自動(dòng)化物流系統(tǒng)優(yōu)化改造

自動(dòng)化物流系統(tǒng)優(yōu)化改造

自動(dòng)物流系統(tǒng)是一個(gè)集光、機(jī)、電、信息技術(shù)于一體的系統(tǒng)工程。近年來(lái)隨著物流自動(dòng)化技術(shù)在煙草行業(yè)中的應(yīng)用推廣,在降耗節(jié)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、確保安全生產(chǎn)、改善和加強(qiáng)企業(yè)管理等方面已取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。由于卷煙工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)銷售季節(jié)性強(qiáng),在銷售旺季到來(lái)時(shí),生產(chǎn)設(shè)備24h處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)一旦停產(chǎn)將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此對(duì)自動(dòng)化物流系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性以及系統(tǒng)運(yùn)行效率提出了更高要求。龍巖卷煙廠自動(dòng)化物流系統(tǒng)發(fā)生故障后的應(yīng)急保障能力弱,在應(yīng)對(duì)大流量出入庫(kù)作業(yè)時(shí)有些重點(diǎn)環(huán)節(jié)存在瓶頸現(xiàn)象。為此,對(duì)自動(dòng)化物流系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。1提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性1.1物流報(bào)警短信系統(tǒng)手機(jī)短信聯(lián)動(dòng)平臺(tái)就是通過數(shù)據(jù)的貯存轉(zhuǎn)發(fā)、實(shí)時(shí)檢測(cè)等機(jī)制,當(dāng)物流自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)將信息發(fā)到負(fù)責(zé)人手機(jī)上,使維護(hù)人員能在第一時(shí)間內(nèi)趕到故障現(xiàn)場(chǎng),及時(shí)準(zhǔn)確地解決故障,從而實(shí)現(xiàn)物流報(bào)警與維護(hù)人員之間的有效互動(dòng)。手機(jī)短信聯(lián)動(dòng)平臺(tái)的開通縮短了卷煙廠物流設(shè)備的維護(hù)時(shí)間,提高設(shè)備的運(yùn)行效率;通過實(shí)時(shí)檢測(cè)物流系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)物流設(shè)備故障的再次發(fā)生做出科學(xué)的分析預(yù)測(cè),可降低物流系統(tǒng)的維護(hù)成本。物流報(bào)警短信系統(tǒng)是一個(gè)分布式計(jì)算系統(tǒng),故障報(bào)警采用C/S模式,短信處理采用B/S方式,有效地保證系統(tǒng)所涉及信息的流轉(zhuǎn)和生成短信的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完整功能并達(dá)到安全性目標(biāo)。物流報(bào)警短信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。手機(jī)短信技術(shù)與物流自動(dòng)化報(bào)警系統(tǒng)相結(jié)合,為物流故障處理維護(hù)提供了新模式、新方法。該報(bào)警系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)合理、報(bào)警準(zhǔn)確迅速、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),而且短信技術(shù)使用方便、兼容性好、系統(tǒng)穩(wěn)定等,實(shí)現(xiàn)了物流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障報(bào)警。