文 / 那業(yè)丹 方忠民
近年來(lái)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)健康發(fā)展,產(chǎn)銷(xiāo)量再創(chuàng)新高,行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益增速明顯,新能源汽車(chē)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)輪胎企業(yè)的要求隨之提升,對(duì)輪胎產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過(guò)程管理、質(zhì)量管理和信息化管理、性能要求也逐漸加強(qiáng)。輪胎企業(yè)進(jìn)行智能化生產(chǎn)管理,是未來(lái)企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。
中國(guó)是輪胎生產(chǎn)大國(guó),全球70%的輪胎在中國(guó)生產(chǎn)。輪胎行業(yè)又是中國(guó)具有代表性的勞動(dòng)密集型企業(yè)。目前,輪胎生產(chǎn)工廠面臨招工難、人員管理難度大、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、物流作業(yè)效率低、物流成本高等問(wèn)題。近年來(lái),國(guó)內(nèi)很多輪胎生產(chǎn)企業(yè)都陸續(xù)在進(jìn)行自動(dòng)化改造,玲瓏輪胎、三角輪胎、中策橡膠、森麒麟輪胎、佳通輪胎、賽輪、金宇等企業(yè)已經(jīng)走在行業(yè)前端,在新建工廠中大面積使用自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流設(shè)備。自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流設(shè)備已經(jīng)貫穿輪胎生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)工藝環(huán)節(jié),可實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的把控和監(jiān)督、提高生產(chǎn)效率、降低企業(yè)成本,為企業(yè)帶來(lái)巨大的收益。[1]
FLOTT物流管理系統(tǒng)是一種軟件和硬件組合的解決方案,可以實(shí)時(shí)定位物流設(shè)備,并利用這些信息進(jìn)行分析和實(shí)時(shí)優(yōu)化,整合物流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和需求,為生產(chǎn)提供更高效的物流作業(yè)效率,同時(shí)降低物流成本、減少安全事故、降低能耗。
FLOOT物流管理系統(tǒng)由感知層、傳輸層、服務(wù)層和應(yīng)用四部分組成。感知層用于識(shí)別物體,采集信息;傳輸層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵層次之一,主要負(fù)責(zé)通信提供服務(wù);服務(wù)層是業(yè)務(wù)處理中心;應(yīng)用層直接為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。見(jiàn)圖1。
圖1 系統(tǒng)構(gòu)架圖
FLOTT物流管理系統(tǒng)功能模塊由AMS(物流作業(yè)任務(wù)管理系統(tǒng))、WMS(倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng))、UWB(叉車(chē)實(shí)時(shí)跟蹤定位系統(tǒng))、車(chē)載終端系統(tǒng)、接口系統(tǒng)及任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)組成,見(jiàn)圖2。
圖2 系統(tǒng)功能模塊
。任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)接口接收AMS系統(tǒng)任務(wù);
。任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)接口獲取WMS的貨位信息;
。任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)獲取叉車(chē)實(shí)時(shí)位置;
。任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)算法合理下發(fā)叉車(chē)任務(wù);
。任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)推送任務(wù)給指定的叉車(chē);
。接口系統(tǒng)負(fù)責(zé)與其他系統(tǒng)的對(duì)接。
FLOTT物流管理系統(tǒng)突破多項(xiàng)技術(shù)瓶頸,研發(fā)和整合了UWB、WMS、AMS、物流監(jiān)控系統(tǒng)等,主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下:
。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、物流路線(xiàn)進(jìn)行精準(zhǔn)建模;
??商峁┒嘬?chē)多任務(wù)復(fù)雜路徑優(yōu)化調(diào)度的智能算法;
??蓪?shí)時(shí)并行處理作業(yè)數(shù)達(dá)1500條,系統(tǒng)日處理記錄日志信息近130萬(wàn)條;
。可實(shí)現(xiàn)基于微服務(wù)業(yè)務(wù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)報(bào)文處理模式和分布式智能供料信息系統(tǒng);
。使用Dijkstra算法,解決從起始點(diǎn)至目標(biāo)點(diǎn)的代價(jià)最小路徑問(wèn)題;
??蓪?shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境定位的穩(wěn)定性,提供了其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入能力;
。可實(shí)現(xiàn)基于WIFI、5G和LAN的主干傳輸網(wǎng)絡(luò);
。支持WebApi、WebService、數(shù)據(jù)庫(kù)中間表、TCP/IP等多種接口方式;
。綜合多重因素實(shí)時(shí)調(diào)整作業(yè)優(yōu)先級(jí)。
對(duì)項(xiàng)目需求進(jìn)行調(diào)研、分析、規(guī)劃十分重要,是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。FLOOT物流管理系統(tǒng)的實(shí)施,同樣依托于全面詳細(xì)的使用需求調(diào)研及完善的系統(tǒng)規(guī)劃。需求分析與規(guī)劃內(nèi)容包括物理空間調(diào)研、使用功能需求、施工計(jì)劃設(shè)計(jì)、施工人員安排、關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)等等。
網(wǎng)絡(luò)搭建、硬件選型、設(shè)備安裝與測(cè)試、應(yīng)用環(huán)境測(cè)試與優(yōu)化對(duì)FLOTT物流管理系統(tǒng)應(yīng)用十分重要,主要實(shí)施內(nèi)容如下:
。設(shè)備選型:包括通信設(shè)備、服務(wù)設(shè)備、操作設(shè)備、定位設(shè)備等,見(jiàn)圖3輔助設(shè)備;
