智能倉儲及輸送系統設計及應用

荊麗麗

（國網遼寧省電力有限公司計量中心，遼寧 沈陽 110006）

智能倉儲及輸送系統設計及應用

荊麗麗

（國網遼寧省電力有限公司計量中心，遼寧 沈陽 110006）

倉儲作為整個物流過程的一個關鍵環節，是物流活動的中轉站、調節物流的中心。以遼寧電力公司計量中心倉儲輸送系統為背景，針對其具體流程與特點，將智能物流技術融入電能計量管理中，運用智能物流技術及裝備，優化工作流程、提高資產周轉效率和管理精細度、降低管理成本，符合國家電網公司集團化運作、集約化發展、精益化管理、標準化建設的總體要求，具有良好的經濟效益、社會效益和發展前景。

倉儲輸送系統；電能計量管理；智能物流技術

國家電網公司對省級計量中心建設提出了“整體式授權、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”的基本建設原則，明確電能計量的發展方向和發展要求，以“公平、公正、公開”為準則，以“智能化、自動化、信息化”為手段，實現電能計量器具的集中檢定、集中倉儲、統一配送、統一監督。

通過資源整合、要素重組、流程再造，對電能表檢定及智能倉儲輸送系統進行分析、改造、升級，構建要素配置合理、成本運營較低的生產系統，從而達到國家電網公司對電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統的總體需求。本套智能化倉儲及輸送系統配備目前國內外先進的軟硬件設備，滿足遼寧電力公司的生產需求，可完成電能計量器具從新品到貨到配送出庫裝車的全套流程，實現了集中檢定、統一派發的工作要求。

1 智能倉儲及輸送系統

1.1 基本情況

遼寧電力公司計量中心的智能倉儲及輸送系統由沈陽新松機器人自動化股份有限公司負責承建，是目前國內電力行業規模較大的智能倉儲輸送系統。智能倉儲及輸送系統是將先進、成熟的倉儲物流輸送技術與近年來發展的電能表智能化檢定系統有機集成，實現電能表檢定出庫、上料檢定、下料裝箱、箱表入庫、物流配送等全過程作業的智能化、自動化，實現電能表倉儲、檢定的一體化管理［1］。

智能倉儲系統共3層，全部為框架結構，其中自動化立體物流倉庫大小為85 m（長）×30 m（寬）×18.5 m（高）。根據現場條件合理設置相應的立體庫貨架庫區、配套物流傳輸系統、出／入庫作業區、出／入庫緩沖區、新品拆包區、廢箱處理區、組箱區、拆盤區、碼盤區、立體庫與各檢定車間配套物流傳輸系統、各檢定車間的主輸送線等。整個智能倉儲系統主要包括托盤庫堆垛機系統、周轉箱庫堆垛機系統、貨架系統、拆碼垛機器人系統、自動裝箱機器人系統、RGV系統、托盤輸送系統、周轉箱輸送系統、紙箱輸送系統、裸表輸送系統、控制系統、監控管理系統等［2－3］。

1.2 輸送作業流程

智能倉儲系統包括新品入庫流程、新品抽檢流程、空托盤組供給流程、紙箱出托盤庫入周轉箱庫流程、檢定出庫／回庫流程、周轉箱出庫配送流程、機器人拆碼垛流程、不合格品處理流程等，如圖1所示。

圖1 輸送作業流程圖

2 關鍵智能設備的研制開發

2.1 采用ActiveMQ消息隊列處理機制

遼寧電力公司計量中心的智能倉儲系統在處理任務申請和數據采集時，采用ActiveMQ消息隊列處理機制。

ActiveMQ為目前最流行、功能最強大的即時通信和集成模式的開源服務器，支持多種語言和協議。ActiveMQ有許多特性，例如支持多種不同的傳輸，異步發送等。ActiveMQ針對不同需求都有相應配置，即使要達到同一個目的也可以有多種不同的配置方案［4］。本系統根據實際需求，采用發布／訂閱方式，該方式可能存在多個接收客戶端，并且接收端與發送端存在時間上的相互制約，在一個接收端智能接收創建信息后，再發送客戶端要發送的消息。

