谷志平 侯慶喜

（1天津科技大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，天津，300457 2亞太森博（山東）漿紙有限公司，日照，276826）

隨著造紙企業(yè)對紙卷倉儲管理的要求不斷提高，土地、人力資源等成本的持續(xù)增加，自動(dòng)紙卷立體倉庫應(yīng)運(yùn)而生并且在造紙行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。相比傳統(tǒng)平面?zhèn)}庫，自動(dòng)紙卷立體倉庫具有充分利用空間、提高存儲量、高效出入庫、節(jié)省人力資源等特點(diǎn)，且倉庫管理系統(tǒng)（WMS)能與上層ERP管理系統(tǒng)實(shí)施無縫銜接，如圖1所示。本文重點(diǎn)介紹自動(dòng)立體倉庫作為中間倉庫在銅版紙生產(chǎn)中的應(yīng)用案例。

圖1 自動(dòng)立體倉庫實(shí)物圖

1 紙卷自動(dòng)立體中間倉庫概述

在銅版紙生產(chǎn)過程中，紙卷自動(dòng)立體倉庫作為中間倉庫來使用，其作用相當(dāng)于一個(gè)水庫，起到緩沖產(chǎn)量的作用。由于銅版紙產(chǎn)品品種較多，有高光澤銅版紙、亞光銅版紙、絲光銅版紙、單面銅版紙、雙面銅版紙等眾多品種；另外產(chǎn)品規(guī)格也較多，再加上同一品種的產(chǎn)品在質(zhì)量上也有不同的檔次。因此，如果在一特定的時(shí)間內(nèi)，某一產(chǎn)品規(guī)格的紙卷多于訂單，可以快速利用中間倉庫暫時(shí)存入這個(gè)規(guī)格紙卷，將來有訂單時(shí)再將這種規(guī)格的紙輥從中間倉庫出庫到切紙機(jī)進(jìn)行分切。既能提高對生產(chǎn)的響應(yīng)速度，又能提高切紙機(jī)的利用率。中間倉庫對于銅版紙生產(chǎn)線，起著非常重要的作用，國內(nèi)的銅板紙生產(chǎn)線，基本全部配備全自動(dòng)中間倉庫，比如：APP金東紙業(yè)1#、2#、3#機(jī)，APP海南2#機(jī)，UPM常熟2#機(jī)，山東太陽紙業(yè)20#機(jī)，山東華泰紙業(yè)8#機(jī)等。

2 紙卷自動(dòng)立體中間倉庫的組成

由管理服務(wù)器，地面站，自動(dòng)行車，存放紙卷的塔位及存放的紙卷組成。

3 中間倉庫的設(shè)計(jì)

以一條年產(chǎn)量為70萬噸的銅版紙生產(chǎn)線為例。

3.1 基本參數(shù)

（1）最終產(chǎn)品：80～200 g/m2銅版紙

（2）自復(fù)卷機(jī)來的紙卷基本信息

紙卷直徑：650～1650 mm

紙卷寬度：500～2200 mm

紙芯管直徑：76、152 mm

紙卷密度：最小0.8 kg/dm3，最大1.3 kg/dm3

紙卷理論重量：最小130 kg，最大6100 kg

（2）進(jìn)中間倉庫紙卷設(shè)計(jì)重量：最小600 kg，最大6000 kg。

（3）進(jìn)中間倉庫紙卷直徑、寬度比例不超過1：3。

（4）中間倉庫設(shè)計(jì)堆垛高度：最高15 m。

3.2 存儲區(qū)域及存儲格

（1）最多可提供兩個(gè)不同大小格子的存儲分區(qū)，每個(gè)存儲分區(qū)內(nèi)用于堆垛的存儲格大小一致。

（2）最小的存儲格大小是由自動(dòng)行車真空吸盤的直徑?jīng)Q定的。

（3）每個(gè)存儲分區(qū)的長度可以根據(jù)不同直徑的紙卷的生產(chǎn)計(jì)劃來獨(dú)立地調(diào)節(jié)，軟件系統(tǒng)能對倉庫有自動(dòng)調(diào)整的功能。

