智能线边库长啥样? 看这家就够了

[罗戈导读]在建设智能化现代工厂这事上,这家致力安检解决方案的企业是认真的。经详细调研,精心挑选实施方,伴随着园林式现代化工厂落地与一套智能化物流系统投入使用,引得国内外客户争相参观,这里面究竟有何奥秘?

在建设智能化现代工厂这事上,这家致力安检解决方案的企业是认真的。经详细调研,精心挑选实施方,伴随着园林式现代化工厂落地与一套智能化物流系统投入使用,引得国内外客户争相参观,这里面究竟有何奥秘?

 物流系统效果图

为响应国家《中国制造2025》号召,培育世界知名品牌,源自清华大学的同方威视技术股份有限公司(下文简称:威视股份),以辐射成像技术为核心, 成为一家提供自主知识产权安检解决方案和服务的供应商。2015年底,威视股份在江苏常州金坛成立全资子公司,预计投资23亿元人民币,打造占地约900亩的安检产品制造研发基地,2017年动工,2018年一期工程投产。

威视股份深知智能制造离不开智能仓储和智能生产物流的支持,决定同步引入现代物流系统。2017年底,公司通过公开招标,确定北京伍强科技有限公司(下文简称:伍强科技)作为智能物流系统的总承包商和总集成商。经过1年多的努力,在其关键设备安检CT生产组装工厂——5#工厂,一套智能化物流系统于2019年初正式投入使用。

设计顶尖,系统卓越

威视股份的智能物流系统主要为其5#组装工厂年产几千套CT设备提供零部件的物流支持,包含大型CT机XT2100系列、小型CT机XT2080系列,库存设计可容纳几百套零部件。其中,各主要机型的物料SKU约1,000种,按大、中、小分为3类,大件和超大件采用平置区托盘堆放,中型件采用立体库托盘存储,小件采用立体库料箱存储。

在系统设计方面,伍强科技采用高度自动化和高度信息化相结合原则,做到生产全过程可视化管理。针对物流系统设计,伍强科技分别应用自动化托盘立体库技术、四向车箱式立体库技术、机械手自动码盘技术、机械手自动拆垛技术、货到人拣选技术、AGV技术等多项自动化物流技术。

同时,通过WMS与生产系统的连接,伍强科技依靠上述自动化物流技术的支撑,使得仓储、配料和生产装配无缝自动化对接,极大助力智能制造。为了节约空间,伍强科技在库前作业区设计了作业平台,将配方拣选、组盘等关键工作放在二层,扩大了作业空间;也为未来二期工程留下接口。

本系统虽然规模不大,但系统自动化程度高,构成复杂。主要由如下几个部分组成:

AS/RS系统(含托盘输送系统2套)

该系统包括4台堆垛机,8排货架,主要用于中型零件的储存及配送。其外围的输送系统,在二楼设计了2组配方线,一组采用人工配方,另一组采用自动配方。而且一层和二层均有与AGV系统的接口,经配方后的托盘,由立体库直接送往生产组装线线边。

配盘工作站

四向穿梭车立体库系统

这套系统包括3台四向穿梭车(未来可增加至10台以上),2台高速提升机,几万个箱式货位(含二期货位数),主要负责小件货物的储存与在线配送,并与托盘配方直接相连。

箱式穿梭车立体库

“货到人”拣选站台

同时,伍强科技采用“货到人”作业模式,完成拆零拣选业务,提升作业效率;按照生产计划完成配方拣选后,周转箱直接送往自动配方站完成托盘配方;并配备1套入库系统,2套箱式输送系统。

货到人拣选站台

此外,还包括1台机器人自动拆码垛系统,含1套3D视觉系统,1台机械手系统;1套AGV系统,其中货叉托盘式AGV2台,载重0.5吨,牵引式AGV1台,载重10吨;1套WMS系统,采用伍强科技AUTOWMS2.0产品;1套WCS系统,采用伍强科技AUTOWCS3.0产品。

