鄭燁 陸磊 段世濤

摘? 要：自動(dòng)化立體庫(kù)在煙草制造業(yè)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，主要用于片煙醇化高架庫(kù)、片煙配方高架庫(kù)、卷煙材料高架庫(kù)、成品高架庫(kù)、煙絲高架庫(kù)、濾棒交換高架庫(kù)等。自動(dòng)化立體庫(kù)由立體貨架、堆垛機(jī)、輸送設(shè)備、通訊系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理管理系統(tǒng)組成。自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)能夠按照指令自動(dòng)完成貨物的存取，并能對(duì)庫(kù)存貨物進(jìn)行自動(dòng)管理，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。文章將以濾棒作業(yè)區(qū)立體庫(kù)為例，介紹濾棒作業(yè)區(qū)自動(dòng)化立體庫(kù)及其信息系統(tǒng)在煙草制造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：立體庫(kù);堆垛機(jī);管理;調(diào)度;服務(wù)器

中圖分類號(hào)：F274? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）27-0182-03

Abstract： Automated three-dimensional library has been widely used in tobacco manufacturing industry， mainly used in cigarette alcoholization viaduct， cigarette formula viaduct， cigarette material viaduct， finished product viaduct， cut tobacco viaduct， filter rod exchange viaduct and so on. The automatic three-dimensional library is composed of three-dimensional shelf， stacker， conveying equipment， communication system， automatic control system， monitoring system and warehousing management system. The automated three-dimensional library system can automatically complete the access of goods according to the instructions， and can automatically manage the inventory goods， thus completely realizing the automatic operation. Taking the three-dimensional database of filter rod operation area as an example， this paper introduces the application of automatic three-dimensional database and its information system in tobacco manufacturing.

Keywords： three-dimensional library; stacker; management; scheduling; server

1 概述

自動(dòng)化立體庫(kù)是現(xiàn)代化物流技術(shù)的典型代表，具有提高物流管理水平，提高工作效率和空間利用率等許多優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)設(shè)備包括計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)、貨架系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、輸送機(jī)系統(tǒng)、站臺(tái)控制系統(tǒng)、空托盤(pán)及實(shí)托盤(pán)。

自動(dòng)化立體庫(kù)可廣泛應(yīng)用在電子、機(jī)械、醫(yī)藥、煙草、汽車、化工、食品、飲料及印刷出版業(yè)等行業(yè)的生產(chǎn)制造物流和分銷物流。自動(dòng)化立體庫(kù)模塊智能化設(shè)計(jì)讓物流倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)管理水平上了一個(gè)新臺(tái)階。

2 系統(tǒng)功能

濾棒作業(yè)區(qū)的主要任務(wù)是為不同卷煙品牌提供相應(yīng)規(guī)格的濾棒，作業(yè)區(qū)布局如圖1所示，其中包括成型機(jī)、發(fā)射機(jī)、堆垛機(jī)以及立體庫(kù)。成型機(jī)、發(fā)射機(jī)、人工站臺(tái)/抽檢站臺(tái)的入庫(kù)/出庫(kù)任務(wù)，都通過(guò)對(duì)堆垛機(jī)的有效控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。

濾棒作業(yè)區(qū)調(diào)度系統(tǒng)的主要功能是通過(guò)對(duì)堆垛機(jī)的控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)濾棒的供給和倉(cāng)儲(chǔ)。調(diào)度系統(tǒng)控制堆垛機(jī)將成型機(jī)生產(chǎn)的不同規(guī)格的濾棒入庫(kù)至立體庫(kù)存儲(chǔ)，又根據(jù)發(fā)射機(jī)需求，將不同規(guī)格濾棒出庫(kù)至相應(yīng)發(fā)射機(jī);對(duì)發(fā)射機(jī)站臺(tái)空盤(pán)進(jìn)行入庫(kù)，以供應(yīng)成型機(jī)空盤(pán)需求;堆垛機(jī)將有質(zhì)量隱患的濾棒出庫(kù)至人工站臺(tái)/抽檢站臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，將滿足工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的濾棒返庫(kù)，不滿足的另作處理。

3 設(shè)備配置

3.1 立體庫(kù)

如圖1所示，立體庫(kù)共分為兩排，分別為1排和2排。其中，1排共有80列，每列3層;2排共有107列，每列7層，在此基礎(chǔ)上除去支柱占用貨位及預(yù)留應(yīng)急貨位，設(shè)計(jì)貨位數(shù)為910個(gè)。

3.2 生產(chǎn)設(shè)備站臺(tái)

