自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)是指在不直接人工干預(yù)的情況下,能自動(dòng)地存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)。它是以多層貨架構(gòu)成,通常是將物料存放在標(biāo)準(zhǔn)的料箱或托盤內(nèi),然后由巷道式堆垛起重機(jī)對(duì)任意貨位實(shí)現(xiàn)物料的存取操作,并利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的自動(dòng)存取控制和管理。
自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)主要由貨物存取機(jī)、儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)、輸送設(shè)備和控制裝置四個(gè)部分組成。
1、貨物存取機(jī)
在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)中,視需要存放零件的數(shù)量建立若干高層貨架。每?jī)蓚€(gè)貨架之間稱為巷道,巷道內(nèi)設(shè)有堆垛機(jī)。它可在軌道上水平方向移動(dòng),也可以在本身的立柱上沿垂直方向移動(dòng),借以完成貨物的存取操作。為了適應(yīng)立體存取,要求操作安全、準(zhǔn)確并可進(jìn)行遙控;為了適應(yīng)各種貨物的裝載特點(diǎn)和不同的儲(chǔ)存量,要求存取機(jī)具有各種相應(yīng)的尺寸和構(gòu)造。存取機(jī)有各種不同的速度,這取決于該系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)的貨物吞吐量。
2、儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)
一般又稱貨架系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上看有兩種不同的貨架:一種是貨架與建筑物沒(méi)有聯(lián)系,獨(dú)立地建在建筑物內(nèi)部。這種貨架可以拆除,靈活方便,適用于高度不高的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù);另一種是貨架與建筑物緊密相連,它除了儲(chǔ)存貨物以外,尚用作支撐建筑物的墻體或屋頂,成為建筑物的一部分,通常稱為整體結(jié)構(gòu)。這種貨架建筑周期短、費(fèi)用低,適用于高型的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)。
3、輸送設(shè)備
通常是指貨物存取機(jī)作業(yè)范圍以外的輸送設(shè)備,用以將貨物存取機(jī)與其他長(zhǎng)距離的運(yùn)輸裝置聯(lián)系起來(lái)。輸送設(shè)備類型很多,主要根據(jù)作業(yè)量多少、貨物類型和作業(yè)之間的配合情況而選定。常用的輸送設(shè)備有鏟車、引導(dǎo)車、地面有軌流動(dòng)車、穿梭車和輥筒鏈條輸送機(jī)等。
4、控制裝置
控制裝置把自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的一切設(shè)備有機(jī)地聯(lián)系在一起,使其按照預(yù)定的程序和要求動(dòng)作,形成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。較先進(jìn)的控制裝置一般都用幾臺(tái)小型計(jì)算機(jī)構(gòu)成,采取分級(jí)控制。這種計(jì)算機(jī)分級(jí)控制系統(tǒng)能快速地對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)有故障時(shí)操作仍不中斷。整個(gè)系統(tǒng)便于測(cè)試、檢查和維修。
電子計(jì)算機(jī)還能對(duì)倉(cāng)庫(kù)的訂貨與發(fā)送、倉(cāng)庫(kù)物資儲(chǔ)備、倉(cāng)庫(kù)作業(yè)定額管理提供信息,能對(duì)倉(cāng)庫(kù)作業(yè)人員、作業(yè)手段、作業(yè)組織進(jìn)行指揮和監(jiān)督。 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)面臨的主要問(wèn)題是降低生產(chǎn)成本,提高機(jī)械自動(dòng)化水平,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染,提高經(jīng)濟(jì)效益。
對(duì)于實(shí)行倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化的企業(yè),雖然前期需要高成本的投入,但后期得到的效益是非常顯著的。
