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关键词:A字架;物流拣货;控制方案
中图分类号:F253 文献标识码:A
下面就结合实际情况,分析了A字架物流拣货设备的控制方法,在进行管理和控制时,一定要根据实际要求设置。最终技术人员将结构设置为3层,分别是上位机结构层、中位机结构层、下位机结构层。在此基础上,为了提高整体的工作效率,在设计中还融入了PLC控制技术,根据相关数据进行现场控制,保证其正常工作。下面就对其具体结构情况和工作原理进行分析,希望给有关人士一些借鉴。
1.分析对物流拣货设备控制方案的设计情况
1.1 分析设备中应用控制系统的方式
在物流拣货设备中应用PLC技术,可以提高其操控能力,提高设备工作的效率,但是实际应用的PLC结构种类很多,例如有整体式结构和模块式结构,但是其具体的控制方式都是一致的。对于专业的人员分析,可以将这两种结构都视为模块式。整体式和模块式的主要不同就是其将不同功能模块都集中到一起,从而缩小了整个结构的体积,充分利用设备中的有效空间,因此其在制作成本方面很低,因此在实际应用中占有量较大。对于一个完整的编程控制器而言,所使用的PLC模块主要由以下几部分构成,可以参考图1进行分析。
1.2 分析选用模块的具体参数
技术人员在对A字架物流拣货设备控制方案进行设计时,为了提高其工作效率,设计人员使用了PLC系统集中控制方式,例如选用控制器时,其型号为欧姆龙公司的CP1H-X40DR-A,选择通信接口时,使用了RS-485接口,结合PLC容量情况,分析其具体的容量,如果其容量没有达到实际需求,技术人员还可以在现有基础上进行容量扩展,提高其工作效率。在对PLc进行扩展的时候,可以使用I/O单元进行扩展,开关量一共有16个输出点和24个输入点,这样就可以估算出PLC的容量。在设计CP1H系统时,考虑到A字架物流拣货设备的实际需求,必须对PLC的I/O进行扩展,主要增加了3个I/O扩展模块,在此基础上,还有一个CPMIA-20EDT1,这一模块将会作为后期备用的扩展模块。
1.3 统计模块中的输入点和输出点
为了掌握系统的整体性能,一定要对各个模块的输入点和输出点进行统计分析,先进行输入点和输出点的统计分析,了解其数据数目之后,掌握控制方法之后,就可以将所得到的数据进行整理和记录,为以后的使用做好准备,统计输入点和输出点非常关键,如果相关数据统计出现错误,对整个系统产生深远的影响。主要包括光电计时检测开关,对物品进行检测;急停按钮,用于紧急事故的处理,光电计数检测开关,对设备运行情况进行监测,光电缺货检测开关,掌握当前传输带上的物品情况,停止按钮和启动按钮等,对于输出设备而言,主要包括槽道中的报警灯,发现危险情况及时报警,槽道中电机的接触器,出货电动滚筒电机接触器,主传送带电机接触器和声光报警,保证主传输带的安全运行。通过对模块的统计分析,其输出点和输入点共有215个。在上述条件下,估算PLC的容量时,不仅要对输出信号进行估算,还要对输入信号进行估算,在此基础上,还要预留出备用量,以备以后设备运行时的调整和改进,一般备用量都会预留8%到28%,以此来保证设备运行的安全,保证货物分拣的实际需求。