自動化立體倉庫在鋁型材行業(yè)當中的應用

來源:www.ojbkrzy.cn作者:堆垛機發(fā)布時間:2016-07-26點擊數(shù):2325

1.鋁型材行業(yè)現(xiàn)狀
　　我國“十二五”規(guī)劃要求單位GDP能耗下降16%，二氧化碳排放降低17%，以及非化石能源占一次能源消費比重上升至11.4%的目標。
　　 　　中國鋁型材在工業(yè)領域的消費量僅在世界上占30%，隨著經濟發(fā)展和工業(yè)技術水平的提高，鋁型材在工業(yè)領域的消費具有很大潛力。到2013年底，我國共有鋁型材企業(yè)900多家，設備生產能力1300多萬噸，擠壓材實際產量1050多萬噸。從產品結構看，鋁合金管棒材有190萬噸，鋁型材860萬噸。鋁型材中，建筑型材有600萬噸以上（約占70%），工業(yè)型材為260萬噸（約占30%）左右。產量主要分布在珠江三角洲、長江三角洲和環(huán)渤海灣工業(yè)發(fā)達區(qū)域。
　　 　　未來10~15年中國仍將處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速發(fā)展的階段,預計在2015年前后,中國的城鎮(zhèn)化水平將超過50%，加上從現(xiàn)在至2020年我國舊有建筑更新、改造對建筑鋁型材的需求進入高速增長階段,中國的鋁型材產量有望達到1100萬噸，鋁合金建筑型材產量有望達到800萬噸/年左右，工業(yè)鋁型材達到300噸左右。
　　 　　2.鋁型材物料儲存和存取現(xiàn)狀
　　 　　目前，國內企業(yè)普遍采用的是平面庫、單層或雙層庫，占地面積大，庫房低，空間利用率低；采用橋式起重機、叉車或人工搬運的方式；出入庫頻率低，未實現(xiàn)數(shù)字化管理。
　　 　　近幾年，國內少數(shù)同行業(yè)廠家雖然學習國外技術開發(fā)采用了懸臂式貨架存儲，叉車搬運、存取的模式，但受設計能力的限制，仍然存在著占地面積大，庫房空間利用率低、未實現(xiàn)數(shù)字化管理，入出庫頻率低的缺陷。
　　 　　3.舊的儲存、存取方式及存在的問題
　　 　　1)舊的儲存、存取方式：
　　 　　地面堆放，部分料框存放，人工取貨、叉車或吊機存取搬運。
　　 　　2)存在問題：
　　 　�。�1）占地面積大，土地利用率低，空間利用率低；
　　 　�。�2）搬運工作量大，使用人員多，費工費時，效率低下，人工成本高；
　　 　�。�3）存在人身、產品安全隱患，人工搬運，易造成人員、貨物磕、碰、擦傷；
　　 　�。�4）大量的貨物堆放在一起，依靠人工管理，易出現(xiàn)發(fā)錯貨或找不到貨的情況，庫房管理困難；
　　 　�。�5）重復勞動較多，常常需要倒貨，倒庫；
　　 　�。�6）手工記賬，效率低下，賬目易出差錯；
　　 　�。�7）無法推行現(xiàn)代管理，賬目無法和公司的ERP系統(tǒng)無縫對接，出入庫信息無法及時反饋到銷售、財務、信息中樞等部門。
　　 　　以某鋁廠為例，它的設備產能達到了13萬噸以上，產量達到了10.50萬噸/年，產品3000多個品種，產銷兩旺。但是，在土地日趨緊張、人員招聘越來越難招及人工費用越來越高的情況下，該廠生產規(guī)模一直不斷發(fā)展壯大，而用于儲存鋁型材產品的成品倉庫（2層），儲存量最大也只有2500多噸。且儲存期年平均為3-4個月，甚至更長。并且舊的成品倉庫存在的占地面積大、用人多、出入庫效率低、人工管理賬目易出差錯及倉儲環(huán)節(jié)生產成本高的問題成了企業(yè)進一步發(fā)展的瓶頸。每天產品的分檢、包裝、運輸、儲存及出入庫等工作十分繁忙，物流量特別大，老的儲存和存取工藝及設備已經不能適應生產銷售形勢不斷發(fā)展的需要，運行節(jié)奏和運行效率急需提高，故開發(fā)具有自主知識產權的長直桿件自動化立體倉庫非常必要。
自動化立體倉庫在鋁型材行業(yè)當中的應用
　　4.研發(fā)目標
　　 　　1．鋁型材出入庫自動化
　　 　　自動化立體倉庫的運行時，只要發(fā)出入庫或者出庫指令，全部的入庫、出庫作業(yè)都由設備自動完成。
　　 　　2.倉儲形式立體化
　　 　　要求盡最大可能提高倉庫空間利用率，倉儲層高要求為10層，靠近廠房屋頂?shù)膸琢幸�求盡可能提高層數(shù)。以提高倉庫的容積比例和，節(jié)約土地資源。
