無人天車系統(tǒng)在智能倉儲管理中的應(yīng)用

唐伯元

摘 要：隨著鋼鐵行業(yè)高端產(chǎn)品的不斷產(chǎn)出，產(chǎn)品質(zhì)量管控更加嚴(yán)格，客戶的個(gè)性化需求更加多樣，各鋼鐵廠對物流倉儲環(huán)節(jié)的投入比重也逐漸增大，研發(fā)并引入智能化倉儲的相關(guān)設(shè)備。本文介紹了河鋼唐鋼高強(qiáng)汽車板公司物流環(huán)節(jié)無人天車系統(tǒng)的運(yùn)行原理，作業(yè)執(zhí)行過程，數(shù)據(jù)管理，以及基于天車無人系統(tǒng)做出的庫區(qū)優(yōu)化策略，希望能為實(shí)現(xiàn)倉儲智能管理提供相關(guān)思路。

關(guān)鍵詞：無人天車；物流；倉儲

中圖分類號：F123.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0030-02

隨著河鋼唐鋼高強(qiáng)汽車板高端家電板、汽車板的不斷產(chǎn)出，產(chǎn)品質(zhì)量要求愈加嚴(yán)格，迫切需要提高生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的操作精度。在物流環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的人工天車操作模式，對天車駕駛員操作水平要求較高，無法使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效保障。且隨著市場形勢變化，天車駕駛員人工成本增大及培養(yǎng)周期較長的現(xiàn)狀，促使機(jī)械化、自動化、無人化的倉儲運(yùn)轉(zhuǎn)模式誕生。

1 無人天車系統(tǒng)的運(yùn)行原理

無人天車系統(tǒng)是一種智能化、信息化、自動化相融合的綜合性系統(tǒng)，通過編碼電纜定位、激光定位、旋轉(zhuǎn)編碼器、傳感器、PLC運(yùn)行控制、條碼化管理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、無線網(wǎng)絡(luò)通訊等先進(jìn)工業(yè)技術(shù)，完成操作終端與天車之間的信息交互。系統(tǒng)將作業(yè)計(jì)劃轉(zhuǎn)化為運(yùn)行指令，驅(qū)動自動控制單元執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)天車作業(yè)無人化。在此過程中，系統(tǒng)自動判斷優(yōu)先級，合理安排作業(yè)順序；規(guī)劃走行路徑，科學(xué)控制運(yùn)行速度；與其他天車信息交互，規(guī)避互動作業(yè)時(shí)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；在產(chǎn)線作業(yè)時(shí)與步進(jìn)梁聯(lián)鎖；實(shí)時(shí)監(jiān)測庫內(nèi)物料分布，必要時(shí)自動控制過跨車完成庫內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。

2 無人天車系統(tǒng)的作業(yè)執(zhí)行過程

2.1 備料與投料

在物流區(qū)域原料庫內(nèi)，庫區(qū)較大，天車行程遠(yuǎn)，若直接從庫區(qū)內(nèi)吊運(yùn)鋼卷投料，有時(shí)無法趕上生產(chǎn)線速度。無人天車系統(tǒng)可以根據(jù)SAP系統(tǒng)中獲取到的上料計(jì)劃，提前進(jìn)行自動備料工作，將庫區(qū)中距離投料點(diǎn)較遠(yuǎn)的鋼卷提前吊運(yùn)至安排好的備料區(qū)，以保證后續(xù)的上料速度。在備料過程中，還會根據(jù)上料順序，合理安排備料區(qū)庫位，讓上料環(huán)節(jié)有序高效進(jìn)行。當(dāng)前一投料計(jì)劃結(jié)束后，自動天車可根據(jù)當(dāng)前投料計(jì)劃，指揮天車接續(xù)工作，將備料區(qū)中已經(jīng)準(zhǔn)備好的鋼卷吊運(yùn)至步進(jìn)梁上。

2.2 卸車

原料鋼卷運(yùn)輸至原料庫后，通過停車位上方的掃描儀，天車系統(tǒng)可以識別鋼卷數(shù)量及位置，綜合供貨點(diǎn)傳入的具體鋼卷信息，無人天車會自動安排庫位，以完成下一步的卸車作業(yè)。在操作人員確定鋼卷各項(xiàng)信息無誤后，發(fā)出指令，無人天車隨即開始卸車作業(yè)。

2.3 下線

在成品下線過程中，操作人員根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格指定下線位置，操作無人天車進(jìn)行自動下線。無人天車會根據(jù)包裝公司人員手持終端，識別步進(jìn)梁上最前端鋼卷所在位置，并會在行進(jìn)過程中對該位置進(jìn)行識別調(diào)整，以保證吊運(yùn)的準(zhǔn)確性。操作人員還可以根據(jù)鋼卷的寬度、厚度、重量等決定天車進(jìn)行雙層碼放還是單程碼放，合理使用庫區(qū)庫存。