如果按照8%的备用量进行计算,那么其输入和输出点的个数分别达到了119个进而118个。第三点,需要在PLC系统中设置一个启动按钮,还需要设置5个出货电动滚筒电机接触器,这样就可以生成所有的候选解,最后进行最优选择。1个主传送带电机接触器,主要进行感应,1个光电计时检测开关,进行货物检查,50个光电计数检测开关,2个声光报警,1个停止按钮,4个急停按钮,50个光电缺货检测开关,50个槽道电机接触器,50个槽道报警灯等,这样就可以有效进行分拣操作,通过这些设备和装置保证运行的安全性和高效性。
2.分析设备的结构和工艺流程
该设备主要由3部分组成,主传送带,斜槽道以及槽道传送带。A字架物流拣货设备工艺流程并不复杂,可以参考图2进行分析。
设备在运行过程中,传送带运行速度为0.6m/s,需要在传送带上标记一点,同时要安装一个光电计时设备,这样在设备运行过程中,所标记的点就会随着传送带移动。当光电计时装置检测到标记点时,一般传送距离在1.8m范围,就可以做虚拟视窗,以此类推就可以正常工作。具体而言,如果在9号槽道内有甲客户的物品,在信息系统中就会出现甲客户的一个虚拟窗口,在传送带运行过程中,当这一客户的窗口移动到9号槽道时,控制系统的信号捕捉器就会感应到这一信息,然后直接反应给相关的控制系统,这样在8槽的电机就会启动。但是在控制过程中要注意以下几点,当该设备开始启动时,一定要同时开启声光报警系统,这样在运行过程中保证工作人员和设备的安全性,当出现危险情况后声光报警装置会立即报警,保证人员和设备的安全。对于主传送带而言,运行过程中需要关闭报警系统,确保电机匀速运行。每个槽内都有一个单独电机,保证电机可以在虚拟视窗中启动,启动时间不能超过1s,这样就可以及时将货物打入到住传送带上,避免出现分拣错误。通过实践对设备的应用情况分析,其作用效果良好,可以准确进行货物分拣,而且在货物运输过程中,整个操作系统不会对货物安全产生影响,例如货物不会在运输过程中掉落,也不会停滞在传输带上,保证整个流程的高效运行。设备中还融入了手动操作和现场控制,当自动控制系统出现问题后,还可以使用其余两种控制方式进行控制。
3.分析设备的具体构成
对于PLC设备而言,其必须具有通信模块,同时还要具备接口模块、CPU模块、电源模块等,针对这一现实问题,还必须增加很多个I/O扩展模块,为了方便理解和分析,将PLC设备具体的配置情况进行了统计整理,希望可以有利于工作人员的总结和分析,见表1。
结语
通过以上对A字架物流拣货设备控制方案设计的分析,发现其分拣效率得到提高,主要是在设备中融入了自动化控制技术和计算机网络技术,保证整个操作流程的顺利衔接。虽然在使用中出现一些问题,但是通过对设备、系统、模块的具体分析,技术人员掌握了其基本原理,针对存在的弊端有效进行优化,保证整体设备的质量。在以后的发展中,相关技术还会改进,设备系统和模块也要进行更新,因此技术人员要及时掌握先进技术,不断对A字架物流拣货设备控制方案进行优化。
参考文献
[1]姚跃朋.某鞋服企业物流配送中心拣货系统设计与优化[D].浙江工业大学,2013:122-124.
