自动化立体仓库在实践中的应用
发布于:2011/7/30 来源：http://www.66083797.com 点击次数： 自动化立体仓库的理论丛林——自动化立体仓库的产生和发展及其优越性。
1.1自动化立体仓库的产生和发展 上海到内蒙古专线 自动化技术在仓储领域(包括主体仓库) 中的发展可分为5 个阶段:人工仓储阶段、机械仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能自动化仓储阶段。在20 世纪90 年代后期的若干年内,智能自动化仓储将是自动化技术的主要发展方向。
第1 阶段,物资的输送、存储、管理和控制主要靠人工实现,其实时性和直观性是其主要优点,其人工仓储技术在初期设备投资的经济指标也具有一定的优越性。
第2 阶段,物料通过各种各样的传送带、工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机进行移动和搬运。用货架托盘和可移动货架存储物料,通过人工对机械操作存取设备,用限位开关、螺旋机械制动和机械监视器等控制设备的运行。机械化满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等的要求。
第3 阶段是自动化仓储技术阶段(自动化技术对仓储技术的发展起了重要的促进作用) 。20 世纪50 年代末和60 年代,人们相继研制和采用了自动导引小车(AV G ) 、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。20 世纪70 年代和80年代,旋转体式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列(但这时只是各个设备的部自动化并各自独立应用,被称为“自动化孤岛”) 。
随着计算机技术的发展,人们的重点逐步转向物资的控制和管理,要求实时、协调和一体化:计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的通信可以及时地汇总信息,仓库计算机能及时地记录订货和到货时间,显示库存量,计划人员可以方便地作出供货决策(他们知道正在生产什么货、订什么货、什么时间发什么货) ,管理人员可以随时掌握货源的供应及需求。信息技术的应用已成为仓储技术的重要支柱。
第4 阶段是集成自动化仓储技术阶段。在20世纪70 年代末和80 年代初,自动化技术被越来越多地应用到生产和分配领域。显然,“自动化孤岛”需要集成化,于是便形成了“集成系统”的概念。在集成化系统中,整个系统的有机协作,使总体效益和生产应变能力大大超过了各部分独立效益的总和。集成化仓库技术作为计算机集成制造系统中物资存储的中心越来越受到人们的重视(虽然人们在20 世纪80 年代已经注意到系统集成化,但至今在我国已建成的集成化仓储系统还不多) 。20 世纪70 年代初,我国开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库;1980 年,由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成的我国第1 座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投产;从此以后,自动化立体仓库在我国得到了迅速的发展。现在,我国的自动化仓库技术已实现了与其他信息决策系统的集成,正在做智能控制和模糊控制的研究工作。
第5 阶段是智能自动化仓储技术阶段。人工智能技术的发展正推动自动化库房向智能自动化方向发展。射频数据通信、条形码技术、扫描技术和数据采集技术将更多地应用于仓库堆垛机、自动导引车和传送带等运输设备上。仓储中的物流将必然伴随并行的信息流;信息技术将必然成为仓储自动化技术的核心;移动式机器人也将作为柔性物流工具在仓储中发挥益重要的作用。无疑,自动化库房和建设要更加注重实用性和安全性,在满足仓储要求的条件下,将会更加力求其建筑规模小、反应速度快、功能用途广。
1.2自动化立体仓库的优越性
自动化立体仓库其优越性是多方面的，对于企业来说,可从以下几个方面得到体现：
1 提高空间利用率
早期立体仓库的构想，其基本出发点就是提高空间利用率，充分节约有限且宝贵的土地。在西方有些发达国家，提高空间利用率的观点已有更广泛深刻的含义，节约土地，已与节约能源、环境保护等更多的方面联系起来。有些甚至把空间的利用率作为系统合理性和先进性考核的重要指标来对待。
立体库的空间利用率与其规划紧密相连。一般来说，自动化高架仓库其空间利用率为普通平库的2-5倍。这是相当可观的。上海到内蒙古托运物流
