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引言
传统的仓储管理以人为干预为主,从入库、拣货到出库基本上都是依靠人力完成,以至于人力物力消耗巨大,效率很低.依赖于信息技术的智能仓储管理虽然已经引入了一些智能化设备,但总体上仍然处于初始阶段,主要表现在行业内缺乏统一的标准,智能设备的连接以有线为主,不利于仓库的二次改造和布线.现阶段,智能仓储管理系统逐步开始结合无线通信技术和射频技术[1,2],这些新技术的引入加速了现有仓储的二次改造和智能化,无线网络在布线上的灵活性,能很好满足智能仓储管理中数据近距离和低速率的需要.同时,随着RFID无线射频技术的发展,从货物入库到出库的整个流程实现了飞跃性的发展和创新性的变革.RFID非接触、读写速度快的特点,使得货物在入库、拣货、出库等环节上可完全实现机器化和智能化.近来,面向ZigBee网络的智能仓储系统已然成为了当前社会的研究热点,相关方面的理论研究和应用也取得了丰硕的成果.ZigBee具有无线自组网和低功耗的特点,并且可以嵌入到各种移动设备,非常适合对仓库广阔空间内各种环境数据的检测.
1相关技术
LabVIEW是美国NI公司推出的一种集成开发环境,采用与传统文本字符代码完全不同的图形化编程语言,在程序运行方式上,LabVIEW的G语言程序根据数据流的流动来运行程序,而不是根据指令的空间顺序来运行,所以不具备传统高级语言程序时间局部性和空间局部性的特点.除图形化编程以外,LabVIEW的显著特点是具备功能强大的函数库和丰富的图形界面控件,LabVIEW的函数库包含数据采集、数据分析、数据显示和存储等一系列数据相关函数,图形界面控件包含了外观类似于示波器、万用表等的用户界面,所以LabVIEW非常适合于数据采集系统和虚拟仪器编程、控制和仿真[3].蓝牙作为低速、短距离、低功耗的无线通信方式,一直以来是工业控制、家用自动控制领域的首选方案,但其功耗大、组网规模小、价格昂贵,基于IEEE802.15.4标准的ZigBee无线通信技术,采用了五层网络架构,传输可靠性高,自组网能力强.通过物理层使用扩频抗干扰技术,MAC层使用CS-MA冲突避免和应答重传机制,ZigBee的数据传输可靠性有了很大提高,而在自组网方面,ZigBee采用了直扩方式,各传感器节点可以在1秒内自由加入网络,据统计,蓝牙网络只有8各节点,而ZigBee自组网可以达到65000个节点.所以,ZigBee无线网络通信技术非常适合具有大量分散传感器的控制领域[4].RFID是指无线射频技术,作为物联网应用的关键技术,它主要用于非接触的读写目标数据.它由专用的RFID读写器和RFID标签两部分构成,与传统条形扫描采用光信号不同的是,RFID读写器采用的高频率信号,根据供电方式,RFID可分为有源RFID和无源RFID两种,有源RFID使用自供电,可满足远距离高速数据扫描需要,无源RFID使用近距离读写器供电,用于近距离数据读写和定位,由于RFID易于操控、高速率识别、非接触的特点,已被广泛应用到智能交通、医院、智慧城市等智能控制领域.
