王毅釗+馬燁

摘 要：計量生產(chǎn)自動化系統(tǒng)的建設已進入全面驗收階段。智能倉儲系統(tǒng)作為其運轉最為核心的一環(huán)，學習智能倉儲系統(tǒng)的基本知識、了解其運作流程是運行維護人員必須要做的工作。文中介紹了智能倉儲系統(tǒng)的總體規(guī)劃設計情況，對一些網(wǎng)省的建設情況做出總結，詳細說明了智能倉儲系統(tǒng)的運轉流程，并對下一步工作做出展望。

關鍵詞：計量生產(chǎn)自動化系統(tǒng)；智能倉儲系統(tǒng)；規(guī)劃；流程

中圖分類號：TM93；TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）03-00-02

0 引 言

根據(jù)國家電網(wǎng)公司的戰(zhàn)略部署，2016年是計量生產(chǎn)自動化系統(tǒng)實用化驗收的全面驗收階段。目前，全國各個網(wǎng)省的“四線一庫”建設已基本完成，部分較早開始建設的網(wǎng)省也已積累了一些計量自動化生產(chǎn)的經(jīng)驗[1]。但整體來說，該行業(yè)還處于摸索階段，而自動化工作流程對相關人員的運行維護水平提出了更高的要求。

在計量生產(chǎn)自動化系統(tǒng)的布局過程中，智能倉儲系統(tǒng)用來集中存放待檢、待配的計量裝置。所有檢定流程都從表計出庫開始，以表計入庫結束。智能倉儲系統(tǒng)作為“四線一庫”以及計量生產(chǎn)調度平臺運轉的中樞，其可靠、有序、高效的運作是整個計量生產(chǎn)自動化系統(tǒng)工作進行的根本。

1 系統(tǒng)總體設計

智能倉儲系統(tǒng)的設計需要滿足國網(wǎng)公司“整體式授權、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”的建設要求，應當起到提高檢定及配送效率、節(jié)約人力物力成本、提高計量資產(chǎn)管理水平的作用[2，3]。

1.1 系統(tǒng)的典型配置

整個智能倉儲系統(tǒng)由設施設備以及管理系統(tǒng)構成。

設施設備指其物理構成，可以按照各個功能實現(xiàn)的場所將其分為出入庫區(qū)、庫前作業(yè)區(qū)、貨架存儲區(qū)、拆包裝箱區(qū)、檢定接駁區(qū)五個部分。

根據(jù)各省表計配送、檢定載具的不同，貨架存儲區(qū)以及庫前作業(yè)區(qū)還可細分為托盤區(qū)、周轉箱區(qū)等。表1所列是一些典型的到貨、檢定、配送的載具配置模式。

需要說明的是，采用紙箱進行到貨、檢定、配送過程時所應用的紙箱不同于傳統(tǒng)配送使用的普通紙箱，而是經(jīng)過特殊設計的紙箱。這種紙箱一般具有紙頂蓋，頂蓋可由機器人直接吸起實現(xiàn)拆包。這種統(tǒng)一載具的方式簡化了表計所歷經(jīng)的流程，理論上具有更高的效率。

按照設備功能的類型，可將智能倉儲的主要設備分為貨架、堆垛機、輸送機、穿梭車、移載機、拆碼盤機、拆碼箱機、定位/擋停機構等輸送設備以及信息識別系統(tǒng)。此外，還有一些輔助設備，如儲物籠、托盤叉車、周轉箱轉運車等。

管理系統(tǒng)則包括倉儲管理軟件、調度監(jiān)控軟件、設備控制軟件。

1.2 庫容配置原則

倉庫系統(tǒng)的容量是其最重要的參數(shù)，合理的容量配置既可以滿足配送檢定的需要，又避免了冗余配置帶來的浪費。

庫容配置主要由表計的年檢定量決定。計p1、p2分別為最小、最大庫容需求系數(shù)，Q為年檢定量，V為庫存容量，那么其關系滿足下式：

p1

除檢定量外，表計的周轉能力和計劃也是確定庫容時需要考慮的因素。依據(jù)文獻[4]可知，智能倉儲的容量最大（小）時應當滿足以下條件：

（1）新表具有21（10）個工作日存量，防止到貨意外造成的無表可檢；

（2）檢定等一系列流程占用5個工作日存量；

（3）檢定完的表計具有21（10）個工作日存量，防止檢定意外造成無表可配；

（4）空周轉箱的存放占用21（5）個工作日存量；

（5）表計的周轉占用10%的貨位；

（6）應對特殊情況和長遠發(fā)展需保留20%（15%）的貨位；

（7）每年工作時間為250個工作日。

根據(jù)上述場景得出庫容系數(shù)的邊界值p1=（（10+5+10+5）/250）/（1-10%-15%）=16%， p2=（（21+5+21+21）/250）/（1-10%-20%）=38.85%。

文獻[4]向上取整，取p2為40%，將庫存容量定為年檢定量的16%～40%。當庫容系數(shù)的值越大時，庫遭受意外情況影響的風險就越??；庫容系數(shù)越小時，對庫的周轉能力要求就越高。

表2所列是一些省網(wǎng)年檢定量與庫容的參數(shù)配置（折合為單相表）。

1.3 表計的出入庫流程

以陜西省“四線一庫”系統(tǒng)為例（該省采用“紙箱+周轉箱”的運行模式），介紹表計從到貨直至出庫所經(jīng)歷的全部流程。

（1）新計量器具由配送車運輸至智能倉儲的出入庫區(qū)，與配送車相連接的伸縮皮帶機將紙箱輸送給托盤庫前區(qū)的機器人碼垛，此時表計以紙箱垛的形式存放于托盤上；