2 便于形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平
传统仓库只是货物储存的场所，保存货物是其唯一的功能，是一种“静态储存”。自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节，短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成一个自动化的物流系统，这是一种“动态储存”，也是当今自动化仓库发展的一个明显的技术趋势。
综上所述的物流系统又是整个企业生产管理大系统（从订货、必要的设计和规划、计划编制和生产安排、制造、装配、试验、发运等）的一个子系统，建立物流系统与企业大系统间的实时连接，是目前自动化高架仓库发展的另一个明显的技术趋势。
自动化立体仓库在实践中应用的案例
正泰集团采用自动化立体仓库,提高物流速度
正泰集团公司是中国目前低压电器行业最大销企业。主要设计制造各种低压工业电器、部分中高压电器、电气成套设备、汽车电器、通信电器、仪器仪表等，其产品达150多个系列、5000多个品种、20000多种规格。“正泰”商标被国家认定为驰名商标。该公司2002年销售额达80亿元，集团综合实力被国家评定为全国民营企业500强第5位。在全国低压工业电器行业中，正泰首先在国内建立了3级分销网络体系，经销商达1000多家。同时，建立了原材料、零部件供应网络体系，协作厂家达1200多家。
立体仓库的功能
正泰集团公司自动化立体仓库是公司物流系统中的一个重要部分。它在计算机管理系统的高度指挥下，高效、合理地贮存各种型号的低压电器成品。准确、实时、灵活地各销售部门提供需产成品。并为物资采购、生产调度、计划制订、产销衔接提供了准确信息。同时，它还具有节省用地、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能。
立体仓库的工作流程
正泰立体库占地面积达1600平方米（入库小车通道不占用库房面积），高度近18米，3个巷道（6排货架）。作业方式为整盘入库，库外拣选。其基本工作流程如下：
入库流程
仓库二、三、四层两端六个入库区各设一台入库终端，每个巷道口各设两个成品入库台。需入库的成品经入库终端操作员键入产品名称、规格型号和数量。控制系统通过人机界面接收入数据，按照均匀分配、先下后上、下重上轻、就近入库、ABC分类和原则，管理计算器自动分配一个货位，并提示入库巷道。搬运工可依据提示，将装在标准托盘上的货物由小电瓶车送至该巷道的入库台上。监控机指令堆垛将货盘存放于指定货位。
库存数据入库处理分两种类型：一种是需操作员在产品入库之前之后，将已入库托盘上的产品名称（或代码）、型号、规格、数量、入库日期、生产单位等信息在入库客户机通过人机界国而输入；另一中是盘入库。
出库流程
底层两端为成品出库区，中央控制室和终端各设一台出库终端，在每一个巷道口设有——LED显示屏幕于提示本盘货物要送至装配平台的的出门号。需出库的成品，经操作人员键入产品名称、规格、型号和数量后，控制系统按照先进先出、就近出库、出库优先等原则，查出满足出库条件且数量相当或略多的货盘，修改相应帐目数据，自动地将需出库的各类成品货盘送至各个巷道口的出库台上，经电瓶车将之取出并送至汽车上。同时，出库系统在完成出库作业后，在客户机上形成出库单。
回库空盘处理流程
底层出库后的部分空托肋经人工叠盘后，操作员键主空托盘回库作业命令，搬运工依据提示用电瓶车送至底层某个巷道口，堆垛机自动将空托盘送回立体库二、三、四层的原入口处，再由各车间将空托盘拉走，形成一定的周转量。
立体库主要设施
托盘
所有货物均采用统一规格的钢制托盘，以提高互换性，降低备用量。此种托盘能满足堆垛机、叉车等设备装卸，又可满足在输送机上下衡运行。
高层货架
采用特制的组合式货架，横梁结构。该货架结构美观大方，省料实用，易安装施工，属一种优化的设计结构。
巷道式堆垛机
根据本仓库的特点，堆垛机采用下部支承、下部驱动、双方柱型式的结构。该机在高层货架的巷道内按X、Y、Z三个坐标方向运行，将位于各巷道口入库台的产口存入指定的货格，或将货格内产品到出运送到巷道口出库台。该堆垛机动性设计与制造严格按照国家标准进行，并对结构强度和刚性进行精密地计算，以保证机构运行平稳、灵活、安全。堆垛机配备有安全运行机构，以杜绝偶发事故。其运行速度为4—80mm/min（变频调速），升降速度为3/16mm/min（双速电机），货叉速度为2-15mm/min（变频调速），通信方位为红外线，供电方式为滑触导线和方式。
计算机管理及监控调度系统
该系统不仅对信息流进行管理，同时也对物流进行管理和控制，集信息与物流于一体。同时，还对立体库所有出入库作业进行最佳分配及登录控制，并对数据进行统计分析，以便对物流实现宏观调控，最大限度地降底库存量及资金的占用，加速资金周转。
