陳丁文｜文

本文對鋁板帶加工企業(yè)物流智能化技術、方案進行對比分析，指出鋁板帶加工工廠設計中以智能化物流為核心的必要性，指明了鋁板帶加工企業(yè)智能化物流的建設方案和思路。

在當前國內工業(yè)企業(yè)正處在快速向工廠智能化生產(chǎn)模式轉變的大趨勢下，鋁板帶加工企業(yè)進行智能工廠工藝路線探索勢在必行，逐步實現(xiàn)生產(chǎn)設備網(wǎng)絡化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)文檔無紙化、生產(chǎn)過程透明化、生產(chǎn)現(xiàn)場無人化，全方位提高企業(yè)管理水平、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益。其中，物流智能化是智能工廠建設的重要基礎，未來的工廠平面布置也必然從生產(chǎn)工藝流程為核心轉變?yōu)橐灾悄芑锪鳛楹诵拈_展設計，確保全流程物料流轉的流暢、高效，實現(xiàn)物流的自動化流轉、信息化管控、智能調度優(yōu)化。本文對鋁板帶加工企業(yè)物流、存儲、運轉、信息傳遞、裝備選型、應用系統(tǒng)等方面鋁板帶加工工廠物流智能化設計方案進行對比、研究，希望為有色金屬行業(yè)智能轉型升級提供參考。

有色加工行業(yè)物流現(xiàn)狀與問題

國內大多數(shù)的有色金屬加工企業(yè)的發(fā)展模式為滾動式發(fā)展，上一批設備，建一批廠房，形成一個生產(chǎn)單元，設備、物流、廠房、管理等未經(jīng)統(tǒng)一規(guī)劃，體現(xiàn)在物流管理方面為物資分散和管理分散。在生產(chǎn)物流管理方面，大多數(shù)企業(yè)管理仍處于人工經(jīng)驗式管理狀態(tài)。生產(chǎn)計劃發(fā)下去以后，車間調度員需通過卡片、記憶、經(jīng)驗進行物資調度，運輸工具為普通的卡車、叉車、天車；生產(chǎn)中的原材料、半成品、成品處于什么位置、什么狀態(tài)等信息，需要由計劃員每天進行及時跟蹤，并以據(jù)跟蹤情況做新的生產(chǎn)計劃、調整計劃；生產(chǎn)操作人員需要根據(jù)生產(chǎn)任務和來料上卡片進行生產(chǎn)，本次工序完成以后，再填寫新的卡片向下道工序流轉，生產(chǎn)效率和物資周轉效率低下。

國內只有少數(shù)鋁板帶加工企業(yè)在物資的存放、周轉方面進行了有益的嘗試，不同程度上采用了信息化平面庫、智能天車、智能高架庫、AGV 運載車等，但截至目前，仍沒有一家企業(yè)實現(xiàn)全新物流的智能化。

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智能化物流方案設計研究

有色金屬加工涉及鑄造、壓延、熱處理、清洗、矯直、分切、包裝等工序，產(chǎn)品從原材料、半成品、成品需要根據(jù)不同要求經(jīng)過以上不同路徑的工序外，還要根據(jù)訂單、計劃、規(guī)格、庫存、產(chǎn)能匹配等情況進行物料的調度、周轉、出入庫、路徑規(guī)劃等。如何做到物資周轉效率、保障訂單按時供貨，需要做好企業(yè)的智能化物流方案設計。

在工廠平面設計方面，有色金屬加工企業(yè)應圍繞生產(chǎn)材料物流的自動化、智能化為核心，兼顧生產(chǎn)工藝流程進行工廠平面設計。在熱軋機組（或鑄軋機組）和冷軋機組之間應設置半成品庫，半成品庫可以是智能平面庫或智能高架立體庫或同時設置智能平面庫、智能高架立體庫，在鋁板帶箔加工企業(yè)宜在成品放置區(qū)設置成品庫，成品庫可以使智能平面庫或智能高架立體庫。

在料卷周轉方面，熱軋卷材可通過跨運卷小車自動將卷材運至平面庫或高架庫外鞍座上，然后由智能天車或高架庫小車進行自動入庫，鑄軋卷可通過自動運輸輥道自動冷軋區(qū)域和平面或高架庫之間通過運輸輥道連接，實現(xiàn)自動出庫、入庫；精整區(qū)域與中間半成品庫，可以通過自動運輸輥道或AGV 運載車實現(xiàn)物料的周轉；在精整區(qū)到成品庫，可以通過AGV 運載車完成轉運。