2系统设计
2.1系统概要设计该系统主要功能是实现仓库智能化管理,该系统的功能模块如图1所示.在智能仓储管理系统中,上位机处理中心是该系统的核心,处理中心中配置有信息处理和监测环境的软件[6],可以对入库出库货物的信息进行处理,该系统的运行处理过程为:(1)上位机和数据库进行数据的交互,对货物的基本信息存取.(2)温度节点,湿度节点,烟雾浓度节点采集环境数据,并将数据通过ZigBee网络传给ZigBee协调器.(3)协调器将整合来自出库各个节点的数据,再通过串口传给上位机.(4)每个货物都携带有特定的RFID标签,通过RFID读写器将信息存储在标签中,同时更新上位机的数据库.(5)上位机与读写器之间的通信是通过路由器,设定好路由器的IP地址,与上位机通信.(6)上位机软件处理所有数据信息以及与Zig-Bee协调器和读写器通信.2.2系统详细设计2.2.1ZigBee组网组建一个完整的Zigbee网络分为两步:第一步是协调器初始化一个网络;第二步是路由器或终端加入网络.1)协调器初始化一个网络协调器建立一个新网络的流程如图2所示.(1)检测协调器建立一个新的网络是通过NLME_NETWORK_FORMATION.request发起的,但发起NLME_NETWORK_FORMATION.(2)信道扫描,协调器发起建立一个新网络的进程后,网络层管理实体将请求MAC子层对.(3)配置网络参数,如果扫描到一个合适的信道,网络层管理实体将为新网络选择一个PAN描述符.(4)运行新网络,网络参数配置好后,网络层管理实体通过MLME_START.通过以上流程协调器就建立了一个网络并处于允许设备加入网络的状态.2)路由器或终端加入网络子节点请求通过MAC关联加入网络进程如图3所示.步骤如下:(1)子节点发起信道扫描(2)子节点存储各PAN信息(3)子节点选择父节点(4)子节点请求MAC关联(5)父节点响应MAC关联(6)子节点响应连接成功(7)父节点响应连接成功2.2.2上位机软件编写上位机程序采用Labview实现,功能是编写网络接口与读写器通信,编写串口接口与ZigBee协调器通信.
3运行效果
3.1货物上架将货物放置于对应的货架上时,效果如图43.2环境监测环境的温湿度以及烟雾浓度监测界面,效果如图5所示.
4结束语
关键词:物流系统、立体库、AGV、电能计量中心
电能计量中心是电力行业的电能计量检测机构,担负着辖区内电能计量装置资产全生命周期的管理职能,承担着电能计量器具的全生命周期管理,包括采购、仓储、检测、配送、安装、运行检测等各环节。以某市级供电公司为例,其担负着该地区的供电工作,随着该地区工农业生产的快速发展和人,不断增加,目前在该地区已运行的单、三相电能表总数已超过50万只,并且每年以新增近5万户的速度递增,电能表和互感器年流转量分别在15万和1.5万左右。大量的、规格繁多的电能计量器具的进出库,对高效、准确的仓储管理提出了很高的需求。
传统仓储物流模式的局限性
在传统的电能计量资产管理中,普遍采用周转箱和电能资产原包装进行存储,在库房地面、货架上堆叠存放,不仅占地面积大、存储效率低,而且存取不便,劳动强度大;同时,信息化水平低,无法及时了解并掌握资产管理的相关信息。可以说,原有管理模式反映出传统管理思想上的局限性,即“重修校、轻物流”,“重质量管理、轻资产管理”。
鉴于传统仓储物流模式存在的弊端,该电能计量中心对计量器具进行了集中管理。
在实际运作中,电能资产管理表现出如下特征:
1 资产种类多,数量大,
2 价值较高,资金量大,
3 分布广,资产归属多样,
4 全生命周期管理,流程复杂。
可以说,现代化、自动化、智能化、信息化是电能计量中心发展的现实需要,也是大势所趋,电能计量中心进行物流系统规划成为必然。
电能计量中心物流系统规划
仍以上面例举的某地区为例,由于电能计量器具增长的速度较快,因此,该市电能计量中心建设了智能仓储管理及物流系统。
在进行物流系统规划之初,针对该地区电能表已运行50万只、计量中心的年平均检定能力在15万只左右的现状,要求建设的计量器具自动化仓储中心物流系统必须满足15万只电能表和1.5万只互感器的周转、配送和存储。这样,电能计量中心在原有厂房基础上建设智能仓储管理及物流系统,利用原有的电力调度中心东配楼一楼建设自动化立体仓库,总体规划见图1。
1 智能仓储管理及物流系统工艺流程
(1)电表入库