生產(chǎn)設(shè)備站臺(tái)分為發(fā)射機(jī)連接站臺(tái)和成型機(jī)連接站臺(tái)，如圖1所示。

發(fā)射機(jī)連接站臺(tái)數(shù)為14個(gè)，每個(gè)站臺(tái)分為上下2層，上層為實(shí)托盤(pán)出庫(kù)站臺(tái)，下層為空托盤(pán)入庫(kù)站臺(tái)。成型機(jī)連接站臺(tái)數(shù)18個(gè)，每個(gè)站臺(tái)分為上下2層，上層為空托盤(pán)出庫(kù)站臺(tái)，下層為實(shí)托盤(pán)入庫(kù)站臺(tái)。

3.3 抽檢和人工站臺(tái)

由于設(shè)備因素或人為因素，會(huì)導(dǎo)致濾棒達(dá)不到工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，如出現(xiàn)觸頭、膠孔、炸口等問(wèn)題，因此，需要對(duì)有質(zhì)量隱患且已入庫(kù)的濾棒進(jìn)行抽檢，抽檢后若濾棒若達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，則對(duì)抽檢濾棒進(jìn)行返庫(kù);若達(dá)不到工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，則另作處理不再入庫(kù)。如圖1所示，濾棒作業(yè)區(qū)包含1個(gè)抽檢站臺(tái)和1個(gè)人工站臺(tái)。抽檢站臺(tái)和人工站臺(tái)的最大載貨能力皆為44盤(pán)。

3.4 堆垛機(jī)

為適應(yīng)濾棒作業(yè)區(qū)空托盤(pán)及實(shí)托盤(pán)的供給要求，采用具有獨(dú)特設(shè)計(jì)的雙叉式堆垛機(jī)，單叉載貨量為22盤(pán)，因此每臺(tái)雙叉堆垛機(jī)的最大載貨量為44盤(pán)。兩排立體庫(kù)的兩個(gè)巷道中共有4堆垛機(jī)，每個(gè)巷道有2臺(tái)。堆垛機(jī)不僅能夠完成出庫(kù)任務(wù)和入庫(kù)任務(wù)，還能進(jìn)行貨間搬運(yùn)，使得立體庫(kù)的貨物布局更加合理，提高立體庫(kù)的倉(cāng)儲(chǔ)能力和供給能力。

4 硬件配置

包含打印機(jī)、服務(wù)器、UPS電源、切換器。

5 軟件配置

自動(dòng)化立體庫(kù)控制系統(tǒng)按功能可劃分為三個(gè)層次： 信息管理層、調(diào)度監(jiān)控層和設(shè)備執(zhí)行層，控制系統(tǒng)的組成如圖2所示。

控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)、管理主服務(wù)、定時(shí)服務(wù)、事件服務(wù)、管理客戶端、調(diào)度主服務(wù)、調(diào)度顯示服務(wù)、調(diào)度客戶端相互通信配合，形成軟件構(gòu)架如圖3所示。

6 調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行

6.1 調(diào)度系統(tǒng)流程圖

成型機(jī)空托盤(pán)出庫(kù)流程圖如圖4（a）所示，成型機(jī)實(shí)托盤(pán)入庫(kù)流程圖如圖4（b）所示。

6.2 堆垛機(jī)調(diào)度系統(tǒng)主界面

調(diào)度控制主畫(huà)面如圖5所示，由四臺(tái)堆垛機(jī)及出入庫(kù)站臺(tái)圖元，堆垛機(jī)狀態(tài)列表，任務(wù)列表及故障顯示列表構(gòu)成。

畫(huà)面向用戶提供了嘴棒庫(kù)中的出入庫(kù)站臺(tái)、四臺(tái)堆垛機(jī)、及貨架的平面圖元的直觀描述，用戶可通過(guò)畫(huà)面了解站臺(tái)相對(duì)貨架的位置及編號(hào)、站臺(tái)狀態(tài)顯示、堆垛機(jī)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，實(shí)時(shí)了解堆垛機(jī)運(yùn)行所處的位置及狀態(tài)。

用戶通過(guò)點(diǎn)擊堆垛機(jī)圖元，可完成部分堆垛機(jī)電控柜觸摸屏的操作，包括堆垛機(jī)調(diào)度模式在線、調(diào)度模式離線、任務(wù)取消、返回原點(diǎn)、故障復(fù)位、任務(wù)下達(dá)模式自動(dòng)、任務(wù)下達(dá)模式手動(dòng)等操作。

7 結(jié)束語(yǔ)

采用立體庫(kù)設(shè)計(jì)的堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同規(guī)格濾棒的存儲(chǔ)和供給，在很大程度上減少了人力、物力和財(cái)力的消耗，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了濾棒存儲(chǔ)和供給的準(zhǔn)確性和高效性。在未來(lái)的工作中，將繼續(xù)對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)可靠性和安全性。

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