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        自動化立體倉庫技術(shù)在橡膠輪胎行業(yè)中的應(yīng)用

        2020-06-25 02:48:08陳月清
        物流技術(shù)與應(yīng)用 2020年5期
        關(guān)鍵詞:輸送線立體倉庫一樓

        文/ 陳月清

        輪胎行業(yè)由于生產(chǎn)工藝的原因,生產(chǎn)車間的工作環(huán)境一般有溫度高,氣味濃烈,煙霧大等特點。而隨著人們生活水平不斷提高,越來越少的工人愿意在這樣的環(huán)境中工作,企業(yè)招工越來越難,用工成本也越來越高,輪胎行業(yè)的生產(chǎn)工藝和工作環(huán)境急需升級改造。采用自動化立體倉庫技術(shù),可實現(xiàn)膠料的自動存儲、自動輸送,以及膠料集中封閉管理,最大程度減少膠片對車間空氣質(zhì)量的影響。這既是智能項目,又是環(huán)保項目,是典型的功能疊加解決方案,可為行業(yè)提供一定借鑒。

        本文以某國際知名橡膠集團(tuán)為案例,從項目需求、方案制定、系統(tǒng)構(gòu)成等多個角度全方面介紹了自動化立體倉庫系統(tǒng)在橡膠輪胎生產(chǎn)中的實際應(yīng)用。

        表1 貨物基礎(chǔ)信息

        表2 貨物出入庫物流要求及流量需求

        一、項目需求

        圖1 混煉膠庫整體效果圖

        圖2 貨物入庫作業(yè)流程

        圖3 貨物出庫作業(yè)流程

        某集團(tuán)公司是國際知名的輪胎生產(chǎn)企業(yè),在世界輪胎企業(yè)中具有舉足輕重的地位?;鞜捘z車間中立體庫占地尺寸為100m(L)×15m(W)×15m(H),項目需求是將8條膠冷線生產(chǎn)的膠料根據(jù)要求進(jìn)行輸送入庫、出庫,外購促進(jìn)劑的入庫、出庫。混煉膠立體倉庫存放丁基料、無硫料、促進(jìn)劑、二段加工料、空托盤 ,貨物重量最大為1噸/托?;鞜捘z自動化立體倉庫區(qū)域分為左區(qū)和右區(qū),即左、右兩個倉庫。需實現(xiàn)自動供應(yīng)空托對接膠冷線膠料收皮處,并將8條膠冷線生產(chǎn)的膠料根據(jù)要求輸送至不同的倉庫區(qū)域存儲,再根據(jù)實際生產(chǎn)需求將膠料出庫至二樓,或者在一樓出庫至其他車間。貨物基礎(chǔ)信息,如表1;貨物出入庫物流要求及流量需求,如表2。

        二、方案制定

        1.布局規(guī)劃

        結(jié)合企業(yè)廠地情況,將混煉膠自動化立體倉庫規(guī)劃為左區(qū)和右區(qū),即左、右兩個倉庫。設(shè)計規(guī)劃采用RGV小車、拆盤機(jī)、輸送線與一樓膠冷線直接對接,使用自動化立體倉庫進(jìn)行貨物存儲,可實現(xiàn)空托自動供應(yīng)至膠冷線收膠處;收膠后,膠料自動輸送入庫、出庫,整個過程無人化。自動化立體倉庫硬件系統(tǒng)主要采用了堆垛機(jī)、貨架、RGV小車、輸送線、拆盤機(jī)、AGV小車等設(shè)備。圖1為混煉膠自動化立體倉庫整體效果圖。

        左、右?guī)旄饔?個巷道組成,高度14.5m,貨架7層高,總貨物數(shù)為1464貨位,左庫728貨位(所存貨物尺寸:1200mm×1000mm×1450mm),右?guī)?36貨位(右?guī)旆执鎯煞N貨物尺寸:1200mm×1200mm×1750mm的288貨位;1200mm×1000mm×1450mm的448貨位),庫位規(guī)劃滿足客戶1448貨位的使用需求。

        混煉膠自動化立體倉庫的出入庫流量一共為172托/h,左、右兩庫共采用4臺堆垛機(jī),平均每臺堆垛機(jī)能力要求為43托/h。鑒于客戶流量需求比較大,堆垛機(jī)設(shè)計為雙叉堆垛機(jī),即堆垛機(jī)上有兩個貨叉,可同時叉取/放2托貨物,出入庫能力滿足客戶使用需求。

        2.混煉膠立體倉庫作業(yè)流程

        貨物入庫和出庫作業(yè)流程,如圖2、圖3。

        (1)一樓丁基料、無硫料入庫:RGV將庫內(nèi)空托盤分別輸送到8條膠冷線的終端(始終保持有空托盤待料),拆盤后進(jìn)行收膠;膠冷線收膠后帶有膠料信息的滿托(膠料信息由MES系統(tǒng)寫入RFID芯片),輸送到外形檢測工位,檢測貨物外形不合格,則發(fā)出警報,送異常整理口人工整理,人工整理后再入庫,若二次外形檢測仍不合格,則由RGV將貨物送至異常下線口;異常整理口兼作不入庫膠料的下線口;外形檢測合格,由RGV送至巷道入庫口的輸送線上(其中丁基料全部入左庫,無硫料由系統(tǒng)分配確定入左庫或右?guī)欤回浳锏竭_(dá)堆垛機(jī)取貨位后,堆垛機(jī)取貨并送至系統(tǒng)指定的貨架儲位上(堆垛機(jī)上設(shè)置RFID閱讀器實現(xiàn)入庫貨位分配、自動盤庫、出庫校驗功能);計算機(jī)自動過賬,入庫作業(yè)完成。如圖4。

