国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

倉庫自動化實踐研究
——WATERS項目操作改造案例

2022-05-25 04:48:20朱海光
現(xiàn)代計算機 2022年6期
關(guān)鍵詞:運單傳送帶出庫

王 輝,朱海光

(1.上海城建職業(yè)學院機電工程與信息學院,上海 201415;2.NE公司國內(nèi)物流部,上海 200336)

0 引言

隨著信息化、智能化工業(yè)的不斷發(fā)展和深入,人工智能已經(jīng)迅速融入了全球各大產(chǎn)業(yè),越來越多的制造業(yè)、物流業(yè)廠商等勞動力密集型企業(yè)正在努力尋求智能化操作,力圖減少日益增大的勞動力成本和不斷增加的作業(yè)量。在IT技術(shù)幾十年的發(fā)展過程中,我們看到信息化和智能化改變了人類的生產(chǎn)模式和生產(chǎn)方式,現(xiàn)代智能機器人的出現(xiàn)更是改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)操作模式,為所有產(chǎn)業(yè)帶來了全新的技術(shù)展望。

物流產(chǎn)業(yè)作為全球市場產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié),已經(jīng)越來越成為制約貨物流通的瓶頸,可以說物流產(chǎn)業(yè)決定了全球貨物流通的速度,而貨物流通的速度也從一個側(cè)面決定了全球的經(jīng)濟狀態(tài)。影響物流產(chǎn)業(yè)的因素很多,比如:各國的法律制度和政策,國與國之間的關(guān)系,人員素質(zhì)等。但是越來越多的物流公司都遇到了同一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸,即勞動力成本不斷增長所帶來的制約因素。無論是大型國際物流公司,還是小型物流公司都面臨這個問題。人工操作已經(jīng)無法適應(yīng)當前物流的需求,也嚴重影響了貨物流通的速度和正確率。因此,采用自動化設(shè)備解決勞動密集型操作已經(jīng)成為刻不容緩的任務(wù)。對此,NE國際物流公司也在積極探索和研究,先從倉儲方面尋找自動化操作模式。

1 NE公司倉儲業(yè)務(wù)操作現(xiàn)狀

NE公司是某國最大的綜合性物流公司,具有近百年歷史,世界五百強企業(yè),擁有豐富的經(jīng)驗、完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),聯(lián)結(jié)世界37個國家、212個城市、383個網(wǎng)點的物流網(wǎng)絡(luò),雇員數(shù)量達43544人,擁有車輛32656輛,倉庫面積達260萬平方米,船舶載貨量42591噸,空運網(wǎng)絡(luò)遍布世界各地。對于NE公司來說,倉儲業(yè)務(wù)已經(jīng)成為公司的重點發(fā)展對象,公司擁有一套完整的WMS系統(tǒng),在信息化方面已經(jīng)相當完善,但在現(xiàn)場操作方面,公司的智能化設(shè)備就相對落后。相比之下,國內(nèi)的大型物流企業(yè)如京東、順豐、阿里巴巴等已經(jīng)走在了NE公司前面,很多倉庫采用了智能設(shè)備,部分倉庫甚至發(fā)展成了無人倉,極大地減少了人力成本,提高了工作效率,增強了企業(yè)的競爭力。

雖然各個企業(yè)運輸?shù)呢浳镱愋筒煌?,NE公司的倉儲貨物類型與上述三家公司也有著較大的區(qū)別,要實現(xiàn)全面智能化和無人倉管理有一定的困難,但還是可以從眾多業(yè)務(wù)中選擇性地開展自動化操作,對某些人力成本高、操作重復(fù)性高的項目可以進行操作改善,從一兩個項目入手,積累自動化改善經(jīng)驗,從而實現(xiàn)全面智能化倉儲操作。

要實現(xiàn)智能化倉儲管理,首先要了解目前市場上的主流智能化設(shè)備,筆者參加了多個智能化倉庫展會,深入了解了多家智能化廠商及其產(chǎn)品,對當前市場上的主流產(chǎn)品有了充分的認知,對這些產(chǎn)品的功能和應(yīng)用場景也有了進一步的了解。

2 現(xiàn)代化倉儲設(shè)備

2.1 電子標簽揀貨系統(tǒng)(DPS)

DPS(digital picking system),即摘取式電子標簽揀貨系統(tǒng),是在揀貨操作區(qū)中的所有貨架上,為每一種貨物安裝一個電子標簽,并與系統(tǒng)的其他設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)。

圖1 自動化流水線

2.2 機械手臂

機械手臂是機械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛應(yīng)用的自動化機械裝置,在工業(yè)制造、醫(yī)學治療、娛樂服務(wù)、軍事、半導體制造以及太空探索等領(lǐng)域都能見到它的身影。盡管它們形態(tài)各異,但都有一個共同的特點,就是能夠接受指令,精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點進行作業(yè)。

