自動化立體倉庫在彩色濾光片生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要：自動化立體倉庫是一個(gè)多層存放貨物的高架系統(tǒng)，它具有節(jié)約占地面積、減少誤差、提高倉儲自動化管理水平、提高管理和操作人員素質(zhì)、減少由于人為原因發(fā)生的失誤，提高貨物搬送效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。而在LCD的材料中，彩色濾光片（簡稱CF）占有相當(dāng)重要的比例，在生產(chǎn)中需要專門的自動化立體倉庫來存放生產(chǎn)CF的材料——玻璃基板。文章重點(diǎn)介紹了在彩色濾光片工廠中自動化立體倉庫的基本設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：自動化；立體倉庫；彩色濾光片生產(chǎn)

引言

自動化立體倉庫是在不直接進(jìn)行人員參與的情況下自動地存儲和取出物料的系統(tǒng)。它是采用高層貨架存儲貨物，用專門的倉儲作業(yè)設(shè)備進(jìn)行貨物出入庫作業(yè)的倉庫，是物流和計(jì)算機(jī)技術(shù)完美結(jié)合，倉庫作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)自動化。

彩色濾光片是基于素玻璃基板的生產(chǎn)，生產(chǎn)基本過程為BM，R，G，B，ITO，PS6道制程工藝，以及不良品的修補(bǔ)、素玻璃的投入、最終檢查、成品玻璃的產(chǎn)出等構(gòu)成。

1 立體倉庫中的搬送設(shè)備——全自動堆垛機(jī)

堆垛機(jī)是隨著立體倉庫的產(chǎn)生而發(fā)展起來的專用起重機(jī)，是立體倉庫中的重要運(yùn)輸設(shè)備，主要用于在高層貨架的巷道內(nèi)來回運(yùn)行，同時(shí)把巷道口的貨物存入貨格，或者將貨格內(nèi)的貨物取出并運(yùn)送至巷道口。

2 搬送物——卡匣

文章是基于第六代彩色濾光片生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，搬送物為1700（W）×1900mm（D）×1400mm（H）的玻璃基板存放卡匣，在搬送過程中要求對卡匣輕拿輕放，而且需要精確定位放置。

3 彩色濾光片整廠設(shè)計(jì)框架

彩色濾光片整廠設(shè)計(jì)，如圖1所示。

圖1 彩色濾光片整廠設(shè)計(jì)圖

本設(shè)計(jì)為簡易的彩色濾光片廠的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中含有三個(gè)自動化立體倉庫，立體倉庫一主要對應(yīng)玻璃基板的投入、產(chǎn)出、最終檢查線，立體倉庫二主要對應(yīng)BM、R、G、B、ITO、PS線，立體倉庫三主要對應(yīng)玻璃基板的修補(bǔ)設(shè)備線。

在彩色濾光片的生產(chǎn)過程中，為了達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能的需求，各產(chǎn)線（除修補(bǔ)線）在不停機(jī)的情況下是不間斷的運(yùn)行中的，這就對自動化立體倉庫提出了要求：立體倉庫中的堆垛機(jī)要及時(shí)將巷道口的卡匣搬入搬出，減少卡匣的搬送過程中的時(shí)間，保證卡匣搬送的及時(shí)。

4 自動化立體倉庫設(shè)計(jì)

（1）基于以上的彩色濾光片整廠的設(shè)計(jì)，為了加大自動化立體倉庫的存儲能力，滿足彩色濾光片的生產(chǎn)過程中玻璃基板的存儲需要，本設(shè)計(jì)為三層存放卡匣模式，圖2，是立體倉庫一、二的正視圖。

（2）圖中的各個(gè)框體為放置卡匣的地方，為滿足堆垛機(jī)的足夠的運(yùn)行空間，要求立體倉庫的凈高度為8600mm。

（3）立體倉庫一和立體倉庫二所對應(yīng)的機(jī)臺設(shè)備較多，故在這兩個(gè)立體倉庫中，都安排兩個(gè)堆垛機(jī)，防止由于堆垛機(jī)較忙而無法滿足各制程設(shè)備的需求。而立體倉庫三中只對應(yīng)幾個(gè)修補(bǔ)設(shè)備，堆垛機(jī)的搬送量相對較少，故只設(shè)定一個(gè)堆垛機(jī)。

（4）為了使各個(gè)立體倉庫之間的卡匣可以自由互換，在各個(gè)立體倉庫間設(shè)有自動傳送帶，由于立體倉庫一和立體倉庫二之間的搬送兩較大，故在這兩個(gè)立體倉庫間設(shè)定兩個(gè)傳送帶。

（5）在正常生產(chǎn)過程中，不可排除的會發(fā)生設(shè)備異常，需要人為的干預(yù)去維修，這就關(guān)系到在維修過程中的安全問題，在立體倉庫中，需要設(shè)定多個(gè)緊急停止按鈕，如在進(jìn)如立體倉庫門口、堆垛機(jī)上、巷道口等地方，保證在維修過程中，遇到突發(fā)情況時(shí)能夠及時(shí)停止危險(xiǎn)設(shè)備，保證人身安全。

（6）堆垛機(jī)的平均搬送時(shí)間（即平均Cycle Time）及搬送量計(jì)算。

a.搬送量計(jì)算。根據(jù)彩色濾光片的生產(chǎn)的Cycle Time，可以計(jì)算出在一整天中，堆垛機(jī)需要搬送的次數(shù)。按照立體倉庫一、二兩個(gè)堆垛機(jī)，立體倉庫三一個(gè)堆垛機(jī)計(jì)算，通過對該立體倉庫的搬送的模擬計(jì)算，可以得出結(jié)論，堆垛機(jī)的稼動率小于80%，滿足設(shè)計(jì)要求。

b.平均Cycle Time的計(jì)算方法及定義。平均移動時(shí)間是由平均行走時(shí)間與平均升降時(shí)間進(jìn)行比較，去較長值作為適用值。并且平均行走時(shí)間為使用堆垛機(jī)最大行走距離的“2/3（單堆垛機(jī)）”、或者“1/2（雙堆垛機(jī)）”的數(shù)值、平均升降時(shí)間為使用堆垛機(jī)最大升降距離的2/3的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。

堆垛機(jī)負(fù)荷率（%）=堆垛機(jī)運(yùn)行回?cái)?shù)（Moves/h）×平均Cycle Time（sec）×100/3600（sec）

通過以上計(jì)算，該立體倉庫的設(shè)計(jì)滿足該彩色濾光片廠對于卡匣的搬送需求。

（7）控制系統(tǒng)。按照彩色濾光片的生產(chǎn)過程中，有些玻璃基板在生產(chǎn)中是要進(jìn)行修補(bǔ)，有些基板直接可直接進(jìn)入到下一制程，這就是要根據(jù)生產(chǎn)需求而決定?？傮w來說，該立體倉庫的控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，需要專門的設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)，在這里就不遂一述說了。

5 結(jié)束語

隨著現(xiàn)階段社會生產(chǎn)需求，越來越多的工廠采用自動化立體倉庫來存儲貨物、搬運(yùn)貨物，這樣既節(jié)省了人力，物力，又保證了在生產(chǎn)過程中的準(zhǔn)確性、高效性，并且利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理，有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的管理。文章僅根據(jù)彩色濾光片的生產(chǎn)需求，設(shè)計(jì)出的一個(gè)簡單的自動化立體倉庫，僅供參考。

作者簡介：周永華（1987-），男，江蘇鹽城，南京中電熊貓液晶材料科技有限公司制造部工程師。