外来由周转箱盛装的电表首先放在库侧暂存区,用无线手持终端对周转箱及内部盛装的所有电表进行条码扫描,使周转箱及其内部的所有电表进行信息捆绑;然后在库前(库房北侧)的计算机终端将此批电表输入入库信息,并依次把周转箱放在入库口的输送机上,输送系统会自动分配不同巷道,再由堆垛机存放到货架内,从而完成新表入库作业。此批电表的信息为未检、待检表,在计划安排的时间出库进行检验。
(2)出库校验、校验后回库
首先,立体表库管理系统根据检测区(二楼)的需求下达信息,通过堆垛机将需要进行检测的电表所在的周转箱由立体表库中取出,放到出入库输送机上,再经过输送机、垂直提升机送至二楼检测区。同时,立体表库管理系统向AGV调度管理系统下达电表周转箱输送信息,输送信息包括,AGV接货输送机、需要输送到检测区的检测工位:AGV调度管理系统调度AGV到接货输送机站点自动移载,移载完成后,AGV自动运行到检测区卸载点,并自动移载完成电表周转箱的输送。
电表经检验后,将合格的电表重新放回原有的周转箱内,并在机台输入完成指令,AGV接货后自动将周转箱送到垂直提升机,经垂直提升机送到一层的输送线上,输送系统会自动分配不同巷道,再由堆垛机存放到货架内,至此完成了合格表入库作业。此批电表的信息为合格表,在计划安排的时间出库。
(3)电表出库
中央控制室下达电表出库指令,堆垛机将需出库电表所在的周转箱由立体表库中取出,放到出入库输送机上,经过输送机、移载机送至出库区(库房南侧),再由人工将电表周转箱搬到出库暂存区或发货车等待发货。
2 仓储物流系统关键设备
(1)自动化立体仓库
该电能计量中心自动化立体仓库为四巷道周转箱立体仓库,货架系统采用牛腿式货架,电表以周转箱形式直接放置在货架上,用于存放待检表、合格表、不合格表。
应用于该项目的堆垛机是自动化立体仓库的一个亮点,堆垛机采用铝合金车体及轨道,使设备自重较轻,运行噪音小,速度快,特别适合此类电力行业的仓储中心。
(2)AGVS系统
AGV自动输送系统与自动化立体仓库系统构成物流系统的核心,支撑物流中心工艺流程的有效运作。AGVS系统构成如下:
AGV:完成箱从立库的出入库端到检定区和走字耐压工作区的输送。
地面导航系统:是AGV运行的路线和轨迹。
在线自动充电系统保证AGV在24小时内连续运行和使用的可靠性。
AGV控制台 是AGV系统的调度管理中心,负责与立库管理计算机交换信息,根据所要输送箱的信息生成AGV的运行任务,同时解决运行中多AGV之间的避碰问题。
通讯系统 由AGV控制台和各AGV之间组成无线局域网(此通讯系统频串为24GHz,不需向无线电管理委员会申报,覆盖范围下大干500米)。AGV与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合,覆盖AGV运行的区域,使AGV在跨越不同的区域时实现自动漫游、无缝连接。AGV控制台与立库管理系统通过TCP/IP协议交换数据。
(3)输送设备
垂直提升机用于将一层自动化立体表库内的周转箱输送至二层效验区。
转接台:各个单机设备为组合式结构,顶部有两条可以使周转箱在上面滑动的导板,在中部有暂存不合格电表周转箱的平板,地脚可以直接与地面固定。
移载机分布在周转箱立体仓库的出入库输送线中,在周转箱平移输送处。
固定升降台:分布在周转箱立体仓库的出入库口处,是将周转箱从辊道输送机与堆垛机货叉之间交接之用。
辊道输送机:分布在自动化立体表库及垂直提升机之间的出入口,移载机连接处也利用辊道输送机来传递货物。
(4)计算机管理信息系统
控制系统和计算机管理信息系统是由多种硬件设备及多个应用软件系统组成的协同工作的综合系统,系统的管控结构分为信息管理层、调度控制层和设备执行层共三个层次。其中信息管理层、调度控制层属于计算机管理信息系统,而设备执行层属于自动控制系统。
系统应用效果
该电能计量中心智能仓储及物流系统规划方案为国内电能计量中心利用原有厂房建设自动化物流系统提供了完整的解决方案,不仅实现表计仓储管理自动化、智能化、信息化,实现计算机运行、调度、统计、分析、管理一体化,提高库房工作效率,降低差错率,同时也使电能计量器具作业流程综合自动化水平迈上新台阶。
物流系统的应用效果体现在以下几方面。
1 通过仓储管理系统实现物流指令快速、准确的执行,以及计量器具信息的收集、处理、传送、存储和分析,并作出正确的决策以协调各业务环节,从而实现物料高效有序的流动和科学管理,最终满足企业作业计划的需要;通过对物流动、库存进行分析,及时、准确地了解全程的运营情况,为企业信息决策支持系统提供所需的物流数据和辅助决策信息。同时,实现了全流程资产管理。