1.2agv系統(tǒng)運(yùn)行故障,增加配套工具的供應(yīng),確保配套信息及時(shí)充足龍巖卷煙廠輔料庫(kù)系統(tǒng)包括2個(gè)巷道2臺(tái)堆垛機(jī),2層2臺(tái)穿梭車,正常模式下一樓負(fù)責(zé)卷包輔料的輸送,二樓負(fù)責(zé)成型輔料的輸送,從輔料出庫(kù)站臺(tái)到卷包機(jī)臺(tái)的輔料輸送由AGV系統(tǒng)完成。由于輔料輸送采用的是“單通道”、“單流程”方式,所以一旦AGV系統(tǒng)或穿梭車發(fā)生故障,恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng),使車間輔料無(wú)法得到及時(shí)供應(yīng)。為了解決輔料庫(kù)系統(tǒng)的瓶頸問題,新增了輔料送料應(yīng)急方案,見圖2。在輔料庫(kù)正常運(yùn)行時(shí)采用“全自動(dòng)”模式;當(dāng)AGV系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)采用“半自動(dòng)”模式,一樓出庫(kù);當(dāng)一樓穿梭車發(fā)生故障時(shí)采用“半自動(dòng)”模式,二樓出庫(kù);在調(diào)度系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)采用“全手動(dòng)”模式。其中“半自動(dòng)”模式是指物流系統(tǒng)負(fù)責(zé)把輔料運(yùn)送至出庫(kù)站臺(tái),剩余部分由人工搬運(yùn)完成,“全手動(dòng)”模式是指輔料搬運(yùn)全過程都由人工完成。輔料送料應(yīng)急方案通過“模式”切換的方式,減少了人工處理單據(jù)以及處理物流故障的時(shí)間,保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。2提高系統(tǒng)運(yùn)行效率2.1故障和維修時(shí)間長(zhǎng)龍巖卷煙廠成品高架庫(kù)有3個(gè)巷道3臺(tái)堆垛機(jī),當(dāng)銷售旺季到來(lái)時(shí),堆垛機(jī)經(jīng)常發(fā)生故障,而且維修時(shí)間長(zhǎng),影響了生產(chǎn)和銷售的正常進(jìn)行。為了解決成品庫(kù)堆垛機(jī)的瓶頸問題,在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上從均衡堆垛機(jī)任務(wù)、提高貨位利用率、減少分揀上架次數(shù)等對(duì)成品庫(kù)出入庫(kù)策略進(jìn)行改造,取得了顯著成效。2.1.1出庫(kù)任務(wù)分配不合理均衡堆垛機(jī)任務(wù)就是要充分發(fā)揮3臺(tái)堆垛機(jī)的效率。首先在貨位分配策略上采取入庫(kù)品牌均分策略保證各個(gè)牌號(hào)在3個(gè)巷道平均分配,避免某巷道無(wú)貨而造成出庫(kù)任務(wù)不均衡。通過入庫(kù)品牌均分改造后,提高了3臺(tái)堆垛機(jī)同時(shí)工作的概率,加快了出庫(kù)速度。其次是在出庫(kù)任務(wù)分配上采取巷道任務(wù)均衡的策略。每張出庫(kù)單包含的任務(wù)從十幾個(gè)到幾十個(gè)托盤不等,原有的策略是3個(gè)巷道平均分配任務(wù)。由于銷售旺季物流系統(tǒng)故障增多,設(shè)備狀態(tài)不確定,各巷道未完成的實(shí)時(shí)出入庫(kù)任務(wù)總數(shù)可能差別較大,原有的出庫(kù)任務(wù)分配策略沒有考慮到各巷道實(shí)時(shí)任務(wù)差別,因此不利于各巷道任務(wù)均衡。以in-jobnum(k)代表第k巷道未完成入庫(kù)任務(wù)數(shù),out-jobnum(k)代表第k巷道未完成的出庫(kù)任務(wù)數(shù)(k=1,2,3),比較3個(gè)巷道的出入庫(kù)任務(wù)總數(shù)total-jobnum(k)=in-jobnum(k)+out-jobnum(k),取其中最小者作為下一個(gè)出庫(kù)任務(wù)的目標(biāo)巷道,這樣就保證了每張出庫(kù)單的出庫(kù)任務(wù)下達(dá)后各巷道的實(shí)時(shí)任務(wù)總數(shù)趨于均衡,提高了物流系統(tǒng)的運(yùn)行效率。