王淑艷，趙斐，周 亮，郭 麗 ，蘇志杰

WANG Shu-yan1, ZHAO Fei1, ZHOU Liang1, GUO Li2, SU Zhi-jie2

（1.中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，北京 100076；2.北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所，北京 100120）

0 引言

隨著航天事業(yè)的發(fā)展，物流環(huán)節(jié)為設(shè)備裝配提供有力保障，其作用變得越來越重要。自動化倉儲系統(tǒng)具有節(jié)約用地、減輕勞動強(qiáng)度、高倉儲自動化水平及管理水平、降低儲運(yùn)損耗、提高物流效率等優(yōu)點。通過在航天一院物流中心特裝物資庫房內(nèi)建設(shè)集進(jìn)貨、存儲、分揀、配送為一體的高效率的經(jīng)濟(jì)實用的特裝物資自動化立體存儲系統(tǒng)，提高了倉庫存儲量和作業(yè)效率，滿足院“十二五”期間及未來一段時間內(nèi)因高密度發(fā)射及武器型號批產(chǎn)帶來的型號產(chǎn)品出廠齊套業(yè)務(wù)量增長的需要和倉儲作業(yè)無紙化的要求，并實現(xiàn)倉庫內(nèi)WMS與ERP系統(tǒng)無縫連接。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

航天一院物流中心特裝庫倉儲工程項目是建設(shè)在特裝庫物資庫房內(nèi)，以自動化立體倉庫為核心，通過庫房內(nèi)平置區(qū)域和出入口區(qū)域內(nèi)配套設(shè)備輔助，配以高效的信息管理系統(tǒng)，將特裝物資庫房型號產(chǎn)品出廠齊套、物資存儲發(fā)放和物資管理融為一體，其系統(tǒng)布局圖如圖1所示。

特裝物資立體庫房由三部分組成，分別是：立體庫區(qū)、產(chǎn)品擺放區(qū)、出入庫作業(yè)區(qū)。物資到貨或出廠齊套任務(wù)時根據(jù)客戶的需求、產(chǎn)品的規(guī)格和任務(wù)的時間在產(chǎn)品擺放區(qū)域進(jìn)行暫時存放，根據(jù)信息系統(tǒng)發(fā)送的出入庫指令將需上立體倉庫的物資在配載區(qū)貨架的區(qū)域進(jìn)行整理，在配載區(qū)域進(jìn)行組盤，通過出入庫輸送系統(tǒng)設(shè)備將物資送至立體貨架區(qū)域，通過堆垛機(jī)送入立體庫的具體貨位。圖中輸送系統(tǒng)由穿梭車和輸送機(jī)等設(shè)備組成。存儲單元有兩種規(guī)格尺寸，分為大托盤存儲單元和普通托盤存儲單元。

特裝庫內(nèi)存儲物資全部航天一院型號產(chǎn)品，產(chǎn)品型號繁多，物資種類多樣。產(chǎn)品型號配套、交裝工作中一個型號的交裝任務(wù)可能涉及到的產(chǎn)品多達(dá)幾千項，產(chǎn)品涉及十多個單位，任務(wù)時間有限，流程復(fù)雜。并且多型號任務(wù)下達(dá)時，需要在庫房同時開展，所以對物資管理的準(zhǔn)確性和物資集中發(fā)放的效率要求極高。

整套物流系統(tǒng)設(shè)備繁多，主要有：立體貨架系統(tǒng)100米長，高19米共計四個巷道，提供5084個貨位，額定載荷5740噸；4臺堆垛機(jī)、2臺穿梭車、45臺輸送機(jī)、17臺移載臺、2臺尺寸檢測臺、2臺重量檢測臺、6個出入口工作臺、紅外通訊、條碼識別系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控等設(shè)備和系統(tǒng)構(gòu)成。物流系統(tǒng)設(shè)備通過現(xiàn)場總線控制方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，堆垛機(jī)和穿梭車采用紅外通訊方式。

圖1 自動化物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 自動化物流系統(tǒng)流程描述

該物流系統(tǒng)以自動化立體庫為核心，以滿足軍品物資倉儲和交裝的業(yè)務(wù)需求。該自動化物流管理系統(tǒng)主要包括倉儲管理系統(tǒng)（WMS）、立體倉庫控制管理系統(tǒng)（WCS）。WMS系統(tǒng)與WCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口采用webservice方式，webservice的主要優(yōu)點是跨平臺的可互操作性以及跨防火墻的通信。自動化立體庫內(nèi)的作業(yè)流程主要包括兩種：入庫流程和作業(yè)流程，所有流程都是信息流和實物流的結(jié)合。