2 采用自动化物流设备实现计量器具的自动存取、输送,大幅提高了作业效率,减少人为干预,增加了作业的安全性,并且保证了库存管理的准确性。
3 自动化立体仓库增加了库存容量,避免了无效的物流环节,提高企业整体作业效率。
[关键词]物联网、仓储、物流
中图分类号:TH692文献标识码: A
1、引言
我们认为,物联网的发展并不是一个突变的过场,而是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合逐步深化的过程。物联网的理念最初是基于RFID/EPC的技术而提出的,后来物联网的理念又是随着各种感知技术与网络技术的突破而提升和完善。
2、目前仓储物流业应用的主要物联网技术
物联网是“物物相连的互联网”,是通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。
物联网主要有三层架构:即:感知层、网络层和应用层,根据这一物联网架构,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。
在智能仓储中,为了对仓储货物实现感知、定位、识别、计量、分拣、监控等,主要采用传感器、RFID、条码、激光、红外、蓝牙、语音及视频监控等感知技术。
在以仓储为核心的物流中心信息系统中,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,一般采用无线局域网技术;
现代仓储系统内部不仅物品复杂、形态各异和性能各异,而且作业流程复杂:既有存储、又有移动;既有分拣,也有组合。因此以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有:自动控制技术、智能机器人堆码跺技术、智能信息管理技术、移动计算技术、数据挖掘技术等等;
3、物联网技术在仓储业应用状况分析
3.1感知技术应用情况
在普通的仓储系统中,除了基于条码的自动识别技术具有广泛应用外,“电子标签辅助拣选系统”也有一定的应用。这里所谓的电子标签指的不是RFID标签,而是指采用电子指示标签进行拣选作业的系统。利用这一系统,将出入库订单经计算机系统分解,传输到货架各货位,用电子显示技术引导拣货的辅助拣选系统。这一系统简洁实用,应用较广。近两年出现了采用无线网络技术传输拣选数据,不用现场布线搭建系统,大大方便了技术的应用。
在制造业一些先进的仓储配送系统中,全自动输送分拣系统也常用激光、红外等技术进行物品感知、定位与计数,进行全自动的快速分拣。此外为了使仓储作业做到可视化,对仓库实行视频监控,部分仓储系统采用了视频感知监控系统,取得了良好的效果。
2010年,一种基于辅助语音拣选的系统也开始在国内得到应用。这一系统由仓储信息系统将出入库的订单进行分解处理,形成语音提示信息,借助无线网络和戴在拣货员头上的耳机,向拣货员发出拣货指令,完成拣选作业。
3.2智能仓储的网络与传输技术应用情况
现代物流的最大趋势就是网络化与智能化。在制造业企业内部,现代仓储配送中心往往是与企业生产系统相融合,仓储系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。
物流公司面对大范围的物流网络,各网点仓储信息管理往往是借助于互联网系统与企业局域网相连接进行传输。物流中心与门店、配送点的信息传输也往往借助于互联网技术。近几年来,基于无线局域网的技术在仓储业物联网系统也得到了应用。
3.3智能仓储作业与管控技术
根据对相关资料的统计分析,目前仓储业智能终端技术有机器人技术、RF手持终端、语音提示终端、视频监控终端、无人搬运车等技术。借助这些技术,实现了物品的自动搬运、机器人自动堆码跺、物品自动识别、智能辅助人工拣选等作业。在智能仓储管控系统中,物联网技术与WMS技术相结合,实现了仓储业智能化与自动化。
目前能够实现对物流全过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用。专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。
在企业物流系统中,部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分智能化和自动化的物流中心,可以做到全自动化与智能化物流作业。
