淺析智能裝備在電子廢棄物貯存中的應用

（南通森藍環保科技有限公司，江蘇南通 226300）

0 引言

企業回收的電子廢棄物采取籠框或者托盤存放，然后分類分區儲存。采用貨架、智能叉車倉庫管理系統配合，實現入庫、出庫、盤點作業自動化。

1 應用模式設想

（1）采用立體貨架貯存倉庫籠，智能叉車實現倉儲籠搬運，上貨架貯存和發料工作。每個倉儲籠上安裝電子標簽，實現信息的讀取和匯總。（2）倉儲管理系統自動計算庫位和貯存量，和企業管理系統對接，實現數據及時更新。

2 設備介紹

2.1 貨架

型鋼裝配，巷道寬度滿足倉庫籠規格要求，采用突出翼緣支撐倉儲籠。

2.2 電子標簽（RFID）

電子標簽裝配在倉儲籠上，實現信息的錄入和讀取。

2.2.1 電子標簽（RFID）讀寫器工作原理

RFID整個邏輯模塊主要分為兩部分，即基帶部分和射頻部分[1]。基帶模塊包括主控制器芯片與外圍電路，外圍電路包括時鐘電路、復位電路、外部存儲器電路和電源電路。射頻模塊包括射頻收發芯片，功率放大電路和收發隔離電路。

發送過程：需要發送的信息通過主控制器CPU進行信息處理，主控制器CPU將發送標簽的數據傳輸至RFID ASIC芯片，經編碼、載波調制后，由RFOPX 與RFONX兩端差動輸出至射頻功率放大器PA，經PA放大后的信號通過隔離器由天線發送出去。

接收過程：經天線接收的信號通過隔離器后輸送到RFID ASIC芯片的輸入端MIXS_IN，由RFID ASIC芯片進行混頻、增益、濾波和數字化后得到數字信號，將該信號再傳送給CPU處理，CPU經過讀取信息并解碼后送至中央信息系統進行有關數據處理，RFID ASIC芯片與CPU的通信接口為SPI接口或并行接口。

2.2.2 電子標簽定位

電子標簽具體定位原理：RFID天線安裝在抽柜的X、Y、Z空間的3個面上，RFID讀寫器通過X、Y、Z空間的3個面的天線輪尋讀取同一電子標簽的RSSI值，通過實際測試在上層軟件系統數據庫中建立每個天線面RSSI值與電子標簽距離三維坐標模型，從而可以實現X、Y、Z 3軸標簽定位。

2.3 AGV系統

車輛性能是智能化作業的保障，各項參數應滿足作業需求，本系統的車輛性能如表1所示。

表1 車輛參數信息表

AGV主要由驅動系統、執行機構系統、導航系統、供電系統、安全系統、人機交互系統及控制系統組成，其核心部件包含車載控制器、驅動器、編碼器、導航激光等[2]。

AGV管理系統由AGV車輛、外部設備IO、系統管理器、操作者界面、上層系統等組成。外部設備IO主要用于獲取外部設備的狀態信息、控制外部設備的執行。系統管理器為AGV復雜系統的神經中樞，接收用戶或者上層系統的搬運需求、調度AGV系統中的所有車輛和外部設備，完成特定的搬運任務，最終將結果反饋給用戶或者上層系統。可以通過操作者界面監控所有AGV的狀態、查看搬運任務的執行過程和執行狀態。

系統管理器主要功能：（1）執行搬運命令；（2）為每次運輸計算最佳的路線；（3）控制AGV系統的運輸流量、避免AGV間的碰撞；（4）處理輸入/輸出(按鈕、開門等)；（5）處理和AGV車輛的通信、和IO的通信、和上層系統(RP、WMS、MES)的通信和操作者界面的通信。

2.4 倉儲管理系統（WMS）

WMS采用任務驅動模式，以訂單為系統操作驅動源，執行入庫、出庫、分揀、庫內轉儲等作業[3]，系統功能如表2所示。

表2 系統功能清單表

3 理論效果計算

入庫作業效果主要是用將不同品類的容器放置到相應貨位的時間來衡量，如表3所示。

表3 入庫作業效率計算

出庫作業效果主要是用將指定品類的容器運送至相應的生產崗位時間來衡量，如表4所示。

表4 出庫操作效率計算

入庫：入庫1托，理論平均254.67s，按5min1托計算，1臺車8h可入庫96托。

出庫：出庫1托，平均需616s，按11min計算，1臺車1h可做5托，1臺車8h可做40托，3臺車8h可做120托，理論上3臺車時可滿足生產的需求[4]。

4 結論

（1）智能裝備應用，貨物貯存量增加了約1/3。倉庫管理系統自動計算庫存情況，選擇最佳入庫，出庫路線，大幅度提高庫位利用率。在AGV配置數量合理的情況下，可以實現入庫、出庫全天候作業。實時更新倉庫信息情況，定期盤點工作更快捷準確。

（2）電子廢棄物拆解屬于逆向加工工序，但是在局部崗位，依然能夠實現智能化，自動化作業，有助于提高生產力[5]。