智能仓库设计汇总

智能仓库组成 智能化仓库主要由土建设施 机械设备 电气设备以及计算机控制系统组成 1 土建设施 土建设施是仓库的基础 智能化仓库也不例外 现代智能化仓库的土建设施由厂 房 消防系统 照明系统 通风及采履系统 动力系统及排水设备 避雷接地设施和环境 保护设施等组成 2 机械设备现代智能化仓库的机械设备一般包括货架 托盘 搬运设备和运送设 备4部分组成 1 货架 合理使用货架不仅能够增加储存空间 而且便于储存货物做到 先进先出 搬运设备 智能化仓库中主要使用高层货架 它的高度一般在10 30米之间 最高可达40米 长度一般为高度的2 5 6倍 而且密度大 巷道狭窄 因此仓容利用率较高 2 托盘 托盘是指在一件或一组货物下面附加的一块垫板 板下有三条梁 形成两个插口 四向插口 可供叉车的两个叉伸入 将托盘连同货物一同搬运 在我国使用最频繁的托盘 的规格有800 x10 毫米 800 x12 毫米 IC 削 x12 毫米3种 现代智能化仓库中 商品的装卸 搬运 储存都必须实现全托盘化作业 3 搬运 设备搬运设备是现代智能仓库中重要的设备 它们一般由电力驱动 通过自动或手动控制 将货物从一处搬到另处 常见的搬运设备有升降梯 搬运车 巷道式堆垛机 双轨堆垛机 无轨叉车和转臂起重机等 巷道式堆垛机是智能化仓库中最重要的搬运设备 它能够在高层货架的巷道内来 回穿梭运行 将位于巷道口的货物存入货位 或取出货位内的货物运送到巷信息识别装置 道口 4 输送设备输送设备是现代智能仓库中的辅助设备 它具有把各物流站衔接起来 的作用 运送设备主要有运送机控及制装置运输车两种 输送机有辑式 链式 轮式 皮 带式 滑板式 悬挂式等多种形式 运输车有自动引导车 有轨小车 梭式小车及其他地 面运输车 自动引导车是现代智能化仓库监控及调度中设备的重要搬运设备 它是能按照预 定的引导路线行走 具有小车运行和停车装置 安全保护装置以及具有各种移动及载运功 能的运输小车 3 电气设备 现代智能化仓库中的电气设备主要包括检测装置 信息识别装置 控制装置 数 据通信设备 监控及调度设备 计算机管理系统 大屏幕显示器及图像监视设备等 1 检测装置 为了控制仓库中各种作业设备 保证系统安全可靠地运行 智能化仓库系统必须 具有多种检测手段 通过这些手段 检测各种物理参数和相应的化学参数 并通过对这些 检测数据的判断 处理为系统决策提供最佳依据 使系统处于理想的工作状态 仓库的检 测装置通常包括以下6种 对货物外观的检测 对货物重量的检测 对机械设备及货物运行位置和方向的检测 对运行设备状态的检测 对系统参数的检测 对设备故障的检测 2 信息识别装置为了完成对货物品名 类别 货号 数量 等级 目的地 生产厂 甚至货位地址等信息的采集与识别 信息识别装置是智能化仓库 中必不可少的 智能化仓库中的信息识别装置通常采用条形码 磁条 光学字符和射频等 识别技术 3 控制装置 为了实现智能化仓库的自动运转 仓库内所用的各种存取 输送设备本身必须配 备各种控制装置 如对巷道式堆垛机的控制就包括了位置控制 速度控制 货叉控制以及 方向控制等 常见的控制装置种类很多 从普通开关 继电器到微处理器 单片矶和可编程序 控制器 都能完成一定的控制任务 智能化仓库中的控制系统就是将这些装置进行适当的 组合 从而达到对设备控制的要求 优秀的控制装置可以提高智能化仓库中各种设备的运 转效率 降低设备运行成本 是智能化仓库成功运行的关键 4 监控及调度设备监控及调度设备在智能化仓库系统中起着重要的作用 它是智 能化仓库的信息枢纽 负责协调系统中各部分的运行 监控及调度设备主要用于监控智能 仓库中各设备的运行任务 运行路径 运行方向 并根据情况对其进行调度 使其能够按 照指挥系统的命令进行货物搬运作业 通过监控系统的监视画面 仓库管理人员还可以直 观地看到各设备的运行情况 5 计算机管理系统计算机管理系统 主机系统 是自动化仓库的指挥中心 官指挥 着仓库中各设备的运行 计算机管理系统主要完成整个仓库的账目管理和作业管理 并担 负着与上级系统的通信和企业管理系统的部分任务 一般的智能化仓库管理系统多采用微型计算机为主的系统 