自動化立體庫在鈑金件加工中的應用

鄒哲峰 張楊

摘 ? 要：自動化立體倉庫的應用采用智能化物流的方式大大提升了鈑金件的制作效率和質量。本文圍繞自動化立體庫的組成、運行流程、在鈑金件加工中的應用進行分析，對當前采用自動化立體庫的技術效果予以肯定，指出鈑金加工中板材存儲、搬運、數量統計、加工建設等在自動化技術的幫助下實行無人值守，是今后鈑金加工業中的發展趨勢。

關鍵詞：自動化技術 ?鈑金加工 ?立體庫

中圖分類號：TG388;TH692 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0058-02

傳統的鈑金件的運輸需要進行板材搬運、存放等流程，采用自動化立體庫技術，將傳統的鈑金加工、出廠監控、通訊等問題加以解決，加工效率提升、人力成本降低。

1 ?自動化立體庫介紹

自動化立體倉庫，是物流倉儲中出現的新概念。利用立體倉庫設備可實現倉庫存取自動化、高層合理化、操作簡便化。

1.1 自動化立體庫管理上采用WCS系統控制

主體由貨架，操作控制系統、堆垛起重機、入（出）庫工作臺組成。標準尺寸的貨位空間，鋼結構或鋼筋混凝土結構組成的建筑物構成了貨架，貨架之間的巷道中巷道堆垛起重機穿行完成存、取貨工作。當前常見的貨架有組合式貨架和焊接式貨架兩種。堆垛機按結構形式分為單立柱和雙立柱兩種，托盤（貨箱）按服務方式分為直道、彎道和轉移車三種。WCS控制模式為主自動控制系統操作方式，用現場總線方式驅動自動化立體庫系統各設備。鈑金材料由堆垛機根據指令運送，WCS控制可以與其他系統聯網或集成[1]。

（1）自動立體倉庫設計，首先收集、研究用戶的原始資料，明確用戶所要達到的目標，一是明確自動化立體倉庫與上游、下游銜接的工藝過程;二是明確物流要求：上游進入倉庫的最大入庫員、向下游轉運的最大出庫量以及所要求的庫容量;三是明確物料的規格參數：物料的品種數、物料包裝形式、外包裝尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性;四是立體倉庫的現場條件及環境要求;五是明確用戶對倉庫管理系統的功能要求。確定好自動化立體倉庫的主要形式及相關參數后，根據這一手資料計算出設計時所需的相關參數合理布置自動化物料搬運設備，實現貨物在倉庫內按需自動存取，鏈接倉庫以外的生產環節，通過自動化物料搬運設備和計算機管理系統使企業自制生產件和外購件進入自動化倉庫儲存。

（2）經過系統的建設，自動化生產和運輸在鈑金加工中得以實行，效率大大提升，人工成本降低。系統程序設定好后，系統就可以自動運行，操作人員可以在鈑金加工期間負責生產線的監控，真正實現了無人值守。

2 ?自動化立體庫支持下的鈑金加工流程

傳統的鈑金加工流程是叉車將板材從倉庫中進行運送，人工將板材放置在叉車上，開始加工，方式可以通過叉車運輸的方法，使得板材從倉庫運輸到加工件上，但是作為鋁材厚鐵板為代表的鈑金加工材料，體積巨大且重量也大，需要投入很多的人力財力物力，方能完成整個加工流程[2]。