(1)对信息化有一定认识,但程度较低。目前,我国信息化管理程度、标准化整体水平相对偏低,对信息资源的开发利用率低,不同产业的物流信息较分散、封闭“,信息孤岛”现象随处可见,企业各自为政,难以发挥信息化的整体效能和实际价值。(2)网络营销没有和物流完全接轨。一方面物流仅仅作为网络营销的末端结构,没有真正地融入网络营销中,另一方面在物流工作环节中,网络营销作为媒介的工作量不大,使得信息化的作用并没有得到真正地施展。(3)专业设备和技术研发缓慢。标准制定和新技术应用的相对滞后,使得先进信息技术在物流行业的研发、转化、应用和推广的水平较低,自主创新能力不强,信息资源配置不合理,开发利用和交换共享的能力不足。
2网络营销下物流信息集成化方案设计
物流管理是综合采购、仓储、运输、配送、营销等方面的管理,采集这些管理活动的信息,并通过信息集成,实现物流信息化。
2.1采购信息化
信息化采购将转变企业的传统采购形式,它是不一样的商业模式,它有缩短采购周期、节约采购成本、实现信息共享等优势,是现代采购业发展的方向。信息化采购比一般的电子商务和一般性的采购具有更多的概念,它不仅仅能完成采购行为,而且能利用信息和网络技术对采购全程的各个环节进行管理,有效地整合了企业资源,帮助供求双方降低了成本,提高企业核心竞争力。采购信息化首先要实现采购部门内部管理的信息化,要建立内部管理系统的平台,为外部采购提供支持。采购内部管理系统把采购员的采购单作为现实中的各种单据,在采购流程中通过对采购单的提交、审核、跟踪等信息的采集,实现信息的集成,便于管理者监察采购单的完成情况。采购单的流通减少了以往纸质化的浪费,省去了信息传递的中间环节,加快了信息的流通速度,提高了信息的流通质量,且减少了因为人工传递而产生的错误。外部采购信息化在采购商和供应商之间展开,具体表现在:(1)企业与企业之间的采购活动不用受到时间和空间的限制,在B2B平台上网上办公,面对面的信息交流让信息交流更加透明化、实用化、数字化,使采购活动更有效率。(2)电子商务使得采购流程更加简化、实用,省去了中间环节,降低了业务的错误率,通过数据分析和化解,不断实现数据的有效利用和集成,为企业决策提供可靠的依据。(3)通过系统和多种采购方式的实施来优化采购活动。如框架采购、竞价采购、网上团购等来加强采购管理,降低物资的采购价格,提高工作效率,缩短采购周期,实现“零库存”。
2.2仓储管理信息化
仓储管理是现代物流的重要环节,在企业发展中起着调剂余缺、平衡供求的重要作用。在现代化物流管理中仓储环节的信息化至关重要,因为仓储信息化水映着企业的现代化水平,没有仓储环节的信息化,“零库存”就是空中楼阁。建立一个基于现代信息技术和科学管理方法,能对仓储信息进行收集、加工、储存、分析和交换的综合系统。仓库管理中存在诸多环节,通过RFID电子标签在货物收货、分类、上架、拣选、库内加工、盘点,一直到出库。货物在库的每个环节都在仓库管理信息子系统中获取工作指令,而每个环节把变动的信息情况及时回馈给系统,完成“信息监督”后及时备份。仓储管理信息系统对数据进行分析、处理,再传输给操作者,以确保信息的准确性、及时性,实现各个环节的紧密衔接。仓储信息化表现在:(1)仓储企业计算机的使用率在80%以上,计算机管理应用的领域广,不限于几个主要业务,仓储管理信息系统的建设。(2)条码技术在物流行业的普及和RFID的大规模应用,RFID技术在整个仓储管理中处于关键性的地位。(3)自动化技术设备在大中型企业仓储中规模化使用,主要是自动分拣设备、自动储存设备以及自动化立体仓库。货物的分类、存放、拣选、包装等方面都实现自动化。
2.3配送信息化