（4）在每個(gè)存儲區(qū)的存儲格的大小是根據(jù)這區(qū)域存儲的最大的紙卷直徑加100 mm，針對該項(xiàng)目，按兩個(gè)存儲格設(shè)計(jì)。存儲格1600 mm用于堆垛紙卷直徑從650 mm到1500 mm，存儲格1750 mm用于堆垛直徑從1501 mm到1750 mm的紙卷。

3.3 全自動(dòng)行車處理能力的設(shè)計(jì)：

復(fù)卷機(jī)設(shè)計(jì)能力：2287 t/d

復(fù)卷機(jī)效率：按80%考慮

紙卷平均尺寸：按直徑1500mm，寬度1900mm考慮

紙卷平均密度：1.2 kg/dm3

進(jìn)入中間倉庫紙輥的比例：按占總產(chǎn)量的50%考慮

進(jìn)入切紙機(jī)的紙輥的比例：按占總產(chǎn)量的50%考慮

切紙機(jī)設(shè)計(jì)能力：按總產(chǎn)量的80%設(shè)計(jì)

中間倉庫處理能力：

2287 t/d×80%÷24 h/d÷3.985 t/rolls=19.13 rolls/h

≈20 rolls/h

20×50%=10 rolls/h

入庫10 rolls/h，則出庫10 r/h，故行車處理能力：20 rolls/h

3.4 中間倉庫存儲能力的設(shè)計(jì)：

（1）中間倉庫的外形尺寸：根據(jù)本項(xiàng)目的銅版紙的產(chǎn)量，結(jié)合國內(nèi)其它類似工廠的運(yùn)行情況，按一臺全自動(dòng)行車來配置?？紤]到行車的跨度的允許設(shè)計(jì)值，根據(jù)與德馬格和科尼公司交流的信息，按最大跨度28.5 m設(shè)計(jì)；考慮到行車運(yùn)行速度及吸盤提升速度設(shè)計(jì)值，根據(jù)與德馬格和科尼公司交流的信息，中間倉庫的長度按80 m設(shè)計(jì)比較合理。布置如圖2所示。

（2）存儲能力的大小：

按100%存儲能力：儲存量為24950 t

圖2 自動(dòng)立體倉庫布置圖

按80%存儲能力：儲存量為19950 t

這些數(shù)據(jù)是根據(jù)紙卷的平均密度1.2 kg/dm3，第一區(qū)域直徑1500 mm計(jì)算,第二區(qū)域直徑1650 mm計(jì)算。

4 自動(dòng)立體倉庫應(yīng)用前景

自動(dòng)立體倉庫的出現(xiàn)與發(fā)展，與工業(yè)、科技的發(fā)展相適應(yīng)，現(xiàn)代化大生產(chǎn)，越來越促使工業(yè)生產(chǎn)社會化、專業(yè)化、集中化。生產(chǎn)的高度機(jī)械化和自動(dòng)化必然要求物資的供應(yīng)和分發(fā)要及時(shí)、迅速、準(zhǔn)確。立體倉庫技術(shù)能否得到迅速的應(yīng)用和發(fā)展，已成為工廠設(shè)計(jì)中高科技的一個(gè)象征。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，倉儲技術(shù)將進(jìn)一步向系統(tǒng)化、自動(dòng)化、無人化方向發(fā)展，倉庫管理也將向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。自動(dòng)立體倉庫在企業(yè)的廣泛應(yīng)用將為進(jìn)一步提高企業(yè)的綜合效益發(fā)揮著重要的作用。自動(dòng)立體倉庫目前在銅版紙生產(chǎn)中作為中間倉庫來使用，在銅版紙工廠已發(fā)揮了重大的作用。目前，自動(dòng)立體倉庫也開始在某些產(chǎn)品上作為成品倉庫來取代傳統(tǒng)的平面?zhèn)}庫在應(yīng)用，在這種情況下，真空吸盤將被自動(dòng)抱卡取代。但是，由于抱卡會對紙輥表面造成一定的損傷，因此只是在某些產(chǎn)品上應(yīng)用。我們相信，在不久的將來，隨著科學(xué)的發(fā)展，自動(dòng)立體倉庫在造紙行業(yè)一定會發(fā)揮越來越大的作用。

[1]DEMAG公司對年產(chǎn)70萬噸銅版紙生產(chǎn)線中間倉庫技術(shù)方案。

[2]貢霰.自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展與展望 [J]·中國科技財(cái)富（fortune world)，2009，(10)