对比较大的仓库管理 系统也可采用小型计算机 6 数据通信设备在自动化仓库中 为了完成规定的任务 各系统 设备之间要进 行大量的信息交换 因此 智能化仓库需要设置高速 稳定的数据通信设备 信息传递的 媒介主要有喔缆 远红外光 光纤和电磁波等 7 大屏幕显示器 自动化仓库中的各种显示设备是为了使人们操作方便 易于观察设备情况而设置 的 在操作现场 操作人员可以通过显示设备的指示进行各种搬运拣选 在中控室或机房 人们可以通过屏幕或模拟屏的显示 观察现场的操作及设备情况 8 图像监视设备图像监视设备主要是电视监视系统 它是通过高分辨率 低照度 变焦的摄像装置对智能化仓库中人身及设备安全进行观察 对主要操作点进行集中监视的 现代化装置 4 计算机控制系统现代智能仓库是一个综合物资供应系统 也是集物资储存 输 送 分配等功能于一体的集成自动化系统 该集成自动化系统一般囱计算机管理 计算机 监控 堆垛机控制 旋转货架控制 输送机控制 机自动分拣控制等子系统构成 通过计算机系统对其他各种设备的控制 它能够实现包装标准化 识别条码化 输送机械化 管理微机化和控制自动化 系统描述 仓储管理在物流管理中占据着核心的地位 传统的仓储业是以收保管费为商业模式的 希望自己的仓库总是满满的 这种模式与物流的宗旨背道而驰 现代物流以整合流程 协 调上下游为己任 静态库存越少越好 其商业模式也建立在物流总成本的考核之上 由于 这两类仓储管理在商业模式上有着本质区别 但是在具体操作上如入库 出库 分拣 理 货等又很难区别 所以在分析研究必须注意它们的异同之处 这些异同也会体现在信息系 统的结构上 随着制造环境的改变 产品周期越来越短 多样少量的生产方式 对库存限 制的要求越来越高 因而必须建立及执行供应链管理系统 借助电脑化 信息化将供应商 制造商 客户三者紧密联合 共担库存风险 仓储管理可以简单概括为8个关键管理模式 追 收 查 储 拣 发 盘 退 库存的最优控制部分是确定仓库的商业模式的 即要 根据上一层设计的要求 确定 本仓库的管理目标和管理模式 如果是供应链上的一个执行环节 是成本中心 多以服务 质量 运营成本为控制目标 追求合理库存甚至零库存 因此精确了解仓库的物品信息对 系统来说至关重要 所以我们提出要解决精确的仓储管理 仓储管理及精确定位在企业的整个管理流程中起着非常重要的作用 如果不能保证及 时准确的进货 库存控制和发货 将会给企业带来巨大损失 这不仅表现为企业各项管理 费用的增加 而且会导致客户服务质量难以得到保证 最终影响企业的市场竞争力 所以 我们提出了全新基于射频识别的仓库系统方案来解决精确仓储管理问题 下面我们来分析 采用射频识别技术后给企业带来的经济效益 4系统优势 读取方便快捷 数据的读取无需光源 甚至可以透过外包装来进行 有效识别距离更 长 采用自带电池的主动标签时 有效识别距离可达到30米以上 识别速度快 标签一进入磁场 阅读器就可以即时读取其中的信息 而且能够同时处 理多个标签 实现批量识别 穿透性和无屏碍阅读 条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下 才可 以辨读条形码 RFID 能够穿透纸张 木材和塑料等非金属和非透明的材质 进行穿透性 通信 不需要光源 读取距离更远 但不透过金属等导电物体进行识别 数据容量大 一维条形码的容量是50Bytes 二维条形码最大容量可储存2到3000字符 RFID 最大的容量则有数 MegaBytes 随着记忆载体的发展 数据容量也有不断扩大的趋 势 未来物品所需携带的资料量会越来越大 对标签所能扩充容量的需求也相应增加 使用寿命长 应用范围广 其无线电通信方式 使其可以应用于粉尘 油污等高污染 环境和放射性环境 而且其封闭式包装使得其寿命大大超过印刷的条形码 传统条形码的 载体是纸张 因此容易受到污染 但 RFID 对水 油和化学药品等物质具有很强抵抗性 此外 由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上 所以特别容易受到折损 RFID 卷标是 将数据存在芯片中 