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    智能倉儲物流,打造智能工廠的核心要素
    2020-12-15 14:55

    近年來,在國家政策的推動下,各種技術快速發(fā)展,特別是互聯(lián)網(wǎng)帶來的商業(yè)模式變化加速企業(yè)的生產(chǎn)制造模式變革,越來越多的中國制造企業(yè)在積極進行智能制造的探索。智能工廠是實現(xiàn)智能制造的重要載體,智能工廠的建設過程中,智能物流的規(guī)劃與設計同時也是核心內(nèi)容。與傳統(tǒng)的以產(chǎn)品和生產(chǎn)線為中心的工廠規(guī)劃理念不同,智能工廠的規(guī)劃需要考慮未來大規(guī)模客戶定制和物聯(lián)網(wǎng)的大背景,以客戶為中心,遵循“大物流、小生產(chǎn)”理念,實現(xiàn)客戶、研發(fā)、采購供應、生產(chǎn)、服務等全價值鏈的“精益流動”。智能物流是聯(lián)接企業(yè)上下游之間、以及企業(yè)端到端價值鏈各個環(huán)節(jié)的集物流、信息流、資金流于一體的重要橋梁,因而智能物流的規(guī)劃是智能工廠能否實現(xiàn)智能化精益流動的關鍵所在。


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    一.智能工廠物流規(guī)劃的主要內(nèi)容

    智能工廠的物流規(guī)劃與生產(chǎn)設備設施布局規(guī)劃、以及生產(chǎn)線的精益改進同時進行,相互協(xié)調(diào),互為支撐,主要的內(nèi)容包括:

    1.園區(qū)的整體物流布局:包括園區(qū)外物流與園區(qū)內(nèi)大物流,依據(jù)物流與人流的大數(shù)據(jù)分析,量化生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)的物流關系,設定園區(qū)出入口,策劃園區(qū)內(nèi)主次干道及流向,布局物料倉及成品倉區(qū)域,特別考慮安全要求高的附屬設施布局需求。

    2.車間內(nèi)部的物流布局:按照物流路線最短、物流強度最低原則,布置生產(chǎn)功能區(qū),以及相應的生產(chǎn)輔助功能區(qū),特別考慮物料中心的配置,以及物料揀配中心的功能需求。

    3.生產(chǎn)線物料配送方案:識別每一顆工序物料,以及生產(chǎn)斷點物料(半成品)的物流特征,通過PFEP分析,配合生產(chǎn)線工藝改進選擇物料配送模式,比如單料與多料配送、補貨式與周轉(zhuǎn)式配送、批次成套與單臺成套配送等。

    4.智能倉儲與搬運設計:依據(jù)物料配送方案,設計相應的物料揀配方案、物料倉儲方案、以及物料輸送方案,包括物料立體倉儲及卸貨區(qū)設計、成品倉儲及出貨碼頭設計、智能物流分揀設備/輸送設備的選用等。

    5.基于物流的工序工裝容器設計:依據(jù)物料配送方案、揀配方案和輸送方案,設計相應的物料容器、物料車、物料架、掛具等,充分考慮物料工裝的標準化、系列化、規(guī)范化,便于信息碼的應用及網(wǎng)絡化集成。

    6.物流設施信息網(wǎng)絡化集成:物料信息采集與識別的策劃,智能物流設備的信息聯(lián)網(wǎng),以及與生產(chǎn)計劃調(diào)度APS、生產(chǎn)執(zhí)行MES、采供供應鏈SRM、以及客戶管理CRM等系統(tǒng)的交互集成,確定數(shù)據(jù)接口標準、交互規(guī)則等。




    二.智能工廠物流規(guī)劃的原則

    智能工廠物流規(guī)劃是傳統(tǒng)物料搬運設計的升級迭代,結(jié)合信息化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化技術的普及應用,從而實現(xiàn)物流的智能化,主要規(guī)劃原則有:

    設備技術寧選成熟且先進的,不選過時的;選擇效率適當高的,不選最高的;

    方案盡量柔性的,可擴展的;

    規(guī)模的產(chǎn)能設計不要超前太多或預估太緊;

    盡可能少客戶化,盡可能可替代性強一些;

    盡可能降低人力投入,降低人的勞動強度,盡量降低人的操作技能難度,盡量減少差錯率;

    化繁為簡,化難為易;

    能向空間的,盡量少向平面;

    工藝方案中進出流量要平衡,切忌出現(xiàn)瓶頸



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    三.智能工廠物流規(guī)劃的方法

    智能工廠物流規(guī)劃的方法很多,影響因素也很多,比如企業(yè)產(chǎn)品工藝特征、生產(chǎn)模式、以及工廠規(guī)模定位等都是影響因素。


    主要的物流規(guī)劃方法有:

    1.工廠整體物流布局的規(guī)劃方法

    離散型制造企業(yè)整體物流布局是以產(chǎn)品BOM和裝配關系為核心的,而流程型制造企業(yè)的物流布局則是要建立在產(chǎn)品材料配方及材料物理化學變化過程基礎上。二者核心基礎差異較大,但是在整體物流布局方面仍然有相同的規(guī)律可循。