配送的信息化是配送中心减少运输成本,加强在途物流监控的重要措施。公路配送的信息化设计以及调度指挥系统的建立成为关键,因此要建立一个基于互联网的运输信息网络,才能够让整个公路交通信息及订单信息进行集成。在EDI技术不断成熟、GIS系统不断完善,客户对于配送信息实时查询的需求不断加大。完善追踪信息化手段、实时地监控系统成为现阶段配送发展的问题。这里用“3G”技术对运输管理进行设计。“3G”即GPS全球定位系统、GSM全球移动通信系统、GIS地理信息系统,通过“3G”技术对在途物资做到时刻监控,确保物资的安全及流通速度。其工作原理如图5所示,由安装在车辆上的GPS终端接收卫星发送的车辆位置,同时由车辆终端采集系统采集当前车辆的诸如行驶速度、油量、运输货物等信息,经由无线通讯网络将这些信息发回运输管理信息系统。运输管理系统将位置和状态属性信息匹配在电子地图上,能直观地显示车辆的相对位置。当GPS车载终端接收到GPS卫星定位数据后,自动计算出自身所处的地理位置的坐标,由GPS传输设备将计算出来的位置坐标数据经车载终端处理后,经GSM通信机发送到GSM基站,并经该网络将数据传送到运输管理系统,然后经解码处理,将收到的坐标数据及其他数据还原后,与GIS系统的电子地图相匹配,并在电子地图上直观地显示车辆实时坐标的准确位置,服务终端可以在网上进行车辆信息的收发、查询等工作,在电子地图上可以清楚而直观地掌握车辆的动态信息(位置、状态、行驶速度等)。同时还可以在车辆遇险或可能出现险情时,进行各种必要的遥控操作。“3G”技术是运输配送信息化的主要组成部分。对于物流公司,对货运车辆的监控管理主要体现在以下几个方面的需求:(1)车辆、司机和货物的安全;(2)对车辆(货物)位置和状态的及时掌握;(3)及时与车辆进行信息沟通;(4)对车队进行远距离的操控;(5)对司机行驶时间监控。所有信息汇总到物流管理系统,进行集中的处理分析,实现运输配送的信息化管理。
2.4营销信息化
在市场竞争日趋激烈的背景下,在营销中引入信息化营销的理念,对营销活动的各个环节进行整合,建立一个完善的现代化营销系统。据统计,营销信息化建设的市场规模保持快速的增长,2012年达到了31.8亿元,2007年-2013年的市场规模复合增长率接近20%。建立完善的营销信息化系统,使企业能更好的与市场联系在一起,提高企业对市场变化的敏感性,加快信息的流通和集成,有利于决策者对市场做出正确的判断。在营销信息化系统下,设有营销准备系统及营销实施系统,其下属还包含各类子系统,共同完成整个的营销环节。其营销信息化系统优点如下:(1)营销信息化解决方案在市场竞争中,帮助企业及时与客户沟通,时时掌握客户需求变化,能够有效地提高客户的满意度和忠诚度,顾客管理子系统,对数据库中的信息进行分析、演练,分析出适合各种顾客的营销手段和方式;(2)针对不同的客户做方案设计并调研,可以尽量满足客户的需求;(3)营销决策子系统对复杂多变的调研结果进行分析、整理,使决策者能把握市场脉搏,及时有效地做出决策。综上所述,通过上述四个子系统(采购信息化、仓储信息化、配送信息化及营销信息化)的相互连接,形成一个完整的系统,提供决策信息,以帮助企业适应市场的变化,在竞争中获得更多的利润。
3我国企业物流信息化改进的建议
尽管目前我国企业物流信息化还存在着一些问题,但是物流信息化道路是未来发展的必然趋势。根据本文的设计方案,提出以下几点建议:(1)物流信息化建设的前提是基础设施的水平。发展物流信息化要从多个方面入手,如:采购,仓储,配送,营销等环节,整合相关领域的信息资源并进行集成,这样才能最大化地节约成本。(2)物流环节业务流程要不断向规范化、标准化方向发展。这对整个信息的整合和流通有着极其重要的作用,也是系统设计的关键。将集成的信息进行共享,使整个物流链上的各个环节紧密契合。(3)加快物流管理信息系统建设。抓住网络这一重要资源,发展物流环节的渠道多样化、网络信息化的管理系统,有利于目前大数据时代的信息集成。(4)物流信息化建设要选定适合的方向。中小型物流企业可以走精细型信息化道路,大型物流企业可以搭建顾客为导向的核心业务系统。
