發(fā)揮倉儲資源優(yōu)勢助力航天科研生產(chǎn)

黃飛、高彥、黃建華 /中國運載火箭技術(shù)研究院

中國運載火箭技術(shù)研究院物資中心承擔(dān)著全院各單位、各型號基礎(chǔ)物資的集中采購和保障供應(yīng)任務(wù)，2021 年因高強密度發(fā)射，物資供應(yīng)業(yè)務(wù)量大幅提升。全年采購合同額突破54 億元，同比增長33.94%，營業(yè)額同比增長了80%，出庫項數(shù)增長18.67%，年末存貨余額與上年基本持平，存貨周轉(zhuǎn)率為7.23 次，存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)降低至50 天。為應(yīng)對業(yè)務(wù)量急速增長，物資中心必須全面提升物資倉儲能力，充分利用現(xiàn)有資源快速解決物資出入庫瓶頸問題。如何充分發(fā)揮自動化立體倉儲系統(tǒng)優(yōu)勢，確保系統(tǒng)在高負(fù)荷運轉(zhuǎn)中保持高效穩(wěn)定，成為物資中心面臨的重大考驗和挑戰(zhàn)。

一、自動化立體倉儲系統(tǒng)概況

集進貨、存儲、分揀、配送多功能為一體的自動化立體倉儲系統(tǒng)是當(dāng)前技術(shù)水平較高的物流倉儲形式，整體系統(tǒng)通常由立體貨架、堆垛起重機、輸送系統(tǒng)、揀貨臺及操作控制系統(tǒng)組成。系統(tǒng)通過信息控制技術(shù)與物流倉儲設(shè)備的集成，實現(xiàn)倉儲容量擴大化、出入庫作業(yè)自動化、管理直觀簡便化等功能。隨著自動化立體倉儲系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)和實施技術(shù)日漸成熟，更加凸顯其在空間利用率高、出入庫能力強、節(jié)省人力成本、有利于實施現(xiàn)代化管理等方面的優(yōu)勢特征，是企業(yè)提升物流和生產(chǎn)管理的有效手段，促進企業(yè)更好地實現(xiàn)精益物流、精準(zhǔn)管理、精確庫存的目標(biāo)。

二、自動化立體倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用及使用效果

1.自動化立體倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用

物資中心主要負(fù)責(zé)中國運載火箭技術(shù)研究院金屬和非金屬材料物資倉儲與出入庫、元器件周轉(zhuǎn)檢測、型號產(chǎn)品出廠齊套等多方面業(yè)務(wù)，涉及到數(shù)以億計的物資倉儲管理工作。自2007 年第一次引入自動化立體倉儲系統(tǒng)，經(jīng)過近15 年的投資建設(shè)，先后完成了3 個自動化立體倉儲工程項目，分別是北京起重運輸機械設(shè)計研究院在2007 年建設(shè)的175倉儲工程、北京機械工業(yè)自動化研究所在2016 年承建的特裝庫倉儲工程和航天萬源科技公司在2017 年承建的175B 倉儲工程。倉儲工程投資總金額達(dá)到6163萬元，已形成了較大規(guī)模的自動化立體倉儲能力。

175 庫有簡小型的標(biāo)準(zhǔn)立體庫貨位5366 個，用于元器件、非金屬、貴金屬等物資存儲；特裝庫有標(biāo)準(zhǔn)組合式立體庫貨位4836 個，用于齊套交裝產(chǎn)品存儲；175B 庫是高大重型非標(biāo)立體庫，建有庫位2194 個，除了超長、超大、超重金屬材料或異型件還沒有納入立體庫系統(tǒng)管理，解決了大部分金屬材料的存儲需要。

3 項立體庫倉儲工程投入使用，覆蓋了目前經(jīng)營的各品類物資，自動化立體倉儲系統(tǒng)利用現(xiàn)代化倉儲的自動化技術(shù)和機械化手段，實現(xiàn)了物流信息化管理，極大提高了中心倉儲作業(yè)水平，順利解決了繁重的科研生產(chǎn)任務(wù)對物資存儲能力增加的需求以及對出入庫作業(yè)高頻率的需求問題。