流程完善 细节精确

本系统流程较为复杂,下面仅对其中几个主要流程进行阐述。

收货流程

该项目的收货流程在一楼进行。收货时,除了必要的交接外,还有两项关键工作:一是进行严格的质检,因为所有配往组装生产线的零部件必须符合质量要求,其中多是精度要求很高的零部件;二是系统区分大类,以决定储存方式。由于大件和超大件不适合AS/RS储存,设计时,伍强科技将其储存在平置区内,平置区划分有货位和区域,采用人工搬运的方式完成储存工作。

中件和大宗货物则采用AS/RS系统储存,储存前需要进行码盘和托盘检测作业,然后自动入库;小件则采用周转箱立体库储存,除了整箱入库外,系统提供并箱作业功能,即收货物料与库内周转箱并箱。

另外,收货组盘和组箱有很多策略,并非简单地将货物放置在托盘内或周转箱之中注册即可,还要考虑后期配送的需求问题,这是本系统设计的难点之一。

配方流程

配方是生产型物流系统的特点。由于线边库的容量有限,需要在配送前,按照一个生产节拍对各种物料的需求量,按比例事先进行物料配方,以实现在满足生产连续性要求的前提下,尽量减少对线边库容量的需求。

本系统配往线边的物料均采用托盘形式,因此,在配送前,需要完成托盘的组盘工作。为此,伍强科技采用整托盘形式,整箱配方方式,零箱配方方式进行组盘,以下是各配方方式的详致阐述。

整托盘形式:一个托盘就是一个配方的需求,即无需配方,这形式需要在收货时即做好准备。这是最简单的情形,但在本项目中该情形非常少见,大件和超大件基本采用这一方式。

整箱配方方式:伍强科技在二楼专门设计了一个整箱配方区完成这一作业。作业时,AS/RS将货物以托盘方式取出,送到配方区,人工将托盘上的箱子按照配方要求进行重新组盘,重新组盘的托盘和剩余的货物托盘将送往立体库储存。为了提高效率,同时可以完成最多5个托盘的配方。

零箱配方方式:本系统巧妙运用“货到人”拣选的基本原理完成配方拣选和组箱工作,被组箱的库存周转箱货物,从箱式立体库中被快速取出,在组箱工作站,按照配方要求完成订单周转箱的拣选,拣选完成的库存周转箱会回到立体库中储存。然后,完成配方的订单周转箱将被输送到组盘区进行组盘。在组盘区,机械手将自动完成组盘工作,完成组盘的托盘将被送往立体库中储存。

一般情况下,为了满足正常生产需求,需要提前1~2个班次完成配方,配方后的托盘将再次储存在立体库之中,等待未来生产启动时即可直接送往生产线。

配送流程

配送流程相对简单。生产波次启动前,物流系统将按照计划完成物料到生产线的配送。AS/RS将已经完成配方的托盘取出,AGV将自动完成从立体库到组装工位的配送。本项目设计6条生产线,其中大型设备线两条,小型设备生产线4条,均由AGV完成配送工作。

其它流程

其它流程包括应急流程,退货流程,盘点流程,空托盘处理流程,空箱处理流程,辅料处理流程等。

配方工作站于拣选工作站示意图

示范工程 独具特色

本项目作为国家智能制造示范性工程的配套工程,具备多种特点和创新点。

多种技术对症下药

本项目契合智能制造主题,根据项目特点和货物特点,伍强科技采用了自动化立体库、穿梭车立体库完成不同货物类型的储存,实现多种新技术的合理运用。立体机械手完成自动配方组盘,AGV系统完成到生产工位的最大配送。

自动化配方超群

生产配方既是生产系统的特点,也是难点。本项目采用机械手+3D识别技术,完成自动配方工作,不仅节约人工和成本,也提升了系统的自动化水平。在行业内,这一配方模式屈指可数。

“货到人”创新应用

本项目创造性地应用了“货到人”拣选技术,完成拆零配方拣选,不仅提升了效率,还减少差错,是一次大胆的尝试。可以预见,“货到人”作为面向未来的拣选技术,将在制造领域发挥重要作用。

智能物流典范

本项目将仓储和生产从物理位置、自动化、信息化等方面进行深度融合,无疑是工业制造领域的示范性工程,其技术含量领先于制造业众多领域。本系统成功上线后,接待了大量国内外客户参观,已成为威视股份的亮点;同时,也为中国智能制造和工业4.0物流系统建设提供借鉴。

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