因此可以免受污损 RFID 抗污染能力和耐久性强 标签数据可动态更改 利用编程器可以向电子标签里写入数据 从而赋予 RFID 标签 交互式便携数据文件的功能 而且写入时间比打印条形码更短 更好的安全性 RFID 电子标签不仅可以嵌入或附着在不同形状 类型的产品上 而 且可以为标签数据的读写设置密码保护 从而具有更高的安全性 由于 RFID 承载的是 电子信息 其数据内容可经由密码保护 使其内容不易被伪造及变编造 安全性更高 动态实时通信 标签以每秒50 100次的频率与阅读器进行通信 所以只要 RFID 标 签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内 就可以对其位置进行动态的追踪和监控 体积小型化 形状多样化 RFID 不需要为读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷 品质 更适合往小型化与多样形态发展 以方便嵌入或附着在不同形状 类型的产品上 5系统介绍 精准仓库过程一般包括收货 上架 捡货 补货 发货 盘点几个流程 下面从这六 个过程来说明 RFID 仓库管理系统的具体实施过程 数据准备 所有送达的货物需要提前以 EDI Excel 或者手工录入的方式导入 WMS 所有客户的订单需要提前以 EDI Excel 或者手工录入的方式导入 WMS 为了支持 RFID 或者电子标签 输送分拣线等现代化物流设备在物流中心内部的使 用 需要在如下环节进行条码化规划与设计 仓库内所有作业单元的条码化 包括托盘 周转箱 直接在作业容器上粘贴固定的 流水号标签 仓库内存货库位的条码化 按照库 排 位 层的顺序对货位进行编码并粘贴条形码标 签 作业单据和作业指令的条码化 在入库清单上打印单据编号和产品编码的条码 辅助收货人员使用 RFID 进行收货 作业 通过打印拣货标签 指导拣货人员获取拣货任务 并方便货物在输送线上的识别 见图册 不同用处的标签 收货 在收货区使用 RFID 进行码盘 如果需要 和收货作业 要求堆放在收货区的所有货 物都必须有一个唯一的托盘号 托盘号以条形码标签的方式粘贴在托盘上 如果 SO 尚未送达 则系统指示将货物送入暂存区 理货 系统根据每个订单的车辆信息和体积信息 为订单指定一个相应的发货区 系统自动将收到的货物与 SO 进行匹配 生成针对收货区每一个托盘货物的分货任 务 理货人员扫描收货区的每一个托盘的标签 根据指示将货物搬运至暂存区或者相应 订单的待发货区 如果需要分货到多个订单 则需要分别确认每一个发货区和数量 分货 时使用新的托盘 确认新的托盘号 当需要从暂存区进行分货时 RFID 指示理货人员从暂存区进行拣货然后进行分货 复核 订单分货完毕 系统提示复核人员对产品和数量进行复核 发货 依次扫描待发货区的每一个托盘 确认车号进行发货 见图册 仓库管理的各个环节 仓库管理的六个环节 收货 见图册 具体收货入库操作 1 收货检验 重点检查 送货单与订货单是否一致 到货物与送货单是否一致 如果不符拒绝接收 2 制作和粘贴标签 具体方法如下 采用选定的物品编码方案对入库物品进行编码 制作货物标签 把编 码信息写入电子标签 同时打印纸质标签 方便人工校核 再把纸质标签和电子粘合在一 起就成为货物标签 在库存品上固定标签 考虑到目前标签成本较高 为了方便电子标签 的回收 一般采用悬挂的方式把标签固定到物品上 如果不回收则可以采用粘贴方式固定 3 现场计算机自动分配库位 并逐步把每次操作的库位号和对应物品编号下载到 无线数据终端 手持终端或叉车终端 上 4 作业人员运送货物到指定库位 核对位置无误后把货物送入库位 如有必要 修改库位标签中记录的货物编号和数量信息 5 无线数据终端把入库实况发送给现场计算机 及时更新库存数据库 上架 入库 每盒货物贴上条码 装好箱后在箱上安上无源标签 将安好无源标签的成箱的货物 按照工作人员手中的 PDA 读取的入库地点进行托盘 在每个托盘上安一个有源的电子标 签 将每个托盘上的货物分别放在相应的货架上 见图册 托盘示意 按照不同的库区寻找库位 按照不同的包装 托盘 箱 件 