摘要：智能仓储物流系统作为“工业4.0”的核心组成部分，以及构建未来“智能工厂”的重要基石，在企业由“制造”向“智造”转变过程中发挥着举足轻重的作用。本文结合某新能源科技公司案例项目，对电动重卡总装线物料存储、周转、管理等流程进行分析，应用自动化立体库、AGV、输送机等一系列自动化物流设备结合信息管理系统，实现了电动重卡总装线所需物料在仓储、配盘、配送等环节的自动化、信息化。
关键词：智能仓储、电动重卡、自动配送、信息化
1智能仓储物流发展研究
进入新世纪以来，以人工智能、物联网、大数据为代表的新一代信息技术加快崛起，传统制造业迎来了新的转型升级时期。在这一轮全新变革中，信息化、智能化取代了自动化、机械化，智能制造、智慧物流的发展日渐深入人心。智能化的物流系统是集机、电、光技术为一体的系统工程，通过集成智能化技术，使物流系统能够模仿人的智能，具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力,从而对物品在包装、运输、装卸、搬运和仓储以及流通加工等各工作环节的作业中产生的全部信息进行及时有效地收集、分析和处理等，智能包装是其中重要的一环[1]。实际上，国内企业围绕“智能”为主题进行的物流包装设备开发，早在多年前就已展开。例如，元旭包装早在多年前就推出了“智能覆膜缠绕一体机”，采用微电脑作控制核心，可对包装物进行各种工艺要求的流水线上缠绕包装作业并且覆顶自动上、断膜，并且能实现远程控制，可遥控完成缠绕操作，可设定缠绕层数、顶/底层缠绕圈数、越顶时间及贴膜张力等等；当薄膜用完时，蜂鸣器通知并自动停机，换装薄膜非常快速方便。相比传统设备，这款机器已相当“智能”，但真正的智能包装显然并不止于此。
2电动重卡总装线中智能仓储物流系统背景
无论传统燃油汽车、电动汽车以及洁净燃料汽车的生产，都在由传统装配线向智能化柔性装配线转变。案例项目是某新能源科技公司在常德建设以新能源重型卡车装配为主的生产试验基地，以改善管理系统、工艺系统、物流系统、质量控制系统为主的工艺工程。通过项目建设，实现单班年产3000辆纯电动重型卡车及1.5GWh动力电池生产能力，即12辆车/班/天。本文主要介绍5#厂房电动重型卡车总装配线中智能仓储物流系统的设计应用。
3电动重卡总装线中智能仓储物流系统设计难点
本项目智能仓储物流系统设计应用主要有以下难点：1.电动重卡总装线所需物料种类复杂、数量多，部分物料需在多个工位使用。2.物流管理涉及从来料接收、转码入库到出库配送的全流程。3.智能物流系统直接与装配线装配工位配套，在物料分类存放、配送方式、配送节拍控制上均需精确到位，否则影响整条装配线的生产[2]。4.与企业MES对接，MES系统需要对仓储物流系统的实时数据、设备的实时状态进行在线监控管理。本项目智能仓储物流系统设计需对该电动重卡装配线全部物料、装配工位进行分析，确定物料管理、配盘原则、配送节拍，选择对应的仓储、配送方式，定制专用的管理系统及信息接口，选配合适的硬件确保满足MES系统以及装配线的使用要求。
4电动重卡总装线中智能仓储物流系统方案设计
4.1物料分析
根据建设方所提供的产品构成和数据，电动重型卡车单车装配零部件166件，标准件1546件，共计1712件，其中需装配166件零部件以及34种1546件标准件。根据产品装配工艺顺序及零部件参数，同时根据大件转运次数最小化、物料存储面积最小化等设计原则，所有物料按存储方式分为平库和立库两大类，按存储位置则分为6类，其中三电及管线配件等存储在立体库，标准件存储在垂直循环货柜，驾驶室车身等存储在平库。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.2工位分析
本项目装配线工位共有10个，工位顺序、工艺内容及工作节拍。
4.3硬件系统方案及流程