　　 　　3．型材搬運無人化
　　 　　傳統(tǒng)的物料搬運，通常都是行車吊取，人工掛鉤，人工搬運，或者叉車叉取。在作業(yè)過程中，不免存在無法統(tǒng)計的人與設備的安全，能源的消耗，環(huán)境的污染及勞動職業(yè)衛(wèi)生方面的問題。
　　 　　這次研發(fā)攻關的立體倉庫要解決上述問題，實現(xiàn)型材出入庫、庫內無人化自動搬運。
　　 　　4．倉儲管理智能化
　　 　　平面?zhèn)}儲管理都用人工記賬。入庫量、批號、客戶信息、產品種類、數(shù)量、顏色、型號、米重、總重量等大量信息都需要人工統(tǒng)計記錄，容易出現(xiàn)差錯。
　　 　　這次研發(fā)攻關的立體倉庫要實現(xiàn)倉儲管理智能化，以避免庫存數(shù)據(jù)、發(fā)貨數(shù)據(jù)的差錯和發(fā)錯貨的現(xiàn)象。
　　 　　5.信息傳輸網絡化
　　 　　型材成品倉儲工作與廠內各部門聯(lián)系較多，這次研發(fā)攻關要求實現(xiàn)信息傳輸網絡化，使各部門之間信息互通共享，減少或取消紙質文件信息交流方式。
　　 　　最終建成一座儲存?zhèn)}位約5000個，儲存量達3000-3500噸，每天出、入庫鋁型材≥300噸的自動化立體倉庫。
　　 　　6.需要解決的技術關鍵
　　 　　要完成上述工藝過程，滿足入出庫頻率、保證設備的可靠性、穩(wěn)定性和儲存物資的質量，需要解決的技術關鍵為：
　　 　　1）貨架承載能力計算、試驗和貨架定型。
　　 　　倉儲貨架是自動化立體倉庫存儲貨物的基礎設施，要求良好的承載、抗震能力和結構穩(wěn)定性。
　　 　　2）長直桿件堆垛起重機研究。
　　 　　堆垛機是自動化立體倉庫中擔負自動存取貨物的起重運輸設備，本項目所使用的雙立柱堆垛機在運行方向上尺寸是普通堆垛機的4-5倍。尺寸的加大對堆垛機的剛性、穩(wěn)定性、同步性、必然帶來更高的要求；需要開發(fā)新型的載貨臺和貨叉機構及提升機構。
　　 　　7.自動化立體倉庫的社會效應分析和企業(yè)經濟效應分析。
　　 　　1）企業(yè)經濟效益分析
　　 　�。�1）自動倉庫占地面積小、投資少
　　 　　最大限度地利用廠房的空間，提高了空間利用率和單位空間的儲存量。與平面?zhèn)}庫（含二層倉儲）相比，占地面積大大減少。按10層常規(guī)倉庫估算，考慮到庫存密度，相同的庫存量時，可節(jié)省長248m寬28m（6944m2）的庫房約3-4棟,約合減少占地面積20000-30000m2。按廠址每畝最低地價80萬元計算，則：可減少購地費用=（20000-30000m2）/666.67x80=2400-3600萬元；
　　 　　土建投資每平方米造價1400元計算，則：減少成品倉庫土建投資=（20000-30000m2）x1400元/m2=2800-4200萬元；故節(jié)約倉儲用地及土建費用合計=（2400-3600）+（2800-4200）=5200-7800萬元。
　　 　�。�2）用人少，降低人工成本
　　 　　按現(xiàn)有生產能力計算，如果采用原有的出入庫方式，則每班需配備出入庫信息員28名，入庫工48人，出庫工48人，合計需要124人。
　　 　　采用自動化立體倉庫后，需出入庫信息員9人，入庫工16人，出庫工36人，維護工1人，合計需要62人，共減少62人。則：
　　 　　年節(jié)約人工費用=62人x(4000-5000)元/月.人x12=276-372萬元/年。
　　 　�。�3）提高了入出庫精度與效率
　　 　　采用人工庫時，每天平均最大出入庫量合計為460t，入庫需要24h，出庫需要14h，出入庫合計耗時40h,則：平均出入庫重量=460/(24+14)=12.1t/h；
　　 　　使用自動化立體倉庫后，鋁型材出入庫及庫內的搬運實現(xiàn)了機械化、自動化作業(yè)，每天平均最大出入庫量合計為600t，入庫需要24h，出庫需要9h，出入庫合計耗時33h,則：平均出入庫重量=600/(24+9)=18.18t/h；
　　 　　自動化立體倉庫比人工庫提高入出庫效率=（18.18-12.1）/18.18x100=33%。按最大平均產量300t/d，即自動倉庫比人工倉庫多出入庫數(shù)量=300（1-1/1.33)=74.4t/d.