分配不同的库位 根据产 品的属性 正常品 残损品 分配上架库位 体积限定 重量限定 数量限定 长宽高限定 混批号 混产品限定 同批号产品合并 同类产品相邻选择 不同的订单类型可以上架到 不同的库位 如正常的采购订单和退货订单 捡货小车 1 小车在 WMS 系统任一终端下载批量订单 2 系统根据最优路径 自动指示小车按 SKU 排序拣货 3 确认拣货位信息 小车按灯系统自动指示 边拣边分 数量 分货后按灯确认 4 小车自动接收系统指示 并实时指引操作者下一拣货位作业 直至全部完成批量 订单 捡货位管理模式 固定拣货 拣货库位需要设定库存下限和库存上限 当库存余量低于下限时 发出警报 提示 需要进行补货 有时为了满足特殊的拣货需求 可以分设箱拣货库位或者件拣货库位 当箱拣货库 存余量低于下限时 申请从存储区进行补货 当件拣货库存余量低于下限时 申请从箱拣 货库位或者存储区进行补货 拣货库位的设定基于对库存流量的分析 在提高存取效率的同时必将牺牲一部分的 存储空间 动态拣货 由于产品销售的季节性变化 产品的 ABC 动性会周期性地发生变化 采用固定拣货位的方法会大量增加系统管理人员的工作量 FLUX WMS 支持动态 拣货位的设置 根据产品的 ABC 动性动态地为产品分配拣货库位 在仓库内设定整箱拣货区 拆零拣货区 不同的捡货作业模式 拣货任务的派发可以通过3种方式 RFID 自动获取 打印拣货标签 打印拣货任务清单 不同的拣货作业方法 订单拣货 波次拣货 边拣边分 摘果式 先拣后分 播种式 补货 移货 需要移库时 计算系统发出指令给作业员手中的 PDA 作业员看到指令后 定位相应 的货物 对应数量 将货物移到相应的目标库中 完成后修改相应标签的信息 并向系统 计算机发回相应数据 见图册 系统支持2类不同的补货模式 定时补货 物流中心的常规补货模式 订单驱动补货 紧急情况下根据订单需求触发补货任务 拣货位设定最低库存 最高库存 最小补货单位 当拣货位库存低于最低库存时生 成补货 任务 补货任务可以按照如下三种获取 RFID 直接获取 打印补货标签 打印补货清单 补货作业步骤 单步作业 补货下架和补货上架 发货 出库 见图册 需要出库时 系统计算机发出出库指令到作业员手中的 PDA 中 作业员定位相应药 品和数量 取出成箱药品上的无源标签 修改相应的数据 并将数据发送到系统计算机中 见图册 出库示意 支持销售订单出库 采购退货 库间调拨等不同类型的出库订单 对发货进度的全程跟踪 订单创建 部分分配 完全分配 部分拣货 完全拣货 部分装箱 完全装箱 部分发运 完全发运 订单关闭 订单取消 不同级别的发货控制 按波次发货 按订单发货 按订单行发货 按跟踪号发货 按拣货明细发货 按装车单发货 支持基于 RFID 或者单据的出库流程 盘点 见图册 盘库作业流程如下 智能货架上安装了固定式读写器 固定读写器对固定区域内的无源标签进行扫描 并 将扫描的数据传输到系统计算机中 还可以用作业员手中的 PDA 对库存药品进行扫描 并且发送到终端计算机中 基于流程管理的盘点模式 申请盘点 批准盘点 释放盘点 打印盘点标签或者清单 执行盘点 盘点结果确认 盘点过账 不同的循环盘点机制 ABC 循环盘点 指定条件盘点 动碰盘点 异常盘点 随机盘点 差异盘点 6系统功能 定位查询功能 对仓库中的货物精准定位 对仓库中的货物查询功能 对于仓库中的警报系统 如 产品过保质期 产品低于库存下限或者高于库存上限 库龄超过半年 订单超过24小时未处理 补货任务1小时内未执行 收货12小时内未上架 警报发生方式 email SMS FAX 系统监控界面 7系统硬件 本套系统的是一个综合的解决方案 硬件涉及到条码 无源标签 有源标签 PDA 和 固定式读卡器 其中条码因其标准统一 技术含量较低 直接选择条码厂商采购即可 我 公司主要推出技术含量较高的有源标签与 PDA 等 无源电子 标签是最新研制的一款无源电子标签产品 该产品的领先技术 全工业性设计和出众 特点使得其在各领域都具有综合的竞争优势 不需要外界电源有效使用寿命可达十年以上 最高时速200km h 以上 是一款性价比较高的产品 该无源电