2.使用效果分析

一是自動化立體倉儲系統(tǒng)在實際應(yīng)用中取得了明顯的改進效果。采用自動化立體庫的方式存儲，充分拓展空間，減少對占地面積的要求。立體庫倉儲工程實施前，物資中心使用傳統(tǒng)的木制塔形長料貨架或A 型貨架存儲金屬材料，地面堆放托盤，存儲量主要依靠占地面積的增加來擴大，空間利用率極低。原有涉及金屬材料的存儲加工庫房總面積為1.33 萬平方米且地點分散，新建金屬庫房不僅將占地面積減少到3648 平方米，還實現(xiàn)了集中存儲和集中管理。

自動化立體庫改善了人員工作和物資儲存環(huán)境。在原有條件下，一旦遇到任務(wù)高峰期，物資存量突然增加，存儲能力跟不上時會出現(xiàn)不同物資疊加存放，被迫一位多料等情況，尤其航天業(yè)務(wù)具有出庫批量小，批次種類多等特點，加大了出庫尋料難、反復(fù)搬料的問題，物資周轉(zhuǎn)效率難以滿足科研生產(chǎn)的緊迫需求。立體庫倉儲工程實施后，通過自動化和機械化操作，有效解決了傳統(tǒng)方式中存在的問題。同時，有利于對儲存場所進行統(tǒng)籌安排，根據(jù)不同物資的屬性特征安排存放方式，更好地滿足物資存儲環(huán)境要求，可按照質(zhì)量保證要求進行適當(dāng)?shù)臏?、濕度控制?/p>

倉儲管理系統(tǒng)（WMS）能夠按照運作的業(yè)務(wù)規(guī)則和運算法則對信息、資源、行為、存貨和分銷運作進行實時管理。通過WMS 系統(tǒng)與自動化設(shè)備以及供應(yīng)鏈系統(tǒng)軟件操控的集成，提高工作精確性，減少人為差錯，最大化滿足有效產(chǎn)出，有效提高物資存儲利用率。根據(jù)作業(yè)要求設(shè)置了基礎(chǔ)入庫、出庫、庫內(nèi)管理，檢驗下料、生產(chǎn)下料管理，余料管理，借/還料管理，油封管理等功能，做到庫存物資數(shù)量清、質(zhì)量清、價值清，不損、不丟、不混、不亂。根據(jù)不同物資發(fā)放頻度合理安排碼放順序，對有油封期、保管期要求的物資，適時提出復(fù)驗、油封工作安排，并且提示及時處置超保管期限、復(fù)驗不合格以及變質(zhì)的物資。

自動化立體倉儲系統(tǒng)配備有WCS 控制系統(tǒng)，在自動化系統(tǒng)和信息系統(tǒng)之間起到橋梁的重要作用。其中設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)堆垛機和輸送機等關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)控調(diào)度管理，進行指令接收和下達(dá)，監(jiān)控執(zhí)行情況并實時反饋至WMS 系統(tǒng)；任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)對出庫揀選指令進行優(yōu)化；動畫顯示和查詢系統(tǒng)，可以完成設(shè)備狀況圖形顯示、運行指令顯示、運行故障顯示等。

二是根據(jù)實際情況在實施過程中進行適用性調(diào)整。175B 的金屬倉儲立體庫在立項時選用的立體貨架為標(biāo)準(zhǔn)組合式結(jié)構(gòu)，安裝形式為插接和螺栓連接。因為該金屬庫的超高、超大、超重規(guī)格在國內(nèi)尚無先例，為確保安全性，貨架結(jié)構(gòu)須達(dá)到抗震烈度8 級設(shè)防。在項目實施過程中，邀請相關(guān)專家對貨架設(shè)計方案進行多次評審，經(jīng)過深入調(diào)研和反復(fù)模擬測試確認(rèn)，按照專家組認(rèn)可意見，將貨架結(jié)構(gòu)改為牛腿+懸臂的方式，安裝形式改為焊接+螺栓連接。