從操作效率上來看,機械手臂可以減少操作人員,提高效率,初步實現(xiàn)無人操作。但是,該自動化設(shè)備在制造業(yè)中的使用比較廣泛,并且對于貨物的外形有一定的要求及限制。因為機械手爪需要根據(jù)貨物的外形進行調(diào)整,這個調(diào)整既可能是硬件方面的,也可能是軟件設(shè)計的調(diào)整。所以在倉儲物流中,機械手臂的實施性能完全取決于貨物的外形。

圖2 機械手臂

2.3 自動導引運輸車(AGV)

AGV(automated guided vehicle),即自動導引運輸車,是裝備有電磁或光學等自動導引裝置,能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。

AGV以輪式移動為特征,較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比,AGV的活動區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。因此,在自動化物流系統(tǒng)中,最能充分體現(xiàn)其自動性和柔性,實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、靈活的無人化生產(chǎn),還能夠從原先的“人找貨”變成“貨找人”。

圖3 AGV及貨架

3 倉庫智能化改善實施方案

根據(jù)以上自動化操作理論,作者希望結(jié)合倉庫的實際情況,對倉庫中的大項目進行自動化改善操作。其目的就是將現(xiàn)有的人工操作轉(zhuǎn)成半自動操作,最后轉(zhuǎn)型成為自動化無人倉。由于我司倉庫的現(xiàn)場操作一直采用人工方式進行,所以想要完全采用自動化操作具有相當?shù)碾y度,因此我司想通過理論結(jié)合實際的方式,分多個階段來簡化現(xiàn)場的操作,節(jié)約人工成本,提高工作效率,改善工作質(zhì)量。

倉庫的操作分為入庫和出庫兩部分。從操作流程來看,入庫主要依靠WMS系統(tǒng)來分配庫位,如果公司擁有一套WMS系統(tǒng),那么入庫操作就會變得簡單方便。而且入庫操作對于時間的要求不是很嚴格,所以操作成本也就相對低一些,因此入庫操作反映不出倉庫作業(yè)的真實能力。真正考驗倉庫能力的是出庫操作,出庫操作對于人工和時間成本都有很高的要求。成本、效率、準確率是考驗倉庫出庫能力的三個標準。一般情況下,出庫操作分為四個步驟:①訂單入系統(tǒng),并指示貨物庫位;②揀貨操作;③貨物稱重流轉(zhuǎn);④貼運輸標簽。其中,②—④步驟都可以由自動化設(shè)備來代替人工,但考慮到采購整套設(shè)備的可行性以及成本問題,作者還是計劃分三個階段完成倉庫自動化升級作業(yè)。這三個階段由易到難,成本由低到高。通過對每個階段的認知,了解全自動化作業(yè)的整體運行模式。

2)扶蔓促。苗高超過10 cm時,及時定枝、疏枝。選留上部生長最為健壯的新梢,抹除多余枝梢,立桿扶直,讓其直立向上生長至1.2 m摘心。

第一階段:對于出庫操作的稱重流轉(zhuǎn)進行升級,采用自動滾帶和自動稱重機來代替目前的人工搬運操作,提高貨物流轉(zhuǎn)能力。

第二階段:采用機器人流轉(zhuǎn)貨物,用機器人替換自動滾帶和自動稱重機,可以為倉庫節(jié)省大量的空間,進一步提高貨物的流轉(zhuǎn)速率。缺點是仍舊需要人工進行揀貨,機器人只負責引導人工揀貨和流轉(zhuǎn)。

第三階段:全自動化操作,由機器人負責揀貨、稱重、打印標簽等一系列出庫操作,人工只需在作業(yè)臺按機器人指示進行簡單的操作。這樣庫內(nèi)基本實現(xiàn)無人化。

作者的想法是通過完成每個階段目標,來達到自動化倉庫操作的經(jīng)驗積累,并根據(jù)每個項目的特點和人員配備,開發(fā)出一套效率最優(yōu)的操作方案。下面就以WATERS項目為例,介紹通過實際操作來解決該項目的自動化操作方案。

3.1 WATERS項目當前出庫操作流程

WATERS是我司某個倉庫的一個非常重要的倉儲項目,其貨物主要為化學試劑和化學儀器等部件。我司安排了7排5層貨架供其存放,其貨物品種達到了3500種。每日工作量情況請參考表1。

表1 WATERS項目操作情況

從表1可以看出,WATERS項目占用了倉庫相當大的勞動力,由于技術(shù)手段落后,倉庫只能通過手工方式進行出入庫操作,工作效率非常低下。

當前WATERS項目的現(xiàn)場操作包括入庫和出庫兩個步驟。入庫操作相對于出庫來說比較簡單,在此不做過多的描述,我們需要改善的是出庫操作。出庫操作是本次自動化改善的重點。