4结语
【关键词】双汇;物流;创新发展
一、双汇物流仓储中心概况
双汇集团是一家以肉类加工为主的大型食品集团,双汇物流是集团运营的基础,其仓储中心是其重要支柱。双汇物流公司所实现的主要功能是货物的“集散”,将生产部门生产的货物进行储存,再根据客户的订单将货物分拣出库,最终配送给每个客户。在整个过程中货物存储时间短,流通速度快,订单处理速度要求高,这就决定了双汇物流核心环节即分拣作业,分拣区的规划决定着整个仓储中心的作业能力。
双汇物流基础设施落后,自动化程度较低,多数依旧采用人工拣选、装货等,工作效率不高;双汇物流的技术与管理缺乏标准,信息化程度低,特别是周转库内的工作多数依靠人工经验,具有较大盲目性。
作为一家4A级物流公司,双汇物流是双汇集团的基础,其承担着双汇集团所有的物流工作。因此,双汇物流需要拥有急速物流运作体系作为企业的支撑。所以双汇物流的仓储中心在双汇集团作业过程中起着关键作用。双汇集团对客户做出的“一日产、两日检、三日送,五日达”的承诺,对双汇物流提出了更高的要求和挑战。
二、双汇仓储中心不合理现象分析
双汇物流周转库前出入库通道长约230米。工人总是要拖着液压车上的货物,在出入库通道上来回走动很长的距离,光是在通道上运输就要占近一个小时。这一问题大大降低了出入库的效率。同时,由于出入库通道宽只有7米,而托盘的宽为1米,当人员、车辆的移动过多时,会造成通道的堵塞,降低作业效率。双R物流按照货物种类对仓库内部进行了简单的货位分区,并使用摘果式人工拣选方式。但随着订单量和单个订单货物种类越来越多,出货量越来越大,此方式分拣效率低、出错率高的弊端逐渐凸显。双汇物流在装货时普遍采用人工码货,由于车厢内部空间的狭小,只有一到两名工人参与装货。需要4小时的时间装货,在一辆车的整个作业流程中占很大比重。
三、双汇仓储中心优化方案设计
当一辆货车进入仓储中心时,我们需要根据它的所有订单所包含的品种及其数量,搜索出当前空闲的停车位中,最适合这一辆车的停车位,以使这些订单的所有的入库(或出库)作业在出入库通道上行驶的总路程最短。考虑到在实际操作中,一辆车的订单数据可能较多,在车辆进入仓储中心时再录入会降低效率。经调研得知,双汇物流的ERP系统中已有所有订单信息。因此本程序采用文件输入输出的方式,可直接读取从ERP中导出的订单数据。使用穷举算法模拟该车辆停放在每一个空闲车位时的作业情况,并计算出相应的总路程,找出最小值后,以其对应的停车位作为最优解。首先我们使用随机数生成了停车位状态的数据。数据状态比较杂乱无序,由此可见,随机数在很大程度上反应了企业现实停车位选择的情况。之后我们生成了15辆车及其订单数据,对优化前后的停车位选择进行了模拟。假设这十五辆车依次进入仓储中心,根据数据计算得出,这一批次15辆货车所有货物的平均移动距离降低了26.87%。
(一)基于PCBEIQ分析的分拣策略的设计
通过对订单分析,得出以下结论:以P出货占60.8%,共3800托盘,即箱;剩下的都以C出货,占39.2%,总计196000箱;以P出货的订单,可采用PP(叉车搬运)。
依据EQ分析,得知各订单订货量差别较大,规划时可将订单分类,少数而量大的订单可作重点管理,相关拣货设备的使用亦可分级。根据EN分析,看出各订单品项数差别相对较大,制定分拣策略时,可考虑分级分拣。品项数量分布趋于两极化,应结合ABC分类分析。规划时可将产品分类以划分储区。A类货品应列为重点处理对象,在储位方面应结合IK分析做决定,如果其出货频率也相应较高的话,就应选固定储位,否则可考虑弹性储位;A类商品出货频率较高,故采用固定储位。A类产品出库量大,应采用以托盘为单位的连续作业和大量搬运,使用叉车搬运最为有效,保管时可在靠近出入库处直接堆放;B类产品库存期比A类商品长,需加强日常管理,先进先出,C类商品库存量较少,但B,C两类商品分拣难度较A类商品大一些,出货量较少,出货品种增多,采用传送带播种式分拣能显著提高分拣效率。
