自动化仓库出入库流程
1.仓库作业管理

自动化仓库的作业管理,是负责合理安排出/入作业,完成立体仓库在生产线与平面仓库(或其他供料系统)之间运送物料的任务。其具体作业是:毛坯出库、成品加库、毛坯入库、成品出库见表:
作业名称
功能说明堆垛机起止地置控制信息来源
实时性要求
毛坯出库 将生产所需毛坯送出立体仓库,人生产线立体仓库货位
仓库缓冲站出口单元控制器(报文)高
成品回库将装夹站送回的成品/毛坯取回立体仓库
仓库缓冲站入口
立体仓库货位仓库缓冲站条形码阅读器
较高
毛坯入库将毛坯/标准件/空托盘取入立体仓库储存、准备
平面仓库入库台
立体仓库货位平面仓库控制器(条形码阅读器)
一般
成品出库 将要销售的成品/标准件送回平面仓库立体仓库货位
平面仓库出库台平面仓库 低
(1) 入库任务与出库是立体仓库作业的主要内容。出/入库的物料有毛坯和成品。下面 分述各项任务的具体内容。
毛坯出库任务——为了满足生产线加工的实时需要,将所需的毛坯送至指定的缓冲站。其出库申请来自缓冲站(加工缓冲站或工位缓冲站)。出库申请提出对物料品种、型号、数量、以及供料时限的要求。接到申请后,立体仓库结合当前库存情况查询到所需物料的货位(通常不止一个),根据货位管理原则(参见本章3.3)确定出库的货位号,并立即形成毛坯出库任务(出料货位号、供货最低时限、出库台号等)。下面分述各自的功能。
成品回库任务——通过条码扫描得到的。当加工好的成品回到立体库的入库台前时,条形码阅读器将成品的信息(编号、数量等)读入,并提出入库申请。立体仓库结合当前货位情况,根据货位管理原则为该成品寻找一合适的空货位,同时形成成品回库任务单。
毛坯入库任务—通过入库条形码阅读器得到的。其入库任务形成过程与成品回库相同。
成品出库—MRP-II制订提货计划并通知立体仓库后,根据厂外提货计划确定成品出库的时间、数量、种类等,立体仓库按照计划要求,确定每一个待出库成品的货位号,并形成出库任务单。
(2)出/入库作业调度负责合理调度堆垛机来完成出入/库作业任务,是物流系统满足实时性要求的关键。
为了实现合理调度,一方面需要有合理的数据和信息作依据,另一方面要有合理的调度原则和算法。在调度堆垛机时,需要获得以下作为参考依据的数据和信息,并在他析这些数据的基础上根据调度原则执行调度。
这些数据信息是
出库任务最迟送达生产线时刻;
入库任务申请时刻;
出/入库任务所需执行时间;
出/入库任务堆垛机平均执行时间;
估算出/入库任务完成时刻的安全系数;
运输小车故障及恢复信息;
运输任务(包括已下发未完成的运输任务及末下发的运输任务)情况;
出/入库作业调度主要是安排各出/入库的开始执行时刻。由于堆垛机是执行出/入库的主要设备,因而制定调度原则时主要应考虑堆垛机任务执行情况,掌握堆垛机的任务执行顺序。
在线自动仓库堆垛机执行任务一般遵循下列调度原则:
①出库任务优先执行一优先执行出库任务。在同时存在数条出库任务时,最紧急者先执行。
②当入库任务的执行不影响任何出库任务的按时完成时方执行入库任务。出库优先于入库并非因为入库不重要。而是由于一般企业生产,可以把入库安排在班后进行。而在生产班次上入库只插空进行。
③若某一出库任务的终点工位缓冲站所在小车环线有故障时,暂不执行该出库任务,或将该出库任务的终点改至出库台。
调度原则确定后,通过一定的算法,可计算出各任务的执行时刻。
首先将任务排队。对每台堆垛机设入库任务队列。入库任务按申请时刻排队.,每次下发队头任务,出库任务按以下公式算出的最迟执行时刻排序:
最迟执行时刻=最迟送达缓冲站时刻一(出库任务所需执行时间×估算出库任务预计完成时刻的安全系数)