智能化物流裝備選型

在有色金屬加工工廠常用的智能化物流裝備有AGV 運載車、智能天車、智能化運輸輥道、自動運料小車、自動上卸套筒機械手、自動套筒返回裝置等。

1.智能AGV 運載車

智能AGV 運載車具有的自動裝卸機構、行走機構、驅動系統(tǒng)和導航裝置。智能AGV 運載車的導航方式有磁帶導航、色帶導航、二維碼導航、激光導航、混合模式導航等，分別滿足不同工況，具有較大的自由度和靈活性。

由于以上特點，AGV 小車可廣泛用于半成品庫房到冷軋、箔軋、精整設備，或上述設備之間，或上述設備到成品庫之間的卷材自動運輸，實現(xiàn)車間物料的信息化、物流的智能化高效管理。

2.智能天車

智能天車由行走大車、小車、提升機構、定位系統(tǒng)、識別系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。智能天車采用圖像識別技術對卷材進行識別確認，通過圖像識別讀取載體上的條碼或二維碼信息，得到物料信息；通過旋轉編碼器檢測技術，對大車縱向行走、小車橫向行走、提升機構垂直方向行走精準定位；通過控制系統(tǒng)和車間調度系統(tǒng)、平面庫信息化系統(tǒng)對接，實現(xiàn)物流的跟蹤和調度。

基于上述，可根據(jù)車間調度指令，對平面庫區(qū)內的卷材進行自動調度和信息傳遞，可用于平面原料庫、半成品庫和成品庫。

3.自動運輸輥道

自動運輸輥道具有檢測、分段驅動的功能，當自動運輸輥道將車間內全部設備連接起來，整個車間包括運輸輥道都可以視作一個大的信息化平面庫，可由自動運輸輥道作為料卷調運的執(zhí)行機構，完成車間物流的智能化管理。

自動運輸輥道可用于鑄軋到冷軋、到半成品庫，冷軋或半成品到精整設備之間的物料運輸。

物流信息化管理

有色金屬加工企業(yè)物料的調運、跟蹤管理離不開物料編碼和物料跟蹤管理系統(tǒng)。

物料編碼應由智能編碼系統(tǒng)根據(jù)編碼原則自動生成。信息編碼應符合企業(yè)特點，既充分考慮企業(yè)發(fā)展對信息編碼的需求，又兼顧企業(yè)的現(xiàn)狀。現(xiàn)在企業(yè)常用的標示碼為條形碼、二維碼。

有色金屬加工企業(yè)應通過智能標識技術實現(xiàn)全流程跟蹤，實現(xiàn)對每個物料單件以及單元物料的標識、跟蹤與監(jiān)控。將標識碼嵌入生產(chǎn)中的物料、設備和產(chǎn)品中，實時搜集生產(chǎn)狀況信息與可視化傳感器結合，實現(xiàn)可視化自動生產(chǎn)和監(jiān)控。

智能化物流應用

國內有兩種比較典型的鋁板帶加工企業(yè)智能物流案例，一家是熱軋、冷軋、精整生產(chǎn)工藝路線，該企業(yè)在綜合廠房的中間設立智能化半成品高架庫，即將熱軋、冷軋、競爭設備區(qū)分開，又通過智能物流系統(tǒng)將三個不同區(qū)域的料卷智能連接，通過智能天車、高架立體庫、運輸輥道、AGV 運載車等方式實現(xiàn)了全廠生產(chǎn)段物流的智能化管理，但其成品區(qū)的物料運輸、存放管理仍待優(yōu)化；另一家企業(yè)是鑄軋、冷軋、精整生產(chǎn)工藝路線，該企業(yè)通過運輸輥道將車間內全部設備、庫區(qū)進行連接，僅通過智能天車和自動運輸輥道也可有效對全廠生產(chǎn)段物流進行智能化管理，其包裝到成品庫之間的連接有待連通。實際設計中，每家企業(yè)可通過自身條件在這種方案中進行混合重組優(yōu)化。

結論

鋁板帶加工企業(yè)的物流智能化是整個工廠智能化的基礎，是企業(yè)在智能化升級改造或新上項目規(guī)劃中必須策劃、決策的議題。高效、智能化的物流管理系統(tǒng)可提高企業(yè)物料周轉效率20%以上，可大幅降低企業(yè)物資滯留成本，降低企業(yè)調度人員的勞動強度，同時為企業(yè)信息化、物質化工藝管理、質量管理、計劃排產(chǎn)提供有力支撐。

有色金屬加工企業(yè)智能化建設剛剛起步，行業(yè)對智能化建設的認識正在交流和規(guī)范的過程中，本文拋磚引玉，希望和廣大同行進一步交流，共同推動行業(yè)智能化建設進程。