多形式仓储系统在军方物资储备旧库改造中的应用
文章来源物流技术与应用杂志,如著作方不同意,可以随时联系我们进行删除!摘 要::图1:2号库房现状的原则,排除常规自动化立库方案,诸如堆垛机、四向车等,选取电动移动货架作为***终实施方案。电动移动货架一般在3~6米高的库房空间安装应用,适合少样多量、低频度的器材存储;在方便存取每一项货品的同时,不受器材存储顺序的影响,可电脑控制,操作简单,方便库存管理,现场作业省力、省时,能提高管理水平和生产效率。改造后的库房,采用电动移动货架为主要存储设备,标准尺寸塑料托盘为主要载具,托盘承重为1000kg。库房共设计21排电动移动货架,货位数量774个,可存储物资800余立方米。正常作业模式下,仅留有一2.关于6号库房的改造实施6号库房建设于上世纪80年代,建筑长53米×宽19.5米×高11米,面积约1035平方米。库房存储作业采用“平地堆码+人工叉车/行车”模式,垂直空间实际利用率不到30%,作业效率低下且管理模式落后。鉴于库房条件和存储物资特点,根据空间利用率******、存储货位***多原则,经与巷道堆垛机方案货位、效率以及灵活性等方案对比,选取托盘四向车作为***终实施方案。四向车穿梭板式自动化密集仓储系统的核心设备,包括托盘四向穿梭车、专用垂直提升机和配套货架等。四向穿梭车结构紧凑,运行速度快,采用无线通信,不仅能够在配套的货架轨道上四向行驶,还能利用垂直提升机在货架内实现换层作业,提高了货架布局和库内作业的灵活性。四向车具有广泛适用性,适合不同高度库房、柱子过多库房、形状不规则库房的自动化改造,具有充分的灵活性和可拓展性。图4:6号库实施效果图3.关于7号库房的改造实施7号库房新建不久,建筑长192米×宽27米×高12米,面积约5200平方米。库房土建已经按高架库要求进行设计实施,该库具有合理的布局结构和良好的土建构造,为实现自动化改造提供了有利的基础条件。库房目前采用的是“固定式高位货架(约11米)+人工高位叉车”的存储和搬运形式。考虑到高层货架的人工操作不便性和危险性,目前整体高位货架仅利用底层进行物料存储,造成大量的垂直空间浪费。与此同时,与平库管理模式相比,该库房仓库管理人员数量并未有实质性降低,人工劳动强度依旧很大。考虑到资金投入和改造简易性两方面,对库房进行信息化和自动化改造,加固已有货架结构并采用高位叉车式AGV对物料进行存取和搬运。不同于普通叉式AGV,高位叉车式AGV作业时门架带动货叉前移,伸出到前轮之外取放器材,行走时门架带器材收回,使器材中心在支撑面内。这种前移式叉车AGV具有操作灵活性和高载荷的优点,拥有较佳的平衡力、稳定力,同时可以节省空间,减少转弯半径,适合于通道较窄且高度较高的高位货架仓库搬运装卸作业,其******可将器材提升至9米的高度存储。改造后的库房保留现有货架和托盘不变,采用高位叉车式AGV为主要搬运工具,具有较高的智能化、自动化和柔性化,不但增加了现有库房的空间使用率(改造后的库容量可在已有基础上翻倍存储),实现该库房的智能化、无人化、自动化和信息化,也缓解了日益减少的仓储管理人员与激增的器材数量之间的突出矛盾,既立足当前需要,也适应未来发展。改造后的库房,可将库管人员减少至1~2名,且操作安全性高,将现有“人找货”模式转换为“货到人”,不仅大大降低了库管人员的劳动强度,减少行走距离,也大幅提高了库房的物流转换效率,目前库房配备4台AGV,可根据订单需求同时作业,较原有人工收发作业效率提高近4~5倍。图7:9号库房现状和存储物资特点,根据空间利用率******、存储货位***多原则,选取料箱四向车+“货到人”系统作为***终实施方案。改造后的库房采用料箱四向穿梭车为主要存储设备,标准尺寸塑料周转箱为主要载具,料箱承重为50kg。