物流自動化技術(shù)與設(shè)備50頁.ppt

第3章物流自動化技術(shù)與設(shè)備,3.1物流自動化的概念3.2物流自動化及相關(guān)設(shè)施與設(shè)備3.3物流自動化的靈活對應制造系統(tǒng)3.4裝卸搬運系統(tǒng)的應用3.5自動存取和分揀系統(tǒng)的應用復習思考題,3.1物流自動化的概念物流自動化是充分利用各種機械和運輸設(shè)備、計算機系統(tǒng)和綜合作業(yè)協(xié)調(diào)等技術(shù)手段，通過對物流系統(tǒng)的整體規(guī)劃及技術(shù)應用，使物流的相關(guān)作業(yè)和內(nèi)容省力化、效率化、合理化，快速、準確、可靠地完成物流的過程。物流自動化重要的方面是要考慮在哪一個環(huán)節(jié)自動化，以及用什么樣的方法進行自動化等。,3.1.1物流自動化的內(nèi)容1.機械的自動化由于物流的主要內(nèi)容涉及貨物的裝卸、運輸、存儲、加工、包裝等作業(yè)環(huán)節(jié)，采用機械化的手段進行物流作業(yè)的自動化是物流自動化的主要內(nèi)容。特別是在貨物的流轉(zhuǎn)過程中，能夠使用各式各樣的自動搬運設(shè)備、自動存取系統(tǒng)和自動分揀傳送設(shè)備，這些也是物流機械自動化的主要發(fā)展方向。,對機械自動化的理解叉車的利用立體自動倉庫自動分揀和分揀傳送設(shè)備,2.信息的自動化物流的信息化首先是要在現(xiàn)代物流理念和現(xiàn)代物流管理方式的基礎(chǔ)上，利用信息處理的計算機技術(shù)、自動識別技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)以及與機械自動化的結(jié)合，實現(xiàn)物流信息的自動化?，F(xiàn)代物流信息系統(tǒng)就是物流信息化的具體實施內(nèi)容和實施方式。,3.知的自動化同樣的作業(yè)以及機械的使用等，由于應用方法和作業(yè)流程等不同，其效率也大不一樣。所謂知的自動化就是根據(jù)作業(yè)的內(nèi)容，使用相關(guān)的物流設(shè)備，采用科學、合理的流程并采用適當?shù)淖鳂I(yè)指示方法，發(fā)揮出更高作業(yè)效率的方式，是在不改變成本的情況下，提高作業(yè)效率的有效方法。取消作業(yè)的環(huán)節(jié)也屬于自動化采用摘取式還是播種式配貨的流程作業(yè)的分散方式基于配送中心特性的作業(yè)方法,3.1.2物流自動化和信息系統(tǒng)化物流事務和物流作業(yè)的兩方面都是物流信息系統(tǒng)所研究的對象。物流事務作為物流信息系統(tǒng)化的對象比較好理解，接受訂貨和訂貨、入出庫、庫存帳簿登記、到貨票據(jù)、接收票據(jù)和輸出申請書等物流事務，都是物流信息系統(tǒng)化的內(nèi)容。對于公司內(nèi)部來說，要利用網(wǎng)絡進行共同作業(yè)，力圖取消帳票類單據(jù)，達到無紙化辦公的目標。在公司外部來說，就是利用電子數(shù)據(jù)交換（EDI）進行無紙化信息傳遞和信息共享。物流自動化和信息系統(tǒng)化的關(guān)系如表3.1所示。,表3.1物流自動化和信息系統(tǒng)化的關(guān)系,3.2物流自動化及相關(guān)設(shè)施與設(shè)備3.2.1物流自動化設(shè)備1.保管設(shè)備保管設(shè)備包括：貨架（層架、層格式貨架、抽屜式貨架、櫥柜式貨架、托盤貨架、重力式貨架等）；移動貨架、回轉(zhuǎn)貨架（水平回轉(zhuǎn)、垂直回轉(zhuǎn)）；立體自動倉庫（屋架一體型、托盤單位式、包裝箱式）等部分設(shè)備（見圖3.1、圖3.2、圖3.3、圖3.4）。（見配套教材P101頁圖3.1、圖3.2、圖3.3、圖3.4）,2.分揀、揀貨設(shè)備分揀設(shè)備(輥式、皮帶式、保管分揀一體式)、揀貨設(shè)備（摘取式系統(tǒng)、臺車式系統(tǒng)、播種式系統(tǒng)、自動揀貨系統(tǒng)）、驗貨設(shè)備等部分設(shè)備見圖3.5、圖3.6、圖3.7所示。