1）入庫流程：入庫時，作業(yè)人員在WMS系統(tǒng)中錄入入庫單，輸入產(chǎn)品的批次屬性和數(shù)量等信息，打印產(chǎn)品標(biāo)簽，貼產(chǎn)品標(biāo)簽，收貨；收貨后，進(jìn)行組盤操作，將產(chǎn)品信息綁定到托盤；完成組盤后，WMS系統(tǒng)根據(jù)存儲策略給托盤分配立庫庫位，通過系統(tǒng)接口下發(fā)入庫任務(wù)到WCS系統(tǒng)。

圖2 入庫口稱重及尺寸檢測圖

入庫物理流程圖如圖2所示。作業(yè)人員通過叉車將托盤送至立庫整盤入庫口，出入庫輸送系統(tǒng)通過條碼識別系統(tǒng)讀取托盤號，獲得入庫任務(wù)列表中對應(yīng)入庫任務(wù)，然后通過尺寸檢測裝置和稱重裝置，當(dāng)無任務(wù)或超重或超尺寸時將托盤通過穿梭車送至托盤整理口，同時在條屏上顯示原因。正常情況下托盤根據(jù)入庫任務(wù)的地址輸送至相應(yīng)巷道口，堆垛機(jī)叉取托盤后，讀取托盤條碼，將托盤入庫到分配的庫位，反饋WCS作業(yè)完成；WCS系統(tǒng)通過系統(tǒng)接口反饋WMS入庫任務(wù)完成，WMS系統(tǒng)記錄托盤號、入庫庫位、入庫時間等入庫流水信息。此時，物流和信息流同時進(jìn)入庫存，完成物流和信息流的交匯。

出庫流程：出庫時，作業(yè)人員在WMS系統(tǒng)中錄入出庫單，輸入出庫產(chǎn)品批次屬性和數(shù)量等信息；完成出庫單后，進(jìn)行庫存分配操作，WMS自動計算由庫存中哪個庫位產(chǎn)品去匹配出庫單產(chǎn)品；分配成功后，生成出庫任務(wù)，通過系統(tǒng)接口下發(fā)WCS系統(tǒng)；WCS系統(tǒng)下發(fā)作業(yè)任務(wù)到堆垛機(jī)，堆垛機(jī)進(jìn)行出庫作業(yè)。RGV調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)出庫口是否空閑控制穿梭車將托盤送至空閑出庫口；作業(yè)人員通過出入庫終端設(shè)備完成出庫產(chǎn)品的揀貨和出庫確認(rèn)，完成出庫，WMS系統(tǒng)記錄出庫產(chǎn)品、數(shù)量、時間、操作人員等出庫流水作業(yè)信息，如圖3所示。

圖3 入出庫終端顯示圖

通過整個出入庫流程可以看出，WMS系統(tǒng)是所有出入庫作業(yè)的發(fā)起者，WCS系統(tǒng)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)。分配庫位和出庫庫存分配都由WMS系統(tǒng)完成，WMS系統(tǒng)通過系統(tǒng)接口將出入庫任務(wù)下發(fā)WCS系統(tǒng)，設(shè)備在WCS系統(tǒng)的調(diào)度下完成出入庫作業(yè)，并通過WCS系統(tǒng)將作業(yè)完成情況反饋WMS系統(tǒng)以實時記錄作業(yè)的完成情況。

3 結(jié)束語

特裝庫倉儲工程于2010年11月完成招標(biāo)工作，由北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所承建，2011年3月正式開工建設(shè)，2012年12月完成主體設(shè)備的安裝及調(diào)試工作，目前本項目進(jìn)入試運(yùn)行狀態(tài)。 通過在特裝物資庫房內(nèi)建設(shè)集進(jìn)貨、存儲、分揀、配送為一體的高效率的經(jīng)濟(jì)實用的特裝物資自動化立體存儲系統(tǒng)，一方面，提升了倉庫的倉儲能力；另一方面，通過系統(tǒng)指導(dǎo)人員作業(yè)，實現(xiàn)了對倉儲作業(yè)的全過程管理，有效的提升了倉儲作業(yè)效率；另外，通過系統(tǒng)對倉儲產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行管理，實現(xiàn)了產(chǎn)品信息的可追溯性。

特裝庫倉儲工程的運(yùn)行，很好地滿足了院“十二五”期間及未來一段時間內(nèi)因高密度發(fā)射及武器型號批產(chǎn)帶來的型號產(chǎn)品出廠齊套業(yè)務(wù)量增長的需要，全面提升了院齊套任務(wù)的準(zhǔn)確率和效率。

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