4、物联网技术在仓储业应用的发展趋势
4.1RFID技术在仓储业应用将快速发展
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
物联网的发展给RFID在仓储业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在仓储领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域,并与产品智能追溯物流系统融合,产生更大的效益。
4.2感知技术集成应用将成为一个潮流
随着物联网技术发展,随着人们对物品物理性能越来越关注,将推动仓储业各类感知技术的集成应用。如RFID技术与传感器技术的集成,可以对粮食、水果、蔬菜、药品等具有特殊要求的仓储物品进行更深度感知,为人们提供更便利的服务。2010年这一趋势已经开始出现,无锡粮食物流中心和济宁物联网冷库系统的成功案例被广泛报道,也必然会带动这一感知技术集成应用成为一个发展潮流。
借助感知技术集成应用,在特殊品仓储的监测系统中,可以用于仓库环境监测,满足温度、湿度、空气成分等环境参数的分布式监控的需求,实现仓储环境智能化;在危险品的物流管理中应用无线传感器网络能够实时监测危险品以及其容器的状态,一旦超过警戒值可以及时报警,这样就能为危险品物流过程的跟踪、监控、管理等提供安全保障。在冷藏物流系统中,就可以全程监控冷冻环境中的产品温度以及湿度,及时调控温湿度,保证产品的质量。
4.3无线网络与通信技术将得到全面应用
随着3G无线通信技术发展,为仓储配送中心搭建无线网络系统创造了条件。目前在仓储系统,无线技术已经得到了较多应用。如无线电子标签辅助拣选系统可以省却布线环节,大大方便了系统建设;此外,叉车、拣选车等移动设备移动终端,也采用无线通信技术实时通信和移动计算,以便于实现仓储智能化作业等等。未来预计无线网络技术和移动通信技术将在仓储物联网领域获得更大应用。
4.4无人搬运车与智能机器人将融入仓储物联网
随着传感技术和信息技术的发展,AGV也在向智能化方向发展,因此也称AGV为智能搬运车。近年来,随着物联网技术的应用,在全自动化智能物流中心,无人搬运车作为物联网的一个重要组成部分,成为一个具有智慧的物流终端,与物流系统的物联网联网作业、智能运作,实现了智慧物流。相信随着物联网技术发展和智能化技术的应用,一定会使AGV面临一个更广阔的发展。
4.5仓储物联网将出现互通互联的大趋势
目前,物联网技术还只限于在独立的仓储配送中心内部联网应用,还是独立的、局域的智能仓储系统。借助物联网技术,将这些独立的智能仓储系统联网,打破信息孤岛,实现互通互联,组成真正的仓储物联网,就是在智能仓储基础上产生新的变革,这会带来仓储信息化的革命。
如果真正实现仓储物联网,在此基础上,就可以在更大的仓储物流网络实现仓储系统中的“物”联网与智能化,使物在仓储物联网大系统中具有一定智能,让物流中的物自己知道自己要到哪里去,自己应该存放在什么位置等等,在这一理念下建立物流的物联网系统,就与原来的物联网系统大不一样了。这样将完全打破原来的物流信息系统架构,甚至会对物流运作过程中的现代物流技术装备带来巨大影响,会对现代仓储、物流中心的结构带来革命的变化。这将是真正的“智慧物”流,也真正实现了智慧物流的变革。
5.结语
当前物联网作为一个新兴的产业展现在世人面前,各国也纷纷将物联网作为下一个时代的经济增长点,正在积极筹备和发展以占领这个领域的至高点。物联网技术在仓储物流领域的应用也有待进一步探索和研究。
[参考文献]
[1] 孔晓波,物联网概念和演进路径[J];电信工程技术与标准化;2009年12期
【关键字】 智能化仓库 声光拣选技术 仓库自助服务
一、概述
仓储管理是物流管理过程中的重要环节,传统的物资仓储管理主要依赖于通过人力来进行仓库的物资管理工作。随著物资供应链效率的提升和生产各个环节对物资供应的要求越来越高,传统人工的管理的仓储模式已经无法适应快速高效的物资需求。
为了适应生产过程中的物资的快速和频繁的配送要求,同时降低仓储成本,物流中心的日常出入库流程中的拣选作业必须比传统拣选方式更快而且更有效率,理想的拣选作业的解决方案,是在仓库的输入端提交需求清单,仓库能够自动拣选物资并自动输出物资给需求人员,但是由于仓库的地理位置已经仓库规模的特殊性,中小型的物资仓库无法建立大型的智能仓库系统,比如立体式智能仓库。