實(shí)行倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化能夠提高倉(cāng)庫(kù)運(yùn)作效率,提高精確度和可靠性,提高倉(cāng)庫(kù)空間的利用率。
一、倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)
一般說(shuō)來(lái),自動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)(AS/RS)每小時(shí)能在每個(gè)巷道運(yùn)送40-50個(gè)托盤,這和巷道的高度和寬度、托盤的物理特性、貨架高低間距等因素相關(guān)。
如果升降機(jī)需要更換巷道,單次轉(zhuǎn)換的時(shí)間和轉(zhuǎn)換頻率會(huì)影響作業(yè)速度。
輕型貨架可用來(lái)存放貨箱,通過(guò)自動(dòng)存儲(chǔ),每小時(shí)可在每巷道內(nèi)存取80-100個(gè)貨箱。如果采用一些專門的設(shè)備,還會(huì)進(jìn)一步提高作業(yè)速度。
如果設(shè)備和產(chǎn)品物理特性允許,又有加大倉(cāng)庫(kù)作業(yè)量的切實(shí)需要,每次作業(yè)可以搬運(yùn)兩個(gè)或是更多的貨箱。
高速分揀機(jī)每小時(shí)可以完成2萬(wàn)次揀選,一些制造商甚至宣稱有更高的揀選速度。但務(wù)必要注意,處理速度和物件大小、重量及物件特性密切相關(guān)。
當(dāng)RF(射頻)終端上安裝有條形碼瀏覽器,并和WMS連接時(shí),利用RF終端就可以提高揀選速度。
盡管很難確切地說(shuō)出RF終端對(duì)庫(kù)房作業(yè)改善的程度,但這種改善很容易就能被看出來(lái),揀貨員的作業(yè)活動(dòng)得到了更多監(jiān)督,揀貨更加精確,揀貨過(guò)程中還能獲得更多的實(shí)時(shí)信息。
1、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)可以節(jié)省勞動(dòng)力,節(jié)約占地
由于自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)采用了電子計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的控制手段,采用高效率的巷道堆垛起重機(jī),使倉(cāng)庫(kù)的生產(chǎn)效益得到了較大的提高,往往一個(gè)很大的倉(cāng)庫(kù)只需要幾個(gè)工作人員,節(jié)省大量勞動(dòng)力。同時(shí),倉(cāng)庫(kù)的勞動(dòng)也大大地減輕,勞動(dòng)條件得到改善。
自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的高層貨架能合理地使用空間,使單位土地面積存放貨物的數(shù)量得到提高。在相同的土地面積上,建設(shè)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)比建設(shè)普通倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存能力高達(dá)幾倍,甚至十幾倍。這樣在相同儲(chǔ)存量的情況下,自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)節(jié)約了大量土地。
2、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)作業(yè)迅速、準(zhǔn)確、縮短了作業(yè)時(shí)間
現(xiàn)代化的商品流通要求快速、準(zhǔn)確。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)由于采用了先進(jìn)的控制手段和作業(yè)機(jī)械,采用最快的速度,最短的距離送取貨物,使商品出入庫(kù)的時(shí)間大大的縮短。同時(shí),倉(cāng)庫(kù)作業(yè)準(zhǔn)確率高,倉(cāng)庫(kù)與供貨單位、用戶能夠有機(jī)地協(xié)調(diào),這有利于縮短商品流通時(shí)間。
3、提高倉(cāng)庫(kù)的管理水平
由于電子計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)結(jié)束了普通繁雜的臺(tái)帳手工管理辦法,使倉(cāng)庫(kù)的帳目管理以及大量資料數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)貯存,隨時(shí)需要,隨時(shí)調(diào)出,既準(zhǔn)確無(wú)誤,又便于情報(bào)分析。從庫(kù)存量上,自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)可以將庫(kù)存量控制在最經(jīng)濟(jì)的水平上,在完成相同的商品周轉(zhuǎn)量的情況下,自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存量可以達(dá)到最小。