库房共设计9排穿梭式货架,垂直高度上9层存储,货位数量5760个,可存储物资415余立方米。改造后的立体库可******化利用现有库房垂直空间,使库容量达到******,较原来增加300%库容量,而且自动化设备可以使需要的物料到达指定位置,实现“货到人”的操作理念,无需人工取放和搬运,可******程度降低操作人员劳动强度、提高作业效率(单人作业效率提高约10倍)、降低拣货差错率,满足物资器材日益增长的需要。图8:9号库实施效果图四、物资信息系统设计1.现有库房信息管理的状况目前库房管理信息化程度不高,主要采用手写货位卡片和物料卡片并人工计入账本的方式进行管理,这就需要依托大量的人力物力,对于一些品规较多、出入库频率较高的仓库,这样的管理方式显得捉襟见肘,不仅降低了出入库效率,还大大增加了出错概率,对于管理人员整体素质及稳定性要求也较高。针对以上情况,对区域内具体改造仓库进行信息化管理和建设,并逐步向库区内其他仓库进行扩展和改造。对物料和周转箱进行二维条码和RFID信息管理,使该标签成为具备二维条码信息、RFID信息及文字信息的综合管理载体。2.智能化物资信息系统的设计物资器材信息系统是自动化物流系统的调度核心和信息存储处理中心,运行于计算机网络环境与数据库系统之上,上联部队信息管理系统,下联工业实时控制系统。物资器材信息管理系统总体设计思路,主要考虑系统的扩展性、稳定性、二次开发、易操作性,业务扩展或业务改变时,能快速增加新功能以适应部队业务需要。(1)系统架构根据自动化物流系统的功能分析,依据自动化物流系统的设计原则,将自动化仓储系统体系结构分为3个层次:外围信息层、TIMMS层(TINF信息接口层、物流管理层、物流调度层)、设备执行层。以下是对各层次的功能分析:.。.。外围信息层外围信息层为部队上位物资信息管理系统。。。外围接口层TINF信息接口层实现TIMMS与外围信息层的各类系统信息接口,实现信息的自动流转,为仓储物料的流动提供高可跟踪性。。。物流管理层物流系统管理层主要实现物流系统的管理功能,通过调整配置参数和基础数据的定义,实现仓库的管理。.。。物流调度层物流调度控制层接收管理层下达的任务指令,分解并通过作业接口层下达给具体的作业执行层。通过对象转换插件的设计方法,集成不同类型的物流设备。。。设备执行层作业执行层是集成了各种执行设备的工业控制网或专用控制系统。在本系统中主要包含的设备有:电控输送设备、四向车、AGV等。(2)主要功能①仓库管理系统(WMS)WMS系统实现仓库管理层的功能,通过对器材托盘和仓库货位进行******的信息化管理和对调度模块信息进行收集归类、整理和分析,实现仓库器材的自动化存储和出入库,及时准确地反映仓库器材的收发情况、储备状况,有效控制器材的存储成本,为部队器材仓库决策提供准确、快捷的材料和数据支持。WMS系统主要功能有基础数据管理、货位管理、组盘管理、出入库管理、批次管理、质量状态管理、库存管理、移库管理、盘库管理、综合查询和报表管理、用户权限管理、任务管理、客户化功能等。②仓库调度系统(WCS)调度控制系统是连接业务管理层及设备执行层的枢纽,与WMS系统进行通信,接收WMS系统的任务指令,分解下达给各执行设备,并反馈设备执行情况,为上层管理系统提供数据支持。系统采用数字孪生3D技术实现自动化立体库内设备监控场景的缩放、旋转、平移,可以根据需要调整监控视角,使得监控不留死角,同时场景中的设备可以根据位置数据模拟移动反映设备当前位置,可以通过颜色直观反映设备的状态,还可以通过点击设备了解设备的详细状态和任务信息,有效提升了用户体验,可实现实时监控可视化、设备监控可视化、设备管理可视化、设备故障可视化、库存货位可视化以及模拟仿真、仿真优化等。五、总结