（見配套教材P102頁圖3.5、圖3.6、圖3.7）,3.裝卸設(shè)備裝卸設(shè)備包括：叉車（發(fā)動機式、電動機式、手動式、平衡重式、前移式、側(cè)叉式）、無人搬送車（全方向移動型、高速分揀型、天井走行式）、搬運車、托盤（平托盤、柱式、箱式、輪式、特種專用式）、輸送機（皮帶式、輥式、懸掛式、機械手）、垂直搬送機械、吊車（卡車吊、履帶吊、門式、橋式、門座式）、自動卸貨設(shè)備、自動鑄字設(shè)備、物流車輛用蓄電池等，部分設(shè)備如圖3.8、圖3.9、圖3.10、圖3.11、圖3.12所示。（見配套教材P103頁圖3.8、圖3.9、圖3.10、圖3.11、圖3.12）,4.運輸設(shè)備貨車（普通、箱式）、特裝車、集裝箱（通用、專用）、復合運輸系統(tǒng)、第三方物流系統(tǒng)、冷凍冷藏集裝箱等，部分設(shè)備如圖3.13、圖3.14所示。（見配套教材P105頁圖3.13、圖3.14）5.機械工程設(shè)備機械工程設(shè)備包括：現(xiàn)代工程機械、物流模擬系統(tǒng)、計劃系統(tǒng)等。,6.信息設(shè)備及軟件系統(tǒng)信息設(shè)備及軟件系統(tǒng)包括：條碼設(shè)備、識別設(shè)備、顯示設(shè)備、打印機、掃描儀、控制設(shè)備、訂貨系統(tǒng)、運行管理系統(tǒng)、POS系統(tǒng)、EDI系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、物流中心管理系統(tǒng)等，部分設(shè)備如圖3.15、圖3.16所示。（見配套教材P106頁圖3.15、圖3.16）7.包裝機械設(shè)備包裝機械設(shè)備包括：包裝機、捆包機、折箱機、結(jié)束機、計量機、緩沖材料、捆包材料、標簽材料等部分設(shè)備如圖3.17、圖3.18所示。（見配套教材P106頁圖3.17、圖3.18）8.其他關(guān)聯(lián)設(shè)備,3.2.2物流自動化及相關(guān)設(shè)備的選擇1.決定基本方針建立物流系統(tǒng)需要投入大量的資金，設(shè)備的資金投入占有很大的比例，它的選擇和確定對于今后物流作業(yè)的方式和流程起著決定性的作用。首先要根據(jù)社會上物流自動化設(shè)備的情況和本行業(yè)物流應用的水平，在分析本企業(yè)物流特點的基礎(chǔ)上，明確自己所建立物流系統(tǒng)的條件和目標，以及建立的基本方針。,決定物流系統(tǒng)基本方針的計劃目標項目有：P：處理貨物品種；Q：服務率水平和保持品質(zhì)；C：貨物價值和物流成本；D：在庫水平和物流即時性；S：輸配送系統(tǒng)和信息系統(tǒng)；M：作業(yè)環(huán)境和安全性、省力化對策等。,2.提出基本構(gòu)想在調(diào)查本企業(yè)具體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上分析現(xiàn)狀，使用統(tǒng)計和操作研究（OR）的方法進行分析，充分的了解和認識自身的情況。從物流和信息流方面，總結(jié)和發(fā)現(xiàn)存在的問題，尋求解決的方法。物流調(diào)查入出庫和保管調(diào)查事務量調(diào)查總結(jié)和制定目標制定計劃,3.決定設(shè)備的原則確定作業(yè)范圍在物流作業(yè)的內(nèi)容中，首先確定適于人工處理的作業(yè)范圍，然后明確手工作業(yè)和機械作業(yè)的范圍。一定要統(tǒng)一全部物流作業(yè)的機械化水平，一定要協(xié)調(diào)好處理前后作業(yè)物流量的效率，在這一原則下決定設(shè)備的作業(yè)范圍和內(nèi)容。