本系統采用ActiveMQ消息隊列處理機制，結合自身系統進行二次開發，能更高效快速地處理異步消息，提高生產效率和系統運行穩定性。

2.2 巷道式堆垛機

巷道式堆垛機作為自動化立體倉庫的核心物流設備，其工作效率高低直接影響自動化立體倉庫的運行效率和經濟效益。堆垛機有啟動加速、自由滑行和剎車制動3種常見的工作情況，以及后輪抱死、與緩沖塊碰撞2種緊急狀況，它是隨著立體倉庫的出現而發展起來的專用起重機，也是立體倉庫中運行頻率最高的物料搬運設備，主要擔負著電能計量器具的出庫、進庫等任務，在高層貨架的巷道內來回穿梭運行，使得企業的生產物流速度大大提高［5－6］。

2.3 搬運／碼垛機器人

作為物流自動化領域的一門新興技術，近年來碼垛技術獲得了飛速發展，廣泛采用碼垛機器人對提高勞動生產率以及降低生產成本有著十分重要的意義，對企業提高生產效率、保證產品質量、改善勞動條件、優化作業布局貢獻巨大，碼垛技術的應用標志著企業生產自動化的先進水平［7］。

搬運／碼垛機器人是一種用于自動化物流系統中的智能型自動碼垛設備，主要用于將料箱或紙箱包裝物料碼放在托盤上入庫，以及從托盤上將物料拆取并放在輸送輥道上，具有高度的自動化和靈活性。

2.4 裝箱機器人

目前大部分網省公司計量中心的新表都是由人工拆取包裝箱，再由人工導入塑料周轉箱。隨著人力成本的不斷增加和人工裝箱的不確定性等各種不利因素顯現出來，遼寧電力公司計量中心與新松公司一起研究采用機器人代替人力進行電能計量器具的裝箱工作，保證電能計量器具導入塑料周轉箱時準確無誤，大大提高了勞動生產率。

2.5 大型可編程控制程序

電氣控制系統是整個智能生產物流系統中智能設備執行的控制核心，包含設備控制層和監控層。向上聯接物流系統的調度計算機，接受物料的輸送指令；向下聯接輸送設備，實現底層輸送設備的驅動、輸送物料的檢測與識別，完成物料輸送及過程控制信息的傳遞。此外還提供內容豐富的人機界面、安全保護措施和多種操作模式，輔助工作人員進行設備操作和維護。

2.6 生產物流管理信息系統

為了將遼寧電力公司計量中心建立成計量管理標準化、計量裝置檢測自動化、倉儲管理智能化、配送管理網絡化的一流電能計量中心，打造全覆蓋、全過程、全方位、全壽命周期的計量管理體系，以采用自動化檢定流水線和智能倉儲技術的檢定生產基地為硬件依托，以生產調度平臺、SG186營銷業務系統、電能信息系統、ERP系統為軟件依托，提供有效的協調智能倉庫、自動傳輸線、自動檢定線，形成井然有序的柔性管理生產線，在專業管理上達到可視、可知、可控的生產管理水平。

3 倉儲系統設計優勢

a.首次在入庫申請和出庫校驗的掃碼器位置安裝攝像頭。入庫時通過掃碼器申請出現異常以及出庫時通過掃碼器校驗出現異常時，箱垛都會停留在掃碼器位置等待處理，其它網省公司計量中心都需要人走過去看一下周轉箱的具體條碼，遼寧電力公司計量中心的立庫可在電腦上通過攝像頭看到具體條碼以便處理，大大提高了工作效率。

b.紙箱里電能表需要放入周轉箱庫時，由裸表線和抓表機器人自動操作。大多數網省公司計量中心在進行將電能表由紙箱放入周轉箱庫的操作時，需要人工拆包，放置到周轉箱中，之后再人工放箱入庫，遼寧電力公司計量中心的立庫在進行此操作時只需人工拆紙箱，之后可將電能表放置到裸表線上，裸表線會自動輸送電能表，抓表機器人再自動將電能表放置到周轉箱內，最后周轉箱自動掃描組垛入庫，提高了工作效率，節省了勞動力。

