文 / 蔣錦江

沈陽飛機工業(yè)集團物流裝備有限公司

蜂窩式立體庫由蜂窩式貨架、蜂窩堆垛機以及出入庫系統(tǒng)構(gòu)成，適用于長度較長（大于6m）、數(shù)量與品種較多的棒材、板材的立體存儲。本文介紹了某航空制造企業(yè)的多品種、大批量航材原材料的自動倉儲系統(tǒng)項目建設(shè)及其應用情況。

在航空、航天、軌道交通等行業(yè)的制造企業(yè)中，數(shù)量較多的長大物料（原材料）具有規(guī)格多（幾十到上百種）、單品庫存量?。◣讎嵉綆资畤崳┑忍攸c。傳統(tǒng)的存放方式一般采用平面庫，在倉儲效率、揀選效率以及作業(yè)安全方面與自動化倉儲系統(tǒng)有一定的差距。

蜂窩立體庫屬于長大物料立體倉儲應用中的一種典型設(shè)備，與常規(guī)的自動化立體庫相比，在貨架及堆垛機結(jié)構(gòu)等方面均有不同，在系統(tǒng)布局及性能上差異也較大，在某些特定應用場景比常規(guī)的自動化立體庫有較大的優(yōu)勢。

2018年，沈陽飛機工業(yè)集團物流裝備有限公司在某航空制造企業(yè)的航材倉儲系統(tǒng)建設(shè)中，通過選用蜂窩立體庫，為用戶提供了倉儲容量2500噸、SKU數(shù)量超過5000以及具有線邊庫特點的材料倉儲系統(tǒng)，取得了良好的應用效果。

一、蜂窩立體材料庫系統(tǒng)總體布局

1.庫房基本布局及物料信息

材料庫東側(cè)南北方向約長225m、寬24m，可用高度10m，蜂窩立體庫安裝區(qū)域內(nèi)長度150m、寬22m，由貨架、堆垛機、出入庫設(shè)備等構(gòu)成（見圖1）。存儲對象為型材、管材、棒材、帶材和絲材，長度有3m及以下、4m及以下和6m及以下，其規(guī)格形狀有等直徑和不等直徑、相同截面和不同截面，SKU數(shù)量超過5000，總存儲量2500噸。

圖1 蜂窩立體材料庫

2.倉儲方案及立體庫工藝布局

依據(jù)用戶生產(chǎn)特點，立體庫選用尺寸規(guī)格為6400 m m x 1100 m m x 450mm的托盤為基本存儲單元，配置2排貨架、2臺堆垛機，在貨架兩端及側(cè)面配置出入庫作業(yè)口，實現(xiàn)材料的臨時儲存，為加工設(shè)備提供原材料的供應，庫前庫后預留堆垛機維護保養(yǎng)空間，2臺堆垛機覆蓋全部貨位?？傮w布局見圖2，主要設(shè)備構(gòu)成：①端部出入庫RGV（4套），②蜂窩立體庫（1套），③側(cè)出入庫RGV（12套），④自立式起重機（3套），⑤材料加工機床（12套）。

圖2 庫區(qū)布局及主要設(shè)備（長度單位：mm）

二、系統(tǒng)設(shè)備功能介紹及主要作業(yè)流程

1.主要設(shè)備情況

設(shè)備分布示意圖見圖3，主要設(shè)備技術(shù)性能如下：

圖3 設(shè)備分布示意圖

（1）出入庫RGV-A

在立體庫的兩端共配置4臺出入庫RGV，見圖4，用于物料的出庫與入庫。

圖4 出入庫RGV

（2）貨架

貨架占地面積132.4mx18.5mx9.8m，采用組合式貨架，共兩排。

貨位尺寸規(guī)格6400mmx1100mmx 450mm，貨位數(shù)量2520個，貨位載荷2000kg，參見圖5。

圖5 貨架系統(tǒng)

（3）堆垛機

系統(tǒng)配置2臺蜂窩式堆垛機，有效載荷2000kg，系統(tǒng)總出入庫能力2x25托盤/小時，參見圖6。

圖6 堆垛機示意圖

（4）出入庫RGV-B

本項目在立體庫側(cè)面配置12臺出入庫RGV，用于加工機床的直接供料。

（5）托盤

尺寸規(guī)格6400mmx1100mmx 450mm，有效載荷1000kg，總數(shù)量2520個，參見圖7。

圖7 托盤示意圖

2.主要作業(yè)流程

（1）入庫流程（參見圖8）

圖8 入庫流程

操作人員通過倉儲管理系統(tǒng)輸入入庫信息，主要有材料牌號、規(guī)格、爐批號、重量、生產(chǎn)日期、油封期和貨物條碼信息等，LED屏顯示入庫信息。倉儲管理系統(tǒng)分配貨位，向堆垛機下達指令，取出空托盤，送至出入料口等待接料。貨架分區(qū)域管理，貨架與托盤固定存放，RGV小車自動輸送到庫前揀選位。