然后再通过如下方法加以调整。若相邻两个出库任务的最迟执行时刻之差小于堆垛机平均作业时间,则提前前一任务的最迟执行时刻,使其差距为堆垛机平均作业时间。循环操作直至所有任务的最迟执行时刻的差距不小于堆垛机平均时间。图6.9为出库任务排队算法的一个例子。图中任务下标为最迟执行时刻。这里假设堆垛机平均作业时间为00:04。
(3)物流系统各项作业的实时性要求是不同的,因此对物流作业管理应考虑设置优先级。毛坯出库直接影响生产线加工,因此实时性要求高。成品回库影响装夹工作站的工作,实时性要求也较高。毛坯入库和成品出库实时性要求较低。由于作业的产生互不关联,因此同时产生多种请求的可能性很大。在自动仓库的作业中有一个排序的问题。排序原则应该是在保证实时性高的作业优先被执行的前提下,合理安排其它作业。也就是采用基于优先级的作业管理原则。
基于优先级的作业管理原则包含两个内容:
①作业调度时,按优先级顺序服务,以保证总是首先响应当前优先级最高的作业任务,
亦即实时性要求最高的作业任务。例如,在所有的作业任务中,首先响应缓冲站提出的出库申请。
②考虑到有的作业执行时间较长或很多情况下为提高效率采取联合作业,这样仍会有优先级最高的任务受到延误的可能。所以在作业执行时,还采取可中断抢先的原则。即在作业执行时,将作业任务分为若干执行单元。如堆垛机的一次出入库任务,从入库台取货
存

入指定货位一另一空位取货一放到出库台。可以分成为取一存和取一存两个执行单元。每一作业执行单元完成后,都再次进行作业调度。从而保证优先级较高的作业任务可以抢先中断尚未完成的、级别较低的作业任务而被执行。待抢先的任务完成后,再继续执行被中断的、尚未完成的作业任务。当然,这个级别高的任务也可能被级别更高的作业任务所抢先中断。
为了提高存取效率,一般避免单项出库。而多采用出/入库联合作业。
(4)在有多项出库和入库申请时,适当把出库任务与入库任务进行优化组合。使满足条件的出库任务和入库任务组合成出/入库联合作业任务,可缩短存取周期,提高存取效率。
在出库台和入库台设在仓库的同一端时,最简便的作法是使入库申请与出库申请分别排序。将第一个出库作业与第一个入库作业组合为一个联合作业任务。这种组合一般情况下在效率上都不会有损失。
当立体仓库的出库台与入库台分设在仓库两端,则需考虑入库货位的位置与出库货位的位置。原则上是选取入/出库同时作业时,堆垛机在巷道中运行路径不重复或重复路线最短。
2.货位管理
对自动化立体仓库的货位进行管理,是要合理地分配和使用货位。即考虑如何提高货位的利用率,又要保证出库效率。
货位分配包含有两层意义,一是为出/入库的物料分配最佳货位(因为可能同时存在多个空闲的货位)即入库货位分配;二是要选择待出库物料的货位(因为同种物料可能同时存放在多个货位里)。
货位分配考虑的原则是很多的。专门用于仓储的立体仓库,其货位分配原则是:
①货架受力情况良好
上轻下重一重的物品存在下面的货位,较轻的物品存放在高处的货位。使货架受力稳 定。
②加快周转,先入先出一同种物料出库时,先入库者,先提取出库。以加快物料周转。避免因物料长期积压产生锈蚀、变形、变质及其他损坏造成的损失。
③提高可靠性,分巷道存放一仓库有多个巷道时,同种物品分散在不同的巷道进行存放。以防止因某巷道堵塞影响某种物料的出库,造成生产中断。
④提高效率,就近入/出库。在线自动仓库,为保证快速响应出库请求,一般将物料就近放置在出库台附近。
建立自动化立体仓库需要从整个物流中心的作业流程、设备配套规划、计算机管理及监控相结合的一体化建设,因此必须考虑如下内容:
1.立体仓库的工作流程
2.立体库主要设施
3.计算机管理及监控调度系统
主要性能参数
1 、库存容量:立体仓库的容量,包括所有需储存和暂存在该立体仓库中的物品总量;
2 、系统工作能力:立体仓库物流系统出库、入库和操作的能力;
