【料箱式自动化立体仓库（Miniload）规划方法与行业应用】-爱佳物流咨询手册0511

时间：2003-06-29      来源：爱佳物流咨询         浏览量：

【料箱式自动化立体仓库（Miniload）规划与应用】-爱佳物流咨询手册0825

制造业正在经历快速惊人的数字化发展阶段，从过去生产加工普通的生活用具到现在的高科技产品，
从过去的少量生产到现在的批量生产，从过去的通用功能性产品交易到现在的个性化产品交易。
市场竞争改变着经营环竟，改变着企业的经营理念、管理方法和制造模式。
由此带来的：制造基础工艺的自动化、合理的物流管理与控制、以顾客为中心的精营思想和大批量定制生产等现代化数字制造企业的特点
是对传统制造技术及物流管理提出了新的挑战。
数字制造业是在传统制造业的基础上溶入自动化智能控制系统，从而达到精确制造的工艺要求。应数字制造业高效、高品质、高安全性等多方面的要求，
自动化物流系统在制造业中发挥着越来越重要的作用。
面对现在社会各行各业的多样性需求，箱式自动仓库系统的应用功能很好地适应了数字制造业的需要。
因为它具有数字制造企业所需要的技术要求：不仅能实现物流的储存、拣选、搬运功能，更能跨平面作业、节省时间，提高效率，优化制造流程，方便管理、与ERP层面无缝整合。近年来，越来越多的自动化物流系统应用在数字制造业中，箱式自动仓库是其中的代表性技术应用。

对数字制造业来说以箱式自动仓库为中心的现代物流系统主要包括：物流信息管理系统（Warehouse Management System ,WMS）和相关物流设备（堆垛机、输送机、AGV、RF、货架、托盘等等）。
作为企业级物流系统，我们所需要的不再是单纯的软件产品或单纯的机械设备，而是由管理咨询、解决方案、系统实施等组成的一系列增值服务。
而集成服务咨询机构掌握先进的经营管理方法与系统设计，凭借及实施经验，能够有效地帮助数字化制造企业进行全面的系统规划和实施。

1.数字制造企业对物流的需求特点

数字制造企业的工艺流程比较复杂，生产制造量也很大，所以对其来说，要求具有快速、灵活的物流搬运设备来满足现场工艺需要。
从集成性来说：要与ERP系统无缝衔接，实现BOM物流管理、储存与配送的自动化；物流管理与制造工厂管理一体化。
数字制造企业的物流需求的核心包括：
①储存需求：如，模具相关物料、数控相关物料、快速成形相关物料、工具刀具模组及其它相关物料的储存。
②搬运需求：自动仓库入出库需求、人工搬运需求、机械化输送需求、智能化搬运需求、RF（无线射频技术）数据传输需求、其它搬运设备需求等。
③物流管理需求：物流控制系统需求、信息管理需求、系统接口需求等。根据不同的企业需要，同时还要考虑多种接口的集成性。例如可以根据供应信息及时调配生产，努力实现JIT(Just in time)。
④网络信息需求：局域网信息传输需求、互联网资料传输需求。

2.箱式自动化仓库系统特点
箱式自动化仓库系统中的核心物料搬运设备是堆垛机。
按照其货叉的数量分为：单叉和多叉型。在选型时主要是根据货品的重量和搬运的频度。
单叉型的突出特点是高速和合理按照货箱单位处理入出库和拣选作业。最适应于零散物品和零部件等多品种、小批量进出库作业。
多叉型的突出特点是在单叉型的机敏适应力基础上扩展载重量和包装形态适应性功能，同时满足高进出库频度的物流需求。此类堆垛机可以按照不同用途选择操作方法：
可按照进库和出库频度、保管物品的种类、设备使用目的等，选择控制方式和设定方式。
箱式自动仓库系统还具有操作简单、施工方便、高效率、易管理、灵活性强等系统特性：
 
——灵活性：可以根据现场的流程需要，很灵活的实现物品搬运，适合零散物品和零部件的搬运。在物品的存储及配送中不仅可以实现整箱物料的入出库作业，还可以实现对部分物料的拣选作业；
——施工方便、工期短：箱式自动化仓库系统的一般可以根据施工环境对其土建结构做一些整改即可施工，工期较短，很适合数字企业的传统仓储整改，建立先进高效的现代自动化物流系统；
——作业效率较高：完成一次作业从任务订单下达，到物料到达目的地，只需要几分钟或几十秒的时间，并可以根据需要定时完成订单的配送，避免了人工的烦杂搬运；
——管理方便；物料实行箱式装入，便于管理统计。且所有的库存、作业状态、生产需要等资料，都可以通过仓储管理系统WMS进行管理；
——实时监控功能强大：可以通过终端电脑监控仓库内实时信息及设备的运行状态。
——操作方便：箱式自动化仓库系统的操作均是操作人员通过电脑输入订单，完成所需要的作业。操作人员只要经过短期的系统专业培训，就可以很轻松的操作整套物流系统。
——有利于环保：箱式自动化仓库系统运行声音较低，其噪声一般不超过70分贝。并且箱盒式存储物料，减少包装材料的大量使用；
——安全性高：箱式自动化仓库系统的各个环节均设有多重异常保护措施，防止设备、输送物体、人员受到伤害；
——集成性高：根据数字制造企业的需求，达到与生产制造设备的系统集成。无尘车间级物料搬运控制与质量实现，适用于高技术制造业生产支持物流；
——性价比高：以科学规划与合理配置，实现系统投资的低成本和物流运作低成本双目标。