在日常存取活动中，尤其库外捡选作业，难免会出现产品存取差错，因而必须定期进行盘库。盘库处理通过对每种产品的实际清点来核实库存产品数据的准确性，并及时修正训存账目，达到账、物统一。盘库期间堆垛机将不做其它类型的作业。在操作时，即对某一巷道的堆垛机发出完全盘库指令，堆垛机按顺序将本巷道内的货物逐次运送到巷道外，产品不下堆垛机，待得到回库的命令后，再将本盘货物送回原位并取出下一盘产品，依此类推，直到本巷道所有托肋产品全部盘点完毕，或接收到管理系统下达的盘库暂停的命令进入正常工作状态。若本巷道未盘库完毕便接收到盘库暂停命令，待接到新的指令后，继续完成盘库作业。
综上可以看到正泰集团公司高效的供应链、销售链大大降低了物资库存周期，提高了资金的周转速度，减少了物流成本和管理费用。自动化立体仓库作为现代化的物流设施，对提高该公司的仓储自动化水平无疑具有重要的作用。
自动化立体仓库，雅戈尔现代物流体系的新中枢
经过3个月的调试磨合，投资5000余万元的雅戈尔自动化立体仓库于上月底正式投入运行。随着与供应链上下游单位数据的有效衔接，自动化仓库不仅逐步发挥出在提高仓储空间利用率、缩短物流运转周期、提升企业管理水平等方面的显著作用，而且通过未来稳步延展其功能辐射半径，必然将对今后雅戈尔物流体系的科学变革起到重要的推动作用。
自动化立体仓库产生的效果
这座现代化的立体仓库目前拥有10排货架共九千个货位，根据估算如果全部存储衬衫，大约能放288万件，全部存储西服的话，大概在36万套的水平。立体仓库建成后，兼并了原先老的衬衫、西服和服饰三个大型仓库，节省可利用面积近20000平方米，为生产企业的扩能建设腾出了宝贵的平面空间，有力的支持了企业的发展壮大。
此外，通过三个月的调试磨合，自动化仓库已经逐步担负起在雅戈尔整个物流体系中的周转调度的中枢作用。自动化仓库的信息处理系统WMS接入了上游生产企业ERP系统的末端数据，同时衔接了来自下游销售公司DRP系统提供的货单数据信息，其中着重通过WMS系统对DRP提供的订单信息进行分类处理，加快所需货物的配货、拆零速度，协调好运输车辆的最佳路线和运送能力，从而逐步缩减了库存的周转周期，有效保证了立体仓库的剩余仓储能力足以应对突发市场因素所造成的库存激增及数据处理工作。
智能化管理凸现人性化
在仓库的入库区，来自生产企业的产品有序的堆放在一个个蓝色的托盘上，工作人员通过RF扫描枪将货号及对应的托盘号传输进仓库的数据处理系统中，叉车司机将按照一定组合规则摆放好产品的托盘送到传输轨道端口，通过端口的红外阅读器读入托盘号并给它分配货位地址，再由输送机将其转移到所属货架下，最后由近30米高的大型堆垛机根据中控室指令将托盘送到指定的货位上，整个过程在正常情况下最多不会超过1分钟。而出货则通过相反的流程就可实现，中控室指令使堆垛机取下订单所需的货品，并输送到仓库出库口，个别只需工作人员再配齐零数，便可装车发往各地。
而在位于二楼的中控室，六七台普通的电脑和几台运算服务器就承担起了以上流程的全部控制。
自动化仓库出库的新模式改变了以往运输车辆等货的状况，利用晚上备货，第二天等待装车，做到及时出库，保证市场一线的销售。这样不但提高了出货效率，而且也从每个环节有效地核对出库货物，减少误差，提高了出库的准确率。
在现在的自动化立体仓库里的确已经见不到以往门口那种热火朝天的装卸场景，整个仓储的流程基本都在有条不紊的程序中开始和结束，即使是在供销旺季的时候。
而目前仓库运行的数据处理系统对于这些搞仓储配送工作的师父们来说，更重要的意义在于他们每个人的工作业绩可以有据可考了。目前，根据数据系统信息细化的要求，将货品从入库就责任到人，在提升工作效率、明确责任分工的同时，也从反向为管理人员提供了员工业绩考评、薪酬奖惩的清晰数据，对于今后提升单位的管理水平将起到重要的作用。
人力资源整合、素质全面提升
立体仓库的建成，在技术上支持了人员的整体改革，有效的节约人力资源，从原来的77人，减到目前的62人。根据目前的人员配置，还能承担更大的业务量。
全面提升员工的整体素质。记得当时设备总包商的项目经理吴宇东——一个拥有许多成功项目的资深经理人，对于自动化仓库员工的整体素质抱有很大的怀疑。根据他以往的经验，这套新设备岗位需要高中以上文凭，甚至具有一定电脑操作能力的中等素质员工来完成。当听说全部都是老仓库的原班人马——装卸工时，头摇得就像播浪鼓似地认定我们肯定做不好这件事。事实上，他们做到了，甚至比预期提早，更好地完成了这个项目，平稳、有序地过渡到正常运行状态。普通的装卸工成长为现在的系统监控员、扫描员、机修技术员以及叉车司机等。上海到呼和浩特货物运输
