自動化物流系統(tǒng)在酒類行業(yè)中的應(yīng)用

饒 豐，張新山，韓 駿，田 博

（北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所，北京 100120）

0 引言

隨著社會的發(fā)展，企業(yè)對產(chǎn)品的生產(chǎn)、倉儲、發(fā)售等各環(huán)節(jié)的管理要求不斷提升，自動化物流系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用在汽車、設(shè)備制造、食品藥品、煙草等行業(yè)，而且系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓展，隨著新技術(shù)的使用，自動化技術(shù)水平不斷提高，設(shè)備制造水平日臻完善，系統(tǒng)整體設(shè)計與集成能力更趨成熟，能夠給用戶提供更多的完整的系統(tǒng)解決方案。

自動化物流系統(tǒng)在酒類行業(yè)中的應(yīng)用才剛剛開始，但已在提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平、生產(chǎn)物流系統(tǒng)自動化程度、物流輸送的效率和準(zhǔn)確性方面表現(xiàn)優(yōu)異，同時有效改善企業(yè)人工的工作環(huán)境、降低勞動強(qiáng)度。

本文以某酒業(yè)的項目為例，介紹自動化物流系統(tǒng)在酒類行業(yè)中的應(yīng)用。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

某酒業(yè)自動化物流系統(tǒng)是采用自動化立體倉庫（AS/RS）、碼垛機(jī)器人、單件箱輸送系統(tǒng)、托盤輸送系統(tǒng)和計算機(jī)管理監(jiān)控系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)，服務(wù)于白酒灌裝生產(chǎn)車間及原輔料的存儲，集生產(chǎn)車間成品輸送與堆碼、成品存儲與發(fā)售、輔料存儲與配送等功能，實(shí)現(xiàn)自動輸送件箱、自動件箱碼垛、自動入庫存儲、自動出庫發(fā)售的自動化物流流程。

同時，設(shè)計完善的管理監(jiān)控系統(tǒng)對物流過程實(shí)施全程快速信息跟蹤與反饋，保證系統(tǒng)信息的實(shí)時性和信息的準(zhǔn)確性。

物流系統(tǒng)以自動化立體倉庫為核心，按照功能分為三個區(qū)域，有兩個入出庫作業(yè)層，一層物流系統(tǒng)如圖1所示，南側(cè)為輔材入出庫區(qū)，北側(cè)為成品發(fā)貨區(qū)，二層物流系統(tǒng)如圖2所示，南側(cè)為成品自動碼垛入庫區(qū)，從圖中可以看出這樣的設(shè)計很好的銜接了生產(chǎn)、倉儲、銷售各物流環(huán)節(jié)。

圖1 作業(yè)層一層物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2 作業(yè)層二層物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)設(shè)備繁多，出入庫頻率高，對設(shè)備的響應(yīng)速度和信息交互能力要求很高，設(shè)備控制系統(tǒng)之間以及設(shè)備控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)之間通過高速的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

自動化立體倉庫占地6000平方米，設(shè)計有18排貨架，庫容量達(dá)2萬4千余立方米，可以存放超過一百萬箱白酒，相比原來的平庫存放模式，大大的提高了空間利用率。高速的件箱整理線可以處理每條線最大1000箱/小時的生產(chǎn)節(jié)拍，碼垛機(jī)器人可以適用多達(dá)200個品種的白酒件箱的碼盤，很好的滿足了酒業(yè)成品包裝多樣、生產(chǎn)節(jié)拍快的特點(diǎn)。

立體倉庫的主要設(shè)備堆垛機(jī)及鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、穿梭車，它們的控制系統(tǒng)均采用采用高穩(wěn)定性的進(jìn)口控制設(shè)備配套以成熟的控制程序，這樣充分保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，可以適應(yīng)酒業(yè)銷售旺季時全天候高密度大批量生產(chǎn)和發(fā)貨的需求。

為提高系統(tǒng)的信息化和自動化程度，設(shè)計了先進(jìn)的計算機(jī)管理監(jiān)控系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)均由數(shù)據(jù)服務(wù)器統(tǒng)一管理，通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)提供了生產(chǎn)計劃管理、自動作業(yè)處理、自動臺帳管理、銷售單據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計、系統(tǒng)參數(shù)維護(hù)、物流系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)時在線監(jiān)控、作業(yè)的最優(yōu)分配調(diào)度等功能，完全改變了原來落后的手工帳目處理的情況，確保物流信息與物流的同步管理，實(shí)現(xiàn)了全自動、無紙化作業(yè)，提高作業(yè)效率和準(zhǔn)確性，并從根本上提高了某酒業(yè)的管理水平。

2 物流流程

此系統(tǒng)圍繞自動化立體倉庫，輔以件箱輸送系統(tǒng)、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)、托盤輸送系統(tǒng)，各系統(tǒng)通過以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換，并通過數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行的數(shù)據(jù)管理和共享。高可靠性的設(shè)備、先進(jìn)的控制系統(tǒng)、完善的信息管理系統(tǒng)使整個物流系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高效。物流流程主要包括：成品入庫流程、成品出庫流程、輔材入庫流程和輔材出庫流程。

