自動(dòng)化立體庫鋁型材擠壓模具解決方案助力打造智能工廠

為解決平面庫存儲(chǔ)占地大、效率低等問題，一些企業(yè)會(huì)考慮開發(fā)建設(shè)自動(dòng)化立體倉庫?,實(shí)現(xiàn)智能工廠?。高科物流最近承建了鋁型材擠壓模具自動(dòng)化立體庫,主要用于存取鋁型材擠壓生產(chǎn)線模具，具有大幅度減少用地、高效、準(zhǔn)確、減少用人、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、自動(dòng)化運(yùn)行、信息化管理等特征。該公司是我國建筑鋁合金型材及工業(yè)型材的研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)基地之一,產(chǎn)量達(dá)到12.3萬噸,產(chǎn)品品種有3000多個(gè),公司裝有36條擠壓生產(chǎn)自動(dòng)線，過去庫存3萬套模具，每天模具最大出入庫量為1035套。原先是平庫,通過叉車或人工方式進(jìn)行搬運(yùn).

隨著業(yè)務(wù)的增長,生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品種不斷擴(kuò)展，模具也在不斷增加，倉庫的面積利用率越來越少,工作效率也越來越低,倉儲(chǔ)達(dá)到了存儲(chǔ)瓶頸,模具的分類、入庫、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及出入庫等工作十分繁忙，物流量和勞動(dòng)強(qiáng)度特別大。

原模具存儲(chǔ)方式

該企業(yè)原先采用是平庫的存儲(chǔ)方式,平庫相對(duì)?立庫?成本要低,存放比較靈活,但是總體來看，采用平面庫存放的方式主要有以下問題：

占地面積大，土地利用率低，空間利用率低；搬運(yùn)工作量及勞動(dòng)強(qiáng)度大，用人多，耗時(shí)多，效率低，人工成本高；人工出入庫及搬運(yùn)過程，存在人身安全隱患，模具的掉落、滾動(dòng)，很容易軋、碰傷人；依靠人工管理，易出現(xiàn)錯(cuò)發(fā)模具或找不到模具的情況；電腦庫存臺(tái)賬手工輸入，易出現(xiàn)差錯(cuò)和漏輸現(xiàn)象，效率低；難于推行現(xiàn)代管理，庫存數(shù)據(jù)和公司ERP系統(tǒng)無法對(duì)接，出入庫信息不能及時(shí)反饋到生產(chǎn)、技術(shù)、財(cái)務(wù)、信息中樞等部門。

使用條件和建庫條件

1.庫存量要求，庫存量大于63040套模具。

2.入出庫能力要求，36條擠壓生產(chǎn)線日最大生產(chǎn)能力為420噸，平均每天每臺(tái)機(jī)需要模具40套，則全廠每天需要供應(yīng)模具1500套，除少數(shù)機(jī)臺(tái)的模具因生產(chǎn)需連續(xù)使用外，擠壓生產(chǎn)所需模具全部都由自動(dòng)化立體庫供給。按模具自動(dòng)倉庫每天出、入庫各工作10小時(shí)，夜間安排模具入庫，白天上午5點(diǎn)供給擠壓白班所需模具，下午5點(diǎn)供給擠壓夜班所需模具，則每小時(shí)需要出庫模具為1500÷10=150套。

入庫能力：生產(chǎn)用過的模具需煲模、修模后，才能入庫備用，故模具入庫作業(yè)安排在夜間進(jìn)行，其入庫能力≥150套/小時(shí)即可。

出庫能力：考慮到模具出庫都集中在白天進(jìn)行，且出庫后還會(huì)有返倉情況，要求設(shè)計(jì)出庫速度應(yīng)大于實(shí)際出庫速度150套/小時(shí)才能滿足生產(chǎn)需求。

綜上所述，考慮庫存容量進(jìn)一步增大時(shí)，在不返倉情況下，模具的最大出、入庫能力按照每小時(shí)240套設(shè)計(jì)，可以滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。

