饒 豐，張新山，韓 駿，田 博

（北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所，北京 100120）

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、發(fā)售等各環(huán)節(jié)的管理要求不斷提升，自動(dòng)化物流系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用在汽車(chē)、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(dòng)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(jì)與集成能力更趨成熟，能夠給用戶(hù)提供更多的完整的系統(tǒng)解決方案。

自動(dòng)化物流系統(tǒng)在酒類(lèi)行業(yè)中的應(yīng)用才剛剛開(kāi)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(dòng)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(shí)有效改善企業(yè)人工的工作環(huán)境、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

本文以某酒業(yè)的項(xiàng)目為例，介紹自動(dòng)化物流系統(tǒng)在酒類(lèi)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(dòng)化物流系統(tǒng)是采用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)（AS/RS）、碼垛機(jī)器人、單件箱輸送系統(tǒng)、托盤(pán)輸送系統(tǒng)和計(jì)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(chē)間及原輔料的存儲(chǔ)，集生產(chǎn)車(chē)間成品輸送與堆碼、成品存儲(chǔ)與發(fā)售、輔料存儲(chǔ)與配送等功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸送件箱、自動(dòng)件箱碼垛、自動(dòng)入庫(kù)存儲(chǔ)、自動(dòng)出庫(kù)發(fā)售的自動(dòng)化物流流程。

同時(shí)，設(shè)計(jì)完善的管理監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)物流過(guò)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(shí)性和信息的準(zhǔn)確性。

物流系統(tǒng)以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)為核心，按照功能分為三個(gè)區(qū)域，有兩個(gè)入出庫(kù)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(kù)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(dòng)碼垛入庫(kù)區(qū)，從圖中可以看出這樣的設(shè)計(jì)很好的銜接了生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、銷(xiāo)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(gè)系統(tǒng)設(shè)備繁多，出入庫(kù)頻率高，對(duì)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(guò)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(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)占地6000平方米，設(shè)計(jì)有18排貨架，庫(kù)容量達(dá)2萬(wàn)4千余立方米，可以存放超過(guò)一百萬(wàn)箱白酒，相比原來(lái)的平庫(kù)存放模式，大大的提高了空間利用率。高速的件箱整理線(xiàn)可以處理每條線(xiàn)最大1000箱/小時(shí)的生產(chǎn)節(jié)拍，碼垛機(jī)器人可以適用多達(dá)200個(gè)品種的白酒件箱的碼盤(pán)，很好的滿(mǎn)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(cāng)庫(kù)的主要設(shè)備堆垛機(jī)及鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、穿梭車(chē)，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(xiāo)售旺季時(shí)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(dòng)化程度，設(shè)計(jì)了先進(jìn)的計(jì)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(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)提供了生產(chǎn)計(jì)劃管理、自動(dòng)作業(yè)處理、自動(dòng)臺(tái)帳管理、銷(xiāo)售單據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)參數(shù)維護(hù)、物流系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)時(shí)在線(xiàn)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(lái)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(dòng)、無(wú)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(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，輔以件箱輸送系統(tǒng)、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)、托盤(pán)輸送系統(tǒng)，各系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換，并通過(guò)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(gè)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(kù)流程、成品出庫(kù)流程、輔材入庫(kù)流程和輔材出庫(kù)流程。