　　 　　按年工作時間330d，人工出入庫平均費用64.3y/t計算，則：每年可降低出入庫人工費用=74.4（t/d）x330(d)x64.3y/t=157.87萬元。
　　 　　還解決了過去長期存在的庫內有料，出庫時找不到造成庫存死料或錯發(fā)貨退賠等問題。平均每年因此類問題報廢的型材有100-120t,按平均每噸型材加工費2500元計算，則：每年造成的經濟損失=（100-120t）x2500元/t=25-30萬元
　　 　　（4）員工勞動強度小
　　 　　采用自動化立體倉庫后，鋁型材出入庫及庫內的搬運實現(xiàn)了機械化、自動化作業(yè)，員工通過人機界面操作，從繁重的體力勞動解放出來。且每車型材的裝車時間由原來的14h縮短到10h,減少裝車時間4(h)，意即在不減少收入的情況下，員工可以提前4h下班休息。 　　
　　通過以上分析可知，采用自動化立體倉庫后，倉儲環(huán)節(jié)可提高經濟效益=（5200+276+157.87+25）~（7800+372+157.87+30）=5658.87~8359.87萬元。
　　 　　2)社會效益分析
　　 　　(1)自動化立體倉庫占地面積小，空間利用率高
　　 　　目前，我國共有鋁型材企業(yè)900多家，如有十分之一左右的廠家使用這樣的倉庫，則：僅土地占用可減少費用=（20000-30000）x100=200-300萬m2，減少倉庫土建投資=（20000-30000m2）x1400元/m2x100=28-42億元。
　　 　　(2)節(jié)能減排效果顯著。巷道式堆垛機行走電機功率≤10kw，只有同類電機功率的四分之一，節(jié)約功率30Kw。本立體倉庫共有7臺堆垛機，如平均每臺堆垛機一天工作12小時，按每度電減少二氧化碳排放0.997kg計算，則：減少C02排放量=7(臺)x30(kw)x12(h)x365(d)x0.997(kgC02/kw.h)=917t/年。
　　 　　由此可見自動化立體倉庫不僅為我們節(jié)約了成本還提高了工作效率。
　　 　　長直桿件類的鋁型材自動化倉庫的成功研發(fā)應用，首次實現(xiàn)了真正意義上的鋁型材入、出庫自動化，倉儲立體化、型材搬運無人化，倉儲賬目管理智能化，庫存信息共享網絡化。
　　 　　由于長直桿件類的鋁型材自動化立體倉庫是采用計算機、自動控制、網絡、信息、通訊、激光、紅外等現(xiàn)代技術集成并相互滲透、有機結合形成的智能物流存取系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有土地利用率高、出入庫效率高、倉儲高層立體化、型材搬運無人化，庫存賬目管理智能化，庫存信息共享網絡化、節(jié)能、用人少、勞動成本低等特點，具有良好的技術、經濟效益和社會效益。

• 上一篇：搬運車市場需求前景如何
• 下一篇：半電動搬運車保養(yǎng)知識
• [返回]