3.自動(dòng)化立體倉庫位置和環(huán)境條件

本項(xiàng)目利用企業(yè)原熔鑄車間28米跨廠房建造，建設(shè)長度54米 ，寬度16.5米，占地面積891平方米，廠房凈高到16米。

1.立庫布局和設(shè)備配置

按照存儲(chǔ)量、出入庫頻率和場(chǎng)地條件要求，庫內(nèi)配置橫梁式組合貨架（8排36列23層），具有貨位數(shù)6624個(gè)。采用大、中、小模具分類分區(qū)存放的方式，可存儲(chǔ)模具100730套；根據(jù)場(chǎng)地情況和工藝流程要求，入庫、出庫都安排在倉庫的同一端。主要作業(yè)功能區(qū)分為：存儲(chǔ)區(qū)，入庫準(zhǔn)備區(qū)，出入庫作業(yè)區(qū)。庫內(nèi)配置4臺(tái)雙貨叉、雙立柱堆垛機(jī)；41臺(tái)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，4臺(tái)輥式輸送機(jī)；8臺(tái)升降輸送機(jī)；為保證檢測(cè)要求，入庫口配置稱重檢測(cè)裝置4套、托盤貨物尺寸檢測(cè)裝置4套；配置計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)1套，入庫手持終端2個(gè)等。

2.主要設(shè)備介紹

（1）雙叉堆垛機(jī)

為了滿足出入庫頻率要求，堆垛機(jī)?采用了雙貨叉配置，可一次執(zhí)行兩個(gè)托盤出庫或入庫作業(yè)，節(jié)省出、入庫行程和作業(yè)時(shí)間。具體參數(shù)表詳見官網(wǎng)

（2）信息管理和自動(dòng)控制系統(tǒng)

信息管理和自動(dòng)控制是物流倉儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)中的精髓，其水平高低決定了物流倉儲(chǔ)設(shè)備自動(dòng)化水平的高低。完成物流系統(tǒng)中的各種特定任務(wù)，依靠的是計(jì)算機(jī)信息管理、自動(dòng)化控制技術(shù)與自動(dòng)化物流倉儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)中各技術(shù)部件的有機(jī)組合,軟件系統(tǒng)是控制核心,其中?wcs調(diào)度管理是管理多臺(tái)自動(dòng)化設(shè)備的指揮中心,wms倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)?是管理倉庫內(nèi)貨物存放.與原有的ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)做對(duì)接,但作為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立運(yùn)行即：立體倉庫管理系統(tǒng)自主管理立體倉庫的運(yùn)行，同時(shí)能夠和ERP系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交換，包括執(zhí)行ERP系統(tǒng)下達(dá)的出庫指令和響應(yīng)ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢。

（1）信息管理層上聯(lián)企業(yè)信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料管理和作業(yè)任務(wù)的產(chǎn)生；

（2）過程監(jiān)控層是聯(lián)系信息管理層和實(shí)時(shí)控制層的紐帶。由它完成兩級(jí)間的通信傳輸及信息交換，對(duì)作業(yè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度監(jiān)控，可動(dòng)畫顯示系統(tǒng)的作業(yè)狀態(tài)；

（3）最下層的實(shí)時(shí)控制層是配置在單機(jī)設(shè)備上的PLC，由它完成單機(jī)自動(dòng)控制和與上級(jí)監(jiān)控的信息通信聯(lián)絡(luò)。

WMS系統(tǒng)共包括四個(gè)子系統(tǒng)：入出庫終端操作系統(tǒng)（管理系統(tǒng)）、監(jiān)控系統(tǒng)、作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)、RF采集系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，通過后臺(tái)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息交互。

工藝流程

1.入庫工藝流程

2.庫內(nèi)模具存放方式

根據(jù)模具規(guī)格，通常多個(gè)模具（最多48個(gè)）裝一個(gè)托盤，一個(gè)托盤存入一個(gè)貨位；對(duì)于大規(guī)格的模具，每個(gè)托盤所裝模具數(shù)量較少，但還是一個(gè)托盤存入一個(gè)貨位；堆垛機(jī)的額定載荷為2000kg，其中每個(gè)托盤額定載荷為1000kg（托盤+模具）。

3.出庫工藝流程

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