    2.生產(chǎn)線的設計方法

    新工廠的設計過程中,首先要對生產(chǎn)線現(xiàn)狀進行系統(tǒng)調(diào)研診斷,找出當前存在的問題和不足,結(jié)合智能裝備、智能物流的應用,重新規(guī)劃設計新的生產(chǎn)線,以實現(xiàn)效率、效益、質(zhì)量大幅提升的目標。裝配型流水線的改善與設計一般采用“十步漏斗法”,從PQ分析、工藝分析、平衡分析到改善項目挖掘及實施,逐步深入改善流程、工序、工步、動作,改善效果顯著,設計效率高。離散加工型單元線一般采用“之字法”進行設計,與“十步漏斗法”不同的是,需要進行深入的PR分析、設備選型分析以及設備負載分析,然后通過物流強度的測算給出單元線布局方案。兩種方法既可以用于新生產(chǎn)線的設計,也可以用于舊生產(chǎn)線的改善與升級。


    3.生產(chǎn)線物料配送方式的選擇

    智能工廠物流規(guī)劃的核心是生產(chǎn)線物料配送方式的選擇,這決定了物料取用的方式、物料輸送的方式,進而影響到物料存儲的方式以及物料的分揀配送設施的選擇。


    4.智能物流技術的選擇

    傳統(tǒng)的物流設備設施,比如常見的行車、叉車、滾筒線、皮帶線、貨架等,多數(shù)不能與信息化系統(tǒng)互聯(lián),已經(jīng)完全不能適應智能化的要求,因而現(xiàn)代智能化物流設備設施的合理選用與設計也是智能工廠規(guī)劃的重要內(nèi)容。常見的智能化物流技術有:


    1)自動化輸送系統(tǒng):

    動線參數(shù)是依據(jù)處理能力和上限參數(shù)來決定的,一般箱式的分揀系統(tǒng)寬度是580/620/680/720/780,寬度是由在動線上運輸?shù)呢浳锏奈锢沓叽缭跊Q定的,重量有關;比如涉及線體的承載能力、電機的功率選型等,一般所選的是2500箱/小時左右,常用的速度是32米/分鐘。

    2)自動化立體倉庫:

    托盤堆垛機的速度一般在180米/分鐘以下,最高的存取次數(shù)可達250次/小時。高度上可做最高30米,一般為24米以下,基本都是24米、21米;多層穿梭車,存取能力可達1000次/小時。

    3)AGV分揀機器人:

    主要是AGV分揀矩陣,在京東無人倉里應用較多,無人倉的概念是較先進,但這種小黃人矩陣分揀系統(tǒng)的大規(guī)模應用的性價比不高,故障率高、后臺調(diào)度程序算法復雜;并且這種矩陣型AGV分揀系統(tǒng)是屬于二維碼導航,且有一個瓶頸:AGV小車越多,其處理量反而會下降。

    4)自動分揀系統(tǒng):

    滑塊分揀機,用于箱式的分揀,對于包裝是柔性的貨物是不能分揀的;交叉帶分揀,主要用于細分領域,能提供比較多的格口(格口即分揀目的地),運行速度較高,分揀能力可做到20000-40000件,甚至更高;單臺設備一般不會超過30000件……

    5)電子標簽系統(tǒng):

    主要用于播種和摘果的揀選,解決分揀錯分率問題,這種的錯分率較低,有效提高分揀效效率;一般電子標簽系統(tǒng)差錯率少于萬分之五,應用電子標簽系統(tǒng)比手工分揀的效率高。

    6)密集存儲系統(tǒng):

    前面講過2種,垂直和水平的旋轉(zhuǎn)庫,垂直的旋轉(zhuǎn)庫一般單機即可使用,而水平的旋轉(zhuǎn)庫則需配套使用,其效率比人工要高6-10倍。由于密集存儲系統(tǒng)能夠增加50%左右的存儲密度,其能節(jié)省的存儲空間可達50%-60%,目前密集存儲系統(tǒng)在電商倉里用的不多。

    7)貨到人系統(tǒng):

    專門指AGV貨到人,馱著貨架移動;還有一個貨到人系統(tǒng)叫在線揀選工作站,一般可達1000件/小時,傳統(tǒng)的揀選中70%的時間用在走路上,30%時間用于揀選,效率低;運用貨到人系統(tǒng),效率會大大提高。

    8)在線機器人分揀系統(tǒng):

    主要問題在于價格比較高,對倉儲行業(yè)來講性價比是不高的,效率無法與人工去比;但有一個好處是能夠進行炒作,對自己品牌的高大上形象的塑造有好處,目前在京東和菜鳥出現(xiàn),其他的電商倉儲里用的很少。



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    四.智能工廠物流規(guī)劃的效果

    華工賽百在智能工廠規(guī)劃咨詢項目實踐中逐步摸索和優(yōu)化出來成熟的智能倉儲物流解決方案,同時又指導應用于新智能工廠的規(guī)劃,對于智能化物流的建設起到了顯著的推進作用。物流規(guī)劃涉及的領域很多,賽百君精簡了華工賽百智能倉儲物流解決方案內(nèi)容,快速的科普了一下智能工廠物流規(guī)劃的方法,如有不足可以在評論區(qū)留言。


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