量最高的现代化工厂,成为国内外乳制品行业的典范。
;
中国立体仓库的前进
一、背景介绍
立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初,美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库;50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库;1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术,建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后,自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展,并形成了专门的学科。60年代中期,日本开始兴建立体仓库,并且发展速度越来越快,成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。
我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚,1963年研制成第一台桥式堆垛起重机(机械部北京起重运输机械研究所),1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库(高15米,机械部起重所负责),该库1980年投入运行。到2003年为止,我国自动化立体仓库数量已超过200座。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点,已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术,越来越受到企业的重视。随着科学技术、信息技术、自动化生产技术及商品化经济的迅速发展, 生产中所需原材料、半成品、成品及流通环节中的各种物料的搬运、储存、配送及相应的信息已经不是一个孤立的事物。事实上, 从制造资源计划(MRPⅡ)到企业资源计划(ERP)的发展过程中, 物流的各个环节已完成其集成化过程。自动化仓储、物流及信息流已成为组织生产、连接生产、销售、管理各网络中的关键节点, 并且作为降低物流费用的重要手段在国民经济中起着越来越重要的作用。我国第一座全自动化立体仓库──北京汽车制造厂自动化立体库, 是北京起重运输机械研究所研制生产的。20世纪80年代, 自动化立体库在我国得到应用后, 在20世纪90年代得到迅速发展和广泛应用。二十多年来, 北京起重所设计制造了各种形式的自动化立体仓库100余套, 产品广泛应用于机械、冶金、化工、医药、军工、食品、运输和电子等行业, 领导和推进了我国物流技术的发展和应用。2000年,北京起重所又完成了我国迄今国产规模最大、技术水平最高的大型全自动化立体库仑库──联想电脑公司集成化物流系统。联想公司物流系统集成了当前国际上最新的立体仓库技术, 全系统采用了约30余项新技术。巷道堆垛机是立体仓库系统的关键设备之一, 其中的运行调速技术、激光测距技术、货叉调速技术、起升机构的认址技术, 变截面立柱技术等10余种新技术均为我国的最新研究应用成果或国际先进技术。输送机设备采用了组合式结构、悬臂式升降台等多项新技术和托盘自动收集技术。分配车在运行调整、认址等方面均采用了最新的研究成果。双车避让技术的采用使分配车达到了比设计要求更高的能力。货架结构采用有限元分析。表面处理采用表面喷塑新工艺, 美观耐用。控制系统采用了PROFIBUS现场总线控制技术, 与R/3系统的高度集成体现了该立体仓库系统在与大型信息系统集成方面取得的突破成绩。联想公司自动化物流系统是我国自行研制的具有国际先进水平的物, 该系统的成功运行标志着我国物流自动化技术水平又上一个新台阶。
二、技术现状
一个比较完善的自动化立体仓库系统主要包括:
(1)货物的存放、周转—高层货架及托盘、货箱;
(2)入、出库作业—堆垛起重机;
(3)入、出库分配系统—辊式、链式输送机、分配车、升降机等;
(4)自控系统—包括由计算机控制的入、出库设备、分配系统以及各种检测、保险机构的全部电控装置;
(5)计算机管理系统—仓库的账目管理、数据分析、合理管理货位、设备运行又库存情况的状态显示等。管理系统与控制系统联网。
(6)入、出库频率不高的立体库几个巷道可共用一台堆垛机,此时应配备堆垛机转轨设备(如转轨车)。
我国自动化立体仓库各主要设备的技术现状大致如下:
1.高层货架及托盘、货箱