4、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)有利于商品的保管
在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)中,存放的商品多、數(shù)量大,品種多樣。由于采用貨架--托盤系統(tǒng),商品在托盤或貨箱中,使搬運(yùn)作業(yè)安全可靠,避免了商品包裝破損、散包等現(xiàn)象。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)有很好的密封性能,為調(diào)節(jié)庫(kù)內(nèi)溫度,搞好商品的保管養(yǎng)護(hù)提供了良好的條件。在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)中配備報(bào)警裝置和排水系統(tǒng),倉(cāng)庫(kù)可以預(yù)防和及時(shí)撲滅火災(zāi)。
二、實(shí)行倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化要考慮的問(wèn)題
1、要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行審視,著眼于實(shí)際業(yè)務(wù)需要,而不是為自動(dòng)化而自動(dòng)化
在考慮自動(dòng)化的時(shí)候,還要考慮與它相配套的手工作業(yè)。
事實(shí)上,基本上沒(méi)有哪一個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)是真正的立體倉(cāng)庫(kù),任何立體庫(kù)都是自動(dòng)化與手工的結(jié)合。
確定項(xiàng)目的時(shí)候,需要建立計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)。一般情況下需把未來(lái)3-5年內(nèi),倉(cāng)庫(kù)的吞吐量、存儲(chǔ)容量、訂單貨物的類別等要素考慮進(jìn)去。
2、進(jìn)行技術(shù)評(píng)估,確定自動(dòng)化是否適當(dāng)
根據(jù)庫(kù)房吞吐量和存儲(chǔ)需要,可以確定是否需要自動(dòng)化和自動(dòng)化要達(dá)到的程度。
按照作業(yè)水平可以把庫(kù)房作業(yè)分成由低到高的四個(gè)層次:
(1)簡(jiǎn)單手工操作
例如托盤堆垛、貨箱上架、根據(jù)指令揀選等。
(2)機(jī)器輔助作業(yè)
借助升降機(jī),把托盤送上貨架,或用直式輸送機(jī)輔助運(yùn)輸貨箱。
(3)簡(jiǎn)單自動(dòng)化作業(yè)
例如,在全托盤進(jìn)出的庫(kù)房里,利用自動(dòng)起重機(jī)和簡(jiǎn)單的輸送系統(tǒng)。
(4)復(fù)雜自動(dòng)化作業(yè)
包括指示燈輔助揀選系統(tǒng)、復(fù)雜的輸送系統(tǒng)、高速分揀系統(tǒng)等。
隨著庫(kù)房作業(yè)復(fù)雜程度和庫(kù)房容量的增長(zhǎng),我們的選擇也會(huì)跟著變化。
例如,當(dāng)庫(kù)房每小時(shí)處理的訂單超過(guò)500個(gè),自動(dòng)化作業(yè)就被提上議事日程了。
3、當(dāng)確定有必要實(shí)施自動(dòng)化以后,下一步就要對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行詳細(xì)的審視
每個(gè)被選設(shè)備的可選特性只需通過(guò)"是/否"備選框,就可以挑選出來(lái)。
例如,對(duì)嚴(yán)格實(shí)行先進(jìn)先出的庫(kù)房來(lái)說(shuō),單倍深自動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)就足夠了,無(wú)須采用雙倍深的存儲(chǔ)系統(tǒng)或密集的起重機(jī)系統(tǒng)。對(duì)設(shè)備的特性進(jìn)行如此細(xì)致的評(píng)估后,就能理直氣壯地得出棄用某些設(shè)備的結(jié)論了。
這個(gè)過(guò)程結(jié)束后,可能只有兩三種比較適合的方案留下來(lái),進(jìn)而對(duì)剩下的兩三種方案進(jìn)行全面成本比較。比較的時(shí)候要把相關(guān)的成本都考慮進(jìn)去。
例如,在考慮設(shè)備資金投入的基礎(chǔ)上,把占用的空間、操作工的數(shù)量、維修與保養(yǎng)等都考慮進(jìn)去。