WATERS項目出庫操作步驟:①客戶通過郵件形式發(fā)訂單至倉庫事務(wù)(倉庫事務(wù)主要負責WMS和TMS系統(tǒng)的導入工作)。②事務(wù)獲取訂單后,打印揀貨單、訂單標簽給現(xiàn)場操作。③現(xiàn)場操作人員(1人)根據(jù)訂單指示到庫區(qū)揀貨。④完成每票訂單的揀貨后,貨物被放在人工流水線上,由操作人員(2人)掃描貨物上的貨品型號二維碼,并將掃描信息上傳至客戶系統(tǒng)。⑤所有掃描的貨物放入紙箱內(nèi)進行封箱操作并貼上訂單標簽(1人)。⑥對所有紙箱進行稱重操作(1人)。⑦所有稱重完成的紙箱放在堆放區(qū),現(xiàn)場操作將重量信息(紙質(zhì))交給事務(wù),由事務(wù)將重量信息輸入TMS系統(tǒng)并完成分貨操作。⑧分貨完成后,事務(wù)打印運單并交給現(xiàn)場操作。⑨現(xiàn)場操作人員根據(jù)運單上的單號進行貼標工作(2人)。

3.2 WATERS項目出庫操作改善方案

以上就是目前WATERS項目的操作流程,整個流程相當復(fù)雜,非常耗時,人工成本也很高。從理論上分析,整個出庫的操作過程有三個節(jié)點可以實現(xiàn)自動化:①現(xiàn)場揀貨。②掃描、稱重操作。③貼運單。這三個節(jié)點消耗了大量的時間和人力,而且錯誤率也很高。從客戶投訴的情況看,每三次投訴中就有一次是關(guān)于這三個節(jié)點的操作。我們對這三個節(jié)點預(yù)想的改善操作如下:

(1)采用AGV智能機器人揀貨。如前文所述,AGV是目前最先進的物流倉儲機器人,可以完全替代人工進行揀貨操作。從理論上來說AGV可以應(yīng)用在WATERS項目上。

(2)采用自動傳送帶傳送貨物并完成自動掃描、封箱及稱重。當貨物被挑選出來后,我們需要掃描、封箱、稱重等一系列操作。我們采用自動傳送帶來完成上述操作。傳送帶配備有掃描設(shè)備、封箱設(shè)備以及稱重設(shè)備。貨物在流轉(zhuǎn)過程中會被自動掃描、封箱及稱重,其中掃描信息自動傳入客戶系統(tǒng),稱重信息傳入事務(wù)電腦中。貨物在皮帶傳送過程中,只有裝箱一個動作是需要人工操作的,這樣極大地減少了人力。

(3)采用掃描槍結(jié)合軟件程序完成運單打印和貼標工作。貼運單標簽是整個出庫過程中最后的步驟,也是最容易出錯的環(huán)節(jié)。在人工模式下,操作人員只能通過肉眼來尋找紙箱上的訂單號并張貼運單。這是最原始的操作方式,針對這個問題我們提出了兩種改善方案。第一種方案是直接在傳動帶上配備貼標設(shè)備,貼標工作由機械設(shè)備完成,無需人工干預(yù)。方案一的前期投入較大,需要將貼標系統(tǒng)與TMS系統(tǒng)對接,傳送帶掃描單號后上傳至TMS,TMS接到單號后將打印結(jié)果反饋至傳送帶的打印設(shè)備,打印設(shè)備完成打印后由貼標設(shè)備進行貼標。第二種是利用掃描槍和程序相結(jié)合完成貼標工作,由操作人員掃描紙箱上的型號條碼,打印機根據(jù)條碼打出運單,操作人員再將運單貼到紙箱上,整個過程需要人工干預(yù),打印機可以放在現(xiàn)場,也可以采用便攜式打印機。

3.3 WATERS項目改善方案可行性分析

對這三種改善方案進行可行性分析:

第一種方案是采用AGV模式進行揀貨。從目前的物流趨勢來看,AGV已經(jīng)占據(jù)了智能化倉儲的大部分市場,其性能非常優(yōu)越,也很適合在WATERS項目上開展實施。按每個AGV工作3年以及3年內(nèi)維護、耗電等費用約15~20萬元,貨架的購買改造為30萬元來計算,對人工操作和AGV操作進行比較,如表2所示,可以看出AGV每小時的揀貨數(shù)量相當于四個操作人員。但其價格也比較昂貴,按3年使用成本來看,其費用與人工成本相差不多。