高层货架是自动化立体仓库的主体结构部分。一般是钢结构采用焊接或组装而成。每排货架分若干列、层单元货格,每货格中一般存放1--3个托盘(货箱)。目前国内制造的高层货架一般在20米以下,以10--15米居多。货架所用型钢,焊接式货架多采用热轧型钢。组装式货架多采用薄型冷轧型钢。焊接式结构牢固、耐用,但笨重。组装式外形美观,拆装性能好,运输方便。因冷轧薄壁钢截面力学性能好,因此重量轻省钢材,降低成本,潜力很大。如接插部件设十分合理亦很牢固.是高层货架的发展方向。货架结构型式设计一般是当托盘(货箱对泛寸较大时采用牛腿式结构,每货格存放一个托盘(货箱)。托盘尺寸较小时采用横梁式结构。每货格可存放1-3个托盘(货箱)单元。目前横梁式货架结构的使用用户多于牛腿式.并有进一步增加趋势。托盘(货箱)目前使用较多的是钢结构或钢木结构,但随着轻型塑料工业和注塑技术的发展.塑料托盘(货箱)以其美观、耐腐蚀、重量轻等优点,在较小尺寸及重量的托盘(货箱)中将占重要地位。
2.堆垛起重机
堆垛机是自动化立体仓库中存、取货物作业的主要执行设备。它在货架的巷道中可承载货物水平运行、升降、左右伸叉,完成入库、出库、倒库等各种作业功能。为使堆垛机认址准确。水平、垂直、伸叉运动均设置正常运行速度和慢速两种以上速度(或用变频无级调速).以减少停车时冲击.并能准确到位,达到水平运行士lOmm、垂直升降士lOmm,左右伸叉士5mm的停准精度要求。堆垛机设置货位和载货台虚实检测装置,防止由于控制(或管理)失误,在货位已被占用的情况下重复入库造成事故。堆垛机设置原位及停准指示.如因惯性或其它原因未停准,堆垛机将按照PC;程序控制自动“纠偏’。此外,堆垛机还设置运行、起止的终端限速、限位开关,并在最终端设机械车挡.防止堆垛机各机构运行超过极限位置。为确保带司机室的堆垛机司机和货物的安全,载货台设断绳保护装置或限速防坠装置。堆垛机电器系统还设有常规的电器互锁,失压保护、零位保护、过载保护等功能目前堆垛机各机构运行速度为:水平运行80m/min:升降10-16m/min:货叉8-15m/min。
3.人出库分配系统
在自动控制的立体仓库中。入、出库分配系统按照计算机指令将入库货物分配至某一巷道口,再由该巷道堆垛机按照指令送到指定的排、列、层货位。出库时按照相反方向输出。在货物的入口处可设置称重装置。超高、超宽尺寸检测装置使进入库区的货物不会出现超载超重或超尺寸引发事故。
目前输送货物大多根据货物、托盘或货箱的结构、重量确定用辊式或链式输送机。输送货物的交叉路口处往往使用升降机解决高差问题。另外,应设一个输送通道,使重量、尺寸不合格的货物(托盘)输送到指定点整理后再进入库区。也可用于拣选入、出库时(散件入、出库),将单元货物送入该处,拣选后返回。 当入、出库频率要求不高时,可考虑几个巷道共用一台堆垛机。此时应配备转轨车或其它转轨设备。以便使堆垛机转入另一巷道。
4.自控系统
库区全部可运行设备,如堆垛机、输送机、升降机、分配车、转轨车等,以及这些设备的运行保障系统,均应由计算机统一程序控制。控制系统有对机、电及其它故障的报警及诊断显示功能。并对某些报警可自行处理。各设备运行实现自动衔接,动作可靠。一般选用高质量的可编程控制器(PC)。为确保各机构运行平稳可靠、认址准确,亦应选用高质量的变频器、光电元件及其它优质控制元件。
5.计算机管理系统
计算机管理系统应能对全部货位和全部库存货物完成以下主要管理功能:
(1)按照要求实现货物的先进先出、某巷道优先、均匀分布等管理功能,进行入、出库货位管理;
(2)按照货位和货物品种盘库、查询;
(3)打印各种统计报表;
(4)库存情况分析;
(5)修改数据文件各项内容。
管理机可选用486,586各档微机,能与下级监控、控制机实现联机通信。通信方式可采用电缆或封闭型安全滑线,最好采用红外线信号传输系统。安装简便,传输可靠寿命长。根据需要可在库区显要位置和机房内设置设备运行和作业目标的数字、文字或图形模拟显示装置以便监控全部作业过程。
综上所述我国立体仓库行业已形成一定规模和开发能力日前立库市场的主流是:单机自动控制、变频调速运行机构(因水平运行和货又伸缩不能同时动作。可使用同一变频器)、封闭滑触线供电、载重量600公斤以下,高度10-15米的堆垛机.配以冷轧薄壁型钢组合式货架,入、出库输送机或手推车。可配备一个管理机负责库房账目管理的立体仓库。但与发达国家相比还有很大差距
目前,美、日等发达国家立库高度已达几十米。建库数均达数千座。堆垛机运行速度超过100m/min,具有形式繁多的入、出库物流分配系统和安全保障系统。立库设备的形式根据用途多种多样。重力式货架已在成功使用,而国内基本上还是空白。
三、发展好于预期
1.市场发展情况