可能發(fā)生的具體成本支出可能包括:設(shè)備占用面積的租金、稅費(fèi)、水電冷氣、消防設(shè)備、運(yùn)轉(zhuǎn)養(yǎng)護(hù)成本和人工成本等。同時(shí),由于這些支出有的是一次性支出,有的是分期支付,要確切衡量每一種方案的確切年度運(yùn)營(yíng)支出。
較為妥當(dāng)?shù)霓k法是,把與庫(kù)房自動(dòng)化項(xiàng)目相關(guān)的支出根據(jù)設(shè)備的折舊年限和期望的報(bào)酬率進(jìn)行折現(xiàn),比較每種方案的折現(xiàn)現(xiàn)金流出,就像住房按揭一樣,把一次性或周期性的成本支出換算成一定年限內(nèi)的平均支出。
4、根據(jù)計(jì)劃階段設(shè)定的作業(yè)環(huán)境參數(shù)和意外情況,做敏感度分析
通過(guò)分析作業(yè)環(huán)境改變之后,最終選中的方案是否會(huì)發(fā)生改變,可以發(fā)現(xiàn)方案的潛在缺陷。這時(shí),計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試就會(huì)派上用場(chǎng)了。
例如,測(cè)試自動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)起重機(jī)發(fā)生故障后,對(duì)整體作業(yè)的影響,只需輸入相關(guān)參數(shù)就可以了。在重大自動(dòng)化項(xiàng)目中,這是很有必要的,在計(jì)算機(jī)上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試是非常容易的,當(dāng)進(jìn)入簽約階段,發(fā)現(xiàn)不適合再掉頭就積重難返了。
通過(guò)逐漸縮小選擇范圍的方法,能把各個(gè)型號(hào)的自動(dòng)化設(shè)備都考慮進(jìn)去。只有通過(guò)這樣徹底的分析,才能選中一個(gè)合適的自動(dòng)化系統(tǒng)。
三、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的實(shí)施與安裝
明顯地,關(guān)于實(shí)施的一個(gè)很重要的話題是安裝和調(diào)試需要多長(zhǎng)時(shí)間。建造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)房并進(jìn)行通用設(shè)備安裝通常所需的時(shí)間不超過(guò)一年。
如果能找到適合的建筑用房,工期還會(huì)進(jìn)一步縮短。
但是,全自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施就需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間了,通常耗時(shí)最久、也是至關(guān)重要的一步是開(kāi)發(fā)WMS倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。不要低估可能耗費(fèi)的時(shí)間,制定不切實(shí)際的時(shí)限。
在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中,確保庫(kù)房和物料搬運(yùn)設(shè)備和WMS的兼容性是至關(guān)重要的。
信息系統(tǒng)和公司的運(yùn)營(yíng)需求不配套,最常見(jiàn)的原因往往是,物料搬運(yùn)設(shè)備和WMS的不相契合,或是設(shè)計(jì)階段中沒(méi)有完全摸清公司的運(yùn)營(yíng)需要。
還有十分重要的一點(diǎn)是,庫(kù)房布局設(shè)計(jì)可能與你以往的經(jīng)歷不同。
例如,在通過(guò)叉車進(jìn)行托盤搬運(yùn)的倉(cāng)庫(kù)里,在有足夠的指示標(biāo)志和隔離物的情況下,在巷道中設(shè)立連接其間的人行步道是可以的。
但是很難想象,在自動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)里,會(huì)有在巷道中開(kāi)設(shè)連接通道的情況。在工程的早期階段就向技術(shù)專家請(qǐng)教,會(huì)有效避免相關(guān)錯(cuò)誤的產(chǎn)生。
總之,避免自動(dòng)化項(xiàng)目失敗的工作從項(xiàng)目的制定初期就開(kāi)始了,要做好細(xì)致周密的數(shù)據(jù)分析,在作業(yè)目標(biāo)和顧客服務(wù)水平上達(dá)成一致,需要多方面共同努力,才能確保實(shí)行倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化的成功。
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