(二)分拣策略的设计
我们决定对现有九个仓库统一进行分区,分为PP模式分拣区,CC模式分拣区,传送带播种式分拣区,根据出货量的大小,各分拣区的数量比例为5∶2∶2。
PP模式分拣区,单品种整托盘出货,不需要分拣,仓库只需要叉车搬运,满足先进先出原则。CC模式分拣区,此模式分拣区针对上文以C出货中A类产品,出货量大,但是不满一托盘,本区分拣压力较小,叉车搬运结合人工简单分拣。传送带播种式分拣区,这里针对以C出货中的B.C类产品,由于出货种类多,出货量大,因此分拣压力较大,传统的摘果式分拣效率太低,不能满足需求,且与订单越来越小,种类越来越多的趋势不相适应,故我们给出的解决方案是对原有仓库进行升级改造,采用播种式分拣。
主传送带的走向与原巷道的走向相同,辅传送带垂直于主传送带。设计传送带的宽度为r=0.5m,设主传送带的高度为2.5m,辅传送带高度为0.75m,主辅传送带之间设置螺旋上升的传送带连接。形成5个出货口。相比于方案一,方案二虽然储货面积减少了15.1%,但是单次作业平均行驶路程下降了60%。同时,考虑到周转库的自身功能定位,周转功能应当更被看重。所以应当采用双行道线路设计。多对多模式,即,在传送带首端多名工人拣货,每位工人只负责一块区域内的几个品种,包括所有订单对这几个品种的需求;在传送带末端多名工人复核集货,每位工人只负责一个订单,包括这一订单的所有品种。电子显示标签设于辅传送带末端,面向货位,每个货位设置一个。
(三)优化前后数据对比与分析
通过Flexsim仿真实验模拟,我们得出以下数据:我们将优化前后模型分别运行10800s(3h).得出如下对比:A、三小时内输出的满载托盘总数提高了23.4%;B、平均每托盘满载所需处理时间减少了23.3%;由AB综合得出,X库的分拣效率提高了23.35%;三小时内X库工人搬运量增长了22.62%工人搬运总量优化前后增长了22.62%;空闲率增加了60.53%情况下,搬运总量不减反增;三小时内X库单位时间处理订单数增长了23.42%;优化后叉车使用时长减少了91%,叉车数减少了15辆。
四、设计新型概念车,变革装货方式
首先,设计新型运输货架。货架由钢柱组成,可伸缩调节高度,可组合分割。货架下层摆放托盘,上层堆放散货。能够适应多品类货物的集并运输其次,拓宽原有月台,并在月台上安装液压导轨。当需要装货时,在车厢内也铺设可拆卸液压导轨,并使勺榈脊煜嗔接。在一辆货车驶达双汇物流仓储中心之前,提前数小时开始处理其订单。订单上的货物出库后全部运送到指定月台,按一定规则组装。车辆到达后,通过液压导轨将整个的货物移动到车厢内。
五、总结
本论文研究和设计的优化方案对双汇物流既有现实意义又有长远意义。一方面,基于双汇物流现有业务量,可以大幅提高周转效率,控制成本。另一方面,根据高层提出趋势分析,双汇物流的订单将越来越细化,可以预见在不久的将来该企业会越来越细化物流运作的各个流程,所以本方案对公司的未来发展极具参考价值。本方案的研究成果不仅对双汇物流问题改进有重大影响,同时对国内其他类似企业的物流问题优化也有一定的借鉴意义。
(指导老师:韦道菊)
参考文献:
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[5]胡波.基于电子标签的烟草物流分拣系统的设计与实现[D].北京工业大学,2012
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