二、智能化立体仓库和物流运输系统
1、智能化立体仓库
立体仓库后台运作的自动化配送系统由华中科大与三一联合研制,通过这套系统,三一打造了批量下架、波次分拣,单台单工位配送模式,实现了从顶层计划至底层配送执行的全业务贯通,大大提高了配送效率及准确率,准时配送率超95%。
三一智能化立体仓库总投资6000多万元, 分南北两个库,由地下自动输送设备连成一个整体,总占地面积9000平方米,仓库容量大概是16000个货位。从南边仓库可以看到,这个库区有几千种物料,主要是泵车、拖泵、车载泵物料,能支持每月数千台产品的生产量。
从大厂房到智能工厂,实施智能化改造后,18号厂房在制品减少8%,物料齐套性提高14%,单台套能耗平均降低8%,人均产值提高24%,现场质量信息匹配率100%,原材料库存降低30%,2014年18号厂房预计同比节约制造成本1亿元,年增加产量超过2000台以上,每年同比产值新增60亿元以上。
2、AGV智能小车
智能化立体仓库的核心是AGV智能小车,当有班组需要物料时,装配线上的物料员就会报单给立体仓库,配送系统会根据班组提供的信息,迅速找到放置该物料的容器,然后开启堆高机,将容器自动输送到立体库出库端液压台上。此时,AGV操作员发出取货指令,AGV小车自动行驶至液压台取货。取完货后,由于AGV小车采用激光引导,小车上安装有可旋转的激光扫描器,在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志,AGV依靠激光扫描器发射激光束,然后接受由四周定位标志反射回的激光束,车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向,通过和内置的数字地图进行对比来校正方位,从而将物料运送至指定工位。像这样的AGV小车,在三一18号厂房有15台。在18号厂房南北智能化立体仓库,不仅有这样的AGV自动小车,其后台配送也是自动化系统完成的。
图 3 自动配送物料的AGV小车
3、公共资源定位系统
公共资源定位系统是三一重工智能工厂的一个重要支撑。公共资源定位系统能实现包括对设备定位和状态检测、人员定位以及故障实时处理与报警等功能。通过公共资源定位监控中心,三一重工的生产管理人员能及时的了解生产车间的人员位置、设备位置和状态、加工生产情况,并及时的指导生产和进行故障处理等操作。
三、智能化生产执行过程控制
1、高级计划排程
在考虑企业资源所提供的可行物料需求规划与生产排程计划,让规划者快速结合生产限制条件与相关信息
(如订单、途程、存货、BOM与产能限制等),以做出平衡企业利益与顾客权益的最佳规划与决策,满足顾客需求及面对竞争激烈的市场。强化了ERP系统中以传统MRP规划逻辑为主的生产规划与排程的功能,APS 系统的同步规划能力,不但使得规划结果更具备合理性与可执行性,亦使企业能够真正达到供需平衡的目的。
2、执行过程调度
三一车间内一排排的MES终端机,生产线上明亮的LED屏幕,整齐划一的醒目安全灯是系统给我们带来直观的印象。SanyMES系统是指由三一集团IT总部自主研发的制造执行系统,它充分利用信息化技术,从生产计划下达、物料配送、生产节拍、完工确认、标准作业指导、质量管理、关重件条码采集等多个维度进行管控,并通过网络实时将现场信息及时准确地传达到生产管理者与决策者。该系统除了通过各种方式如短信、邮件向管理者传递生产信息外,其设置在生产现场的MES终端机,给一线工人生产制造带来了极大的便利。
通过MES终端机,生产线工人不仅可以及时报完工、方便快捷地查询物料设计图纸和库存情况,更重要的是SanyMES终端机可以正确地指导工人每个工位如何进行安装、安装时候需要哪些零部件,同时给予安全提示。有了MES系统后,再也不用去借图纸,直接在MES终端就能查到最新的图纸信息,全触摸屏操作,简单方便,而且通过查看标准作业指导以规范工人的操作,避免了纸质作业指导书的损坏和更新不及时造成的附加作业,极大提高了工作效率和作业质量。
3、数字化物流管控
三一自动化立体仓储配送系统实现了该公司泵车、拖泵、车载泵装配线及部装线所需物料的暂存、拣选、配盘功能,并与AGV配套实现工位物料自动配送至各个工位。
根据泵车、拖泵、车载泵装配线及部装线在车间的位置,北自所设计了两个库区,1#库负责泵车物料的储存、拣配功能,2#库负责拖泵、车载泵物料的储存、拣配功能,两个库区共用一个设置1#库区的入库组盘区域,2#库入库的物料在入库组盘区完成组盘后通过地下输送通道自动输送进入2#库库区存储。
仓储模式采用自动化立体仓库存储(主要储存中小件为主)+垂直升降库存储(主要储存小件为主)+平面仓库储存(主要储存大件等其他特殊物资)。自动化立体仓库和垂直升降库的数据采用一套软件进行统一管理,集中配送。通过垂直升降库的应用,解决了将近总量30%的物料种类的储存和出入库作业模式,很大程度地缓和了自动化立体仓库的出入库作业压力,有效地提高了整个系统的作业能力。
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