        (2)一樓促進(jìn)劑入庫:人員在電腦上下入庫指令,空托盤出至一樓右?guī)煊叶溯斔途€上,叉車將促進(jìn)劑放在空托上組盤入庫,確認(rèn)后貨物入庫;若入庫口上的外形檢測到貨物外形不合格,則退出整理;若入庫口上的外形檢測到貨物外形合格,則把貨物信息寫入RFID芯片,生成入庫指令,則由堆垛機(jī)取貨位后,送至系統(tǒng)指定的貨架儲位上,入庫作業(yè)完成。如圖5。

        (3)一樓丁基料出庫:系統(tǒng)下達(dá)出庫指令,左庫堆垛機(jī)將丁基料送至左庫一樓右端的輸送線上;通過輸送線、RGV輸送到右?guī)煲粯怯叶说妮斔途€出口,顯示屏提示出庫信息;叉車根據(jù)顯示屏信息下線出庫,返回的空托盤回庫;也可通過左庫堆垛機(jī)將丁基料送至左庫一樓左端的輸送線上,RGV對接貨物輸送至出庫輸送線上,叉車叉取下線出庫,返回的空托回庫,出庫作業(yè)完成。如圖6。

        (4)二樓無硫料出庫:系統(tǒng)下達(dá)出庫指令;堆垛機(jī)啟動并根據(jù)計算機(jī)下達(dá)的出庫指令取出貨物,送二樓巷道端部輸送線上;再通過RGV輸送到出庫輸送線上;AGV叉車進(jìn)行取貨作業(yè),將貨物輸送至產(chǎn)線,出庫作業(yè)完成。丁基料二樓出庫,空托入庫,如圖7。

        (5)二樓促進(jìn)劑出庫:系統(tǒng)下達(dá)出庫指令;堆垛機(jī)啟動并根據(jù)計算機(jī)下達(dá)的出庫指令取出貨物,送二樓巷道端部輸送線上;叉車進(jìn)行取貨作業(yè),出庫作業(yè)完成。如圖8。

        (6)一樓二段料通過右?guī)於讯鈾C(jī)直接上二樓:叉車將二段料放到右?guī)煲粯堑妮斔途€上;發(fā)出物料輸送請求;通過RGV、輸送線、堆垛機(jī)將物料輸送到二樓輸送線上;AGV叉車取走物料。如圖9、圖10。

        圖4 一樓丁基料、無硫料入庫

        圖5 一樓促進(jìn)劑入庫

        圖7 丁基料二樓出庫,空托入庫

        三、系統(tǒng)構(gòu)成

        通過倉庫管理系統(tǒng)WMS和生產(chǎn)制造系統(tǒng)MES無縫對接,實際數(shù)據(jù)流精準(zhǔn)快速交付。此項目涉及到的系統(tǒng)包括:倉庫管理系統(tǒng)WMS、物流設(shè)備控制系統(tǒng)WCS、手持終端系統(tǒng)RFS和看板顯示系統(tǒng)等等,實現(xiàn)了人、貨、車、設(shè)備的全方位管控。

        WMS總系統(tǒng)主要包含出入庫、庫存管理和監(jiān)控、數(shù)據(jù)維護(hù)、系統(tǒng)管理等功能。WCS系統(tǒng)上層通過以太網(wǎng)與倉庫管理系統(tǒng)WMS聯(lián)接,接收WMS 的作業(yè)任務(wù)指令;下層通過工業(yè)總線、串行通信等其他通信設(shè)備與堆垛機(jī)、RGV小車、AGV小車、輸送線設(shè)備控制系統(tǒng)等通訊,下達(dá)設(shè)備運行指令和采集接收設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和任務(wù)執(zhí)行狀態(tài);功能包含任務(wù)管理、作業(yè)調(diào)度、監(jiān)控設(shè)備、異常處理等。手持終端系統(tǒng)RFS用于入庫配盤、出庫、庫存查詢,盤點查詢、托盤合并等。顯示系統(tǒng)用于顯示出入口當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)的信息,對整個倉庫的情況包括存儲、報警、設(shè)備狀態(tài)等進(jìn)行實時顯示。

        整個系統(tǒng)能夠?qū)齑尕浳镞M(jìn)行自動管理,實現(xiàn)貨物實時精確管理功能。系統(tǒng)架構(gòu),如圖11所示。

        圖8 促進(jìn)劑二樓出庫,空托回庫

        圖9 二段料一樓入庫

        圖10 二段料二樓出庫

        圖11 項目系統(tǒng)架構(gòu)

        四、結(jié)語

        本文詳細(xì)分析了自動化立體倉庫技術(shù)在輪胎行業(yè)中煉膠車間中的方案規(guī)劃過程,根據(jù)客戶項目現(xiàn)場的實際情況及要求,采用合理的方案,使得煉膠車間的膠冷線—倉庫—產(chǎn)線作業(yè)全部實現(xiàn)機(jī)械化、自動化,無人化、提高了作業(yè)效率。項目特點如下:

        1.提高了空間利用率,項目改造前采用堆放在地面的方式,現(xiàn)采用高層貨架、立體儲存,能有效利用空間,減少占地面積,降低土地購置費用。

        2.膠片集中管理,集中處理、集中排放、減少污染,改善環(huán)保問題。

        3.貨位集中,便于控制與管理,特別是使用倉庫管理系統(tǒng),信息化管理,不但能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)過程的自動控制,而且能夠?qū)齑尕浳镞M(jìn)行精準(zhǔn)管理。

        4.具有無人化、信息化、高速化、密集化、智能化等特點,減少勞動力及提高物流管理水平,是實現(xiàn)無人煉膠的重要技術(shù)支撐方案。

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