（2）托盤由穿梭機輸送至貨架前的鏈條輸送機上，鏈條輸送機再將托盤輸送到托盤立庫區(qū)的堆垛機上，堆垛機完成托盤入庫；

（3）托盤經(jīng)碼垛機、鏈條輸送機輸送到拆包裝箱區(qū)，由人工拆包并將表計裝入周轉箱中，周轉箱經(jīng)疊盤機疊箱后入庫，此時表計以周轉箱垛的方式存放于周轉箱立庫區(qū)；

（4）周轉箱垛通過輸送接駁系統(tǒng)，經(jīng)過檢定接駁區(qū)到達自動檢定流水線上，接受檢定；

（5）檢定完成后，合格表計與不合格表計分別接受標記，并進入立庫；

（6）堆垛機在接收到出庫指令后取出周轉箱垛，經(jīng)出庫輸送線將周轉箱垛輸送到出庫工位，采用人工方式將其轉運至配送車上。

在紙箱放入托盤、表計放入周轉箱時，信息自動識別系統(tǒng)都會將其信息綁定，實現(xiàn)表計與載具相互可追溯。而為防止自動化系統(tǒng)出現(xiàn)故障，各個流程都預留了人工方式處理的備用方案。

回顧該省表計的周轉流程，可以看出，該省在拆包時采用人工方式，這也是采用“紙箱+周轉箱”模式的普遍做法。普通紙箱使用機器人來進行拆包還存在一定難度，若想要實現(xiàn)檢定配送流程的全自動化，需要對普通紙箱進行一些改造。

一次單獨的檢定任務涉及檢定任務下發(fā)、檢定設備申請、設備出庫、設備核對、設備檢定、設備組箱組垛、設備入庫、檢定任務完成共計8個過程。該部分涉及三個系統(tǒng)，分別為檢定系統(tǒng)、生產(chǎn)調度平臺、倉儲系統(tǒng)。其中，生產(chǎn)調度平臺作為檢定系統(tǒng)和倉儲系統(tǒng)的總指揮，負責各種任務的發(fā)起以及信息接收，而檢定系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)之間沒有直接的數(shù)據(jù)交換，都通過生產(chǎn)調度平臺來進行配合。

這三個系統(tǒng)兩兩之間的命令傳遞、數(shù)據(jù)交換都有相應的接口，接口采用Web Service方式。

生產(chǎn)調度平臺下發(fā)檢定任務時，會先通過檢定任務校驗接口從倉儲系統(tǒng)獲取出庫數(shù)量，查詢與檢定數(shù)量是否一致。之后倉儲系統(tǒng)便從檢定出庫任務下發(fā)接口接收檢定出庫任務，待出庫完成后通過檢定出庫及明細下發(fā)接口將設備出庫明細上傳至生產(chǎn)調度平臺。檢定完成，設備組箱、組垛后，倉儲系統(tǒng)從檢定入庫任務下發(fā)接口接收入庫明細，入庫完成后通過儲位信息變更接口上傳新的儲位信息。在整個過程中，倉儲系統(tǒng)接收生產(chǎn)調度平臺3次命令，向生產(chǎn)調度平臺上傳3次信息。

2 智能倉儲系統(tǒng)的展望

應用智能倉儲系統(tǒng)極大地提升了電能計量器具的管理水平，實現(xiàn)了智能化、信息化管理[5]。

表計在入庫時，表計的各種信息自動記錄上傳并與后臺進行核對，可以判斷出表計信息與廠家提供的是否一致，統(tǒng)一批次的表計是否存在重號、漏號等現(xiàn)象。表計在庫內流轉時，工作人員能跟蹤到任何一只表計所處的流程、位置、狀態(tài)，并能隨時對其進行操作。表計出庫時，出庫的時間、數(shù)量、類型，操作人，接收單位等各種信息記錄也都上傳，方便追溯。上述各類型數(shù)據(jù)不只是簡單記錄，還可用來對表計的行為進行研究。表計的流轉周期，配送時間和空間分布等數(shù)據(jù)都可以反過來起到優(yōu)化存儲、配送方案的作用，并協(xié)助配送管理人員進行決策。而這些數(shù)據(jù)如果采用人工錄入方式將會極其繁瑣，且容易出現(xiàn)漏記、錯記、亂記等現(xiàn)象。智能倉儲系統(tǒng)對實現(xiàn)電力計量工作現(xiàn)代化物流管理起到了根本性推動作用。

在“大數(shù)據(jù)”時代，信息和數(shù)據(jù)都具有潛在價值。雖然各網(wǎng)省的計量數(shù)據(jù)規(guī)模還遠遠達不到“大數(shù)據(jù)”所談論的信息規(guī)模等級，但智能倉儲的建立已經(jīng)為積累更多有價值的數(shù)據(jù)奠定了基礎。在以后的運行過程中，智能倉儲系統(tǒng)將會收集到更多、更廣泛的數(shù)據(jù)，并將融合更多其他營銷計量工作的信息，如何利用這些資料，不斷提高計量管理工作水平將會是營銷工作人員需要考慮的問題。

3 結 語

應用智能倉儲系統(tǒng)不但提高了電能計量資產(chǎn)的周轉水平，還有效促進了檢定和倉儲的一體化配置。同時，智能倉儲作為國網(wǎng)公司大營銷戰(zhàn)略的重要布局，有利于我國智能電網(wǎng)的建設。其智能化、信息化的特點保證了表計檢定周轉效率的大幅度提升，還降低了人力、物力成本，極大地推動了計量工作的自動化進程。

參考文獻

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