表2 人工與AGV操作對比

在現(xiàn)有模式下,算上AGV的充電時間,倉庫需要購買兩臺AGV才能保證正常的操作,這樣采用AGV操作的成本已經(jīng)高于人工成本。而且AGV操作無法完全做到無人化,AGV是貨到人的操作模式,貨物必須由人工從貨架上提取出來。因此在當前情況下,我司只能放棄AGV計劃。當人工費用或是業(yè)務(wù)量持續(xù)增加的情況下,我司將會投入AGV。

第二種方案采用了自動傳送帶以及配屬的智能化設(shè)備來完成三個操作:①掃描上傳;②封箱打包;③稱重上傳。目前倉庫用3個人工來完成這套操作工序,貨物從上操作平臺到下操作平臺需要大約3分鐘的時間。采用自動傳送帶后,大約在30秒內(nèi)可以完成這一套操作工序,速度提高了近6倍。兩者的工作效率見表3。

表3 人工與自動傳送帶對比

從表3可知,自動傳送帶完全達到了無人化操作水平,無論是成本還是工作效率都優(yōu)于人工操作。因此,我們計劃使用自動傳送帶取代人工進行操作。

第三種改善操作包含了兩個方案,第一個方案在技術(shù)手段和操作成本上都優(yōu)于第二個方案,但根據(jù)實際操作情況倉庫選擇了第二種方案。主要原因在客戶方面。如果按照第一個方案實施,紙箱進入到貼標環(huán)節(jié)的時候是不能長時間等待的,長時間等待會造成貨物堆積和碰撞,而傳送帶上沒有足夠的空間給貨物排隊。如果客戶給出的收貨人和收貨地址是錯誤的,在紙箱稱重完成后需要事務(wù)進入TMS系統(tǒng)修改每個訂單的收貨人姓名和收貨地址,確保地址和聯(lián)系人正確后才能進行打印工作,所以當紙箱完成稱重后無法及時地打印出運單,必須等待較長的時間才能進行貼標工作。根據(jù)這個情況我們設(shè)計出了方案二,與目前的操作情況相比,方案二已經(jīng)最大限度地提高了貼標的準確率,并減輕了操作人員的壓力和負擔,提高了工作效率。

表4 兩個操作模式的對比表

4 結(jié)語

以上是本文根據(jù)現(xiàn)有市場的智能化設(shè)備和倉庫實際情況做出的改善方案,自動化操作一旦開展實施將會極大地釋放勞動力,從原來的8個人工減少為3個人工。在只有20萬元預(yù)算的情況下,這是我們探索之后所采取的一套有效解決方案。這個方案雖然只是自動化方案的第一個階段,但已經(jīng)積累了不少的自動化操作經(jīng)驗,隨著各個項目的產(chǎn)能改善和預(yù)算增加,我們也正在積極策劃第二階段的改善進程,通過AGV機器人等智能化設(shè)備,實現(xiàn)倉內(nèi)少人化的操作。我們也在探索不同項目混合操作來擴大工作量從而解決AGV使用的問題。我們的目標是通過每個階段的努力完成倉內(nèi)無人化操作,最終達到成本最優(yōu)化的目標。

綜上所述,通過對自動化倉庫的研究,筆者已經(jīng)摸索出了一套行之有效的改善方法,我們也對市場上的各種自動化設(shè)備和操作模式有了進一步的了解,在條件允許的情況下,可以對倉庫的操作進行自動化改善。

猜你喜歡
運單傳送帶出庫
傾斜傳送帶問題突破
運單信息誰在拿它做交易
中國儲運(2024年1期)2024-04-13 22:08:34
鐵路運單物權(quán)化業(yè)務(wù)模式及實施路徑探討
淺探傳送帶模型的分析策略
卷煙配貨出庫流程的優(yōu)化與應(yīng)用
散糧出庫 加快騰倉
“出庫費” 應(yīng)由誰來付
快遞電子運單協(xié)議要便于用戶閱知、保存
基于PLC的物流自動化包裝線出庫穿梭車的設(shè)計
物體在傳送帶上的運動剖析
物理通報(2012年1期)2012-03-20 03:42:16
抚宁县| 琼海市| 七台河市| 海兴县| 根河市| 荣昌县| 太康县| 奉化市| 措美县| 苏尼特左旗| 息烽县| 南通市| 白玉县| 韩城市| 阿尔山市| 金坛市| 二连浩特市| 岗巴县| 竹北市| 武平县| 城口县| 奉新县| 靖安县| 临汾市| 长宁县| 金乡县| 都匀市| 祁门县| 察雅县| 多伦县| 河池市| 通辽市| 郴州市| 同仁县| 娄烦县| 虹口区| 鹿邑县| 微山县| 奉化市| 洮南市| 文水县|