因此,利用物联网技术与仓库标准化建设相结合,通过运用智能化设备和技术,将物联网的设备和仓库物资货架、货位以及物资标签相结合的应用方式即能满足中小型仓库的智能化建设需求,又能为仓储管理提供智能化手段提高物资周转效率、满足应急事件下的物资需求,从而实现物资仓储的集约化、规范化、高效化管理。
二、声光拣选系统实现机制
智能仓储系统大致可分为三个层次,主要划分为:WMS、WCS、底层硬件设备。
第一,处于系统最上层的是WMS(仓库管理系统),负责处理仓储业务逻辑的数据;
第二,处于中间层的系统为WCS(仓储控制系统),负责自动承接WMS下发给仓库现场需要执行的数据并进行数据分析和持久化,然后把业务流程的执行过程分解为多个子任务,每个子任务下分为多个有逻辑关系的动作,每个动作的执行也需要通过WCS解析完成并进行持久化存储,同时控制具体设备执行相应指令。
第三,最下层是具体的物流设备,本文论述的声光拣选就属于该层设备。
声光拣选过程由货架指示灯、货位标签、区域控制器、声音输出模块等设备组成。每个区域控制器下设最多为100个设备,并通过总线通信控制协议进行下级标签或控制单元的数据传输和通信控制。
通过在每一列货架安装指示灯具,在每一个货位安装货位指示标签,货位指示标签由反馈按钮、货位显示屏、交互按钮组成。区域控制器负责控制下属所有设备,包括货架灯、货位标签、声音模块、条码扫描枪。货架指示灯提供视觉提示,货位标签的货位按钮也可以通过灯光提示,同时提供货位信息显示和确认信息反馈。
三、WMS系统接口设计
WMS(仓库管理系统)作为数据的上游系统需要为WCS(仓库控制系统)提供业务数据接口。在接口的通用性、可移植性、安全性、以及可靠性上都有比较高的要求。
设备初始化接口
四、WCS控制系统设计
WCS(仓库控制系统)在智能仓库的现场作业中起到了核心作用,WCS不仅需要接收、处理、分析WMS送过来的业务订单,还需要负责管理、控制所有的智能仓库硬件设备,同时需要提供容灾、容错机制,对现场流程执行过程中遇到的特殊执行结果要能够及时处理和分析,目前的现场处理机制一般都是程序提前设置好的,没有自动学习的机制,这就要求现场处理程序要有要容错机制,才能保证业务流程正常进行。
WCS仓库控制系统主要由硬件设备,连接硬件设备的网络设备,软件控制部分和上层数据接口组成。硬件设备负责各自的功能,网络设备把所有的设备通过TCP/IP的方式组合到一个私有网络内。软件控制系统管理所有硬件设备,负责进行订单流程的执行,指挥硬件设备完成指定流程。同时对上层传输过来的数据进行离线存储,同时具有缓存功能,在上层通信连接失败时在本地进行存储,WMS恢复时将离线数据进行提交。
WCS系统架构设计:任务分解调度以及动作的分解和动作逻辑关系判定是该系统的关键核心技术,各子系统的功能必须有条有紊才能完成各种类型的仓库作业业务流程,这也是WCS系统的设计关键。
五、结语
针对企业云南电网有限责任公司仓储管理存在仓库库存量大、资金周转慢、易造成积压浪费的现状,需借鉴国内外在物资仓储方面的先进管理经验,针对公司办公用品、工器具管理开展研究,探索实施仓库管理新模式。通过与物资系统对接,结合物联网技术,实现现场出入库的智能化管理,替代传统手工记录出入库信息的方式,减少材料员的工作量,提高现场出入库管理效率,同时通过急救包实时在线信息跟踪,及时掌握急救包使用情况并科学的安排配送补给工作。拟先期实现办公用品、工器具的管理研究,逐步推广到急救包和其他类别物资现场出入库管理。
参 考 文 献
[1] 田世海,刘笑静 智能仓库出入库系统优化研究
关键词:物流仓储自动化高层仓库仓库管理
自从有了生产活动,仓储就出现了,它是生产活动的一个重要组成部分,并随着生产的发展而发展,在其发展的过程中经历了不同的阶段。随着我国制造业的崛起,物流业也得到了迅猛的发展,仓储越来越受到厂商和社会的广泛关注,大大促进了人们对仓储理论的研究,使其逐步发展完善,从而成为一门独立的学科。
仓储的发展过程
人工和机械化的仓储阶段
这阶段物资的输送、仓储、管理、控制主要是依靠人工及辅助机械来实现。物料可以通过各种各样的传送带、工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运,用货架托盘和可移动货架存储物料,通过人工操作机械存取设备,用限位开关、螺旋机械制动和机械监视器等控制设备来运行。机械化满足了人们对速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等方面的要求,其实时性和直观性是明显优点。