。環(huán)境搭建:包括物理層設(shè)備安裝、服務(wù)層設(shè)備安裝、導(dǎo)引車(chē)設(shè)備安裝;
。設(shè)備測(cè)試:包括所有應(yīng)用設(shè)備單機(jī)及整體聯(lián)合功能測(cè)試。
在業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)軟件層,需按照需求分析的要求實(shí)現(xiàn)FLOTT物流管理系統(tǒng)的各部分功能,實(shí)現(xiàn)與客戶(hù)上位系統(tǒng)的高度融合和鏈接。主要實(shí)施內(nèi)容如下,參見(jiàn)圖4業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)模塊。
圖4 業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)模塊
?;A(chǔ)軟件開(kāi)發(fā)編制;
?;A(chǔ)軟件功能測(cè)試與優(yōu)化;
。各部分軟件內(nèi)部聯(lián)合測(cè)試與優(yōu)化;
。業(yè)務(wù)管理整個(gè)系統(tǒng)安裝測(cè)試與優(yōu)化;
。系統(tǒng)集成測(cè)試與優(yōu)化。
FLOTT物流管理系統(tǒng)的成功實(shí)施有很多難點(diǎn)和重點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)模塊,對(duì)項(xiàng)目應(yīng)用影響巨大,需要重點(diǎn)關(guān)注,主要有以下幾點(diǎn):
(1)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的布置和定位精度
FLOTT物流管理系統(tǒng)的物流主體包括叉車(chē)、AGV、搬運(yùn)車(chē)等搬運(yùn)設(shè)備,通過(guò)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的布置,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物流設(shè)備的實(shí)時(shí)定位與跟蹤。如果定位系統(tǒng)布置出現(xiàn)偏差,會(huì)導(dǎo)致物流設(shè)備的運(yùn)行跟蹤精度差,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效的作業(yè)效率與優(yōu)化。
(2)優(yōu)秀的物流路徑算法
FLOTT物流管理系統(tǒng)的實(shí)施目的是提高物流的管理水平和作業(yè)效率,優(yōu)秀的物流路徑算法指引是提高效率的關(guān)鍵點(diǎn)。合理地計(jì)算物流路徑可以有效提高物流的作業(yè)效率,減少無(wú)效的作業(yè)對(duì)企業(yè)提供生產(chǎn)效率和降低能源消耗有很大的作用。
(3)復(fù)合任務(wù)的管理與調(diào)度
為了提高叉車(chē)、AGV、搬運(yùn)車(chē)等物流設(shè)備的作業(yè)效率,需要依托高效率的任務(wù)復(fù)合作業(yè),減少物流作業(yè)設(shè)備無(wú)效空駛的時(shí)間,將作業(yè)任務(wù)進(jìn)行優(yōu)秀的就近組合可有效提升FLOTT物流管理系統(tǒng)的效果。[3]
減少安全事故,保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全是每個(gè)企業(yè)考慮的第一要素,一旦發(fā)生安全事故后果非常嚴(yán)重。輪胎行業(yè)現(xiàn)有的人工叉車(chē)作業(yè)模式,尤其是老工廠空間小、叉車(chē)多的作業(yè)模式,無(wú)法控制安全事故的發(fā)生,成為企業(yè)的一大痛點(diǎn)。采用FLOTT物流管理系統(tǒng)技術(shù)后,可以對(duì)叉車(chē)的作業(yè)任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)叉車(chē)位置進(jìn)行管理,對(duì)近距離交叉行駛的車(chē)輛進(jìn)行警示和管理,可以有效減少安全事故的發(fā)生,保證企業(yè)員工人身及財(cái)產(chǎn)安全。
FLOTT物流管理系統(tǒng)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了作業(yè)任務(wù)的優(yōu)化復(fù)合、叉車(chē)作業(yè)路徑的優(yōu)化調(diào)度、任務(wù)找人的作業(yè)模式、倉(cāng)儲(chǔ)物流優(yōu)化分配存儲(chǔ),減少了物理空間集中交叉作業(yè)的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)與員工KPI相結(jié)合的管理方法。通過(guò)對(duì)叉車(chē)的管理、監(jiān)控、調(diào)度,可有效提高物流系統(tǒng)運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)一次投入長(zhǎng)期收益,預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)3年左右的投資回報(bào),有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
FLOTT物流管理系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中所有搬運(yùn)配送任務(wù)全過(guò)程的信息跟蹤管理,做到來(lái)處可查、過(guò)程可跟蹤、信息可記錄、問(wèn)題可追溯等功能,為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供有力的數(shù)據(jù)支持。同時(shí),對(duì)作業(yè)單元的個(gè)體進(jìn)行作業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),保護(hù)其安全的同時(shí),為企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理提供KPI數(shù)據(jù)支撐。
FLOTT物流管理系統(tǒng)的應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車(chē)作業(yè)任務(wù)的管理,減少無(wú)效作業(yè),可實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車(chē)充電能耗進(jìn)行管理與統(tǒng)計(jì),減少叉車(chē)備件費(fèi)用。同時(shí)對(duì)設(shè)備維護(hù)進(jìn)行跟蹤和預(yù)警,提高設(shè)備使用壽命。因此,F(xiàn)LOTT物流管理系統(tǒng)的應(yīng)用可有效管理設(shè)備維保工作,有效降低企業(yè)能耗,節(jié)能環(huán)保提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
完善的技術(shù)解決應(yīng)用方案,是生產(chǎn)的有力保障。目前FLOTT物流管理系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在汽車(chē)、電子、醫(yī)藥、化工等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,可有效解決老舊工廠升級(jí)改造困難、物流效率低、無(wú)法KPI管理等諸多痛點(diǎn)問(wèn)題,同時(shí)為企業(yè)生產(chǎn)提供有力的數(shù)據(jù)支撐,可有效解決安全事故問(wèn)題、降低企業(yè)生產(chǎn)成本、可復(fù)制性強(qiáng),為企業(yè)的智能制造升級(jí)提供有力支持,在輪胎行業(yè)應(yīng)用前景廣闊。