提出設(shè)備研究物流作業(yè)的處理方法，以貨物形狀和捆包形狀為前提，考慮貨物的自動化識別技術(shù)等，提出在各個范圍內(nèi)適宜應用什么樣水平的自動化相關(guān)設(shè)備。,信息管理的水平選定針對物流變動所對應的靈活處理信息的系統(tǒng)，輸入的手段能夠自動進行，輸入作業(yè)在一個地方進行就可以在任何地方進行處理。通過貨物信息等，能夠在物流作業(yè)的全過程跟蹤貨物的狀況。模擬設(shè)備的能力根據(jù)設(shè)備說明書，模擬確認全體和每一個子系統(tǒng)的設(shè)備能力。確認方法是設(shè)定不同裝卸作業(yè)、保管作業(yè)、搬運作業(yè)的必要功能，讓全部功能滿負荷，在變化不同條件的前提下，考察設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況。,投資額度與經(jīng)濟性的原則計算出設(shè)備及附屬設(shè)備的投資額，用金額計算出物流效果、輸送效果、作業(yè)效果等，進行各種效果間的比較，并確定所采用的設(shè)備、達到合理化及投資的經(jīng)濟性。,4.設(shè)備預算制定基本預算書明確必要的物流作業(yè)設(shè)備項目，對需要購入的設(shè)備、信息系統(tǒng)設(shè)備等，制定基本預算書。目的不明的預算會浪費資金，也會延遲計劃進度，事后追加費用會造成資金的緊張和預算膨脹。,制定整體的時間進度用管理工程的方法對設(shè)備購入、施工項目和管理方式進行分析，明確應管理的項目，作出時間進度計劃，并按計劃完成。設(shè)備訂貨從許多供貨商中進行對比選擇，在考察的基礎(chǔ)上，通過設(shè)備性能、性能價格比等指標，并對用戶情況及其業(yè)績進行評價，特別是對售后服務等做充分的調(diào)查后選擇最佳的供貨商。,5.設(shè)備使用操作培訓設(shè)備訂貨最終確認之后，需要對操作人員進行培訓。選擇合適的人選，由廠家或供貨商對45位操作人員進行技術(shù)指導，了解設(shè)備的性能和操作知識并熟練掌握操作技巧。,設(shè)備維護培訓如果設(shè)立設(shè)備科或設(shè)備維護部門，還需要有計劃地對維修保養(yǎng)人員進行設(shè)備維護的培訓。還可以通過廠家的代理商等提供設(shè)備維護的公司，簽訂契約委托進行設(shè)備的維護與保養(yǎng)。日常、定期的檢查作業(yè)前需要進行設(shè)備的安全檢查，對設(shè)備出現(xiàn)的異常要盡快進行處理，以保證作業(yè)者的安全。,3.3物流自動化的靈活對應制造系統(tǒng)3.3.1FMS的內(nèi)容現(xiàn)在的制造業(yè)所要求的FMS具有以下幾個方面的功能。（1）FMS具有自動加工系統(tǒng)、自動搬運系統(tǒng)和搬運管理等功能，通過計算機進行控制的自動生產(chǎn)系統(tǒng)；（2）是以設(shè)計和銷售計劃為基礎(chǔ)，經(jīng)過最佳的過程安排、決定加工和組裝的優(yōu)先順序的CAD（計算機綜合設(shè)計）/CAM（計算機綜合管理）的綜合生產(chǎn)系統(tǒng)。（3）能夠?qū)Χ喾N的產(chǎn)品形狀進行靈活對應的生產(chǎn)系統(tǒng)等。,FMS不僅僅適應這些各種各樣的自動化，還需要有綜合的系統(tǒng)。FMS的內(nèi)容如圖3.19所示。圖3.19FMS的內(nèi)容,3.3.2FMS的特征FMS以增加產(chǎn)品的種類，同時能夠適應少量生產(chǎn)，在較短的供貨周期完成生產(chǎn)為特征，其特征如圖3.20所示。,圖3.20FMS的特征,3.3.3FMS的基本構(gòu)成FMS的基本構(gòu)成從大的方面劃分,有硬件和軟件。硬件包括，加工設(shè)備、搬送設(shè)備（含搬送車、傳送帶、自動倉庫等）和計算機系統(tǒng)；軟件包括：控制軟件、管理軟件、工程軟件（含模擬）。FMS的基本構(gòu)成如圖3.21所示。