2.4 發(fā)貨

操作人員根據(jù)交貨單制作裝配單后，將信息傳入無人天車中。貨車駛?cè)胪＼囄缓?，操作打點(diǎn)儀在鋼卷預(yù)裝位置的中心處進(jìn)行標(biāo)記。無人天車系統(tǒng)會根據(jù)打點(diǎn)儀提供的實(shí)際位置生成裝車的三維坐標(biāo)，作為放卷依據(jù)。全部坐標(biāo)生成后。天車開始根據(jù)庫位信息，生成裝車工單，尋找鋼卷進(jìn)行裝車作業(yè)。

2.5 倒庫

操作人員可以根據(jù)無人天車系統(tǒng)界面，使用自動天車對同一規(guī)格鋼卷進(jìn)行集中碼放，集中成品可發(fā)資源和原料上線資源，提高上線保產(chǎn)、成品發(fā)貨速度，還能最大效率的利用無人天車可不間斷作業(yè)的特點(diǎn)，完成庫區(qū)整理優(yōu)化工作。依據(jù)倉儲管理經(jīng)驗(yàn)，在無人化天車系統(tǒng)中，編碼庫區(qū)使用規(guī)則，保證了自動化作業(yè)過程中嚴(yán)格按照組垛要求。

3 無人天車系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理

無人天車提供了強(qiáng)大的生產(chǎn)數(shù)據(jù)支持。通過終端系統(tǒng)操作界面，可對庫存信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查閱，包括各卷位區(qū)的垛位、卷數(shù)量、卷的總重量、及異常卷數(shù)量；針對作業(yè)環(huán)節(jié)，無人天車系統(tǒng)記錄工單執(zhí)行情況，追蹤作業(yè)進(jìn)度。通過對數(shù)據(jù)的分析匯總，工作人員可以及時(shí)掌握庫區(qū)儲存情況，合理安排生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。

在設(shè)備管理層面，無人天車系統(tǒng)還提供天車的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對天車作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行顯示，提示工作人員天車運(yùn)行情況，提高了無人天車作業(yè)的容錯(cuò)率。

4 基于天車無人系統(tǒng)做出的庫區(qū)優(yōu)化策略

基于無人天車運(yùn)行穩(wěn)定，且能夠不間斷作業(yè)的特點(diǎn)，分析物流倉儲庫現(xiàn)狀。發(fā)貨裝車位置在成品庫最北面，造成天車行走距離長，且出口少，必須縮短天車行走距離，增加出口，提高發(fā)貨裝車效率；另外，因連退下線位置距離庫區(qū)放卷卷座間距太遠(yuǎn)，造成天車行走距離長，必須在下線出口就近位置增加放卷卷座，縮短天車行走距離，提高下線吊卷效率，應(yīng)對生產(chǎn)線最快生產(chǎn)速度。物流成品庫區(qū)如圖1所示。

采用邊拆除邊恢復(fù)的方式，將正對2、3號門的兩列卷座拆除，安裝到連退線出口區(qū)域。并利用1個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行了效果檢查，下線吊卷至新安裝卷座區(qū)域放卷平均時(shí)間為2.48分鐘，生產(chǎn)線最快速度（2.5分鐘/卷）生產(chǎn)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)保產(chǎn)；發(fā)貨時(shí)，可將承運(yùn)車輛駛?cè)朐谡龑?、3號門里新拆除的卷座位置，就近在貨物旁邊?？?，發(fā)貨時(shí)天車大車行走平均距離由75米縮短至10米，提高裝車效率；同時(shí)1、2、3、4號門同時(shí)交替使用，以2、3號門為主，1、4號門為輔，車輛在2、3號門里裝車期間，其它車輛提前在1、4號門停放好，待2、3號門裝車完畢駛出庫區(qū)期間，天車可立即給1、4號門車輛裝車，消除了車輛進(jìn)出庫期間天車等待時(shí)間，使天車連續(xù)不間斷作業(yè)，提高了發(fā)貨效率，日最大發(fā)貨量提高至4000噸。

5 結(jié)語

無人天車系統(tǒng)的引入，大大提高了作業(yè)的準(zhǔn)確性、管理的高效性，保證了高端產(chǎn)品在物流倉儲環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求，節(jié)約了人工成本費(fèi)用，打造出了迥異于傳統(tǒng)倉儲庫區(qū)、傳統(tǒng)庫區(qū)管理模式的新型綠色倉儲。

參考文獻(xiàn)

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