成品入庫流程：成品的入庫位置在一層，與生產(chǎn)線相連，每條生產(chǎn)線對應(yīng)1臺提升機(jī)。成品裝箱完成后，件箱由一層提升機(jī)送到二層的件箱輸送線，根據(jù)預(yù)先下發(fā)的生產(chǎn)計劃，取得成品的品種和垛型信息，件箱輸送整理線區(qū)分不同的垛型將件箱整理后輸送到碼垛位置，機(jī)器人按照相應(yīng)垛型抓取成組件箱，碼放到入庫托盤上，如此往復(fù)，直至托盤碼垛完成，機(jī)器人給出完成信號，并將碼盤數(shù)據(jù)與托盤信息關(guān)聯(lián)，輸送機(jī)接收到信號后，將碼垛完成的托盤輸送到等待入庫的位置，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會根據(jù)入庫巷道分配原則給托盤分配入庫巷道，穿梭車根據(jù)指令將托盤送到目的巷道的入庫輸送機(jī)，堆垛機(jī)取到托盤，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會根據(jù)入庫貨位分配原則給托盤分配貨位地址，堆垛機(jī)將托盤送到分配的貨位地址，將作業(yè)的完成信息上傳給管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)完成帳目處理?？梢钥闯?，在整個的成品入庫過程中，完全不需要人工干預(yù)，全部是由物流系統(tǒng)自動完成的，和原來由人工碼垛人工搬運(yùn)人工記錄帳目的模式相比較，具有作業(yè)高效、信息準(zhǔn)確、節(jié)省人工的特點(diǎn)。兩種模式的流程比較如圖4所示。

成品出庫流程：成品的出庫位置在一層出庫端，與發(fā)貨平臺相連。在出庫操作前，系統(tǒng)出庫開票員要根據(jù)客戶的提貨出庫訂單進(jìn)行銷售出庫單據(jù)的錄入，根據(jù)出庫單據(jù)的信息，管理系統(tǒng)會根據(jù)先進(jìn)先出、分批次、分銷售區(qū)域、作業(yè)速度最快等作業(yè)分配原則生成出庫作業(yè)，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)將作業(yè)指令下發(fā)給堆垛機(jī)，堆垛機(jī)取出托盤送到出庫輸送機(jī)，將作業(yè)的完成信息上傳給管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)完成帳目處理，在LED顯示屏上提示出庫信息，配合無線手持終端掃描托盤號獲得出庫的信息，叉車司機(jī)根據(jù)提示將成品送到相應(yīng)的裝車區(qū)進(jìn)行撿貨裝車。在整個的成品出庫過程中，除了卸貨裝車，其它步驟全部是由物流系統(tǒng)自動完成的，與原來由人工查找貨物的發(fā)貨模式相比較，除了具有貨物信息自動檢索、作業(yè)自動生成執(zhí)行的特點(diǎn)外，更能完全保證酒業(yè)需要指定批次及銷售區(qū)域的銷售發(fā)貨模式。輔材入庫流程：輔材到達(dá)后，倉庫保管員核對輔材信息，錄入輔材入庫單據(jù)，指導(dǎo)人工進(jìn)行輔材碼盤，碼盤完成后，叉車司機(jī)將托盤叉到入庫臺，倉庫保管員使用無線手持終端掃描托盤號、輸入碼盤信息，輸入完成后按入庫按鈕，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會根據(jù)入庫巷道分配原則給托盤分配入庫巷道，穿梭車根據(jù)指令將托盤送到目的巷道的入庫輸送機(jī)，堆垛機(jī)取到托盤，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會根據(jù)入庫貨位分配原則給托盤分配貨位地址，堆垛機(jī)將托盤送到分配的貨位地址，將作業(yè)的完成信息上傳給管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)完成帳目處理。無線手持終端的使用使輔材收貨操作簡便、信息錄入實(shí)時準(zhǔn)確，改變了原來輔材管理費(fèi)時費(fèi)力的狀況。

輔材出庫流程：輔材出庫位置在一層出庫端。在出庫操作前，倉庫保管員要根據(jù)生產(chǎn)計劃進(jìn)行輔材出庫單據(jù)的錄入，根據(jù)出庫單據(jù)的信息，管理系統(tǒng)會根據(jù)出庫作業(yè)分配原則生成出庫作業(yè)，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)將作業(yè)指令下發(fā)給堆垛機(jī)，堆垛機(jī)取出托盤送到出庫輸送機(jī)，將作業(yè)的完成信息上傳給管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)完成帳目處理，穿梭車將出庫托盤送到出庫臺，通過無線手持終端掃描托盤號獲得出庫信息，叉車司機(jī)根據(jù)提示將輔材送到相應(yīng)的生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備。這樣按成品配套發(fā)放的輔材配送模式很好的保證了生產(chǎn)線的輔材供應(yīng)。從以上的物流流程描述，可以看出除了輔料入庫信息的錄入和出庫物資的揀選，其他各個物流環(huán)節(jié)都是全自動的完成的，無需操作人員介入。在每一個物流環(huán)節(jié)，各系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)頻繁進(jìn)行信息交互，無縫銜接，達(dá)成物流和信息流的高度統(tǒng)一。

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

圖4 自動化物流系統(tǒng)使用前后成品入庫流程的比較

3 結(jié)束語

在某酒業(yè)的新建工業(yè)園中，自動化物流系統(tǒng)已經(jīng)成為生產(chǎn)和物流調(diào)度的中樞，徹底改變了原來完全依賴人工作業(yè)的相對落后的物流模式，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、識別、倉儲、管理全程自動化，使合理安排生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、降低工人勞動強(qiáng)度成為可能，同時在最大限度的利用空間、企業(yè)的宏觀管理方面展現(xiàn)了無可比擬的優(yōu)勢。投入運(yùn)行將近1年以來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高效，有力的保障了生產(chǎn)和銷售。

隨著酒類行業(yè)企業(yè)的發(fā)展，對先進(jìn)的物流系統(tǒng)的認(rèn)識會逐步提高，自動化物流系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用會越來越多，而更完善的物流整體解決方案會給酒業(yè)企業(yè)的帶來飛躍性的發(fā)展。