,圖3.21FMS的基本構(gòu)成,3.4裝卸搬運系統(tǒng)的應用3.4.1裝卸搬運的問題從生產(chǎn)線到離開生產(chǎn)線的制造工程中，即使進行自動化，用計算機進行管理，在倉庫的保管和搬送到生產(chǎn)線的過程中，還離不開人員的介入，整體系統(tǒng)的自動化是比較困難的。最后應該合理化的地方就只剩下物流部門了。在生產(chǎn)工廠，由于原材料、半成品以及生產(chǎn)出的成品必須要進行搬運作業(yè)，搬運部門、物流部門的成本降低就成為重要的課題。,3.4.2裝卸搬運系統(tǒng)的應用目的1.降低成本2.改善勞動環(huán)境3.省能源、省資源4.基于范圍的廣泛性和兼容性5.省人和省力化的合理化6.高效率化的操作功能和確保安全,3.4.3無人搬送系統(tǒng)的分類和標準化1.無人搬送系統(tǒng)的分類無人搬送系統(tǒng)（automatedguidedvehiclessystem,AGVS）是在物流的自動化中具有很大影響的內(nèi)容之一，同時可能與其他的自動機械系統(tǒng)進行連接和組合。其構(gòu)成是，以無人搬送車輛為核心，由管理計算機、加工機械、傳送帶、電梯和叉搬裝置等搬送設(shè)備所組成。無人搬送系統(tǒng)的分類如圖3.22所示。,圖3.22無人搬送系統(tǒng)的分類,2.無人搬送系統(tǒng)的標準化在日本，1990年2月作為日本工業(yè)規(guī)格（JIS）制定了無人搬送車類的用語（JIS/D/6801/1990），完善了無人搬送車系統(tǒng)的標準化體系。在JIS當中，“無人搬送車類”是指基于自動方向變換裝置、無軌道行駛，以電池作為電源的產(chǎn)業(yè)車輛的總稱。一般包括無人搬送車、無人牽引車和無人叉車等3個種類。無人搬送車系統(tǒng)的標準化體系如圖3.23所示。,圖3.23無人搬送車系統(tǒng)的標準化體系,3.4.4無人搬送系統(tǒng)的設(shè)備舉例1.無人搬送車無人搬送車的定義根據(jù)JIS的定義，無人搬送車是指“通過人工或自動進行貨物的裝載，能夠自動行駛到達所指定的場所，再通過人工或自動進行卸貨的無軌道車輛”。無人搬送車所具有的功能靈活應用搬送車輛的無人搬送車，其目標更趨于適應性，靈活對應提高硬件、軟件和系統(tǒng)各個方面的能力。無人搬送車由于是以電池為動力，連續(xù)運轉(zhuǎn)受到一定的限制。裝載方面，有人工進行直接的裝載、地面裝載裝置和利用無人搬送車的裝載裝置進行自動裝載的方式。,無人搬送車的特點無人搬送車的主要特征是適用于單純重復作業(yè)。常用的無人搬送車大都是在300kg承載量以下。對應人手不足的搬送作業(yè)的省力化方面，應用無人搬送車最為適宜。在單純的搬送自動化中，需要使搬送車更加簡單化，提高靈活對應程度。,2.無人牽引車無人牽引車的定義無人牽引車是承擔多量長距離搬送的自動搬送車輛。根據(jù)JIS的定義，“對人工或自動進行貨物碼放裝卸的臺車進行牽引，能夠自動行駛到達所指定的場所的無軌道車輛”。無人牽引車的特點在搬送自動化系統(tǒng)中使用無人牽引車的特征是，由于多種不同的大型搬送貨物裝載在臺車上，要根據(jù)裝載物的形狀和重量進行制造，而驅(qū)動的部分可以使用一般的牽引車產(chǎn)品。無人牽引車的缺點是，臺車和牽引部的連接作業(yè)需要人工完成，這也是與其他搬送機械連動性低的原因之一。,3.無人叉車無人叉車的定義及特點根據(jù)JIS的定義，無人叉車是指“具有用于貨物搬載的可上下移動的叉子，以及能夠自動搬載叉上的貨物自動行駛到指定的場所，并能夠自動進行裝卸作業(yè)的無軌道車輛”。無人叉車的應用無人叉車適于用叉子自動裝卸平托盤等帶有插入口的貨物，大部分應用無人叉車是屬于這種形式。為了提高利用無人叉車的水平，改變原來的叉子使其具有作業(yè)裝置的無人叉車，其面向倉庫作業(yè)的系統(tǒng)已經(jīng)趨于成熟。,無人叉車的控制方式車載操作盤方式中央控制裝置方式計算機系統(tǒng)指令方式無人叉車的優(yōu)勢無人叉車適用于集中托盤化規(guī)范貨物的搬送，具有能夠自動裝卸、自動轉(zhuǎn)向的優(yōu)點，是在現(xiàn)代物流現(xiàn)場的裝卸業(yè)務領(lǐng)域使用普遍并被廣泛應用的裝卸設(shè)備。