3.箱式自动仓库系统在数字化制造企业的应用效果
①节省空间，有效利用土地资源。机械制造业企业的各种仓库与存储区的面积占到全厂生产面积的40%～50%，冶金制造业约为30%～40%。如一个5×20=100平方米的地面建立一个12米高的立体仓库系统，即可以代替至少12×20×2×1.5=720平方米（通道等作业区系数考虑1.5）的地面空间，有效的利用了80%的土地资源。
②节省人力，优化人员分配。一般来说一个仓库系统只要1个操作人员和1个系统管理人员即可完成其操作和管理，代替以往一支庞大的传统队伍来搬运。
③节省时间，减少不必要的周转。以往的流程搬运时间占用多，产品交(供)货时间长。据统计制造业中从原材料到产品的转换过程中，95%为物料的停顿或等待时间，其余5%中的70%为工装及其前后时间，真正创造产品价值的时间仅占整个周期的1.5%。如果在制造业中利用现代物流系统来，这些停顿和等待时间就会不存在，大大提高其创造产品价值的时间。
④优化流程，提高生产效率和提升产品质量。一个企业如果没有进行物流系统的规划设计，他的总体或局部的物流格局不清晰，就会造成物料流混乱,物料除了停滞外,经常是处于交叉、迂回、倒流、跳跃和拥挤状态；重复搬运多,无效搬运占70%左右；生产流程不合理造成物料流动路径长，导致生产效率无法提高。合理的物流系统可以有效合理的实现原料（零件）、产品等元件的出入库和储存，需要元件与加工生产设备之间的及时搬运。在这中间自动化物流系统取代以前的人工搬运，减少搬运中的磕碰、挤压、损坏现象，有效地提高了产品的质量；
⑤便于管理，及时根据市场需要调整生产。规划现代物流系统后，物品集中、调动方便，随时可以从物流信息管理系统来统计库存，可以及时了解各个流程的生产情况，根据市场需要，调配生产设备生产，达到市场需要。
爱佳团队参与设计的海尔国际化物流中心（黄岛），被中国物流与采购联合会授予“物流示范基地”的美誉，海尔物流的流程再造提出了“一流三网”、JIT（just in time）的实现都是依据其与数字化制造系统一体化运行的集成物流系统来完成的。海尔生产订单，不生产库存。顾客下了订单以后，开始生产。
如果订单前置期为五天，在这个期限内该订单将以拉动（PULL SYSTEM）安排生产计划。完成生产计划所需要的物料将依靠其自动仓库为核心的集成物流系统准时配送，生产计划得到如期保证。
 
劳动部上海数字制造中心工程是近年来工业4.0有代表性的现代化物流系统。
其系统包括箱式自动仓库系统、WCS、WMS、输送机系统、AGV系统、RF系统。可以在任一个终端执行需要的作业，有效的实现仓库与工位点之间订单物料的准时搬运。
体现高生产率、完美物流质量与成本优势的系统日订单行项处理量6,000PL以上；
单元储存能力实现箱式自动仓库系统先进水平，空间利用率超过80%; 可以定时自动完成作业任务，有效地分配作业时间。
数字制造业工艺流程复杂，生产制造量大，其物品搬运次数频繁。对其企业来说，如果这个环节没有做好，就会浪费大量的人力、物力，造成巨大的成本支出。
箱式自动仓库系统具有的灵活、高效、方便、安全、低成本、高集成性等特点是数字制造业流程所需要的，箱式自动仓库系统为中心的集成化物流系统正在成为众多先进数字制造企业的理想应用。

补充题记：
在爱佳物流咨询的客户中，尤其是近10年以来，随着地价、人工成本的拉升，自动化立体仓库的投资成本相对摊薄，性价比显著提升。
料箱式（miniload）自动化仓库，在先进制造业企业的原材料、中间产品、工具模具、多SKU拣货中心，等工况，有越来越多的应用。