自动仓储模式的物料配送系统设计

自动仓储模式的物料配送系统设计

洪萍

浙江绍兴福元科技有限公司 浙江绍兴   312000

摘要：

随着自动化立体仓储配送技术在制造企业中得到广泛应用以及准时化生产的深入，制造企业对 物料配送的准确率、高效实时性的要求越来越高，就自动化立体库仓储系统物料配送的系统方案、物料计算、配送作业开展论述。

关键词：自动仓储模式；物料配送系统；设计

本文以小批量多品种制造企业装配物料自动配送模式进行论述，探索如何在自动化立体仓储模式下建立准确、高效的物料配送系统。

1物料配送系统结构

一个完整物料配送系统通过自动化立体仓库（AS/RS）实现物料的自动存储，辅助库边输送设备、分拣设备以及条码识别技术实现物料的自动分拣配餐，再通过AGV小车、转运料架实现物料的自动搬运到生产工位，整个系统通过WCS系统和MES系统的紧密配合，实现系统的无缝衔接。

2物料配送策略

2.1配送方案

对于小批量、多品种制造企业的装配生产作业模式，首先需按不同生产方式采取合适配送方案，即装配线生产物料按节拍自动配送到工位；定点装配作业生产，物料自动配送到作业区。

2.2配送原则

2.2.1配盘原则

小批量装备制造企业的物料配盘原则一般如下：物料入库时按物料品种分类储存，出库时对物料根据工位物料清单按照台套数进行分拣配盘，然后根据生产节拍要求按工位定时配送的方式，把一个工位物料同盘码放，送至线边暂存。

2.2.2批量原则

为降低配送频率，节约配送运力，对于中小型零件采用批量配送，即按照一定批量组盘，每次配送一个批次台份数零件。

2.2.3层级原则

对于同一工位需求的物料，要根据需求先后装配层次，分层级按顺序配盘送料。

2.2.4经济原则

物料配送既要满足生产线需求，又要实现运输成本最小。

2.3配送模型

在自动仓储模式下，根据生产方式和计划控制以及物料特性，制定小批量装配物料配送模型。

2.3.1精确配送

对于大件或特大件，因为站点的空间有限，大件或特大件的体积比较大，不可能一次配送数量很多，所以选择按需求从库房到站点直接配送。

2.3.2批量配送

对于中小零件，由于体积小，数量需求较大，采用按批量配送，满足一个生产批次需求，为消除不同批量造成生产等待，在生产工位预存一个批次的物料，为下批配送留出时间。

2.3.3粗略配送

对于体积重量小，用量大的零部件，如标准件、轴销、密封圈等，按照一定数量的整包装状态大量配送，满足较长时间的生产需求。下次需要时再依法配送。

2.3.4定量配送

对于品种比较单一，生产节拍较固定的装配线生产模式，采用定量配送，即在一批装配时间内，配送固定数量的物料，效率高，但需要核对计划和线边存量。

3系统实现

3.1功能设计

本文以零件物料从库房到装配车间物料配送为基础，展开系统功能。其对应生产线物料配送和定点装配物料配送二个类型。

3.1.1物料出库

出库作业在WMS的调度下，由堆垛机自动出货，通过采用设备将物料托盘输送到拣选口，人工在线拣选作业。设备主要配置装有车载仪叉车、链式输送机、穿梭车、LED显示屏、触摸屏工作站、手持扫描等组成，完成货物出库、拣配等功能。输送机控制系统与堆垛机及监控计算机之间通过现场总线进行数据通讯，同时监控系统对入库输送系统设备运行和货物占位的状态进行实时监测。

3.1.2物料配盘

按照配盘原则和作业计划，将生成的配盘信息通过出口显示屏和配盘人员手持终端，发送到拣选作业人员，拣选人员根据指令将下一时刻需要配送物料人工配盘到料架，放置到代运区域，并向WMS确认完工时间和代运位置等信息。

3.1.3运输车辆

配送设备选择AGV自动导引车，当需要运输时，WMS通过局域网向AGV发送指令，接受调度指令后，在指定的时间用指定的装载车辆将物料配送指定工位。送到线边后与MES系统进行交接，MES采集收料信息后，通过与MES系统回传到WMS及AGV调度中心，完成配送操作，并对过程进行跟踪。

3.1.4配送作业

1）配送依据

配送系统按照生产计划计算最佳批量，接受装配工艺、装配BOM信息，制定包含需求时间、工位、名称数量等信息的出库、配送作业计划，通过信息系统、计算机系统，传输到库房设备、拣选设备、作业人员和管理系统，指挥调动配送作业。

2）出库方法

为减少出库、拣选工作量，库房管理系统对应用于不同产品的同一零件，可以在一定范围（时间段或几个作业计划）合并出库。允许一个出库计划对应多个物料拣选、配盘工程。

3）配送方式

为提高配送准确度，选择ERP/MENS拉动配送作业，即生产计划通过ERP传递给生产线（定点装配），再由MES系统把需求发给WMS，进行配送计划生成和作业指令发布。

4）系统管理

WMS生成出库作业计划表，发给自动库作业设备进行出库作业，生成物料配送表发到拣选配盘、生成清洗、清整各作业点的电子显示屏或手持通信端，指挥作业。

3.2主要设备选择

3.2.1自动仓储系统

巷道堆垛机、立体库货架、托盘输送系统、垂直升降库、计算机WCS软件系统、扫描仪、检测设备、操作PC端等。

3.2.2配送料架

线边料架的作用是物料配盘、转运、站点存放，其结构满足存放、运输，具有易取易放；结构适合零件形状的结构，可考虑多层结构，结构要求如下：

1）单品料架

仅盛放单一品种料架，尽可能满足一个批量需求。

2）套餐料架

中小零件，包含一个工位一个批次（或1台）物料放置需求。

3）线边料架的规格

线边料架规格采用物流系统中的标准规格，1200mm×1000mm或1500mm×1200mm，高度控制在1000mm—1200mm。

3.2.3配送车辆

采用激光自动导引车系统（AGV系统），完成物料自动配送过程，主要内容包括出库零件到清洗、清理工序运输，配盘物料到工位。AGV系统由AGV单车、AGV控制系统、AGV充电系统、AGV控制系统、管理监控计算机、自动调度软件等软件以及无线AP、定位反光板、综合布线等组成。AGV管理监控计算机通过工业以太网络与库物流管理系统计算机进行通信。AGV管理监控计算机与AGV小车通过无线局域网WLAN进行通讯。

结束语

本文对在自动立体仓储系统条件下装配物料配送系统的配送策略、系统设计、功能实现进行了阐述，提出了在小批量多品种的制造生产模式下自动物料配送系统的解决方案。

参考文献

[1]陈永鹏。电动汽车与无人机联合配送系统的实现[J].智能计算机与应用，2022（05）：89-94.

[2]王慧。基于车联网系统的智能物流配送系统研究[J].自动化技术与应用，2022（01）：144-147.