操作人員核對存料托盤位置，并通過絎車或手工方式，將入庫材料放入RGV小車的存料托盤，要求托盤存放單一型號產(chǎn)品，但可以不同爐批號。揀選作業(yè)平臺對放入材料進行自動稱重（必要時可以手動稱重），操作人員確認后，倉儲管理系統(tǒng)自動計入材料總重量。操作人員作業(yè)完成經(jīng)LED屏核對信息無誤后入庫。托盤經(jīng)輸送系統(tǒng)進行超高、超寬、超長、超重等檢測無誤后送至出入料口，堆垛機自動將托盤運送到指定貨位位置，倉儲管理系統(tǒng)完成存貨記錄。

（2）出庫流程（參見圖9）

圖9 出庫流程

出庫作業(yè)有兩端出庫和側(cè)面出庫兩種方式。

①兩端出庫

兩端出庫主要適用于物料直接發(fā)往其他車間及工位。操作人員通過倉儲管理系統(tǒng)輸入出庫信息，主要有材料牌號、規(guī)格、爐批號、重量、生產(chǎn)日期、油封期等。倉儲管理系統(tǒng)自動查找需出庫存料托盤，向堆垛機下達指令。堆垛機在貨架的指定位置取出存料托盤，運送至出入料口。RGV小車自動將出入料口的存料托盤運送到出庫位，LED屏同時顯示相應出庫材料信息供操作人員確認。操作人員核對存料托盤編號，確認所出材料及條碼信息無誤。操作人員在RGV小車上完成取料作業(yè)。RGV小車對剩余材料進行稱重，操作人員確認后，系統(tǒng)自動計入出庫材料重量。系統(tǒng)能實現(xiàn)按優(yōu)先級依次降級選擇，即：緊急出庫、緊急入庫、普通出庫、普通入庫，同級別按照先后順序。多條命令可以同時輸入，若無緊急命令，倉儲管理系統(tǒng)按命令輸入的先后自動排序；倉儲管理系統(tǒng)應能夠同時完成存貨和取貨平行交叉作業(yè)，以提高效率。

②側(cè)面出庫流程描述

側(cè)面出庫主要適用于物料直接輸送到旁邊機床設(shè)備。機床用料需求傳遞給WMS后，堆垛機取指定貨位托盤到目標出庫RGV-B，出庫RGV-B輸送托盤到緩存工位，物料由自立式起重機吊運到機床上料位置。

（3）盤庫流程

操作人員在管理計算機上按照盤庫通知單，搜索到庫內(nèi)指定物資的貨位，發(fā)出出庫指令，相應貨位的托盤被自動取出到出庫口。操作人員按照盤庫單，清點物資數(shù)量。盤庫完畢，操作人員確認后，發(fā)出回庫指令，將托盤送入原貨位。如盤點數(shù)量不符，操作人員填寫盤盈盤虧表單。

三、技術(shù)亮點與難點

本項目貨架采用蜂窩式儲存，在立體庫的長度和高度方向?qū)崿F(xiàn)了貨位的密排，節(jié)省了普通堆垛機貨叉的微升、微降空間，減少了托盤與貨架立柱的空間。

整個項目的技術(shù)難點是堆垛機推拉、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，要求整體結(jié)構(gòu)精巧，動作復雜，可靠性高，可擴展性強。

四、應用效果

本項目自投入運行以來，基本達到項目預期目標，與原有倉儲模式相比，蜂窩立體庫節(jié)省了4000m2的倉庫面積，倉庫現(xiàn)場作業(yè)人員由原來的20余人減少到10人，同時提高了作業(yè)效率與信息化管理水平。

在本項目中，蜂窩立體庫在提供航材立體倉儲的同時，還實現(xiàn)了與加工設(shè)備的直接對接，為工廠數(shù)字化車間等智能制造項目提供了必要支撐。

自2008年以來，沈陽飛機工業(yè)集團物流裝備有限公司一直致力于長大物料立體存儲技術(shù)的研究。蜂窩立體庫屬于長大物料立體倉儲解決方案的一種典型產(chǎn)品，可有效解決倉儲面積、產(chǎn)線布局、物流效率等生產(chǎn)制造中常見的問題。該項目能夠給長大物料的自動化立體存儲設(shè)備產(chǎn)品在國內(nèi)的深度推廣提供參考借鑒。