c.配置以照相原理掃描電能表條碼的采集設備。該采集設備掃描條碼的原理不同于以往的激光掃描，而是采用照相掃描的方式，不僅提高了掃描效率，基本可以保證100%的掃描率，對質量較差的條碼也可掃描到（在實際工作中有一批條碼檢測為F級的不合格級條碼，也可掃描到）；而且可以判斷電能表在周轉箱中的方向，避免將電能表放反等錯誤的發生。

d.配送出庫處配置RFID射頻門，用于出庫校驗。大多數網省公司計量中心的立庫在配送出庫時沒有校驗設備，遼寧電力公司計量中心的立庫在出庫時有RFID射頻門掃描電能表的電子標簽，均進行出庫校驗工作，提高了出庫準確度。

e.出庫和入庫的輸送線分層。大多數網省公司計量中心的出庫輸送線和入庫輸送線是分開的，但都在一個平面內，遼寧電力公司計量中心立庫的輸送線分為上下2層，上層輸送線用于出庫，下層輸送線用于入庫，可直觀地觀察任務執行情況，出現問題時也能更方便地找到錯誤信息。

4 結論

目前智能倉儲及輸送系統已經進入試運行階段，運行狀態穩定，系統的庫存容量、生產輸送效率、業務功能均能滿足遼寧電力公司計量中心的生產要求。智能倉儲及輸送系統的應用，保證了計量器具庫房管理各個環節數據輸入的速度和準確性，確保能及時準確地掌握庫存的真實數據，合理保持和控制庫存量。通過科學的編碼，還可對庫存電能計量器具的批次、保質期等進行管理，利用系統的庫位管理功能，可以及時掌握所有庫存計量器具當前所在位置，有利于提高工作效率，對保證電能計量器具倉儲管理的良好運轉、發揮電能計量器具倉儲管理的效率效能、不斷提升電能計量集約化管理效率具有重要意義。

［1］ 明靜靜.電力系統物資倉庫優化設計與實現［D］.濟南：山東大學，2012.

［2］ 徐 述.株洲電力物料倉儲管理系統的設計與實現［D］.長沙：中南大學，2010.

［3］ 朱祝武.現代物流企業倉儲系統管理研究［D］.青島：山東科技大學，2005.

［4］ 張 燕，徐立新.ActiveMQ特性與配置研究［J］.電腦編程技巧與維護，2011，18（12）：6.

［5］ 孫軍艷，曹西京，張鎖懷.基于ANSYS的堆垛機結構強度分析［J］.輕工機，2005，23（1）：51－54.

［6］ 喬玉晶，呂 寧.立體倉庫巷道堆垛機控制系統設計［J］.自動化技術與應用，2004，23（11）：44－46.

［7］ 張豐華，韓寶玲，羅慶生，等.基于PLC的新型工業碼垛機器人控制系統設計［J］.計算機測量與控制，2009，17（11）：2 191－2 193.

Intelligent Storage and Transportation System Design and Application

JING Li?li
（State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Metrological Center，Shenyang，Liaoning 110006，China）

As a key link in the whole logistics process，storage is the hub of logistics activity，the center of the logistics adjusting. Based on this，this paper takes liaoning electric power company center warehouse delivery system as the background，aiming at the spe?cific process and the characteristics of the intelligent logistics technology into the electric energy metering management，using intelligent logistics technology and equipment（RGV robot，handling／palletizing robot，stacker，etc.），optimizing working process，improving the efficiency of assets turnover and the precision，reducing the management cost.All of which conform to the state grid group operation，intensive development，overall requirements of the lean management，standardized construction，achieving good economic efficiency，social benefits and good prospects for development.

Storage and transportation system；Electric energy metering management；Intelligent logistics technology

TM76

A

1004－7913（2015）05－0060－03

荊麗麗（1984—），女，學士，工程師，主要從事電能計量器具的倉儲及配送工作。

2015－02－06）