信息集成化智能物流系统设计

来源:用户上传      作者:陈玉玲 杨海波 王丹红 刘智勇

　　摘   要：电子商务的迅速发展推动了我国物流事业的进步，各种企业都开始尝试应用现代化的物流管理方式，也因此取得了良好的经济收益。自动化立体仓库成为企业生产自动化和管理信息化的标志之一，其设计、优化和仿真是现代物流关键技术之一。现代化的物流配送中心，使商品的采购、保管、存储、订货、拣货、分类、流通加工和配送作业准确而快速，最大程度的提高物流服务水平，降低物流成本。在现代物流管理中，自动化立体仓库系统是重要的组成部分。基于此提出了一套信息集成化智能立体库的设计方案，以期进一步促进物流行业的发展。
　　关键词：信息化  集成化  立体库
　　1  物流库系统
　　信息集成化物流系统包含智能立体库、智能AGV、智能物料输送系统三个模块，iWMS仓储管理系统、iAGV调度系统以及输送线物流调度系统与ERP系统对接实现整个工厂物流搬运智能化。
　　1.1 智能立体库
　　立体库主要由立体货架、堆垛机、出入库输送设备、操作控制与管理系统组成，是当前最先进的仓储形式。堆垛机是自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现货物存取。
　　立体库总体尺寸59000×4000×3500，货位承重50kg，货架形式为组合牛腿式货架，货位规格4排104列6层，货位综述2450个;堆垛机水平移动速度120m/min，货叉伸缩速度25m/min，垂直升降速度25m/min，水平及竖直定位精度±3mm，货叉定位精度±5mm。
　　堆垛机（见图1），主体采用单立柱钢结构形式，该形式刚性好，抗震能力强，运行噪音小、稳定可靠。堆垛机水平行走采用绝对值伺服电机驱动+齿轮齿条传动，升降运动采用绝对值伺服电机+同步齿形带传动，货叉采用电机驱动+链条传动。货架采用双深位货架，主体采用钢结构形式。
　　1.2 滚筒式AGV
　　AGV意为“自动引导小车 ”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置。可以沿规定路径行驶，具有安全保护及承载功能的运输车，此方案采用滚筒式AGV运送周转料箱。
　　该AGV外观尺寸900mm×650mm×650mm，运行速度0～30m/min，驱动形式为差速轮驱动，采用无线通讯方式与上位机进行通讯，行走方式分为前进、后退及旋转功能，导航精度±10mm，载荷量<50kg，爬坡能力<2°，障碍物检测距离<3m，紧急制动距离<20mm，电池充电电压交流220V、工频50Hz，采用自动充电形式，导航方式为磁导航，安全防护采用障碍物检测传感器、机械防撞、紧急制动联合方式，AGV平均运行速度20m/min，单台AGV循环节拍14min，可以满足24h运送物料240箱的输送能力。
　　1.3 物料输送系统
　　物料输送系统由输送线、顶升机构及顶升换向机构组成。输送料道机构，采用钢制或铝制型材机架，输送速度为8m/min，载重量20kg，滚筒上表面到地面高区600mm。
　　顶升机构采用钢材焊接，表面喷塑材质，升降机构采用气缸驱动，依靠传感器实现升降到位检测，顶升高度不小于180mm。顶升换向机构采用钢材焊接，表面喷塑材质，采用電机及气缸驱动形式，移动速度8m/min，位置控制采用传感器检测形式。
　　2  信息集成化管理系统
　　2.1 iWMS仓储管理系统
　　iWMS系统完成物流的自动化管理，通过评估物流系统的运行状况，达到设备的最大利用率和最合理的物流调度。为各管理部门提供有价值的决策信息，对库内物流传输过程实施全程快速信息跟踪和信息反馈。
　　保证系统信息的实时性和信息的准确性，实现仓库作业的全员绩效管理。通过入库业务、出库业务、物料对应、仓储管理和即时库存管理等功能的综合运用，有效控制并跟踪仓库业务的物流全过程，实现完善的企业仓储信息管理。
　　2.2 iAGV调度系统
　　iAGV是AGV调度管理系统，能够同时对多部AGV实行中央监管、控制和调度。用户可以从系统界面实时的了解每部受控AGV的设备状态、所在位置、工作状态等情况，还可以自动或者手动的呼叫空闲AGV分配任务。还可以增加AGV故障报警、复杂路段交通管制、AGV系统远程升级维护等功能。
　　3  现场环境要求
　　3.1 厂房要求
　　厂房面积：需满足设备要求的安放空间以及足够的维修保养空间;
　　厂房有效可用高度：3.5m;
　　厂房物流通道、物流门、起重设备如货梯等空间尺寸及载重能力应在合同签订前提供给设备制造方;
　　车间地基： 常规水泥地面处理，地面质量不低于国家标准GBT20721-2006以便AGV正常行驶，用于膨胀螺栓或化学螺栓安装固定的水泥厚度应>300mm，车间地基：常规水泥地面处理，用于膨胀螺栓或化学螺栓安装固定的水泥厚度应>200mm;地面不平度在2000mm×2000mm范围内小于5mm。
　　3.2 电、气源要求
　　电源：三相四线AC380V及AC220V;电压波动范围：±10%;频率：50Hz;
　　避免自动化设备与周边的高频发生装置、放电加工机床或电焊机共用相同配电板;
　　要求控制柜等的电源都配有独立的空气开关;
　　电气控制柜必须分别接地，接地电阻小于1Ω;
　　气源压力不小于0.6MPa。
　　4  结语
　　本文设计信息集成化智能物流系统将iWMS及iAGV系统协同整合，实现整个工厂物流搬运智能化。该设计方案可以应用于不同需求工业生产的物流输送配套环节，具有信息程度高、通用性强、可移植性高等特点，提高了工业企业物流运输生产效率。
　　参考文献
　　[1] 徐灏主编.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，1991.
　　[2] 成大先主编.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1993.
　　[3] 闻邦椿主编.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2017.
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