自动化仓储阶段
自动化技术对仓储技术和发展起了重要的促进作用。上世纪50年代末开始,相继研制和采用了自动导引小车(AVG)、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。到上世纪70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行列,但只是各个设备的局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,工作重点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的汇总信息,仓库计算机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,管理人员随时掌握货源及需求。
信息技术的应用已成为仓储技术的重要支柱。到上世纪70年代末,自动化技术被越来越多地应用到生产和分配领域。“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,使总体效益和生产的应变能力大大超过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(CIMS-ComputerIntegratedManufacturingSystem)中物资存储的中心受到人们的重视,在集成化系统里包括了人、设备和控制系统。
智能化仓储阶段
在自动化仓储的基础上继续研究,实现与其他信息决策系统的集成,朝着智能和模糊控制的方向发展,人工智能推动了仓储技术的发展,即智能化仓储。现在智能化仓储技术还处于初级发展阶段,21世纪仓储技术的智能化将具有广阔的应用前景。上世纪70年代初期,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一座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投产。从此以后,立体仓库在我国得到了迅速的发展。
据不完全统计,目前我国已建成的立体仓库有300座左右,其中全自动的立体仓库有50多座,其中高度在12米以上的大型立体仓库有8座,这些自动化的仓库主要集中在烟草、医药保健品、食品、通讯和信息、家具制造业、机械制造业等传统优势行业。在此基础上我国对仓库的研究也向着智能化的方向发展,但是目前我国还处于自动化仓储的推广和应用阶段。
自动化仓储的优势和劣势
自动化仓储的优势
采用自动化的立体仓库,充分利用空间自动化立体仓库是现代化仓储的一个重要组成部分,采用多层存放货物的高架仓库系统,高度可以达到30米以上,根据需要可以设置不同的高架类型:高层(大于12米)、中层(5-12米)、低层(5米以下)。这与平库相比可以节约将近70%的占地面积。
实现机械化、自动化,从而提高仓库的管理水平自动化立体仓库系统由货架、堆垛机、出入库输送机、自动控制系统与管理信息系统等构成,能按照指令自动完成货物的存取作业,并对仓库的货物进行自动化管理,使物料搬运仓储更加合理。由于采用货架储存,并结合计算机管理,可以容易地实现先入先出、发陈储新的出入库原则防止货物自然老化、变质、生锈等现象的出现。
降低对人工需求的依赖,特别是降低特殊仓储环境中的人力资源成本由于采用了自动化技术后,自动化仓储能适应黑暗、有毒、低温等特殊场合的需要。
自动化仓储固有的劣势
投资较大,建设周期长自动化仓储的主体是由自动化仓库组成的。自动化仓库的基本组成部分包括:建筑物、货架、理货区、管理区、堆垛机械、配套机械、相关的管理系统和信息系统。这些硬件和软件需要很高的资金投入和安装建设费用。对于自动化仓库的建设项目要进行评估和设计,包括必要性评估、技术评估、系统开发、敏感度的分析。这就要求对过去和未来3-5年中仓库的吞吐量、仓储容量、订单货物的类别等要素分析,还要对设备进行性能评估和选择,这些都需要很长的时间周期和很大的人力、物力、时间投入。
物资吞吐量和种类固定,缺乏弹性当一个自动化的仓库按照计划建设完成之后,仓库的类型、物资的吞吐量和仓库的容量就固定了下来,这时如果外部的因素发生了突然的变化,仓库对其变化不具有较强的适应和变化能力,也就是缺乏弹性。