据不完全统计,截止到2006年底,全国自动化立体库的保有量已超过500座。2006年建设的自动化立体库在80座以上,主要集中在机械制造、汽车、烟草、食品加工、服装生产、医药生产及流通等行业,与2005年相比,整个市场有了很大发展。主要表现在:
(1) 烟草行业建设的自动化立体库数量有所下降,新建立体库约10座。目前,烟草制造行业还有上一轮全面技改项目中部分尚未完成的项目。烟草销售企业多采用简易平库或叉车立体库,基本不采用自动化立体库。如希望烟草行业出现大的市场需求,则要等待烟草制造、经销企业的进一步升级改造和设备更新换代;
(2)医药行业:医药生产企业对自动化立体库的需求依然稳定,2006年建设的自动化立体库为1020座,像三九制药、扬子江制药等企业随着生产规模的扩大都建设了自动化立体库。在GSP认证的推动下,医药经销企业对自动化立体库的需求依然很大,2006年新建自动化立体仓库超过10座;
(3)机械行业中的一些标准件、紧固件生产企业、阀门、水泵制造企业纷纷建设自动化立体库;
(4)汽车生产企业虽然在车身及配套件存储方面均采用了自动化立体库,但基本采用国外产品,每年汽车行业新建自动化立体库在10-20座之间;
(5)伊利、蒙牛等大型乳品企业建设自动化立体库的热情高涨,2006年该行业建设的自动化立体库超过15座,而且普遍规模较大,2007年规划建设的项目还很多,其中包含一定数量的冷冻库;
(6)虽然家电制造业对自动化立体库的需求依然不旺,但家电销售企业如苏宁等企业纷纷建设自动化物流配送中心,扩大了自动化立体库的市场;
(7)2006年服装行业巨头雅戈尔公司率先建设了服饰自动化物流中心,其中包含1座自动化立体库。随着使用效果的凸显和企业间的传播,其他企业必然效仿,该行业孕育着巨大的市场;
(8)军队自动化立体仓库建设速度加快,近两年全军列入建设计划的自动化立体库有几十座,各供应厂商格外重视该市场领域,今后的竞争将日趋激烈。
2.技术和产品发展情况
面向冷饮生产企业、工作温度在一20℃以下的自动化立体库在国内有一定需求,目前国内供应商还不能提供完全符合要求的解决方案和相关产品,只是简单置换为适用于低温条件的元器件,或者采取一些局部加热保温措施,勉强满足用户使用要求,但效果不理想,急需供应商攻关研究,从总体设计和设备研制上全面着手,提供适合行业需要的整体解决方案。
3.供应商发展情况
行业企业总体数量变化不大,除有个别企业经营不善淡出市场外,也有几家国外厂家加入国内市场竞争,同时出现了国外企业并购国内企业的现象2007年市场需求看好。
2006年自动化立体仓库市场总体发展是稳健快速虽然总体利润下降,但各厂家均生产订单饱满售结果好于预期。预计2007年形势会更好,全年自动化立体库建设规模将接近100座。今后 ,随着中国企业规模的扩大和数量的增加,以及重视与合理应用土地这一稀缺资源的意识不断增强,具有节约土地资源优势、提高企业管理水平的自动化立体库必将得到更广泛使用。应用领域的进一步扩大,将对相应设备和技术提出新的、更高的要求,中国企业必须进行全面技术创新和产品升级,才能抓住时代赋予的机遇。
四、适应国情,适度发展
目前我国已基本确立市场经济。技术的发展无疑受市场的促进或制约。但由于市场还不十分完善和规范,它又往往不只取决于是否需求。尤其对于立体库这样的较大项目(少则几十万,多则几百万或更多)。资金往往成为关键。 但随着各行各业的发展,我国的立体仓库事业也必将获得长足进步。今后几年,管理机与堆垛机及入、出库分配系统联网实现全自控的立体仓库将日益增多.成为立体仓库市场的主流。随着市场的扩大,新型式、更高档次管理、控制系统的立体仓库将不断出现,设计、制造适用于各种货物的专用堆垛机和物流输送系统将成为立体仓库生产厂家的重要任务之一。更加轻型、组装性能更好、稳定性更好的货架生产工艺和货架型材轧制工艺也将得到开发和完善。总之,我国自动化仓库技术将随着国内市场变化而不断更新发展.同时.立体仓库设计制造单位的专业经验亦将引导促进我国立体仓库事业的进步。
五、引进先进技术,迈上新台阶
从立体仓库设计、制造和使用的现状来看。发达国家走在我们的前面。引进、消化、吸收国外先进产品与技术,最终国产化成为自己的产品,这无疑是一条捷径。先决条件是要引进先进的、并适合国内市场的项目。决非盲目引进。目前针对立体库主要设备进行全套技术引进的在国内很少,某种意义上讲,谁先走一步。谁将有可能领先一步,占领市场。引进应掌握以下几点:
(1) 要引进先进的实用产品的全面技术,即不仅引进产品、还应引设计、工艺技术。新颖的设计与先进的工艺手段同样重要,而工艺技术的提高往往更为耗资费力。