（1）使用自動化立體倉庫的方式，將板材由堆垛機進行運輸，加工車床到再由機械手進行板材的抓取，加工完成之后再使用洛基家加工件，運回倉庫，整個流程由自動化完成，人工不需要再介入，大大降低了人力成本，且提升了加工效率。自動化立體庫運行流程。首先通過倉庫管理系統進行板材的搬運，系統，可以對板材的庫存情況和具體的庫位進行獲取。管板材的信息包括了尺寸的大小、材質、數量、名稱等等，在倉庫控制系統和加工車床系統均打開之后，運行加工程序保證通信連接正常的前提下，將鈑金加工板材運輸到加工車床上、系統中包括板材的信息經過發送指令之后，自動生成移動任務。堆垛機接收到指令之后，將指定貨位的板材進行搬運，再將板材運輸到小車上之后，作業人員進行板材入庫，車床向系統發送需要搬遷指令，系統向堆垛機發送移庫指令，堆垛機將板材從倉庫中取出，放置在板材搬運小車上，將空托盤取出放置的加工件在小車上，車床加工之后，加工完成，向系統發送指令，通過接口增加加工工件數量，抓起板材之后向系統發送指令，系統通過接口扣除板材數量。加工完成之后，車床向系統發送加工件入庫指令，系統向堆垛機發送移動指令。將加工件小車上的工件放置倉庫內，并將另一個小空托盤放置的加工工件搬運小車上，完成整體的加工件的搬運工作。進行加工件的搬運的時候，需要將加工好的加工件隨時進行入庫，系統接到指令后自動生成移動指令，加工件放置在指定貨位之后，由加工件搬運小車移送。

（2）WCS控制系統及WMS倉庫管理系統的各功能模塊根據倉庫的工藝流程及用戶的要求，在有條件的情況下，對整套系統進行仿真模擬，可以對立體倉庫的貯運工作進行較為直觀的描述，基礎數據管理：用戶管理、庫管員管理、數據配置、數據備份。倉庫管理：貨架信息、貨位信息;托盤及物料管理：物料類型管理、物料管理、托盤類型管理、托盤管理;手持終端：輔助操作;定制模塊：ERP接口對接、數據同步，控制系統及倉庫管理。在板材加工過程中，系統接到指令后自動將信息傳送給系統中的數據庫，接收到指令之后，板材的數量被自動扣除，系統自動通過接口傳送系統指令，系統指令中每增加一張加工件的庫存信息，就會將加工程序相應的名稱、尺寸、大小、加工角度、放置位置等予以錄入[3]。

（3）鈑金加工生產現場管理混亂，質量問題高發，采用現代的物料信息獲取技術可以有效地改善這一現狀。物料信息獲取技術包括條形碼、電子標簽等，它們通過光電終端與物料標識的識別來快速提取物料信息并關聯到其他外設信息，從而達至準確提取信息的目的。加工車床與自動化立體倉庫進行通訊采用TCP/IP的通訊方式，自動化立體庫負責進行指令的接收和執行。雙方的通訊信息包括鈑金加工車床的指令、請求發送和指令接收、執行命令極端的回應[4]。集中式系統控制結構中的通信方式是：主計算機通過在系統結構中心控制室的監控CRT系統，執行倉庫管理事務，如發出存貨控制、貨物入庫及載運指令，同時執行倉庫設備和儲存貨物的管理。分布式系統控制結構的通訊方式是主計算機通過控制器分別控制著輸送機控制器、堆垛機控制器、AGV控制器、VGA控制器、VGB控制器;各控制器分別管理著設備（輸送機、堆垛機、AGV等）。

3 ?結語

自動化是倉儲管理發展的必然趨勢，使得倉儲和運輸形成一個自動化的物流系統，從傳統的靜態儲存轉型為“動態儲存”，這將成為企業生產物流中的一個重要發展趨勢。物流是整個生產的一個環節，在指定的時間實現短時儲存，實現下一道工序的生產自動輸出，這是當今自動化倉庫發展的一個明顯的技術趨勢。自動化的技術水平的提升帶來了自動化立體倉的作業效率的提升。在鈑金加工領域，為企業物流效率大幅提升提供技術支持，當前自動化立體庫的基本技術日益成熟，越來越多的企業根據實際情況開始采用自動化立體倉庫。無論大型還是中小大型的自動化立體庫都開始發揮出經濟學效益，獲得企業青睞。

參考文獻

[1] 周金初.自動化立體庫在鈑金件加工中的應用[J].物流技術與應用，2015，20（2）：113-115.

[2] 畢溫海，賈志新，嚴偉， 等.自動化立體料庫機械傳動系統FMEA分析[J].重慶大學學報，2019，42（9）：44-54.

[3] 吳文基，王志勇，彭勇明.鈑金柔性生產線自動化立體倉庫系統[Z].深圳怡豐自動化停車設備有限公司，2005.