我国仓储业的优化策略
我国仓储业现状
当前我国自动化仓库使用中存在的主要问题是利用率低、效果不明显、规模不确定、优势不突出,使许多库场资源闲置,特别是一些产品批量小而单一的生产企业实现仓库自动化,库场设施设备资源闲置与重复配置矛盾突出。追究其原因主要是以下的几个方面:
没有做好仓库建设和规划的充分调查分析工作这就使得自动化仓库在建设前的设计和规划中,存在着重大的决策问题。为了自动化而自动化,没有对其必要性进行研究和分析,在建设完成之后才发现在实际的利用中对于自动化的要求很低,利用率很小。
对提高仓库作业机械化、自动化的思想认识不足由于认识不足,对配备的装备不愿使用,思想观念仍停留在人工作业的基础上,对新型的自动化仓库信心不足,并没有把自动化仓储放在一个重要的地位上,从而在思想上放弃了自动化仓储的研究和使用。
由于外部因素和形势的变化收发任务的变化、作业量的变化、货物种类的变化,但是仓库设备和管理系统没有跟着变化和升级,久而久之就失去了原有的市场,仓库处于一种闲置状态。
人员素质跟不上不注重机械操作人员和维修人员的培训,操作维修人员缺乏,使现有装备发挥不出应有的作用。在新建库房设计时没有考虑后续的维护和开发,限制着设备的使用、自动化水平的提高。安装后,部分系统失灵损坏,配件和售后服务跟不上,维修十分困难。
积极应对的措施
由于以上出现的问题直接造成了自动化仓库使用频度低和大量资源的闲置,因此应采取积极的应对措施以改变现有的状况。
盘活资产,充分利用现有设备开发闲置资源,盘活资产存量,提高设备利用率,是物流业在转换经营机制过程中提高经济效益的一个重要措施。把闲置的资源充分置于开放的市场中,打破行业与行政区域界限,让市场对资源进行有效合理的配置。出台相关的政策,鼓励专业机构经营闲置设备,扩展设备信息交流渠道,增强信息服务手段。通过正常渠道有偿转让、变卖、租赁、换用闲置设备。
尽可能实现资源共享,防止资源的不必要浪费研究与推广现代物流管理与运作方式,让生产过程与自动化仓库技术结合,提高企业内部物流的速度。利用网络技术,开展电子商务,实现物流手段现代化和组织网络化,充分利用外部相关产业、企业的资源,真正实现物流经营的规模化、资源共享、风险共担与厂商、批发商、零售商共同建设和使用自动化仓库,成为存货商、配送商、运输商、中转商、流通加工基地及其自有物流基地的后援。为社会提供第三方物流服务,形成一个完整的物流配送体系。在最短时间内完成任何区域内(包括国际)的物流任务,并使物流成本合理,尽可能进行横向联合,开放各自的物流资源,提高市场占有率。
全面提高员工素质,完善自动化仓库的管理机制物流设备要实现高效能利用,需要有相适应的物流环境和科学管理,这些都要求有高素质的人才。在目前缺乏实践经验的情况下,可采取“走出去,请进来”的办法,去发达国家考察学习,请专业人士或高校教师介绍经验、传授知识、办学习班等,或在技术院校招聘物流专业技术型人才,尽快解决操作人员和维修人员缺乏的局面。做好消化吸收工作,使其尽快国产化,以适应市场需要。
自动化仓储是物资流通中的关键单元,担负着重要的作用,在发达国家“建库就建自动仓库”已成为必然。我国经济已逐渐融入世界经济,成为全球的加工基地。但目前,我国自动化立体库市场总体状况是供过于求,且普遍利润较低。自动化立体库是加工企业所需的二线或三线装备,长远来看,其中蕴藏着巨大商机。随着加工企业规模的扩大和投资者信心的增强,自动化立体库必将得到广泛使用。
仓储业发展趋势
随着现代工业生产的发展,柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystems)、计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystems)和工厂自动化(FactoryAutomation)对自动化仓储提出更高的要求,搬运仓储技术要具有更可靠、更实时的信息,工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。
射频数据通信、条形码技术、扫描技术和数据采集越来越多的应用于仓库堆垛机、自动导引车和传送带等运输设备上,移动式机器人也作为柔性物流工具在柔性生产中、仓储和产品发送中日益发挥重要作用。实现系统柔性化,采用灵活的传输设备和物流线路是实现物流和仓储自动化的趋势。