3 、信息处理:立体仓库信息处理的能力,包括信息采集、信息加工、信息查询、信息通信、甚至业务信息处理等方面的能力;
4 、周边物流处理:如何将货物卸车、检验、组盘、运送到高层货架的巷道口,货物从高层货架取出后拆盘、合并、拣选、搬运、装车等处理;
5 、人机衔接能力:操作人员与该系统的衔接、人机界面,信息录入、检验不合格品的处理、进入自动搬运线等;
规划设计步骤
为完成一个自动化立体仓库的设计,应组织相关有经验的技术人员进行如下工作:
1 、需求分析:对买方提出的要求和数据进行归纳、分析和整理,确定设计目标和设计标准,还应认真研究工作的可行性、时间进度、组织措施及影响设计的其他因素;
2 、确定货物单元形式及规格:根据调查和统计结果,并综合考虑多种因素,确定合理的单元形式及规格。这一步很重要,因为它是以下各步设计和实施的基础;
3 、确定自动化仓库的形式、作业方式和机械设备参数:立体仓库的形式有很多种,一般多采用单元货格形式。根据工艺要求确定作业方式,选择或设计合适的物流搬运设备,确定它们的参数;
4 、建立模型:确定各物流设备的数量、尺寸、安放位置、运行范围等仓库内的布置,以及相互间的衔接;
5 、确定工艺流程,对仓库系统工作能力进行仿真计算:确定仓库存取模式,以及工艺流程。通过物流仿真软件和计算,得出物流系统作业周期和能力的数据;
根据仿真计算的结果,调整各有关参数和配置(重复第②~⑤步),直到满足要求为止。
6、确定控制方式和仓库管理方式:控制方式有多种,主要是根据以上的设备选择合理的方式,并满足买方需求。一般是通过计算机信息系统进行仓库管理,确定涉及哪些业务部门、计算机网络及数据处理的方式、相互之间的接口和操作等;
7 、确定自动化系统的技术参数和配置:根据设计确定自动化设备的配置和技术参数,例如,选择什么样的计算机、控制器等问题;
8 、确定边界条件:明确有关各方的工作范围,工作界面以及界面间的衔接;
9 、提出对土建及公用工程的要求:提出对基础承载、动力供电、照明、通风采暖、给排水、报警、温湿度、洁净度等方面的要求;
10 、形成完整的系统技术方案:考虑其他各种有关因素,与买方讨论,综合调整方案,最后形成切实可行的初步技术方案;
采购要求
采购者事先应明确对设备的具体要求,如第二节所列各项内容。
1 、功能要求:入库、出库、搬运、信息处理、人员操作维护等;
2 、自动化程度的要求:手动、半自动、全自动等;
3 、辅助要求:视频监视、温湿度测控、门禁、人工搬运车辆等;
4 、系统工作范围和采购范围:为完成立体仓库的采购,买卖双方一定要签订合同,因此一定要明确双方的工作范围,明确卖方的供货范围;
5 、边界条件:场地条件(长、宽、高等)、供电、地面基础等;
6 、工期要求:从采购者的心理来讲工期越短越好,但事情往往要有个过程,况且是多专业、多工种、具有一定规模的立体仓库。签合同以后要经历设计、采购、制造、加工、组装、控制及管理等软件的开发、检验、包装、运输、现场安装、调试、验收和培训等多个环节,时间太短难以保证较高的质量;
7 、服务要求:售前、售中、售后,培训、保修、系统升级问题、服务响应时间等;
应注意的几个问题
1 、不要过分追求单台(种)设备的高性能,而忽视了整体系统的性能;
2 、各种要求应适当,关键是要满足自己的使用要求。要求太低满足不了使用需要,过高地要求将可能使系统造价过高、可靠性降低、实施困难、维护不便或灵活性变差等;

3 、确定工期要实事求是,过短的工期可能会造成系统质量的下降,或不可能按期交工;
4 、系统日常维护十分重要,和我们保养汽车的道理一样,应经常对系统进行保养,使系统保持良好的工作状态,延长系统使用寿命,及时发现故障隐患;
5、为使用好自动化立体仓库,需有高素质的管理和维护人才,需要有相应的配套措施;
希望我的回答对你有帮助!