系統(tǒng)根據(jù)存儲物資規(guī)模和品種，選用適當(dāng)?shù)呐涮自O(shè)備，避免大馬拉小車，更好地提升效益。在項目實施過程中，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計階段部分設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限定值過高（如時速要求），因此基于現(xiàn)場條件，設(shè)備實際運行無法達(dá)到原設(shè)計要求的性能指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)實際情況降低適配要求，對設(shè)備指標(biāo)進行調(diào)整。在實踐中采取“只用對的不求貴的”方法，取得了理想效果。在175B 的金屬倉儲立體庫項目中，第一次選用國內(nèi)生產(chǎn)的堆垛機，與廠商共同完成非標(biāo)定制設(shè)備開發(fā)，不僅大大降低了成本，保持了運行穩(wěn)定性和運轉(zhuǎn)能力，還達(dá)到了更好的適配性。

在應(yīng)用中不斷改善系統(tǒng)配套設(shè)施，為得到更好的使用體驗，對揀選臺進行人性化設(shè)計改進。原設(shè)計沒有考慮到托盤護欄的影響，使得人員作業(yè)面高度達(dá)到150 厘米，現(xiàn)場作業(yè)人員工作不便。后期制定了符合人體工程學(xué)原理的改進方案，調(diào)整了長料、棒材及板材庫現(xiàn)場作業(yè)平臺高度并增設(shè)安全保護設(shè)施，對長料棒材增加了緩存輥筒輸送機，大大提高揀配效率和安全性。同時，增設(shè)了在線揀選平臺，避免了現(xiàn)場作業(yè)對輸送設(shè)備的沖擊等改進措施。

三、確保自動化立體倉儲系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效使用的主要措施

在應(yīng)用中不斷改善系統(tǒng)配套設(shè)施，為得到更好的使用體驗，對揀選臺進行人性化設(shè)計改進。原設(shè)計沒有考慮到托盤護欄的影響，使得人員作業(yè)面高度達(dá)到150 厘米，現(xiàn)場作業(yè)人員工作不便。后期制定了符合人體工程學(xué)原理的改進方案，調(diào)整了長料、棒材及板材庫現(xiàn)場作業(yè)平臺高度并增設(shè)安全保護設(shè)施，對長料棒材增加了緩存輥筒輸送機，大大提高揀配效率和安全性。同時，增設(shè)了在線揀選平臺，避免了現(xiàn)場作業(yè)對輸送設(shè)備的沖擊等改進措施。

1.經(jīng)常性檢查

由設(shè)備操作人員在使用期間對設(shè)備系統(tǒng)進行目測檢查。正常使用情況下按月檢查，頻繁使用情況下，可適當(dāng)增加檢查次數(shù)，并對設(shè)備故障及檢修情況進行詳細(xì)記錄。

2.定期維護保養(yǎng)

由設(shè)備生產(chǎn)廠家或指定的專業(yè)人員定期對設(shè)備進行全面系統(tǒng)性檢查和維護。在委托維護保養(yǎng)合同中明確工作規(guī)范，包括巡檢周期、頻率、分級保養(yǎng)事項單和責(zé)任人。通常情況下每8個月進行一次保養(yǎng)，頻繁使用情況下，可適當(dāng)縮短保養(yǎng)周期。每次保養(yǎng)應(yīng)當(dāng)對設(shè)備檢修及保養(yǎng)情況進行詳細(xì)記錄。

物資保障服務(wù)平臺在航天科研生產(chǎn)中具有獨特而重要的地位，自動化立體倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，有利于進一步優(yōu)化資源配置，提高物流效率，降低物流成本，規(guī)范物流管理，滿足科研生產(chǎn)需要，促進構(gòu)建高效快捷的倉儲配套能力，為全面提升航天工業(yè)物資供應(yīng)鏈體系奠定了堅實的基礎(chǔ)。▲