（1）整体布局（2）工艺流程①来料入库流程②电机变速器及其他物资出库流程（3）效率核算本项目自动化立库对应15个出入库口，按每个口在一个工作周期内工作2次，需要堆垛机作业30次。根据《有轨巷道式高层货架仓库设计规范》ZBJ83015-89单循环作业时堆垛机平均作业周期，取P1(1/5X，2/3Y)和P2(2/3X，1/5Y)，即P1(9.6,5.7333)和P2(32,1.72)两点作业的平均值。
P1点运行时间:TP1=max{Tp1x,Tp1y}=15.7491秒，
P2点运行时间:TP2=max{Tp2x,Tp2y}=23.9931秒，
堆垛机平均作业时间:
Td=Tz+2ave{TP1,TP2}=27.2+2×(15.7491+23.9931)÷2=66.9421秒≈1.1157分钟。
每小时的理论作业次数可以达到54次。按照本项目40分钟一个工作周期算，一个周期内可以作业36次，堆垛机机效率完全满足。
4.4信息管理系统
（1）管理系统功能说明①接口系统负责与MES进行出入库数据对接。②采集系统由操作员使用，进行货物的组盘、配盘入库、发货确认等数据采集操作。③WMS管理系统由管理员使用，可以对用户进行增、删以及对使用者权限的管理分配；对堆垛机作业数据，对入出库单据数据的查询、管理；对立体库存信息进行查询修改。④调度系统，负责调度设备运行以及单据库存数据更新。⑤监控系统，负责监控设备运行状态，辅助操作员进行设备的管理。这五个系统互相配合完成立体库的自动运行，其中操作员需要操作的就只有采集系统和WMS管理系统两个系统，其余三个系统在后台自动运行[3]。（2）业务流程说明①待检物料的收货管理物料卸货完成后，采用PDA采集物料信息，选择、扫描或输入物料编码、数量，粘贴收货标签，将数据保存提交至MES。②出入库管理根据物料的不同分别进行出入库管理，物料根据分类分别存放于5#车间平库、8#车间平库、5#车间立体库、5#车间循环柜库中，存放于立体库中的物料需要托盘或料箱作为载体，载体需要张贴一维条码，以字母（1位）+数字（7位）的格式生成，托盘以“T”作为首字母，料箱以“L”作为首字母。所有收货后的物料需要检测合格后方可入库[4]。③返库管理对于按生产排产计划已经出库到装配工位的物料，由于修改生产计划或其它原因终止装配时，需要将剩余的物料进行返库。平库及循环柜区域重新进行入库即可，立库区域可利用PDA进行物料和托盘信息的采集，从装配工位辊道入库即可。④AGV管理对AGV动作、状态进行实时监控管理。
结束语：
智能仓储物流系统综合利用计算机、云计算、互联网和物联网等高科技技术，将高位立体货架、巷道堆垛机、升降设备、自动出入库输送装备、自动分拣系统装备、室内搬运车、机器人等设备进行系统集成，形成具有一定感知能力、自行推理判断能力、自动操作能力的智能系统，具有管理系统化、操作信息化、储运自动化、数据智慧化、网络协同化、决策智能化等突出特点，使企业的物料变成智能化的“活”物，在需要的时间，以需要的数量、需要的状态，出现在需要的地方。
参考文献：
[1]尹冰洁.区块链视角下智能仓储模式设计与策略创新[J].铁路采购与物流,2018,13(09):57-59.
[2]刘乔迁.物联网视阈下智能仓储立体化库房系统构建与应用推广[J].山东工业技术,2015(16):126-127.
[3]左京京.汽车总装线的设计步骤和方法[J].黑龙江科学,2014,5(04):110.
[4]汪乐霞.基于IOT技术的智能仓储物流系统开发研究[J].物流工程与管理,2012,34(08):55-56.
论文作者:赵卫杰
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/18
标签：物料论文; 智能论文; 作业论文; 物流系统论文; 总装论文; 装配线论文; 堆垛论文; 《城镇建设》2019年第17期论文;