(2)消化吸收要快.尽快掌握成为自己的技术。
(3)尽快国产化.不能长期靠进口配件维持。但要掌握一个原则.即国产替代配套件的质量不应低于进口配件.否则又部分地失去了引进的意义。
(4)引进技术不仅要看到当前市场需求,还要看到未来市场的发展。消化吸收后,产品应是当前市场的先进产品。确立一个较高起点,在此基础上培养出自己的开发能力。市场变化后,仍处于领先地位。如能达到以上几点,引进就是成功的。
身处智能消费时代的大家都应该有深刻感受,物流速度在逐年增快。
根据国家邮政局预估,2020年快递业务吞吐量超740亿件,同比增长18%。面对日益增加的商品交付量,不得不重新定义产品分销方式,从而满足当今互联网消费者的需求。
商务部也针对市场发展,发布“互联网+”的专项行动计划,利好电子商务和物流业发展。随着新基建和数字化技术的成熟,智慧工厂闻风突起,物流作为其下游环节有着举足轻重的地位。所以仓储物流行业向着智慧化转型迫在眉睫。
物流仓储是一个由人工到智能的过程
物流仓储经历了:人工、机械化、自动化、智能化这四个阶段。
智能时代在自动化基础上,结合数字化通过物联网技术对货物信息进行采集处理,由云端分析并发出指令,实现无人作业。
在今年,疫情突发使得新基建以及其他行业的智慧化、无人作业的优势更为亮眼。智慧化+数字化成为了仓储物流的发展新趋势,同时搭配 hightopo 的可视化方案,让仓库全局“尽收眼底”。
自动化的仓库管理
运用自动化搬运设备对高层货架进行处理的立体仓库。通过作业设定控制面板进行任务下发和AGV任务下发。由输送机入库,堆垛机完成货物的上架。再由AGV机器人结合WMS仓库管理系统,借助MES信息化管理平台,进行高效、灵活的搬运工作。例如:排列优先的拣货路径、自动提示补货信息、上架信息提示、多种盘点和巡查方式,并可以查看任务的详细信息,跟踪货物状态。
有了这些设备和能力,仓储做到了精细化管理,并具备了实时优化的调度能力。
数字化运营方式
通过物联网以及传感器对货物属性、温度、等信息进行实时采集与分析,提供针对性的指令操作。从入库到出库全流程可视,实现对货物的远程感知与操控,云端可以形成三维数字服务以及仓库管理策略定制等更深层次的能力,同时支持仓储管理、订单管理、运输管理多个系统协同运行,优化了成本,提高效能。成为“仓储——分拣——配送”一站式服务。由此可见,自动化设备如同四肢一样,而数字化的运营系统相当于大脑,流程可视化则助力理清脉络。帮助管理人员“足不出户”掌握仓库全流程,实现了可视化、精细化监管。
细节管理 精准操作
对货物采用电子标签的方式,管理者可以随时查看货物位置与信息,入库出库过程中,每一件货物都能得到合理的调配。解决分拣错误的问题,极大提高工作效率;一般电子标签差错率少于万分之五,应用电子标签系统比手工分拣更为高效。
全局掌控 节省成本
对于不同类商品集中堆放的仓储空间,采用不同种类传感器(烟感、温度传感器),对仓库实时环境监测监控,通过3D场景中进行显示,及时调配人员处理问题,保障货物安全。
线上工作流程加快了事务处理周期,平均出入库节省67%~83%的时间;人力成本减少30%,车辆成本减少20%,运营成本大大降低。
投资未来
因为物联网和5G技术的成熟,物流仓储行业也开始对自身进行智能化深度改造。不仅在技术、生产效率、节能环保等方面有了重要的突破。也改变了物流仓储行业的运营思维,从体力作业转变为技术作业,解放了人力成本。而 Hightopo 的立体仓库可视化,是为您提供更加完善的智慧管理方式。
更多资料
图扑软件(Hightopo)是由厦门图扑软件科技有限公司独立自主研发,基于HTML5标准技术的Web前端2D和3D图形界面开发框架。非常适用于实时监控系统的界面呈现,广泛应用于电信网络拓扑和设备管理,以及电力、燃气等工业自动化 (HMI/SCADA) 领域。
Hightopo 提供了一套独特的 WebGL 层抽象,将 Model–View–Presenter (MVP) 的设计模型延伸应用到了 3D 图形领域。使用 Hightopo 您可更关注于业务逻辑功能,不必将精力投入复杂 3D 渲染和数学等非业务核心的技术细节。
有轨巷道堆垛起重机,是立体仓库中最重要的起重运输设备,是代表立体仓库特征的标志。其主要用途是在高层货架仓库的巷道内沿轨道运行,将位于巷道口的货物存入货格;或者相反,取出货格内的货物运送到巷道口,完成出入库作业。
霸特尔防爆系列车辆是指运用在石油、石化、化工、军工、航天、船舶、天然气、冶炼、制药、物流等行业,主要包括防爆电动叉车、防爆电动搬运车、防爆电动牵引车、防爆堆高车、防爆电瓶车、防爆油桶车等仓储搬运设备。
本文转载自互联网,如有侵权,联系删除