成品入庫(kù)流程：成品的入庫(kù)位置在一層，與生產(chǎn)線(xiàn)相連，每條生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)應(yīng)1臺(tái)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(xiàn)，根據(jù)預(yù)先下發(fā)的生產(chǎn)計(jì)劃，取得成品的品種和垛型信息，件箱輸送整理線(xiàn)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(kù)托盤(pán)上，如此往復(fù)，直至托盤(pán)碼垛完成，機(jī)器人給出完成信號(hào)，并將碼盤(pán)數(shù)據(jù)與托盤(pán)信息關(guān)聯(lián)，輸送機(jī)接收到信號(hào)后，將碼垛完成的托盤(pán)輸送到等待入庫(kù)的位置，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會(huì)根據(jù)入庫(kù)巷道分配原則給托盤(pán)分配入庫(kù)巷道，穿梭車(chē)根據(jù)指令將托盤(pán)送到目的巷道的入庫(kù)輸送機(jī)，堆垛機(jī)取到托盤(pán)，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會(huì)根據(jù)入庫(kù)貨位分配原則給托盤(pán)分配貨位地址，堆垛機(jī)將托盤(pán)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?？梢钥闯觯谡麄€(gè)的成品入庫(kù)過(guò)程中，完全不需要人工干預(yù)，全部是由物流系統(tǒng)自動(dòng)完成的，和原來(lái)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(kù)流程：成品的出庫(kù)位置在一層出庫(kù)端，與發(fā)貨平臺(tái)相連。在出庫(kù)操作前，系統(tǒng)出庫(kù)開(kāi)票員要根據(jù)客戶(hù)的提貨出庫(kù)訂單進(jìn)行銷(xiāo)售出庫(kù)單據(jù)的錄入，根據(jù)出庫(kù)單據(jù)的信息，管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)先進(jìn)先出、分批次、分銷(xiāo)售區(qū)域、作業(yè)速度最快等作業(yè)分配原則生成出庫(kù)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(pán)送到出庫(kù)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(kù)信息，配合無(wú)線(xiàn)手持終端掃描托盤(pán)號(hào)獲得出庫(kù)的信息，叉車(chē)司機(jī)根據(jù)提示將成品送到相應(yīng)的裝車(chē)區(qū)進(jìn)行撿貨裝車(chē)。在整個(gè)的成品出庫(kù)過(guò)程中，除了卸貨裝車(chē)，其它步驟全部是由物流系統(tǒng)自動(dòng)完成的，與原來(lái)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(dòng)檢索、作業(yè)自動(dòng)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(xiāo)售區(qū)域的銷(xiāo)售發(fā)貨模式。輔材入庫(kù)流程：輔材到達(dá)后，倉(cāng)庫(kù)保管員核對(duì)輔材信息，錄入輔材入庫(kù)單據(jù)，指導(dǎo)人工進(jìn)行輔材碼盤(pán)，碼盤(pán)完成后，叉車(chē)司機(jī)將托盤(pán)叉到入庫(kù)臺(tái)，倉(cāng)庫(kù)保管員使用無(wú)線(xiàn)手持終端掃描托盤(pán)號(hào)、輸入碼盤(pán)信息，輸入完成后按入庫(kù)按鈕，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會(huì)根據(jù)入庫(kù)巷道分配原則給托盤(pán)分配入庫(kù)巷道，穿梭車(chē)根據(jù)指令將托盤(pán)送到目的巷道的入庫(kù)輸送機(jī)，堆垛機(jī)取到托盤(pán)，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)會(huì)根據(jù)入庫(kù)貨位分配原則給托盤(pán)分配貨位地址，堆垛機(jī)將托盤(pán)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(wú)線(xiàn)手持終端的使用使輔材收貨操作簡(jiǎn)便、信息錄入實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，改變了原來(lái)輔材管理費(fèi)時(shí)費(fèi)力的狀況。

輔材出庫(kù)流程：輔材出庫(kù)位置在一層出庫(kù)端。在出庫(kù)操作前，倉(cāng)庫(kù)保管員要根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行輔材出庫(kù)單據(jù)的錄入，根據(jù)出庫(kù)單據(jù)的信息，管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)出庫(kù)作業(yè)分配原則生成出庫(kù)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(pán)送到出庫(kù)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(chē)將出庫(kù)托盤(pán)送到出庫(kù)臺(tái)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)手持終端掃描托盤(pán)號(hào)獲得出庫(kù)信息，叉車(chē)司機(jī)根據(jù)提示將輔材送到相應(yīng)的生產(chǎn)線(xiàn)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(xiàn)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(kù)信息的錄入和出庫(kù)物資的揀選，其他各個(gè)物流環(huán)節(jié)都是全自動(dòng)的完成的，無(wú)需操作人員介入。在每一個(gè)物流環(huán)節(jié)，各系統(tǒng)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)頻繁進(jìn)行信息交互，無(wú)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(dòng)化物流系統(tǒng)使用前后成品入庫(kù)流程的比較

3 結(jié)束語(yǔ)

在某酒業(yè)的新建工業(yè)園中，自動(dòng)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(lái)完全依賴(lài)人工作業(yè)的相對(duì)落后的物流模式，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、識(shí)別、倉(cāng)儲(chǔ)、管理全程自動(dòng)化，使合理安排生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度成為可能，同時(shí)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(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。投入運(yùn)行將近1年以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高效，有力的保障了生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

隨著酒類(lèi)行業(yè)企業(yè)的發(fā)展，對(duì)先進(jìn)的物流系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)會(huì)逐步提高，自動(dòng)化物流系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多，而更完善的物流整體解決方案會(huì)給酒業(yè)企業(yè)的帶來(lái)飛躍性的發(fā)展。