當(dāng)某臺(tái)堆垛機(jī)發(fā)生故障后,原系統(tǒng)無(wú)法對(duì)已分配至該巷道的出庫(kù)任務(wù)進(jìn)行取消和重新分配,導(dǎo)致該出庫(kù)單無(wú)法完成。同時(shí),由于成品出庫(kù)單必須等上一單據(jù)完成才能開始,因此其他單據(jù)就無(wú)法進(jìn)行出庫(kù),經(jīng)常造成成品庫(kù)出庫(kù)長(zhǎng)時(shí)間停滯。改造后物流系統(tǒng)可對(duì)該巷道的出庫(kù)任務(wù)進(jìn)行取消,重新分配到其他正常巷道,提高了成品庫(kù)運(yùn)行效率,節(jié)省了時(shí)間。2.1.2散盤匹配算法成品庫(kù)原有出庫(kù)策略為“先進(jìn)先出”,而不考慮托盤上的成品數(shù)量,往往最后一個(gè)托盤的數(shù)量與出庫(kù)數(shù)量不匹配,造成大量的成品分揀上架,以及高架庫(kù)散盤數(shù)量過多,不僅不利于貨位利用,而且加重了物流系統(tǒng)負(fù)荷,影響了整體運(yùn)行效率。為了提高貨位利用率,減少分揀上架次數(shù),提高設(shè)備的運(yùn)行效率,在出庫(kù)上采取了散盤匹配策略,見圖3。散盤匹配的算法為:設(shè)需要下架成品的總數(shù)為N,M=NMOD24為N除以24所剩的余數(shù)。若M=0,則下架數(shù)量為24件的整盤;若M>0,則查找高架庫(kù)上成品數(shù)量為M的托盤,若查找成功則下架該托盤,不成功則繼續(xù)查找高架庫(kù)上成品數(shù)量相加等于M的2個(gè)托盤,若查找成功則下架其中一個(gè)托盤,不成功則繼續(xù)查找高架庫(kù)上成品數(shù)量相加等于M的3個(gè)托盤,若查找成功則下架其中一個(gè)托盤,不成功則散盤匹配失敗。2.2出庫(kù)掃描效率低、易發(fā)現(xiàn)問題龍巖卷煙廠在出庫(kù)掃描中最初使用的是手持無(wú)線掃描儀,這種方式不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且容易出錯(cuò),影響出庫(kù)效率。為此,在成品出庫(kù)輸送軌道兩側(cè)安裝了KeyenceBL-700型固定掃描器,利用RS-232串口通訊技術(shù)、OPC技術(shù)以及合理的軟件算法解決了出庫(kù)掃描效率低、易出錯(cuò)的問題,保證了成品出庫(kù)工作的正常進(jìn)行。采用固定掃描器掃描煙箱的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)掃(如條碼格式錯(cuò)誤、牌號(hào)錯(cuò)誤)和漏掃現(xiàn)象,如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)掃、漏掃現(xiàn)象并停止軌道電機(jī)和進(jìn)行提示,那么就要等到全部煙箱掃描完成后才會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,此時(shí)需要重掃全部煙箱,浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間。為此,利用OPC技術(shù),在出庫(kù)掃描終端安裝了SIMATICNETOPCSERVER軟件,同時(shí)還注冊(cè)了OPC控件opcctl-sim.ocx,通過OPC控件實(shí)現(xiàn)掃描終端軟件和PLC之間的通訊和聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了在錯(cuò)掃和漏掃情況下停止軌道電機(jī)并進(jìn)行提示,從而可以及時(shí)地處理出錯(cuò)煙箱,降低了返工重掃的概率,提高了出庫(kù)效率。3提高物流系統(tǒng)整體效能通過引入故障報(bào)警與手機(jī)短信聯(lián)動(dòng)技術(shù),增加輔料庫(kù)應(yīng)急流程,優(yōu)化成品庫(kù)出入庫(kù)策略,改造成品出庫(kù)掃描系統(tǒng)等,在各關(guān)鍵環(huán)節(jié)提高了物流系統(tǒng)的整體效能。自動(dòng)化物流系統(tǒng)的效能優(yōu)化