,3.5自動存取和分揀系統(tǒng)的應用3.5.1立體自動倉庫早在20世紀60年代初，立體自動倉庫就在一些發(fā)達國家的物流領(lǐng)域投入了使用。立體自動倉庫充分利用較少的空間，大大提高了存儲的效率。直至今天，其省力化的作用以及易于庫存管理的優(yōu)勢，仍然發(fā)揮著作用并不斷取得顯著的發(fā)展和進步。,1.貨物形式的變化立體自動倉庫是由立體地存儲貨物的貨架和為了對貨架進行存儲搬送貨物的存取移動裝置所組成的設(shè)備。存儲貨物的形式主要是以能夠集中進行托盤化的貨物為對象，基本上85%的立體自動倉庫是處理托盤化的貨物。立體自動倉庫的存儲貨物形式從層次上劃分，可以有以下的幾種形態(tài)。使用平托盤的貨物形式；使用箱式托盤的貨物形式；使用集裝箱的貨物形式；使用包裝箱的貨物形式。,2.用途的多樣化應用立體自動倉庫首先表現(xiàn)出的是與信息系統(tǒng)的密切聯(lián)系，大部分的立體自動倉庫與管理計算機系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，以庫存管理功能為開端與其他各種信息進行一體化的處理。有90%的立體自動倉庫應用于制造業(yè)的零部件倉庫和成品倉庫，與信息系統(tǒng)的一體化管理在這一領(lǐng)域越來越普及。立體自動倉庫作為構(gòu)成工廠自動化的設(shè)備以及物流中心等大規(guī)模的存儲設(shè)備，將進一步得到應用和普及。今后也會加以改進，并應用于工廠自動化、服務產(chǎn)業(yè)以及休閑產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。,3.立體自動倉庫系統(tǒng)立體自動倉庫單純作為立體保管的設(shè)備，隨著物流環(huán)境的變化要求能夠滿足用戶的新的功能需求，除了貨物形式的多樣化和用途的多樣化之外，建立包含立體自動倉庫前后的裝卸、搬運和分揀等物流作業(yè)的系統(tǒng)化的需要也不斷高漲。為了供給生產(chǎn)所需要的用于生產(chǎn)、加工的材料，立體自動倉庫與生產(chǎn)線之間一般是使用無人搬送車等自動搬送車輛進行有機的銜接。在物流中心，需要立體自動倉庫系統(tǒng)具有配貨、分揀等功能，但立體自動倉庫自身不能完成這些功能，還要在庫外配有其他的如裝箱機和分揀裝置等系統(tǒng)。,3.5.2自動分揀系統(tǒng)訂單配貨自動分揀設(shè)備的作用是，將以訂貨為單位進行配貨的貨物，按照不同的客戶、不同的店鋪和不同的出庫地點進行區(qū)分，使作業(yè)省力化、效率化。在這樣的分揀系統(tǒng)中，其核心是叫做“分揀設(shè)備”的傳送設(shè)備。其傳送設(shè)備是由對被傳送貨物的提供、整列、分揀和分揀后的輸送、集中等多種設(shè)備，以及分揀信息、控制信號等要素所組成的。,1.方向變換式分揀設(shè)備方向變換式分揀設(shè)備是在皮帶式傳送帶的當中設(shè)置能夠使貨物變換方向的軸輥輪式裝置，如果向側(cè)方向進行變換則將傳送帶上的貨物向側(cè)方向進行傳送的分揀設(shè)備，是由皮帶式傳送帶與輪式變換裝置所組成。具有超高速分揀能力，最大分揀能力可達到每分鐘120箱。對傳送貨物沒有撞擊，能夠在不易損傷貨物的條件下進行分揀作業(yè)。在一條傳送帶上，可以設(shè)置任意個軸輥輪式貨物方向變換裝置。在一個方向變換裝置上，可以向左和向右兩個方向進行貨物分揀，能夠有效利用空間，也有利于降低成本。,2.推動式分揀設(shè)備推動式分揀設(shè)備是在軸輥式傳送帶上帶有分揀用助推裝置，分揀部分是將助推臂向分揀方向進行移動的同時將傳送貨物推出的設(shè)備。助推臂是向斜方向進行移動，對傳送的貨物幾乎沒有撞擊，也能夠?qū)^長的貨物進行分揀。能夠處理像體育器械等較長的物品，以及紙箱、易碎品、不規(guī)則包裝物等多種多樣的貨物。由于是在水平方向上將傳送貨物逐漸地向斜方向推出。傳送貨物的分